[发明专利]火电厂长垂直段离相封闭母线的温度分析方法及装置

权利要求书

1.一种火电厂长垂直段离相封闭母线的温度分析方法，其特征在于，所述长垂直段离相封闭母线利用汽轮机高位布置后的汽机房各层的结构框架固定，且所述长垂直段离相封闭母线包括外壳及置于所述外壳内的导体，且所述温度分析方法包括：

将所述长垂直段离相封闭母线按高度分成均匀的若干个单位长度，并基于所述外壳及所述导体分别对应的热平衡方程，按沿母线高度方向的从下至上的顺序计算每一单位长度的外壳温度及导体温度，并基于所有计算结果分别形成所述外壳和所述导体在指定工作电流下所对应的温度随高度变化的温升曲线，并基于所述温升曲线确定所述长垂直段离相封闭母线的外壳平均运行温度及导体平均运行温度；

基于所述外壳平均运行温度及所述导体平均运行温度，对每一单位长度的所述长垂直段离相封闭母线进行散热计算，其中所述散热计算包括所述导体对所述外壳的辐射散热计算、所述外壳对周围空间的辐射散热计算、所述导体对所述外壳的自然对流散热计算、所述外壳对周围空间的自然对流散热计算以及日照时外壳吸收的热量计算；以及

基于所述温升曲线及进行所述散热计算的计算结果，判断所述外壳及所述导体两者沿高度方向的温度变化及散热规律是否满足汽轮机高位布置时对所述长垂直段离相封闭母线的温度要求。

2.根据权利要求1所述的温度分析方法，其特征在于，所述导体对所述外壳的辐射散热计算包括：

根据以下公式计算所述导体对所述外壳的辐射散热量Q_MF：

式中，ε_n为系统辐射系数，D_M为母线导体的外径，t_M为所述导体平均运行温度，t_K为所述外壳平均运行温度。

3.根据权利要求1所述的温度分析方法，其特征在于，所述外壳对周围空间的辐射散热计算包括：

根据以下公式计算所述外壳对周围空间的辐射散热量Q_KF：

式中，φ为中间相辐射角系数，D_K为母线外壳的外径，ε_KW为外壳外表面辐射系数，t_K为所述外壳平均运行温度，t₀环境温度。

4.根据权利要求1所述的温度分析方法，其特征在于，所述导体对所述外壳的自然对流散热计算包括：

根据以下公式计算所述导体对所述外壳的自然对流散热量Q_MD：

式中，λ_m为介质空气在定性温度下的传热系数，N'_μ为修正的努赛尔特准则数，δ_K为母线外壳厚度，D_M为母线导体的外径，t_M为所述导体平均运行温度，t_K为所述外壳平均运行温度。

5.根据权利要求1所述的温度分析方法，其特征在于，所述外壳对周围空间的自然对流散热计算包括：

根据以下公式计算所述外壳对周围空间的自然对流散热量Q_KD：

Q_KD＝π×α×D_K×(t_K-t₀)

式中，α为外壳对周围空间的散热系数，D_K为母线外壳的外径，t₀为环境温度，t_K为所述外壳平均运行温度。

6.根据权利要求1所述的温度分析方法，其特征在于，日照时所述外壳吸收的热量计算包括：

根据以下公式计算日照时所述外壳吸收的热量Q_S：

Q_S＝α_S×D_K×q_S

式中，α_S为外壳表面的吸收系数，D_K为母线外壳的外径，q_S为日照强度。