專利名稱：戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及溫度控制技術領域，特別涉及一種戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法。
背景技術：
近年來，隨著城市化進程的加快，城市用電負荷的持續(xù)上升，不得不在城市人口密集區(qū)新建更多的變電站，而且由于城市用地越來越緊張，戶內變電站逐漸成了城市變電站的主要形式。戶內變電站將主變壓器和組合電器(GIS)設備全部布置在室內，其優(yōu)點在于占地面積小和很好地控制變壓器噪聲對環(huán)境的影響，但近年來部分戶內變電站在夏季高溫季節(jié)由于通風換熱不好導致變壓器溫度過高，危及到變壓器的正常運行和使用壽命，對此，不得不考慮其他的物理降溫方法(但效果不甚理想)，或者運行時將門打開來降溫，但從另一方面又增大了變壓器噪聲對環(huán)境的影響，因此尋求戶內變電站通風換熱優(yōu)化控制方法具有非常重要的現(xiàn)實意義。因此急需一種能夠有效控制戶內變電站變壓器室通風換熱優(yōu)化控制的方法。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠有效控制戶內變電站變壓器室通風換熱優(yōu)化控制的方法。該方法能夠解決目前戶內變電站變壓器室通風換熱效率不高，影響設備的安全與壽命問題。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明提供的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法，包括以下步驟:
S1:根據(jù)變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)來計算戶內變電站主變壓器室最大發(fā)熱量；
52:根據(jù)變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)來計算戶內變電站主變壓器室最大理論冷卻風
量;
53:根據(jù)最大發(fā)熱量和最大理論冷卻風量構建戶內變電站主變壓器室通風換熱物理模
型；
54:改變主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)設置并計算在各種參數(shù)設置下的戶內變電站主變壓器室通風換熱效率；
55:判斷通風換熱效率是否達到設定值，如果否，則返回步驟S4重復改變主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)并計算通風換熱效率；
56:如果是，則該參數(shù)設置下的主變壓器室通風換熱物理模型為最優(yōu)設計方案。進一步，所述主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)包括進出風口的位置、風口大小以及根據(jù)出風口的風速所確定的引風機的最大出力。進一步，所述變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)是指戶內變電站主變壓器運行時的基礎數(shù)據(jù)，所述基礎數(shù)據(jù)包括主變壓器實際溫度、主變壓器溫控保護時的峰值溫度、變壓器特征參數(shù)、變電站的幾何特征、變壓器散熱片幾何特征。
進一步，所述變電站的幾何特征包括變電站空間的大小、變壓器的空間位置。進一步，所述主變壓器室通風換熱物理模型是通過流場優(yōu)化分析和通風換熱效率優(yōu)化分析方法來建立的。本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明根據(jù)變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)來計算戶內變電站主變壓器室最大發(fā)熱量和最大理論冷卻風量，從而構建戶內變電站主變壓器室通風換熱物理模型；并改變該模型的參數(shù)設置來調節(jié)戶內變電站主變壓器室通風換熱效率；采用流場分布分析和換熱效率優(yōu)化分析，以此來準確預測戶內變電站通風換熱的效果，最后選出主變壓器室通風換熱物理模型的最優(yōu)設計方案。該方法為戶內變電站通風換熱工程設計提供更快捷有效的參考，確保戶內變電站在設計之初或工程改造設計時就能夠將換熱效率提高到一個較高的程度，確保設備健康、安全和穩(wěn)定運行，同時又能夠降低通風散熱的能耗和降低變電站噪聲對環(huán)境的影響等；為戶內變電站通風換熱系統(tǒng)設計和工程改造提供更快捷有效的技術參考，降低工程造價，避免工程中的盲目性。
為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中:
圖1為本發(fā)明實施例提供的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法流程 圖2為四種不同位置的進風口布置方案；
圖3為不同進風口位置空氣流經變壓器流線 圖4為四種不同進風口位置(a)下變壓器上表面的溫度分布 圖5為四種不同進風口位置(b)下變壓器上表面的溫度分布 圖6為四種不同進風口位置(C)下變壓器上表面的溫度分布 圖7為四種不同進風口位置(d)下變壓器上表面的溫度分布圖。
具體實施例方式以下將結合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。圖1為本發(fā)明實施例提供的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法流程圖，如圖所示:本發(fā)明提供的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法，包括以下步驟:
S1:根據(jù)變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)來計算戶內變電站主變壓器室最大發(fā)熱量；
