高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究

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高压开关柜温度在线实时监测系统研究

高压开关柜温度在线实时监测系统研究发布时间：2022-05-25T02:27:41.479Z 来源：《当代电力文化》2022年期2月3期作者：付超楠[导读] 高压开关柜触头位置容易出现高温，继而给开关柜正常运行带来不利影响，而传统的人工监测方式难以及时发现开关柜内高温点。

付超楠国网长治供电公司变电运维中心，山西省长治市046000摘要：高压开关柜触头位置容易出现高温，继而给开关柜正常运行带来不利影响，而传统的人工监测方式难以及时发现开关柜内高温点。

因此，为了掌握高压开关柜内高温点位置，对高压开关柜温度在线实时监测系统进行分析与研究，详细阐述温度测系统、无线温度采集终端及数据集中器构成，并确定了具体的温度传感器安装方式。

在变电站内高压变电所现场应用后，高压开关柜温度在线实时监测系统可实现对开关柜内各触头温度24h不间断监测，监测精度高、成本低，监测结果可为后续开关柜维修、保养提供一定指导。

关键词：高压开关柜；温度；线实时监测；系统研究前言：随着我国经济高速发展和社会快速进步，电力作为国民经济发展中主要动力来源，在整个社会生产和人民生活中的地位越来越高。

电力的持续性和安全性直接关系到社会的稳定，因此用户对电力系统的可靠性提出了更高的要求。

《中国科学技术指南》中提出的电力能源领域发展的战略目标为“提高供电可靠性、质量和经济性，建立设备和电网故障诊断和监测系统，改进输电在线监测技术、城市供电技术”。

电力改革创新是近年来电力行业发展的趋势，对电力设备运行状态实时监测是电力改革创新的主要方向，也是及早发现电力设备故障、排除危及安全生产的事故隐患的主要手段。

高压开关柜是电力系统中重要的电气设备，在电力传输、配电及电能转换过程中执行用电支路的投入、切断控制和故障保护。

高压开关柜主要由高压断路器、高压负荷开关、高压隔离开关及操作机构等组成，各个组成部分协同配合实现高压开关柜的控制与保护的功能。

按安装方式及柜体结构，高压开关柜主要分为移动式高压开关柜、固定式高压开关柜（金属封闭箱式高压开关柜）、金属封闭铠装高压开关柜、敞开式高压开关柜等。

高压电力设备温度场仿真分析

高压电力设备温度场仿真分析一、引言高压电力设备是电力系统的重要组成部分，在输电、变电、配电等方面都发挥着重要作用。

为了确保高压电力设备的正常运行，对其进行温度场仿真分析有助于发现问题，提高设备的运行效率和延长其使用寿命。

二、高压电力设备温度场的形成在高压电力设备中，由于电流通过设备，设备会产生电阻。

通过欧姆定律，我们知道电阻会产生热量。

设备通过散热来消散热量，散热的能力不足会使设备的温度升高。

在高压电力设备的内部，由于电流分布的不均匀，设备内部的一些部分会比其他部分热，形成片状、点状热场。

这些热场会随着时间的推移而不断变化，其变化的趋势与设备的结构、外部环境因素以及设备本身的特性相关联。

三、高压电力设备温度场仿真分析的作用高压电力设备温度场仿真分析可以帮助我们了解设备内部的温度分布和变化趋势。

我们可以通过得到的仿真数据，对设备进行优化改进，提高其散热能力，延长其使用寿命。

同时，通过仿真结果，我们还可以判断设备是否存在局部异常的温度升高现象。

对异常的部分可以进行更为详细的分析，找出问题产生的原因，采取有效的措施加以解决。

四、高压电力设备温度场仿真分析的方法高压电力设备温度场仿真分析的方法可以分为两类：一是基于数学模型的仿真方法，另一种是基于有限元方法的仿真方法。

基于数学模型的仿真方法适用于较为简单的设备，方法简单，速度快。

采用这种方法需要先根据设备的物理特性建立模型，然后解出偏微分方程，得到模型的温度分布曲线。

基于有限元方法的仿真方法可模拟较为复杂的高压电力设备，其精度更高，更加逼真。

这种方法需要将设备分割成多个小区域，建立各区域之间的数学关系，求解得到该设备的温度场分布。

五、高压电力设备温度场仿真分析的关键因素高压电力设备温度场仿真分析的关键因素包括：设备本身的结构、环境的影响、电流分布的不均匀性以及与设备相连的引线电缆等附件的影响。

六、高压电力设备温度场仿真分析的案例分析一种高压电力开关设备，由于对其散热导柜结构进行了优化，未来将会在新项目中使用。

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究引言高压变电站开关柜是电力系统中非常重要的设备，用于控制和保护电力系统的正常运行。

