[发明专利]一种高压开关柜内母排复合换热表面传热系数的测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力技术领域，尤其涉及一种高压开关柜内母排复合换热表面传热系数的测量系统。

背景技术

高压开关柜母排的复合换热表面传热系数是表征母排散热强度的重要参数。

社会经济的快速发展引起用电量逐年增大，变电站内的开关柜负荷也越来越大，开关柜的热事故频繁发生使得开关柜热场计算和散热设计变得尤为重要。准确了解该高压开关柜母排的复合换热表面传热系数对柜内热场计算和散热设计具有重要指导意义，目前国内外对该系数的值或经验公式尚缺乏研究。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的技术问题，提出了高压开关柜内的母排复合换热表面传热系数的测量系统，可以得到封闭柜体内各种安装形式的母排复合换热表面传热系数的值，本发明提供的测量方法简便准确，利于电力系统、开关柜厂家进行开关柜热场分析和散热设计优化。

本发明提供的一种高压开关柜内母排复合换热表面传热系数的测量系统，包括：

母排实验电路装置、热电偶式测温仪、流量测量装置和传热系数计算装置；

所述热电偶式测温仪包括：用于测量所述母排实验电路装置的母排的发热表面温度和环境温度的多个热电偶探头；

所述流量测量装置包括：输入功率调节模块、电压测量模块、电流测量模块、温度测量模块；

所述输入功率调节模块用于调节所述母排的输入功率，使所述母排发热表面温度上升并保持稳定；

所述电压测量模块，用于在所述输入功率调节模块每次调节完所述母排的输入功率且所述母排发热表面温度保持稳定后，测量并记录所述母排的输入电压；

所述电流测量模块，用于在所述输入功率调节模块每次调节完所述母排的输入功率且所述母排的发热表面温度保持稳定后，测量并记录所述母排的输入电流；

所述温度测量模块，用于测量并记录不同输入电压、输入电流下，所述多个热电偶探头测量到的所述母排的发热表面温度和环境温度；

所述传热系数计算装置，用于根据所述流量测量装置测量得到的输入电压、输入电流、发热表面的温度、环境温度，再结合所述母排的散热面积，计算所述母排的复合换热表面的传热系数。

其中，所述母排实验电路装置为实际母排实验电路装置，其包括依次顺序连接的交流电源、升流器进线电缆、升流器、升流器出线电缆、实际母排；所述实际母排放置在封闭柜体内。

其中，所述输入功率调节模块具体用于调节所述升流器的输入电流，以调节所述实际母排的输入功率，使所述实际母排的发热表面温度上升并保持稳定。

其中，所述母排实验电路装置为电发热板模拟母排实验电路装置，其包括依次顺序连接的交流电源、开关、调压器、稳压器、电发热板模拟母排；所述电发热板模拟母排放置在封闭柜体中。

其中，所述电发热板模拟母排为将镍鉻电阻丝均匀缠绕在云母片上，用铝箔或不锈钢外皮封装，截面和实际母排相同的板状均匀发热体。

其中，所述输入功率调节模块具体用于调节所述调压器和稳压器，以调节所述电发热板模拟母排的输入功率，使所述电发热板模拟母排的发热表面温度上升并保持稳定。

其中，所述热电偶式测温仪的多个热电偶探头包括：

5~10个利用高温胶带固定布置于所述实际母排或电发热板模拟母排的上下表面，用于测量所述实际母排或电发热板模拟母排的发热表面温度的热电偶探头；

1~2个布置在距离所述实际母排或电发热板模拟母排的表面50~100cm处的，用于测量所述实际母排或电发热板模拟母排的环境温度的热电偶探头。

所述传热系数计算装置采用如下公式计算母排的复合换热表面传热系数h：

h=UIS(t‾-tf)]]>

其中，发热表面的平均温度通过以下公式计算得到：