基于Fluent的晶闸管阀冷却系统仿真研究

论文摘要

随着近年来我国电力事业的迅速发展，高压直流输电工程的地位也日益突出，高压直流输电工程的源头高压直流换流站的安全稳定运行更是对整个电网的安全运行有着深远的影响。而从实际情况知道高压直流输电晶闸管阀发热是高压直流换流站发生故障的最重要因素之一。因此，高压直流输电晶闸管阀发热及冷却系统正常可靠运行是高压直流输电换流站正常运行中的一个重要环节，是保证整个电网正常运行的重中之重。本文正是在此背景下，结合某换流站的实际情况，首先对晶闸管阀冷却系统结构做了全面的概述，包括内冷却系统的机构分析和外冷却系统的密闭式冷却塔的结构特点以及技术特点的分析，然后对整个冷却过程进行了介绍。在此基础上，运用流体力学专用软件对内冷却系统进行了实体建模，并仿真得出了不同额定功率下的晶闸管的初始温度、冷却后温度以及出水口温度对应关系表，对内冷却系统的冷却能力进行了有效的评估和预测。对于外冷却系统的研究，主要是对密闭式冷却塔的仿真研究，建立了密闭式逆流冷却塔内的传热和传质模型，并对冷却塔的传热和传质过程进行了数值模拟。通过计算，得到了冷却塔内的各种分布图，并得出了进水温度和出水温度的关系对应表，对外冷却系统的冷却能力进行了有效评估。本文的研究成果指出了为保证系统正常可靠运行内冷却系统中的晶闸管初始温度的上限值，并对冷却系统的冷却能力进行了评估，为研究晶闸管阀冷却系统提供了很好的指导，具有重要现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 研究内容和采取的方法
• 1.4 全文安排
• 2 晶闸管阀冷却系统结构
• 2.1 晶闸管阀冷却系统整体概述
• 2.2 晶闸管阀内冷却系统详细结构分析
• 2.3 晶闸管阀外冷却系统详细结构分析
• 2.4 本章小结
• 3 晶闸管阀冷却系统仿真研究
• 3.1 计算流体动力学及相关软件介绍
• 3.2 内冷却系统建模
• 3.3 内冷却系统的模型仿真
• 3.4 本章小结
• 4 晶闸管阀外冷却系统仿真研究
• 4.1 外冷却系统的模型建立
• 4.2 外冷却系统的模型仿真
• 4.3 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文