在实际运行中，开关柜的温度是一个非常重要的参数，它直接影响着设备的安全稳定运行。

对高压变电站开关柜的温度进行实时监测和控制具有重要的意义。

本文将通过仿真研究的方法，探讨高压变电站开关柜温度的实时控制问题。

一、高压变电站开关柜温度特点分析高压变电站开关柜由于长期运行在高压、大电流的环境中，其温度特点表现为内部温度高、温度变化快、温度梯度大。

这些特点给开关柜的温度控制带来了挑战。

1.1 内部温度高由于开关柜长期运行在高压大电流的环境下，其内部温度普遍较高。

长时间高温运行容易导致设备老化和故障，对设备的寿命和安全性带来威胁。

1.2 温度变化快在开关柜发生故障时，电流、电压等参数会迅速变化，从而导致开关柜内部温度迅速升高。

开关柜的温度变化特别快，需要实时监测和控制。

1.3 温度梯度大在高压变电站开关柜内部，会有不同部位的温度存在明显的梯度差。

这种温度梯度大的特点，使得对开关柜温度进行均衡控制成为一项挑战。

二、开关柜温度实时监测系统设计实时监测开关柜的温度是保障其安全稳定运行的基础。

设计一个高效可靠的开关柜温度实时监测系统是十分必要的。

下面介绍基于传感器和数据采集系统的开关柜温度实时监测系统设计。

2.1 温度传感器选择选择合适的温度传感器对开关柜温度实时监测系统至关重要。

应选择具有高精度、快速响应、稳定性好的温度传感器。

目前常用的温度传感器包括热电偶、热敏电阻、红外线温度传感器等。

2.2 数据采集系统设计数据采集系统是开关柜温度实时监测系统的核心，它负责采集传感器测得的温度数据，并通过通信网络将数据传输至监控中心。

数据采集系统应具备高速、高精度、稳定可靠等特点，能够满足实时监测的需求。

2.3 实时监测系统设计实时监测系统应能够实时接收数据采集系统传输的温度数据，并能够对数据进行实时处理和分析。

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究引言随着电力系统的快速发展，高压变电站作为电力系统的重要组成部分，其运行安全和稳定性变得尤为重要。

在高压变电站中，开关柜是电力系统中最重要的设备之一，其工作状态直接关系到电力系统的运行。

而开关柜的运行温度则是影响其安全可靠运行的关键因素之一。

实时监测和控制开关柜的温度，对于提高高压变电站设备的运行安全性和稳定性非常重要。

本文将针对高压变电站开关柜温度实时控制进行仿真研究，采用先进的控制算法和仿真技术，通过对开关柜温度的实时监测和控制，来提高高压变电站设备的运行效率和安全性。

一、高压变电站开关柜温度的影响因素1.环境温度环境温度是影响开关柜温度的主要因素之一。

在高温环境下，开关柜的散热效果会受到影响，温度会上升，从而影响设备的正常运行。

而在低温环境下，开关柜的散热效果会增强，温度会下降，但也会引起设备的过低运行温度。

2.电流负载电流负载是影响开关柜温度的另一个重要因素。

在高负载状态下，开关柜的电流会增加，导致设备散热不足，温度上升。

而在低负载状态下，开关柜的电流会减少，散热效果增强，温度会下降。

3.设备质量开关柜的质量直接关系到其对温度的承受能力。

好的设备在相同条件下通常会有更好的散热性能和稳定性。

而劣质的设备则容易在高温或高负载状态下出现故障和损坏。

二、高压变电站开关柜温度实时监测系统为了实现对开关柜温度的实时监测和控制，需要建立一个高效的监测系统。

该系统应包括温度传感器、数据采集装置、数据传输和监测中心等部分。

通过温度传感器对开关柜温度进行实时监测，并通过数据采集装置将数据传输至监测中心，实现对开关柜温度的实时监测。

三、高压变电站开关柜温度实时控制算法针对开关柜温度的实时监测，需要建立相应的控制算法，实现对开关柜温度的实时控制。

常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。

这些算法可以根据实时监测到的开关柜温度和其他环境因素进行计算，并通过控制开关柜的散热系统或负载系统，实现对开关柜温度的实时控制。

基于comsol的10 kv高压开关柜温度场仿真分析

基于COMSOL的10kV咼压开关柜温度场仿真分析邓长征巴杨楠巴邓海峰3,张楠打冯朕"(1.三峡大学电气与新能源学院，湖北宜昌443000； 2.三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心，湖北宜昌443000； 3.国网宜昌供电公司，湖北宜昌443000)摘要:现有的10kV高压开关柜温度场仿真分析中，由于10kV高压开关柜的内部结构、材料属性和传热过程复杂,难以准确地对其内部温度进行求解计算。

