开关柜温度-流体场优化计算研究

作者：吴泳聪; 阮江军; 黎鹏^*; 龙明洋; 龚宇佳

来源：电机与控制学报, 2020, 24(07): 1-11.

DOI：10.15938/j.emc.2020.07.001

• 开关柜
• 温度-流体数值计算
• 后验误差估计
• 对流换热系数
• 热源

针对开关柜温度-流体场计算量大、精度低等问题,从网格控制、边界条件及热源计算3个方面对其进行优化计算。首先提出了基于后验误差估计的网格修正方法,实现网格高效加密并减少冗余,在相同计算精度的条件下,所得网格的单元量仅为传统整体加密法的32.3%;通过建立开关柜外流场模型确定开关柜外壳截断边界,代替依赖经验的人工取值方法,得到无通风自然对流环境下外壳的对流换热系数为0.4～1.4 W/(m2·℃);进一步建立了开关柜电磁-温度-流体耦合计算模型,利用涡流场求解开关柜内热源分布,充分考虑交流热源、接触热源、涡流损耗对温度场的影响。将上述方法应用到KYN28A-12kV/630A开关柜的温升计算中,并与试验结果进行了对比,仿真与试验最大相对误差3.43%,证明了方法的有效性。

• 单位
  自动化学院; 三峡大学; 武汉大学