基于温升试验的10kV开关柜结构优化设计

发布时间：2017-07-16 22:15

  本文关键词：基于温升试验的10kV开关柜结构优化设计

  更多相关文章： 结构优化 温升试验 热源 散热

【摘要】：随着金属封闭高压开关柜的推广使用,开关柜发热问题越来越突出,已经引发了一系列的事故或者故障,导致开关设备制造行业需要制定更有效的预防措施来避免此类问题的发生。而减少开关柜发热的根本方法就是改进开关柜设计、工艺或者材料。通过仿真验证设计、改进或优化的前提条件是对各种边界条件做了很大的简化,与开关柜实际运行情况有比较大的出入。因此,本文在温升试验的基础上,针对开关柜目前普遍运行的1250A和最大的额定电流3150A,对10kV开关柜进行了结构优化设计,直接为降低开关柜柜内温度提供了不同的措施,同时也尽可能的考虑降低企业的成本。1、分析开关柜的基本结构,找出主要热源:主回路的电接触和铜母线。再从散热的三种方式进行理论研究。2、10kV开关柜通过1250A电流时,从铜排规格、静触头、断路器梅花触头爪数、母线室大弯板开通风孔、断路器不同材料的触壁这些方面进行改进。铜排TMY10X80比TMY10X60更有安全、可靠;常规的椭圆形静触头替换为非标梯形触头,成本没有改变,好处是增加了静触头与铜排的接触面积,缓解了上分支和梅花触头点的温升;为了能降低断路器的温升,将梅花触头的爪数由8个增加为12个,使温升高点有有所缓解;母线室大弯板开通风孔与标准条件下相比,这种对流方式达到了预期的试验效果;断路器铜铝触壁取代纯铜触壁的可行性得到了验证,基本满足了温升要求,最重要的是为企业批量生产节约了成本。3、10kV开关柜通过大电流3150A时,开关柜的成本很高,所以替换材或者元件来改善温升的措施实际中不太可行。主要考虑对开关柜的结构进行通风优化设计,因此设计了七个方案来探究。其核心的思路是对流散热和强制换气散热。本文基于温升试验对10kV开关柜结构进行了优化设计,目前部分措施已经真正应用在实际的开关柜中,不仅为企业节约了成本,同时也缓解了温升问题带来的事故和故障。
【关键词】：结构优化 温升试验 热源 散热
【学位授予单位】：厦门理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM591
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景8-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 研究的目的与意义11
• 1.4 本课题主要研究工作11-13
• 1.4.1 研究对象12
• 1.4.2 研究方法和步骤12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 第2章 开关柜的热源与散热方式14-27
• 2.1 10kV开关柜的基本结构14-17
• 2.2 10kV开关柜的装配17-20
• 2.3 开关柜的主要热源20-24
• 2.3.1 开关柜的电接触21-23
• 2.3.2 开关柜的铜母线23-24
• 2.4 开关柜的散热方式24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 10kV开关柜的结构优化设计27-32
• 3.1 开关柜 1250A结构优化27-30
• 3.2 开关柜 3150A的通风优化设计30-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 10kV开关柜的温升试验32-51
• 4.1 温升试验设备的介绍32
• 4.2 温升试验方法的介绍32-34
• 4.3 温升试验 1250A34-44
• 4.3.1 铜排规格35-37
• 4.3.2 静触头37-39
• 4.3.3 断路器梅花触头爪数39-41
• 4.3.4 母线室大弯板开通风孔41-42
• 4.3.5 铜铝触壁替代纯铜触壁42-44
• 4.3.6 小结44
• 4.4 3150A的温升散热设计44-49
• 4.5 本章小结49-51
• 第五章 试验结果与展望51-53
• 5.1 试验结果与展望51-52
• 5.2 本章小结52-53
• 参考文献53-54
• 致谢54-55
• 附录一 ZS8N550[KYN□-(12)T1250-31.5]户内金属铠装移开式开关设备（温升实验）55-60
• 附录二 ZN□-12T1250-31.5(V-Sa)户内高压交流真空断路器（温升实验）60-65
• 在校期间的研究成果65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吕鹏刚;;10kV开关柜烧损事故分析[J];水利电力机械;2007年01期

2 李晓松;;一种新型的节能开关柜[J];电气开关;2007年03期

3 Ralf Schneider;;开关柜空调采用创新技术节省资金[J];现代制造;2008年34期

4 陈志刚;;一起金属封闭开关柜过热原因分析[J];浙江电力;2008年01期

5 王立成;;初探UR4-12/T4000-50型开关柜的研发[J];科技资讯;2009年27期

6 苏梅;张宇峰;陈茹;徐玉文;;6kV开关柜换型改造及效益分析[J];科技信息;2009年23期

7 孙路阳;;10kV开关柜运行检修防范要点[J];机电信息;2010年06期

8 党向东;张延群;;强制风冷开关柜中风机的控制[J];电气制造;2010年04期

9 张宝星;;一起10kV开关柜发热异常的原因分析及对策[J];广东输电与变电技术;2010年02期

10 丁云;;浅谈开关柜状态高速识别[J];机电信息;2011年21期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 蔡彬;陈德桂;吴锐;王鑫伟;高冬梅;陈卫国;;开关柜内部电弧故障的在线监控装置的研究[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年

2 陈龙;;两起10kV开关柜故障引发的思考[A];2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C];2011年

3 王欣;;开关柜红外测温窗口和无线测温装置的安装与运行维护[A];2012年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2012年

4 罗永元;;台州电厂6KV开关柜故障原因分析与对策[A];全国火电大机组（300MW级）竞赛第33届年会论文集[C];2004年

5 谭向宇;杨卓;王达达;赵现平;王科;张少泉;彭晶;程志万;丁薇;黄然;刘红文;王卫东;常亚利;;无线测温装置对开关柜绝缘影响试验研究[A];2012年云南电力技术论坛论文集[C];2012年

6 谭向宇;杨卓;王达达;赵现平;王科;张少泉;彭晶;程志万;丁薇;黄然;刘红文;王卫东;常亚利;;无线测温装置对开关柜绝缘影响试验研究[A];2012年云南电力技术论坛论文集（文摘部分）[C];2012年

7 王勇;;10kV母线及开关柜状态预试可行性研究[A];2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集[C];2009年

8 黄官宝;黄新波;;开关柜智能监测指示仪的设计[A];2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集[C];2009年

9 叶伯颖;余凯;;红外阵列传感器在压开关柜温度监测中的应用[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

10 孔令明;肖云东;刘娟;曾令甫;;开关柜局部放电带电检测定位技术的应用与研究[A];山东电机工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 陆好好;轨道交通快速发展 直流开关柜前景可期[N];机电商报;2007年

2 本报记者 徐向阳;翁建汉：我们的使命是引领中压潮流[N];中国工业报;2008年

3 MEB记者 杨歌;把脉市场趋势 施耐德电气发力固体绝缘开关柜市场[N];机电商报;2013年

4 本报记者 倪e，

本文编号：550801