为解决上述问题，利用COMSOL中共辄传热模块对10kV高压开关柜的温度场进行仿真计算。

应用该仿真方法,可以有效求解10kV高压开关柜的稳态温度值,准确模拟稳态温度场，并且结果误差小，符合实际温度分布规律。

最后通过红外测温试验对比分析，验证了本仿真方法的有效性和准确性。

关键词：10kV高压开关柜;稳态温度场;共轨传热;红外测温中图分类号:TM591文献标志码:A文章编号:1671-8887(2020)01-0032-04DOI：10.16786/ki.l671-8887.eem.2020.01.008Simulation and Analysis of Temperature Field of10kV High Voltage Switchgear Based on COMSOLDENG Changzheng12,YANG Nan1-2,DENG Haifeng5,ZHANG Nan',FENG Zhen1-2 (/.College of Electrical Engineering&Renewable Energy,China Three Gorges University,HubeiYichang443000,China; 2.Hubei Provincial Collaboration Innovation Center for New EnergyMicrogrid,China Three Gorges University,Hubei Yichang443000,China; 3.State Grid YichangPower Supply Company,Hubei Yichang443000,China)Abstract:The article focuses on the heating problem of high voltage switchgear.In the existingsimulation analysis of temperature field of10kV high-voltage switchgear,it is difficult to calculateits internal temperature accurately because of the complex internal structure,material properties andheat transfer process of10kV high-voltage switchgear.In order to solve the above problems,atemperature field simulation method of10kV high voltage switchgear based on conjugate heattransfer module in COMSOL is proposed.By using this simulation method,the steady temperaturevalue of10kV high voltage switchgear can be solved effectively,the steady temperature field canbe simulated accurately,and the error of the results is small,which conforms to the actual temperature distribution law.Finally,the validity and accuracy of the proposed method are verified bythe comparative analysis of infrared temperature measurement experiments.Key words:10kV high voltage switchgear;steady-state temperature field;conjugate heat transfer;infrared thermometry引言电、输配电以及电力转换的过程中起到关键的控制高压开关柜是变电站的重要开关设备，在发作用。

一种高压开关柜的热效应仿真方法

一种高压开关柜的热效应仿真方法随着现代电气设备的不断发展，高压开关柜在电力系统中扮演着非常重要的角色。

在高压开关柜的运行过程中，由于电流的通过、电器元件的工作以及外部环境等因素造成的热效应会对设备的性能和安全性产生重要影响。

因此，了解高压开关柜的热效应并采取相应的控制措施对于提高设备的可靠性和使用寿命非常重要。

在实际工程中，为了准确地评估和模拟高压开关柜的热效应，通常会采用有限元仿真方法。

有限元仿真方法是一种基于数值计算的模拟技术，通过将复杂的结构分割成许多小的单元来模拟结构的行为，进而得出系统的动态响应。

在高压开关柜的热效应仿真中，有限元仿真方法可以有效地模拟电气设备内部的热分布和传导情况，为工程师提供重要的参考信息。

以下是一种高压开关柜的热效应仿真方法的步骤：1.确定仿真模型：首先需要根据高压开关柜的实际结构和工作原理来建立仿真模型。

模型应该包括高压开关柜的外壳、断路器、接地开关、控制系统等组成部分，并且要考虑到不同部件之间的热传导关系。

2.设定边界条件：在建立好仿真模型后，需要设定边界条件，包括外部环境温度、电流负载、通风情况等因素。

这些边界条件对于模拟高压开关柜的热效应非常重要，可以有效地模拟真实工况下的温度分布情况。

3.进行数值计算：利用有限元仿真软件对高压开关柜的热效应进行数值计算。

通过输入合适的边界条件并进行求解，可以得到高压开关柜内部各个部件的温度分布情况，包括最高温度点、热点位置等信息。

4.分析结果：分析仿真结果，评估高压开关柜的热效应。

通过对温度分布情况的分析，工程师可以发现设备中潜在的热问题，并采取相应的措施进行优化设计，以提高设备的可靠性和安全性。

总的来说，高压开关柜的热效应仿真是一项复杂且重要的工程技术，通过有限元仿真方法可以有效地模拟设备内部的热传导情况，为工程师提供重要的设计参考。

在今后的工程实践中，将进一步深入研究高压开关柜的热效应仿真方法，不断提升电气设备的性能和安全性。

高压开关柜温度在线监测研究

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《电气开关》（０２Ｎ．）２１．ｏ３
文章编号：０４— ８Ｘ（０２００３０１０２９２１）３— ０２— ３
高压开关柜温度在线监测研究
宋梁，温秀峰
（州市电力局：高压开关设备是电力系统的重要组成部分，先介绍了高压开关柜触头发热原因和高压开关柜故障与触首
１引言
高压开关设备主要用于关合及开断电力线，以输送及倒换电力负荷，以及从电力系统退出故障设备和线段，保证系统安全运行的重要设备Ｊ是。实际电力系统运行中，高压开关设备数量多，检修量大，大修费用高。实现预测维修、学化管理是实现最佳经济效科益和社会效益的最好途径。高压开关柜作为发电厂、变电站中的重要设备，在长期运行过程中，关柜中的触点和母线排连接处等开
ＳｕｎＴｅｐｅａｕｒｎ－ｎｅＭｏｉｏｉｇｏｇＶｏｔｇｗｉｃｂｉｔｔｄｙｏｍｒｔｅｏＬｉｎｔｒｎｆＨｉｈｌａｅＳｔｈＣａｎｅ
ＳＮｉｎＷＮｉ－ｎＯＧＬａｇ，ＥＸｕｅｇｆ（ａｇｈｕＥｅｔｃＰｗｒＢｒａＨｎｚｏ００，ｈｎ）Ｈｎｚｏｌｃｉｏｅｕｅｕ，ａｇｈｕ３００Ｃｉａｒ１
ｔｃｅｔｒｄｃｎｅｓｎｏｅｈｇｏｔｇｗｔｈｃｂｎｔｎｈｅａｉｎｅｗｅｎｔｅｓｔｈｃｂｎｔｎｅｃｎａｔａｔｈａ・ｏｕｉｇｒａｏｆｈｉｈｖｌｅｓｉａｉｅｄｔｅｒｌｔｓｂｔｅｗｉａｉｅｄｔｏｔｃ・ｐｔａｃａｏｈｃａｈ