52:根據(jù)變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)來計算戶內變電站主變壓器室最大理論冷卻風
量;
53:根據(jù)最大發(fā)熱量和最大理論冷卻風量構建戶內變電站主變壓器室通風換熱物理模
型；
54:改變主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)設置并計算在各種參數(shù)設置下的戶內變電站主變壓器室通風換熱效率；
55:判斷通風換熱效率是否達到設定值，如果否，則返回步驟S4重復改變主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)并計算通風換熱效率；S6:如果是，則該參數(shù)設置下的主變壓器室通風換熱物理模型為最優(yōu)設計方案。所述主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)包括進出風口的位置、風口大小以及根據(jù)出風口的風速所確定的引風機的最大出力。所述變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)是指戶內變電站主變壓器運行時的基礎數(shù)據(jù)，所述基礎數(shù)據(jù)包括主變壓器實際溫度、主變壓器溫控保護時的峰值溫度、變壓器特征參數(shù)、變電站的幾何特征、變壓器散熱片幾何特征。所述變電站的幾何特征包括變電站空間的大小、變壓器的空間位置。所述主變壓器室通風換熱物理模型是通過流場優(yōu)化分析和通風換熱效率優(yōu)化分析方法來建立的。采用本發(fā)明提供的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法來帥選的最優(yōu)設計方案，本實施例提供四種不同的主變壓器室通風換熱物理模型，然后改變模型的參數(shù)，圖2為四種不同位置的進風口布置方案，圖3為不同進風口位置空氣流經變壓器流線圖，圖4為四種不同進風口位置(a)下變壓器上表面的溫度分布圖，圖5為四種不同進風口位置(b)下變壓器上表面的溫度分布圖，圖6為四種不同進風口位置(c)下變壓器上表面的溫度分布圖，圖7為四種不同進風口位置(d)下變壓器上表面的溫度分布圖。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法，其特征在于:包括以下步驟: S1:根據(jù)變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)來計算戶內變電站主變壓器室最大發(fā)熱量； 52:根據(jù)變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)來計算戶內變電站主變壓器室最大理論冷卻風量; 53:根據(jù)最大發(fā)熱量和最大理論冷卻風量構建戶內變電站主變壓器室通風換熱物理模型； 54:改變主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)設置并計算在各種參數(shù)設置下的戶內變電站主變壓器室通風換熱效率； 55:判斷通風換熱效率是否達到設定值，如果否，則返回步驟S4重復改變主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)并計算通風換熱效率； 56:如果是，則該參數(shù)設置下的主變壓器室通風換熱物理模型為最優(yōu)設計方案。
2.根據(jù)權利要求1所述的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法，其特征在于:所述主變壓器室通風換熱物理模型的參數(shù)包括進出風口的位置、風口大小以及根據(jù)出風口的風速所確定的引風機的最大出力。
3.根據(jù)權利要求1所述的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法，其特征在于:所述變電站參數(shù)和主變壓器參數(shù)是指戶內變電站主變壓器運行時的基礎數(shù)據(jù)，所述基礎數(shù)據(jù)包括主變壓器實際溫度、主變壓器溫控保護時的峰值溫度、變壓器特征參數(shù)、變電站的幾何特征、變壓器散熱片幾何特征。
4.根據(jù)權利要求3所述的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法，其特征在于:所述變電站的幾何特征包括變電站空間的大小、變壓器的空間位置。
5.根據(jù)權利要求1所述的戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法，其特征在于:所述主變壓器室通風換熱物理模型是通過流場優(yōu)化分析和通風換熱效率優(yōu)化分析方法來建立的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種戶內變電站主變壓器室通風換熱優(yōu)化控制方法，首先計算戶內變電站主變壓器的最大發(fā)熱量和最大理論冷卻風量計算；然后構建物理模型并計算換熱效率；最后提出優(yōu)化方案。該方法通過戶內變電站主變壓器室進出風口位置、風口大小以及出風口的風速，進行流場分布分析和換熱效率優(yōu)化分析，以此來準確預測通風換熱的效果，提供更快捷有效的工程設計參考，確保在設計之初或工程改造設計時就能夠將換熱效率提高到一個較高的程度，確保設備健康、安全和穩(wěn)定運行，同時又能夠降低通風散熱的能耗和降低變電站噪聲對環(huán)境的影響等；為戶內變電站通風換熱系統(tǒng)設計和工程改造提供更快捷有效的技術參考，降低工程造價，避免工程中的盲目性。
文檔編號H02B1/56GK103166133SQ20131006158
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權日2013年2月27日
發(fā)明者徐祿文, 丁軍, 王國超, 鄒岸新 申請人:重慶市電力公司電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司