强制对流散热对开关柜温升影响规律的仿真研究

作者：王增彬; 王睿; 姚聪伟; 马信友; 孙帅; 王立军^*

来源：高电压技术, 2021, 47(03): 1064-1074.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20200311

• 温升
• 多物理场耦合
• 开关柜
• 强制对流
• 风机
• 过热

在自然对流散热条件下,大电流开关柜难以达到温升标准,因此开关柜通常采用强制对流散热。为研究不同强制对流条件对开关柜内温升的影响规律,建立了电磁-传热-流体多物理场耦合模型,并通过实验验证了仿真模型的合理性。进一步地,设置了不同的风机组数和风机故障状态,形成了不同的柜内强制对流条件,仿真分析了相应条件下的开关柜内温升分布情况。仿真研究发现:无强制对流散热时,开关柜温升无法满足GB/T 11022—2011要求,且最高温升部位均位于真空灭弧室的动静触头连接位置;电缆室下侧风机与断路器室下侧风机对柜内不同部件的散热具有重要作用,且作用相对独立;与单组风机相比,装设2组及3组风机时,散热能力显著提高,但2组和3组风机情况下的温升分布差异不大,设置2组风机在保证散热效果的同时,具有更好的节能效果。

• 单位
  电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安交通大学