变电站10KV开关柜温度监测技术分析与应用

变电站10KV开关柜温度监测技术分析与应用摘要：随着时代不断的发展，整体技术的提高,10kV变电站开关柜内隔离刀闸触头接触部位、开关小车触头接触部位、导电排搭接部位、电缆头连接部位在运行中可能会产生发热缺陷，引发短路故障，造成大面积停电，降低了10kV用户供电可靠性并带来重大经济损失。

分析示温蜡片温度监视技术、手持红外测温技术、有源传感器无线测温技术及无源传感器无线测温技术优缺点，并结合变电站10kV 开关柜结构、巡视及检修维护的特点，提出了变电站10kV开关柜内温度监测技术优化组合方案，实现了变电站10kV开关柜内设备温度的有效监测，保障了变电站10kV开关柜安全可靠运行。

关键词：变电站；变电站10kV开关柜；温度监测技术引言现代社会对电能的依赖性极高,用电密度越大的地区对电的依赖性越高,因而对供电设备的可靠性提出了越来越高的要求。

做为目前普遍使用的小车式变电站10KV开关柜由于断路器与变电站10kV开关柜之间采用插头联接,当小车与变电站10KV开关柜因制造、运输及安装不良等都将引起触头接触不良,接触电阻增大,出现触头温升过高,甚至烧毁,造成停电,这些现象在大电流变电站10KV开关柜如进线柜上尤为突出,且影响极大。

为避免此类事故的发生,开发一种能即时监测触头温升的装置显得非常迫切(国外已有个别公司开发了这类产品)。

由于高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中,要实现对触头的测温,必须解决电子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性。

目前测温工作方式基本上采用被动式测温或主动式测温两种形式。

被动式测温采用接收被测量点幅射出的远红外波,通过判断远红外波长来确定测量点温度;而主动式测温则是通过埋设在测量点的温度传感器直接测量温度。

1在线监测温度装置的概述该装置由温度传感器装置和显示报警装置两部分组成，分别安装于高压测温部位和面板上，高、低压之间通过无线方式传输数据，特殊场合，也可采用超声波或光电方式完成数据传输。

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究随着电力系统的不断发展和变革，高压变电站作为电力系统的关键设施之一，其稳定运行对整个电网的安全运行具有重要意义。

而高压变电站开关柜作为高压设备的重要组成部分，其温度的实时控制对于设备的安全运行具有至关重要的作用。

本文将对高压变电站开关柜温度实时控制进行仿真研究，以提高设备的安全性和稳定性。

高压变电站开关柜温度的实时控制具有重要的意义，主要体现在以下几个方面：1. 安全性：高压变电站开关柜在运行过程中会产生大量的热量，如果不能及时进行温度控制，容易导致设备过热，从而损坏设备，甚至引发火灾等安全事故。

2. 稳定性：开关柜内部的温度过高会导致设备的性能下降，影响设备的稳定运行，甚至影响整个电力系统的运行稳定性。

3. 能效性：通过实时控制开关柜温度，可以有效提高设备的能效性，降低能耗，延长设备的使用寿命。

高压变电站开关柜温度的实时控制对于提高设备的安全性、稳定性和能效性具有重要的作用，因此有必要进行相关研究和仿真分析。

实现高压变电站开关柜温度的实时控制，需要综合考虑设备的运行状态、周围环境的影响以及温度传感器的准确度等因素，本文将采用以下实现方案：1. 温度传感器：在开关柜的关键位置安装温度传感器，通过传感器实时采集开关柜内部的温度数据，为后续的控制提供依据。

2. 控制系统：基于温度传感器采集到的数据，建立开关柜温度的实时控制系统，对开关柜的制冷和通风系统进行控制，以维持设备的温度在安全范围内。

3. 算法优化：针对不同环境和设备运行状态，优化控制算法，确保控制系统的稳定性和灵活性。

为了验证以上实现方案的有效性和稳定性，本文将进行高压变电站开关柜温度实时控制的仿真研究。

建立开关柜温度的数学模型，考虑开关柜内部的热量产生、传导和散热等因素，得到开关柜温度随时间的变化规律。

基于建立的数学模型，设计控制系统并进行仿真实验。

通过仿真实验，可以模拟不同环境和设备运行状态下的温度变化情况，验证控制系统的稳定性和灵活性，优化控制算法，提高系统的控制精度。

配电柜的温度场仿真及优化设计研究

配电柜的温度场仿真及优化设计研究发布时间：2023-02-24T05:55:39.430Z 来源：《中国科技信息》2022年10月19期作者：魏海波[导读] 配电柜主要应用于对用电设备进行配电和控制工作中。

魏海波科大智能电气技术有限公司 230088摘要：配电柜主要应用于对用电设备进行配电和控制工作中。

为提升电力终端的灵活性及可靠性，需要从不同方面分析配电柜性能提升的方法，以满足对配电柜功能的需求。

而配电柜的温度变化对其性能有着直接的影响，对此，文章基于温度场分析方法，建立配电柜的温度场分析数学模型，开展温度场仿真，并依据温升外推法验证仿真结果，结合仿真数据对配电柜机型优化，以不断提升其可靠性。

