Details

Title: Разработка алюминиевых токоведущих частей КРУ 10 кВ, 1600 А: выпускная квалификационная работа магистра: направление 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» ; образовательная программа 13.04.02_18 «Системы электрооборудования предприятий, организаций и учреждений»
Creators: Куценко Алексей Вадимович
Scientific adviser: Иванов Дмитрий Владимирович
Other creators: Бельский Родион Артемович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт энергетики
Imprint: Санкт-Петербург, 2021
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: Алюминий; Математическое моделирование; Шины; Электрические распределительные устройства комплектные; токоведущие системы; граничные условия; скалярный электрический потенциал; current-carrying systems; boundary conditions; scalar electric potential
UDC: 621.316.3
Document type: Master graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Master
Speciality code (FGOS): 13.04.02
Speciality group (FGOS): 130000 - Электро- и теплоэнергетика
Links: Отзыв руководителя; Рецензия; Отчет о проверке на объем и корректность внешних заимствований
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2021/vr/vr21-1577
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: ru\spstu\vkr\11716

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Основным исследуемым объектом представленной работы является ячейка, в которой находится токоведущая система комплектного распределительного устройства. Параметры и геометрия аналогичны существующей системе в КРУ «Элтима-Лайт». При этом в качестве номинальных параметров взят ток в 1600 А и напряжение 10 кВ. Исходя из существующей нормативной документации были выбраны её габаритные размеры, а также внутреннее строение. Размеры и геометрия токоведущей системы определялись путем численного эксперимента. Расчеты распределения скалярного электрического потенциала, плотности тока, температуры производились в программном комплексе COMSOL Multiphysics 5.5. В ходе исследования подходящей системы были решены следующие задачи: 1. На основе нормативных документов представлены необходимые теоретические данные для дальнейшего моделирования. Изучены и выбраны современные методики и практики по производству и эксплуатации КРУ. 2. Спроектирована геометрия, аналогичная существующей при помощи программного комплекса Compas 3D. 3. С целью поиска результатов произведено моделирование выбранной геометрии программном комплексе «COMSOL Multiphysics 5.5». Проанализировано использование заданного материала и всех физических взаимодействий, существующих в реальных условиях. 4. На основании результатов сделаны соответствующие выводы и предложен ряд рекомендаций. В работе приведен ряд графических материалов. На них обозначены : нагрев , распределение скалярного электрического потенциала, плотности тока токоведущей системы сборных шин. В заключении выдвинуто предположение о применимости исследованной вариации токоведущей системы для применения в массовом производстве.

The main investigated object of the presented work is the cell in which the current-carrying system of the complete switchgear is located. Parameters and geometry are similar to the existing system in KRU "Eltima-Light". In this case, a current of 1600 A and a voltage of 10 kV are taken as the nominal parameters. Based on the existing regulatory documentation, its overall dimensions and internal structure were selected. The dimensions and geometry of the current-carrying system were determined by a numerical experiment. Calculations of the distribution of scalar electric potential, current density, and temperature were performed using the COMSOL Multiphysics 5.5 software package. During the study of a suitable system, the following tasks were solved: 1. On the basis of regulatory documents, the necessary theoretical data for further modeling are presented. Studied and selected modern methods and practices for the production and operation of switchgear. 2. Designed geometry similar to the existing one using the Compas 3D software package. 3. In order to search for the results, the selected geometry was modeled using the COMSOL Multiphysics 5.5 software package. The use of a given material and all physical interactions that exist in real conditions are analyzed. 4. Based on the results, appropriate conclusions were drawn and a number of recommendations were proposed. The work contains a number of graphic materials. They are marked: heating, distribution of scalar electric potential, current density of the busbar current-carrying system. In the conclusion, an assumption is made about the applicability of the studied variation of the current-carrying system for use in mass production.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
External organizations N2 All Read
External organizations N1 All
Internet Authorized users SPbPU Read Print Download
Internet Authorized users (not from SPbPU, N2) Read
Internet Authorized users (not from SPbPU, N1)
-> Internet Anonymous

Table of Contents

  • Введение
  • Глава 1. Общая информация о КРУ 10 кВ
    • 1.1 Основное нормативные документы и правила, необходимые для проектирования и ввода в эксплуатацию шкафов КРУ.
    • 1.2 Типовая классификация КРУ
    • 1.3 Строение шкафа комплектного распределительного устройства 10 кВ
    • 1.4 Современные компании, производящие и разрабатывающие КРУ напряжением 10 кВ.
    • 1.5 КРУ «Элтима Лайт» производства компании Электронмаш
  • Глава 2. Описание модели и основных законов для создания ячейки токопроводящей системы 10 кВ
    • 2.1 Создание геометрии модели
    • 2.2 Описание физических законов и используемых при моделировании программных модулей и интерфейсов
  • Глава 3. Описание и анализ проведенного моделирования
    • 3.1 Моделирование работы ячейки и рассмотрение возможных в реальностей условий эксплуатации
    • 3.2 Анализ нагрева ячеек и потерь в сборных шинах при различном распределении нагрузок
  • Заключение
  • Список использованных источников и литературы

Usage statistics

stat Access count: 4
Last 30 days: 1
Detailed usage statistics