[發(fā)明專利]一種高壓開關(guān)柜內(nèi)母排復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210278137.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN102788812A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江健武;樊亞東;趙靈;王秉政;姚森敬;王建國(guó);段紹輝;任海蓉;薛健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司;武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓開關(guān)柜內(nèi)母排復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高壓開關(guān)柜母排的復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)是表征母排散熱強(qiáng)度的重要參數(shù)。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展引起用電量逐年增大，變電站內(nèi)的開關(guān)柜負(fù)荷也越來越大，開關(guān)柜的熱事故頻繁發(fā)生使得開關(guān)柜熱場(chǎng)計(jì)算和散熱設(shè)計(jì)變得尤為重要。準(zhǔn)確了解該高壓開關(guān)柜母排的復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)對(duì)柜內(nèi)熱場(chǎng)計(jì)算和散熱設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)意義，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)該系數(shù)的值或經(jīng)驗(yàn)公式尚缺乏研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提出了高壓開關(guān)柜內(nèi)的母排復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的測(cè)量系統(tǒng)，可以得到封閉柜體內(nèi)各種安裝形式的母排復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的值，本發(fā)明提供的測(cè)量方法簡(jiǎn)便準(zhǔn)確，利于電力系統(tǒng)、開關(guān)柜廠家進(jìn)行開關(guān)柜熱場(chǎng)分析和散熱設(shè)計(jì)優(yōu)化。

本發(fā)明提供的一種高壓開關(guān)柜內(nèi)母排復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的測(cè)量系統(tǒng)，包括：

母排實(shí)驗(yàn)電路裝置、熱電偶式測(cè)溫儀、流量測(cè)量裝置和傳熱系數(shù)計(jì)算裝置；

所述熱電偶式測(cè)溫儀包括：用于測(cè)量所述母排實(shí)驗(yàn)電路裝置的母排的發(fā)熱表面溫度和環(huán)境溫度的多個(gè)熱電偶探頭；

所述流量測(cè)量裝置包括：輸入功率調(diào)節(jié)模塊、電壓測(cè)量模塊、電流測(cè)量模塊、溫度測(cè)量模塊；

所述輸入功率調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)所述母排的輸入功率，使所述母排發(fā)熱表面溫度上升并保持穩(wěn)定；

所述電壓測(cè)量模塊，用于在所述輸入功率調(diào)節(jié)模塊每次調(diào)節(jié)完所述母排的輸入功率且所述母排發(fā)熱表面溫度保持穩(wěn)定后，測(cè)量并記錄所述母排的輸入電壓；

所述電流測(cè)量模塊，用于在所述輸入功率調(diào)節(jié)模塊每次調(diào)節(jié)完所述母排的輸入功率且所述母排的發(fā)熱表面溫度保持穩(wěn)定后，測(cè)量并記錄所述母排的輸入電流；

所述溫度測(cè)量模塊，用于測(cè)量并記錄不同輸入電壓、輸入電流下，所述多個(gè)熱電偶探頭測(cè)量到的所述母排的發(fā)熱表面溫度和環(huán)境溫度；

所述傳熱系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述流量測(cè)量裝置測(cè)量得到的輸入電壓、輸入電流、發(fā)熱表面的溫度、環(huán)境溫度，再結(jié)合所述母排的散熱面積，計(jì)算所述母排的復(fù)合換熱表面的傳熱系數(shù)。

其中，所述母排實(shí)驗(yàn)電路裝置為實(shí)際母排實(shí)驗(yàn)電路裝置，其包括依次順序連接的交流電源、升流器進(jìn)線電纜、升流器、升流器出線電纜、實(shí)際母排；所述實(shí)際母排放置在封閉柜體內(nèi)。

其中，所述輸入功率調(diào)節(jié)模塊具體用于調(diào)節(jié)所述升流器的輸入電流，以調(diào)節(jié)所述實(shí)際母排的輸入功率，使所述實(shí)際母排的發(fā)熱表面溫度上升并保持穩(wěn)定。

其中，所述母排實(shí)驗(yàn)電路裝置為電發(fā)熱板模擬母排實(shí)驗(yàn)電路裝置，其包括依次順序連接的交流電源、開關(guān)、調(diào)壓器、穩(wěn)壓器、電發(fā)熱板模擬母排；所述電發(fā)熱板模擬母排放置在封閉柜體中。

其中，所述電發(fā)熱板模擬母排為將鎳鉻電阻絲均勻纏繞在云母片上，用鋁箔或不銹鋼外皮封裝，截面和實(shí)際母排相同的板狀均勻發(fā)熱體。

其中，所述輸入功率調(diào)節(jié)模塊具體用于調(diào)節(jié)所述調(diào)壓器和穩(wěn)壓器，以調(diào)節(jié)所述電發(fā)熱板模擬母排的輸入功率，使所述電發(fā)熱板模擬母排的發(fā)熱表面溫度上升并保持穩(wěn)定。

其中，所述熱電偶式測(cè)溫儀的多個(gè)熱電偶探頭包括：

5~10個(gè)利用高溫膠帶固定布置于所述實(shí)際母排或電發(fā)熱板模擬母排的上下表面，用于測(cè)量所述實(shí)際母排或電發(fā)熱板模擬母排的發(fā)熱表面溫度的熱電偶探頭；

1~2個(gè)布置在距離所述實(shí)際母排或電發(fā)熱板模擬母排的表面50~100cm處的，用于測(cè)量所述實(shí)際母排或電發(fā)熱板模擬母排的環(huán)境溫度的熱電偶探頭。

所述傳熱系數(shù)計(jì)算裝置采用如下公式計(jì)算母排的復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h：

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其中，發(fā)熱表面的平均溫度通過以下公式計(jì)算得到：