关键词：温度场；仿真；配电柜；优化引言现阶段，不同类别的配电柜在不同项目中得到广泛应用，配电柜行业已经形成了较为完善的体系，伴随用电负荷的增长，行业对配电柜的性能提出了更高的要求。

业内目前致力于提升配电柜设备的灵活性与可靠性，但是温升问题依旧是制约配电柜设备技术发展的关键问题，伴随功率密度的持续增加，配电柜热量积聚的问题愈发凸显，引发单子设备绝缘性能退化等后果，使得整个产品的性能下降以至完全失效。

因此，需要针对配电柜设备开展热设计及热分析，以提高配电柜的使用性能。

1温度场分析方法1.1配电柜中的温度场问题温度场分析，是解决配电柜温升问题的重要方法，为获取配电柜内温度分布，需开展有效的温度场计算，并得到电子器件耐受温度的上限，以满足可靠性及绝缘性的基本要求。

首先分析配电柜工作时所产生的热量的来源：其主要来自于导体的电阻损耗，由于交变磁场的存在，设备间产生集肤效应和邻近效应，导致电阻增大、热能损耗增大。

同时，附加接触电阻的存在也使得电流接触面产生热量，影响配电柜性能。

热能将使得环温及配电柜部件温度升高，温升超过设备上限标准值时，将影响设备及部件的工作可靠性。

传统的热阻模拟对于分析温升及热传导过程难以实现精细化及准确化，伴随计算机技术的发展，可建立仿真数学模型，利用离散化的数值处理方法对配电柜温度场进行分析。

高压开关柜的数学建模和仿真分析方法研究

高压开关柜的数学建模和仿真分析方法研究随着现代社会的不断发展和电力需求的增加，高压开关柜作为电力系统中重要的设备之一，起到了极为关键的作用。

为了确保电力系统的安全运行，对高压开关柜进行数学建模和仿真分析的方法研究变得尤为重要。

本文将从数学建模和仿真分析两个方面入手，探讨高压开关柜的相关研究方法。

首先，数学建模是研究高压开关柜的重要一步。

数学建模可以将实际的高压开关柜问题转化为数学模型，通过数学方程的求解，可以得到一定的结论和预测。

在高压开关柜的数学建模过程中，需要考虑到多个因素，如电压、电流、温度以及其他相关参数。

同时，还需考虑开关柜的结构、材料特性、接触电阻等因素对电流和电压的影响。

因此，建立一个准确的数学模型是非常重要的。

我将从以下几个方面介绍高压开关柜数学建模的方法。

第一，电磁场的建模。

高压开关柜中存在着复杂的电磁场分布，电磁场的建模是数学建模的关键一步。

电磁场分布可以通过有限元方法来模拟，将开关柜的结构进行离散化处理，将复杂的结构分解为有限数量的元素，通过求解相应的矩阵方程，得到电磁场分布及各个元素上的电流。

此外，还可以利用有限差分法、有限体积法等数值方法进行模拟。

第二，热场的建模。

高压开关柜的运行过程中会产生大量的热量，因此热场的建模也是数学建模的重要一环。

热场建模需要考虑到开关柜内外的传热机制和传热特性，包括对流、辐射和传导等。

可以通过建立热传导方程、流体力学方程和能量守恒方程来描述这些传热机制，并利用数值方法求解这些方程组得到相应的热场分布。

第三，接触电阻的建模。

高压开关柜中接触电阻的建模是电气故障仿真与分析的关键一步。

接触电阻是开关柜中电流通过的路径，直接影响到电压的大小和电力系统的安全运行。

可以利用电阻模型或电流-电压特性曲线进行接触电阻的建模，并与实验数据进行验证和修正，以保证准确度。

在数学建模完成后，我们可以通过仿真分析的方法对高压开关柜进行进一步研究。

第一，参数优化与故障分析。

高压开关柜并柜温升仿真计算及降温优化设计

２开关柜并柜温升有限元模型
以三台ＫＹＮ－２８Ａ型１０ｋＶ高压开关柜为对象，建立由进线柜%试验柜%边封柜组成的并柜三维实体模型，开关柜示意图如图１，并柜整体模型如图２所示$
１开关柜温升研究现状
目前国内外对温升发热的模拟均是以单柜为模型进行计算，未考虑并柜情况，而并柜条件下更能反映变电站运行的真实情况 $ 在温升仿真计算方面，国内外在高压开关柜的发热计算中主要采用基于传热和热流计算的解析算法和多物理场耦合计算的数值模拟算法$传统的解析算法不能准确甚至无法描述高压开关柜内部场的分布$多物理场耦合方法则可通过电磁场 % 流体及热场耦合计算，更加精确地分析开关柜内的温度分布特性，对于开关柜结构优化以及散热设计具有重要意义［３］$ 常见的多物理场耦合计算主要有直接耦合法和间接耦合法，其中间接耦合法又可以细化为顺序耦合法和迭代耦合法$迭代偶合法是指通过多个有限元软件迭代耦合求解，将不同有限元软件多个不同
$
王栋等 ! 高压开关柜并柜温升仿真计算及降温优化设计
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理场之间往往存在着影响关系，这种影响可以是单向的，也可以是双向的$ 多物理场仿真计算过程为：首先，通过解析公式和电磁场仿真计算得到热源；然后，将热源作为荷载同各种边界条件一起加载至热场以及流体场中进行计算$本文电磁场仿真通过ＡＮＳＹＳ来实现，热场和流体场的耦合通过ＡＮＳＹＳ－ＣＦＸ来进行，仿真计算的流程如图４所示$
０概述
运行中的开关柜内部温升往往由于负荷电流 % 接触不良等原因引起，长期发热会造成开关柜过热% 绝缘性能降低，导致开关柜设备老化甚至引发故障［１］$相对高电压等级设备，开关柜继电保护配置薄弱，一旦发生故障往往引起变电站母线停运，影［２］响范围较大 $依据国家标准ＧＢ／Ｔ１１０２２－２０１１和ＧＢ３９０６－２００６的要求，开关柜需进行温升型式试验$但单柜温升试验无法考核开关柜并柜后的主母线和相邻柜体间的相互影响$为了客观反映开关柜实际工作状态，有必要研究开关柜并行运行时的温升情况 $ 本文介绍了开关柜并柜温升仿真计算方法，分析过境母线电流对于开关柜温升的影响，为开关柜实际运行以及降温优化设计提供依据$

