高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法技术方案

技术编号:44963766 阅读:18 留言:0更新日期:2025-04-12 01:34
本发明专利技术公开了高温超导电缆冷却系统的热力‑水力耦合模型构建方法,包括如下步骤:1、冷负荷计算;2、水力损失计算;3、判断电缆施工时的高度差是否低于电缆施工最大高度差的理论计算结果;4、确定液氮流量和液氮最大温差的关系;5、根据液氮流量和液氮最大温差的关系确定温升限制,并判定液氮流量的范围对低温循环泵择优选型;6、选择满足制冷温度同时具备与冷负荷相匹配的制冷量的制冷机组。本发明专利技术能够动态调节和控制冷却过程的高效冷却系统,以延长高温超导电缆的使用寿命并降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温超导电缆冷却系统设计,特别涉及高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法


技术介绍

1、高温超导电缆是超导技术在电力工业领域最重要的应用之一,具有体积小、重量轻、损耗低、传输容量大和环境友好等优势,可应用于如发电机到变压器、新能源电源送出、变电站到城市电网端口及发电厂和变电站等短距离传输大电流的场合,以及大型或超大型城市电力传输的场合,实现低损耗、高效率、大容量输电。

2、为确保高温超导电缆维持超导态,需要将电缆冷却至其临界温度以下,这就要求一个高效且稳定的低温冷却系统。高温超导电缆的冷却系统是保障超导电缆安全、高效运行的关键环节,通过合理设计冷却系统并选择适宜的制冷设备,可有效延长超导电缆的使用寿命并确保其稳定运行。

3、对高温超导电缆系统的冷负荷和水力损失的精准评估是制定冷却策略的基础。其中,冷负荷代表维持高温超导电缆系统低温环境所需的冷却功率,是制冷系统设计的核心指标。系统冷负荷直接影响制冷设备的容量和规格选择,确保制冷系统能够稳定的运行。此外,准确的冷负荷计算能够避免制冷功率的浪费和降低系统的成本,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法;其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法,其特征在于,步骤1中,所述冷负荷计算为计算单位长度的保温管道的局部冷负荷,具体公式如下:

3.根据权利要求2所述的高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法,其特征在于,步骤2中,所述水力损失计算包括沿程水力损失Hf和局部水力损失HL。

4.根据权利要求3所述的高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法,其特征在于,所述沿程水力损失Hf的计算公式具体如下:

>5.根据权利要求4...

【技术特征摘要】

1.高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法;其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法,其特征在于,步骤1中,所述冷负荷计算为计算单位长度的保温管道的局部冷负荷,具体公式如下:

3.根据权利要求2所述的高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法,其特征在于,步骤2中,所述水力损失计算包括沿程水力损失hf和局部水力损失hl。

4.根据权利要求3所述的高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法,其特征在于,所述沿程水力损失hf的计算公式具体如下:

5.根据权利要求4所述的高温超导电缆冷却系统的热力-水力耦合模型构建方法,其特征在于,如在计算波纹管沿程水力损失时,雷诺数在104至4...

【专利技术属性】
技术研发人员:焦婷李艳黄华孟毓
申请(专利权)人:国网上海市电力公司
类型:发明
国别省市:

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