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技术方案

本发明专利技术提供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。本发明专利技术既可用于实际开关柜进行试验，也可用于母排结构布置试验，操作简单易行，测量数据准确，所测参数对开关柜传热计算、散热设计等具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力
，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。
技术介绍
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。·
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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；f 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5(Tl00cm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 , UI其中，发热表面的平均温度^通过以下公式计算得到t = J~2-- n其中，U为输入电压、I为输入电流、为母排的发热表面温度，tf为环境温度，S为母排的散热面积；n为自然数。其中，所述封闭柜体为与高压开关柜相同尺寸的，用于模拟封闭式高压开关柜内部的封闭散热环境的金属外壳柜体。本专利技术提出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，既可用于实际开关柜进行试验，也可用于母排结构布置试验，操作简单易行，测量数据准确，所测参数对开关柜传热计算、散热设计等具有重要意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术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的结构不意图；图2为本专利技术提供的实际母排实验电路装置的布置图；图3为对如图2所示的实际母排实验电路装置的实际母排进行表面传热系数测量的方法流程示意图；图4为本专利技术提供的电发热板模拟母排实验电路装置的布置图5为对如图4所示的电发热板模拟母排实验电路装置的电发热板模拟母排进行表面传热系数测量的方法流程示意图；图6为本专利技术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计算表面传热系数的流程示意图。具体实施例方式参见图1，本专利技术提供本专利技术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I、热电偶式测温仪2、流量测量装置3和传热系数计算装置4 ；所述热电偶式测温仪2包括用于测量所述母排实验电路装置I中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3包括输入功率调节模块31、电压测量模块32、电流测量模块33、温度测量模块34 ；所述输入功率调节模块31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32，用于在所述输入功率调节模块31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33，用于在所述输入功率调节模块31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34，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4，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。本专利技术提供的母排实验电路装置在具体实现中，有两种实现方式实际母排实验电路装置和电发热板模拟母排实验电路装置，以下将通过实施例详细说明。参见图2，是母排实验电路装置为实际母排实验电路装置时，本测量系统的示意图。本实施例提供的实际母排实验电路装置10，其包括依次顺序连接的交流电源101、升流器进线电缆102、升流器103、升流器出线电缆104、实际母排107 ;所述实际母排107被绝缘支柱105支撑放置在封闭柜体106内。具体的，交流电源101为普通220/380V电源，升流器进线电缆102载流量应高于升流器输入电流，升流器出线电缆104的载流量应高于实验输入电流，升流器103容量在50-400kVA以上，长期工作输出电流应超过lkA。所述封闭柜体106为与高压开关柜相同尺寸的，用于模拟封闭式高压开关柜内部的封闭散热环境的金属外壳柜体。本实施例提供的测量系统的热电偶式测温仪2的多个热电偶探头包括5^10个利用高温胶带109固定布置于所述实际母排107的上下表面，用于测量所述实际母排107的发热表面温度的热电偶探头； r2个布置在距离所述实际母排107的表面5(T本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于，所述系统包括：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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江健武，樊亚东，赵灵，王秉政，姚森敬，王建国，段绍辉，任海蓉，薛健，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：