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究一、研究背景随着电力系统的发展，高压变电站作为电力系统的重要组成部分，其稳定运行对电网的安全供电起着至关重要的作用。

而开关柜作为变电站内部的重要设备，其温度的控制对设备的运行和寿命有着重要的影响。

对高压变电站开关柜温度实时控制的研究显得尤为重要。

目前，尽管在变电站的开关柜设备中广泛使用了温度传感器和控制系统，但是在实际应用中还存在一些问题，比如监测不到位、控制不精准等。

对于开关柜温度的实时控制和仿真研究，有很高的实用价值。

本文旨在通过对高压变电站开关柜温度实时控制的仿真研究，来提高开关柜的温度控制精度，确保变电站设备的安全运行。

二、研究内容本研究将主要分析高压变电站开关柜温度实时控制系统的结构和工作原理，通过对开关柜的温度进行监测和控制，提高系统对开关柜温度的精准控制能力。

具体地，本文研究内容包括以下几个方面：1. 高压变电站开关柜温度实时监测系统设计。

通过引入温度传感器和数据采集系统，实现对开关柜温度的实时监测，以便及时掌握开关柜的运行状态。

2. 开关柜温度控制系统设计。

基于监测数据，设计温度控制系统，对开关柜的温度进行实时控制，保持在安全稳定的范围内。

3. 高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究。

通过对开关柜温度实时控制系统进行仿真研究，验证系统设计的可行性和有效性。

三、研究方法1. 确定仿真模型。

基于对高压变电站开关柜温度监测系统和控制系统的分析，建立相应的仿真模型，包括温度传感器、数据采集系统、控制系统等。

2. 设计仿真实验方案。

根据实际情况设计仿真实验方案，包括系统输入参数、控制策略等。

3. 进行仿真实验。

利用仿真软件进行开关柜温度实时控制系统的仿真实验，并对实验结果进行分析和评估。

四、研究意义1. 提高高压变电站设备的安全稳定运行能力。

通过对开关柜温度的实时监测和控制，确保设备在安全温度范围内运行，延长设备的使用寿命。

2. 提高电力系统的可靠性。

开关柜作为变电站内部重要设备，其稳定运行对电力系统的可靠供电起着至关重要的作用。

高压开关柜温度在线监测方法的研究

高压开关柜温度在线监测方法的研究进展
摘要
高压开关柜的安全运行监测一直是电力系统安全运行的重大课题之一。大量的运行情况调查分析表明，高压开关柜经常因为开关柜局部过热，引发的问题非常突出，而可能会引发重大的电力事故，造成损失，开关柜在线监测是预防事故发生的重要手段。因此开发针对高压开关柜温度在线监测系统，实时掌握开关柜的运行状态，及时发现并处理故障隐患，减少事故的发生。为了准确把握高压开关柜温度在线监测技术的研究现状及未来研究方向，文中将现有的高压开关柜温度在线监测方法进行了归纳分类。并分别介绍了这些方法的基本原理和特点，梳理了各方法在高压开关柜温度诊断中的研究进展，指出了现有各测温技术优点与不足。最后，对高压开关柜温度在线监测还需解决的几个关键问题进行总结，提出了未来高压开关柜温度监刚技术研究的关键点和研究方向。关键词：高压开关，开关柜，温度，在线监测 Abstract The safe operation of high voltage (HV) switchgear is one of the most important research subject in power equipment.A large number of survey analysis shows that the temperature of part of Metal-clad switchgear maybe often over the limit of safe operation,and then arouse accident,bring losing.Therefore the development of the high-voltage switchgear temperature online monitoring system has important engineering significance.it can grasps the real-time operational status of the switchgear,finds and handles in time the hidden fault,reduces the occurrence of accidents. In order to accurately grasp the current research status and future research direction ， this paper herein fully summarizes the existing temperature online monitoring method of HV switchgear as the following.The principle and characteristics of these methods are introduced ，as well as the developments.the advantages and disadvantages of the existing techniques are summarized.At the end of this paper,the key problem of the temperature online monitoring of HV switchgear are presented and the focus of the future research is revealed. Key words:HV switchgear,switch cabinet,temperature,online monitoring

