[1]祝德春,吴 明.低压智能配电台区散热特性研究[J].机械与电子,2016,(12):3-7.
　ZHU Dechun,WU Ming.Study on Heat Dissipation Characteristics of Low Voltage Intelligent Distribution Station[J].Machinery & Electronics,2016,(12):3-7.
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低压智能配电台区散热特性研究
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2016年12期
页码:
3-7
栏目:
设计与研究
出版日期:
2016-12-20

文章信息/Info

Title:
Study on Heat Dissipation Characteristics of Low Voltage Intelligent Distribution Station
文章编号:
1001-2257(2016)12-0003-05
作者:
祝德春1; 2; 吴 明1; 2
(1.南瑞集团公司(国网电力科学研究院),江苏 南京 211106; 2.国电南瑞科技股份有限公司,江苏 南京 211106)
Author(s):
ZHU Dechun1; 2; WU Ming1; 2
(1.NARI Group Corporation(State Grid Electric Power Research Institute), Nanjing 211106,China; 2.NARI Technology Co.,Ltd.,Nanjing 211106,China)
关键词:
智能配电台区;  热设计;  数值模拟
Keywords:
intelligent distribution device;  thermal design;  numerical simulation
分类号:
TB123; O327; V214.3
文献标志码:
A
摘要:
为解决柱上低压智能配电台区自然对流散热条件下关键元件温升过高的问题,计算了太阳辐射环境下自然对流散热所需的冷却风量,设计了台区机柜热流通道,基于CFD技术仿真计算了侧风、迎风和背风状态下铜排和智能电容器的温升。仿真结果表明,智能配电台区补偿室前后门及侧门上、下方分别开设百叶通风孔,在任意风向条件下智能电容器均能满足温升要求; 为保证40 ℃环境温度时铜排表面温度不超过75 ℃,需在进出线室前后门上下方分别开设百叶通风孔。
Abstract:
The temperature of the key components rises greatly under the condition of natural convection heat dissipation in the low-voltage intelligent distribution area. To solve the problem, the cooling air volume for the natural convection heat dissipation in the solar radiation environment was calculated and the heat passage of the cabinet of the power in the distribution area was designed. In addition, the temperature rise of the copper bars and the smart capacitor in the crosswind, upwind and leeward state was simulated and calculated based on the CFD technology. The simulation results showed that the demands for temperature rise could be satisfied by the intelligent capacitor under any wind direction when the ventilation grills were set both on the upside and downside of the front door and the back door as well as the side door of the compensation chamber of the area. In order to ensure the surface temperature of the copper bars not to exceed 75 ℃ when the ambient temperature is 40 ℃, the ventilation grilles should be built both on the upside and the downside of the front and the back door.

参考文献/References:

参考文献[6]规定的要求。
②智能电容器最高温度为52.4 ℃,位于上层的电容器温度比位于下层的智能电容器外壳温度高约1.5～3 ℃,靠近机柜侧壁的电容器外壳温度低于远离机柜侧壁的电容器,低约1.6～2.2 ℃,三种风向工况下智能电容器温升基本相同。
③智能配电台区内部环境温升约为4.6 K,迎风状态下局部部位达6.4 K,与理论计算的温升5 K较吻合。当外部环境温度为40 ℃、太阳辐射强度为500 W/m2时,机柜内部环境温度能够满足电子元器件工作要求。
此外,从仿真结果来看,太阳辐射热对智能配电台区内部温度影响仅限于距离外壁较近的范围内,且太阳辐射热主要集中在机柜顶盖,顶盖温度较高。当环境温度为40 ℃时,智能配电台区手可接触的金属外壳表面最高温度为50 ℃,非金属(电容器外壳)52.4 ℃,满足符合
参考文献[7]规定的使用要求。
3 结束语
建立了智能配电台区自然对流散热的单位体积流量和通风孔面积计算模型,基于CFD技术对某型400 kVA智能配电台区进行了低纬度、高环境温度和较高太阳辐照强度的仿真计算,获得了智能配电台区内部主回路母排的温升和智能电容器的表面温升,仿真计算的设备内部环境温升与理论计算一致,证明了研究方法正确,对同类型产品的工程化设计和应用具有一定的指导意义。

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2016-09-09
基金项目:国家电网公司科技项目资助(农网配送式变电站与智能台区关键技术深化研究)
作者简介:祝德春(1985-),男,广西桂林人,硕士,工程师,研究方向为电力电子设备热设计与数值仿真、电子设备结构抗震技术等; 吴 明(1976-),男,浙江绍兴人,高级工程师,研究方向为电力电子设备热设计与数值仿真、电子设备结构抗震技术等。
更新日期/Last Update: 1900-01-01