變電站戶外機柜的熱仿真分析

　　對以上五種情況進行熱分析，計算出內(nèi)部機箱表面溫度與平均流體溫度的差別，從而得到最佳的設(shè)計方案，如圖3～圖7所示。

　　從分析數(shù)據(jù)及兩種分布圖可以看出以下幾點。

　　(1)方案1中箱體內(nèi)部空氣的流動靠自身重力驅(qū)動，流速緩慢，熱交換較慢。從流場及溫度場的分布圖看出內(nèi)部溫度不同層的溫差較大，裝置局部有過熱現(xiàn)象，不利于裝置的散熱，不符合正常運行要求，只能靠加裝防護層、內(nèi)循環(huán)風機或開孔通風解決局部過熱的問題。

　　(2)方案2從內(nèi)部溫度場分布圖的顏色對比看，內(nèi)部空氣溫度較為平均，機箱表面溫度在正常應(yīng)用條件之間，符合運行要求。

　　(3)方案3與方案2相比，內(nèi)部平均溫度下降4°左右，符合運行要求。

　　(4)方案 4 與方案 2 相比，風機在機箱下部的散熱效果較好，平均溫度比方案2更低，其結(jié)果符合運行要求。

　　(5)方案5與以上不與外界通風的方案相比，箱體開通風孔后的散熱效果最好，其結(jié)果符合運行要求。但開通風孔增加了箱體對灰塵及雨雪的防護難度。

　　七、結(jié)論

　　本文以變電站內(nèi)戶外機柜為例，對戶外機柜熱設(shè)計過程 中的設(shè)計要素和設(shè)計方案進行仿真比較。從以上方案分析的 數(shù)據(jù)可以看出：

　　(1)開通風孔與無通風孔兩種情況都能滿足當前內(nèi)部元件正常運行的溫度要求，但考慮到防護要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計時，柜體不用開通風孔。

　　(2)單層與雙層結(jié)構(gòu)都能滿足元器件正常運行，考慮到成本需求，柜體應(yīng)設(shè)計為單層結(jié)構(gòu)。

　　(3)當機箱強制對流散熱時，把風機安裝在裝置下部效果最好。

　　從以上熱分析可以得出戶外機柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案為：單層結(jié)構(gòu)、箱體不開孔、內(nèi)部增加強制對流風機，就可滿足此系統(tǒng)的散熱需求。