高压开关柜温度在线监测技术研究

国家中长期科学和技术发展规划
纲要中，大规模输配电和电网安超全保障被列为能源这一重点领域中
的优先主题。电力设备安全可靠性
的质量问题，重要的原因在于目前更缺乏针对开关柜的有效监测手段。目前对高压开关柜的监测大都基于人工巡检，用手持式红外测温
酉蕊
１温度在线监测技术现状分析
常规的监测方式并不能发现开关柜潜在的故障，更无法判断故障发展趋势。针对人巡检的不足，各科研院所和生产厂家开发了一系列新型的高压开关柜温度监测装置，在一定程度上克服了人工巡检的弱
式温度传感器
Ｏ引言
高压开关柜是输配电系统中的
是超大规模输配电和电网安全保障
仪获得开关柜内的温度数据。由于开关柜的结构相对复杂，元件遮挡的影响使得红外测温仪往往无法获得准确的温度数据，且巡检时间间
线路等重要作用，在电力系统中获得了日益广泛的应用。随着国家 “ 十
一
隔较长。电力系统中对电力设备的
检修正在由故障检修、预防性检修向状态检修过渡，作为输配电系统中广泛运用的高压开关柜，对其实

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究近年来，随着传感器技术、通信技术的飞速发展，各行各业对供电的质量以及电能的需求也越来越高。

变电站内的高压开关柜作为电力系统重要电气设备，承担着关合及断开高压变电站电力线路、保护电力系统安全的双重作用，对高压变电站的安全稳定运行具有特别重要的作用。

近年来，在高压变电站开关柜长期运行过程中，由于开关柜触头接触位置过热已发生过多起开关柜温度过热事故，由此产生的火灾以及大面积停电情况不在少数。

因此，如何实时在线控制高压开关柜内触头温度成为电力系统需要解决的难点问题之一。

标签：高压变电站;开关柜;温度实时控制;仿真研究引言对高压变电站开关柜温度的实时控制，能够有效保证高压变电站的安全稳定运行。

对开关柜温度的实时控制，需要对采集的开关柜温度数据进行滤波处理，改变负载电压的有效值，完成对开关柜温度的实时控制。

传统方法研究了高压变电站开关柜阶段性温度变化特性，获取时间最优控制机制，但忽略了改变负载电压的有效值，导致控制精度偏低。

提出基于差分进化的高压变电站开关柜温度实时控制方法。

将所检测的高压变电站开关柜对应的电压信号转换成数字量输入控制器中，计算出该电压信号相应的温度值，对采集的开关柜温度数据进行滤波处理，改变负载电压的有效值，针对开关柜温度控制超调情况，建立多目标优化控制模型，利用差分进化算法对该多目标优化控制模型进行求解，通过开关柜温度控制器参数的在线调节，实现高压变电站开关柜温度实时控制。

实验结果表明，所提方法控制精度较高。

1概述高压变电站温度控制具有非线性、多扰动特点，对开关柜触点温度要求较高，采用传统方法难以实现有效控制，例提出一种基于自适应逆控制的高压变电站开关柜温度在线控制方法。

该方法将反馈控制器与可自适应调整的神经网络控制器相结合，共同作用于高压变电站开关柜温度实时控制过程中，能满足高压变电站开关柜温度实时控制的自适应性和未确定性要求。

该方法动态响应性能较优，但存在高压变电站开关柜温度控制稳态误差大的问题采用模糊控制技术与人工神经网络相融合应用于高压变电站开关柜温度实时控制的方法，组建了模糊神经网络相融合的高压变电站开关柜温度智能控制模型，并给出了开关柜温度控制的实现过程。

