基于响应曲面法的大电流开关柜结构优化

大电流开关柜是电力系统的基础部件。为降低其温升和能耗,在综合考虑开关柜热对流和辐射效应的基础上建立了大电流开关柜热-流耦合模型。并结合响应曲面法,以三相母线垂直间距、偏转角度、入口速度为设计变量,以B相母线表面平均温度为响应值,进行大电流开关柜三因素结构寻优。结果表明,相较于传统工程算法,在综合考虑开关柜对流和辐射效应基础上,建立的开关柜热-流耦合模型计算结果与实验值更为接近。偏转角度对B相母线表面平均温度影响较小,垂直间距和入口平均风速对B相母线温升及能耗影响显著。大电流开关柜最优结构为垂直间距200 mm、偏转角度73.5°、入口平均风速2.24 m/s。与初始实验模型相比,温升降低了5.1%,节能率提高了5.89%。本研究为预测大电流开关柜温升及结构优化提供了重要依据。

大电流开关柜梅花触头热缺陷评估算法研究

为有效评估大电流开关柜梅花触头接触状态,避免发生严重热故障,需提高梅花触头热缺陷评估的灵敏度和准确性。因此,设计了一种长期评估梅花触头接触状态的算法用于热缺陷评估。首先,基于人工神经网络改进了传统的相对温差法,并根据正态分布统计修正了相对温差的计算结果。其次,基于改进的相对温差法设计了一种热缺陷评估算法。算法中相对温差的计算结果被划分为8个状态级别分别表征不同程度的状态。对存在异常的状态设计了"N+3"判断算法和"24 h密集评估"算法,用于判断梅花触头是否存在潜在的接触问题并排除算法中由计算误差导致的异常告警。最后,将热缺陷评估算法应用于实际开关柜运维验证了其有效性。算法可较准确地评估开关柜梅花触头的接触状态。

大电流开关柜温度分布特性的影响因素分析

负荷电流、环境温度、接触电阻是影响大电流开关柜温升的重要因素。本文针对4000A大电流开关柜建立仿真建模,利用COMSOL进行电磁-传热-对流多物理场耦合仿真计算,归纳了4000A大电流开关柜内部温度分布规律;研究了负荷电流、环境温度以及开关柜各部位接触电阻的增加对于母线和梅花触头温升的影响情况。本设计并进行了大电流开关柜不同负荷条件下稳态温升实验,实验结果验证了仿真模型的合理性。经计算得出,对于4000A大电流开关柜,在负荷达到约80%时,梅花触头温升已超出国标上限,需要对开关柜进行强制散热。环境温度对开关柜内部温升有较大的影响,在设计开关柜温升监测系统时不能忽视环境温度的监测。梅花触头与静触头搭接点接触电阻的增加较大程度影响梅花触头和母线的温升,因此需要对梅花触头的温升实时监测以确保及时发现异常运行状态。电流互感器是大电流开关柜中不可忽略的发热部位,若安装不当存在接触问题,则会产生异常温升影响整体母线温度分布。本文研究结果可为后续开展开关柜温升在线监测、故障位置判断以及设计运维方案提供一定的理论依据。

基于热管散热的大电流开关柜触头温度场分析

大电流开关柜的关键部件静触头,安装于树脂塑料触头盒内,空气对流空间狭小,散热效果较差,容易引发开关触头的过热、剧烈氧化和烧融等故障现象,给供电系统的安全性和可靠性的带来隐患。为了强化开关柜静触头的散热,控制其温升达到国家相关行业标准的要求,将热管散热装置安装于KYN44A-12大电流开关柜的静触头上,利用有限元方法对静触头的温度场进行了仿真分析,并在相应工况条件下对仿真结果进行了实验验证。研究结果表明,采用热管散热装置后,开关柜静触头的温度被控制在60℃以下,母线室及电缆室内静触头的温升得到了有效控制,从而提高了开关柜的通流能力和设备利用率。

大电流开关柜设计中电动力问题探讨

文章对在进行大电流开关柜的设计过程中,如何对电动力问题进行理论计算及验证进行了探讨。

大电流开关柜热管散热设计

针对KYN44A-12大电流开关柜的工作特点,设计了两种结构形式的热管换热器,根据两种结构形式的热管换热器和整个系统安全性、可靠性的设计使用要求对开关柜的相关部件结构尺寸进行了修改,使得系统的热设计不会破坏其可靠性、绝缘性和安全性。最后,在不开风机,电流3 650 A,环境温度22℃的工况点进行了实验。

基于Icepak的大电流开关柜热仿真

采用Ansys热仿真模块Icepak对KYN44A-12型大电流开关柜内部温度场和空气流场进行了稳态仿真。分析了在夏季正常工作时的温度分布及内部空气流场分布,提出了散热和镀银触头温升控制结构优化方法,保障开关柜核心部件的温升达到国家行业标准,有利于延长使用寿命。通过热分析获取开关柜正常工作时的温度分布云图,为后续的设计及处在密闭空间的6个触头温升控制方案提供相关技术支持。

大电流开关柜触头发热问题解决方案

通过对部分10 kV大电流开关柜进行技术性改造,大幅度提升了大电流开关柜运行的安全可靠系数,解决了10 k V大电流开关柜触头发热问题。

大电流开关柜发热故障分析与红外测温技术应用

分析了大电流开关柜发热故障原因,探讨了大电流开关柜红外测温技术的基本原理和特点,旨在为类似问题的解决提供参考与借鉴。

一起10kV大电流开关柜爆炸事故原因分析

本文通过一起10k V大电流开关柜爆炸事故,对继电保护动作情况和故障现象进行分析,找出故障原因,并提出对应预防措施,确保大电流开关柜的安全运行。

大电流开关柜智能风扇控制装置

以往大电流开关柜通风控制及风扇运行状况由人来判断,无法保证准确性。论述采集开关柜一次电流及环境温度,与预制的风扇控制曲线比较来启停风扇,并可在线检测风扇运行状况的一种自动监控装置。它具有集成度高、控制功能强大、采样准确等特点,可广泛应用在大容量开关柜内。

10kV移开式大电流开关柜发热缺陷浅析

在深圳电网中应用的10kV移开式大电流开关柜,随着其运行负荷增加、运行时间增长,重载情况下会异常发热,本文分析其发热的真正原因为设备通流能力不足,重载情况下会异常发热,并存在设计缺陷,导致热量集聚不易散热,针对现存问题提出相应的改进措施,将动静触头、触臂更换成散热更好的部件,并重新设计开关柜的散热通道,保证设备的通流散热性能,确保设备安全可靠运行。

基于热管技术的大电流开关柜散热驱潮系统设计

大电流开关柜的散热和驱潮问题是变电运维的两大难题。湿、热的空气环境容易导致开关柜内部设备绝缘劣化,引发短路接地,威胁开关柜的正常运行。近来接连发生的大电流开关柜发热、凝露事故,说明大电流开关柜散热、驱潮问题形势严峻。因此,分析了目前大电流开关柜散热和驱潮问题的技术瓶颈,从而引进热管技术,利用PLC控制技术,设计了一种大电流开关柜散热驱潮系统。该系统能够明显改善大电流开关柜的散热和驱潮性能,并能够实现大电流开关柜内温湿度监控,降低设备的运维风险。

10kV大电流开关柜发热分析及工艺改良

10 kV开关柜广泛应用于各类变电配电站,运行安全可靠,操作便捷,日常维护简单,但在长时间运行、运行负荷增加、重载的情况下,大电流开关柜会出现异常发热的情况,这种情况容易导致内部元件的加速老化甚至损坏。本文从多方面对10 kV大电流开关柜进行分析,并提出针对柜体安装及工艺改良的措施,提高综合电气性能,确保变电站的安全、高效、经济运行。

10kV大电流开关柜风冷微机控制装置研究

针对10 kV大电流开关柜风冷控制装置存在的判据单一、风机频繁启停、故障率高、故障无法监测告警等问题,研制了一种10 kV大电流开关柜风冷微机控制装置,将开关柜内负荷电流及环境温度作为风机启停的双判据数据,引入可控硅技术控制风机智能柔性启停与调速,并从风机启停延时保持控制和系统故障告警两方面提出了改进方案,可有效降低开关柜内环境温度和设备温度,确保10 kV大电流开关柜安全稳定运行,从而提高供电可靠性。

大电流开关柜运行发热探讨

本文结合大电流开关柜运行过程中发热事故类型,在对现场状况与事故调查结果分析的基础上,探析造成大电流开关柜运行发热现象的成因,并提出几点预防与应对大电流开关柜运行发热情况的措施。后续追踪调查表明,相关改造技术措施实施后,红外测温图提示开关柜柜体温度明显降低,温度指标变化显现出匀称性。

大电流开关柜智能监测与故障诊断系统设计与应用

随着人们生活水平的不断提高,生活用电和工业用电的深度也不断加大,随之而来的电力系统对其安全的要求也越来越高,特 别对在电力系统中起控制和保护作用的大电流高压开关柜的研究成为一种必然趋势。本课题论述了一种高精度、高可靠性,附带监测及故 障自诊断系统的大电流高压开关柜的智能监控系统的设计和企业的应用。

大电流开关柜发热问题分析与研究

1问题的提出手车式大电流开关柜的发热问题,一直是电力系统运行中引人关注的问题之一。某变电站主进线柜选用KYN28A-12型开关柜,配VS1型真空开关。

大电流开关柜运行发热探讨

针对大电流开关柜运行发热事故,根据现场情况和具体数据展开事故调查,通过探讨及市场调查,给出分析结论及解决办法,并对后续运行情况进行了跟踪说明。