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究

高压变电站开关柜温度实时控制仿真研究【摘要】本文通过建立高压变电站开关柜温度实时控制的仿真模型，设计了相应的控制策略，并进行了实时温度监测及实验结果分析。

通过对系统性能进行优化，验证了控制策略的有效性。

研究表明，高压变电站开关柜温度实时控制具有可行性，可以有效提升系统的稳定性和安全性。

未来的研究方向包括进一步优化控制策略，提高系统的响应速度和精度，以应对日益复杂多变的电网运行环境。

通过本研究，为高压变电站设备的智能化管理提供了一定的理论和技术支持，对电力系统的运行和维护具有一定的指导意义。

【关键词】关键词：高压变电站开关柜、温度实时控制、仿真研究、控制策略、实时监测、实验结果分析、系统性能优化、可行性、有效性、未来研究。

1. 引言1.1 研究背景高压变电站开关柜是电力系统中重要的设备之一，其主要作用是在电力传输和分配过程中起到开关和保护作用。

随着电力系统的不断发展和升级，高压变电站开关柜在电网中的重要性也越来越突出。

由于高压变电站开关柜长时间工作和环境温度变化等因素的影响，会导致其内部温度升高，进而影响设备的安全运行和寿命。

实时监测和控制高压变电站开关柜的温度是至关重要的。

通过建立温度仿真模型，设计有效的控制策略，并实时监测开关柜的温度变化，可以及时发现温度异常，预防设备的过热和损坏。

通过对实验结果的分析和系统性能的优化，可以进一步提高高压变电站开关柜的安全性和稳定性。

本研究旨在通过对高压变电站开关柜温度实时控制的仿真研究，探索有效的控制策略，验证其可行性和有效性，为提高高压变电站设备的运行效率和可靠性提供技术支持和参考。

1.2 研究目的研究目的是为了通过建立高压变电站开关柜温度实时控制仿真模型，设计有效的控制策略，实现实时温度监测，并对实验结果进行分析，从而优化系统性能。

通过本研究，可以验证高压变电站开关柜温度实时控制的可行性，证明控制策略的有效性，为今后相关研究提供基础和参考。

本研究还旨在为高压变电站设备的安全运行提供技术支持，提高系统的稳定性和可靠性，降低事故风险，保障电网运行的安全与稳定性。

高压开关板的虚拟仿真与实时监控技术研究

高压开关板的虚拟仿真与实时监控技术研究高压开关板是电力系统中非常重要的设备，用于控制和保护电力系统中的高压电路。

为了确保高压开关板的安全运行，虚拟仿真和实时监控技术成为关键，它可以帮助运维人员更好地理解和掌控开关板的运行状态，及时发现潜在问题并采取相应的措施。

虚拟仿真技术是通过建立高压开关板的数学模型和仿真算法，模拟真实的工作环境和工作条件，以评估开关板在各种情况下的性能和可靠性。

虚拟仿真技术具有以下优势：首先，它可以在不影响实际运行的情况下进行多种工况的测试和分析，提供更全面的性能评估。

其次，虚拟仿真技术可以模拟各种应力和负载情况，对开关板在不同条件下的数据输出进行模拟分析，为实时监控提供基础。

最后，虚拟仿真技术可以通过快速重建模型和仿真分析，提高开关板的设计效率和开发速度。

对于高压开关板的实时监控技术而言，主要包括数据采集、远程监控和故障诊断。

数据采集是实现实时监控的基础，通过传感器和数据采集装置获取开关板的各种数据，如温度、压力、湿度等。

这些数据可以被送到监控中心，并通过数据处理和分析来实现对开关板工作状态的监测和预警。

远程监控技术允许运维人员通过网络远程监视和操作高压开关板，无需亲临现场。

这种技术可以方便运维人员进行实时监控，并及时采取措施以防止故障的产生。

故障诊断技术是实现快速定位和修复故障的关键，通过数据分析和故障模式识别算法，可以帮助运维人员快速准确定位问题，并采取相应的解决方案。

随着虚拟仿真和实时监控技术的不断发展，高压开关板的性能和可靠性得到了显著提升。

利用虚拟仿真技术，可以对不同工况下的开关板进行全面的测试和分析，提前发现可能存在的问题并采取相应的改进措施。

通过实时监控技术，可以及时监测开关板的工作状态，并在出现异常情况时快速响应。

这样可以减少故障的发生，提高电力系统的稳定性和可靠性。

除了虚拟仿真和实时监控技术外，高压开关板的研究还应注重以下几个方面：首先，开发更加精确和准确的仿真模型和算法，以更好地模拟实际工作环境和工况。

高压开关柜温度在线监测技术研究

高压开关柜温度在线监测技术研究发布时间：2021-11-24T02:54:35.087Z 来源：《当代电力文化》2021年24期作者：孔和琴、刘军[导读] 近年来，电力系统已发生多起因设备过热而发生火灾和大面积停电事故。

孔和琴、刘军国网山西省电力公司晋中供电公司山西晋中 030600摘要：近年来，电力系统已发生多起因设备过热而发生火灾和大面积停电事故。

分析表明，我国每年发生的电力事故，有40％是由高压电气设备过热所致；而在采用高压开关柜和电力电缆的供电系统中，有70％以上的电缆运行故障是因为连接部位接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高所致。

地方大型化工企业等为保证供电的可靠性生产的连续性，电缆接头测温已成为高压开关柜的标配，但受制于技术的可靠性及安装成本的过高，还未能大面积推广，但随着技术的成熟，成本的降低，相信会有很大的市场需求。

关键词：高压开关柜;温度;在线监测技术引言针对目前高压开关柜温度在线监测技术的现状，高压电气接点温度在线监测系统解决了在常规的温度监测手段中所遇到的问题，为避免高压电气设备事故起到了很好的预警作用。

1各类测温装置系统的比较目前，越来越多的电力用户开始在高压开关柜内加装温度实时监测系统，用来实时掌握高压开关柜的温度变化趋势和运行状态，做到事故隐患及时排查，并合理预留设备检修时间。

现有的高压开关柜测温技术都存在着各种各样的局限性,比较常见的测温技术包括光纤测温、红外测温和无线感应测温。

光纤测温时，其内部光纤在长时间使用后会积累大量灰尘，极易导致光纤沿面的放电和闪络现象，造成光纤的绝缘性能降低，并给高压开关柜的安全运行带来隐患;红外测温设备容易受到外界环境温度的干扰，始终需要依靠人工巡查来实现测量，无法实现温度的在线实时监测;无线感应测温则需要在高压开关柜内加装感应线圈，在长期运行过程中很难保证其测量的可靠性和稳定性。

而无线测温技术采用了无源无线的传感器和无线接收单元，其分别安装于高压柜内的测温点和开关柜柜外的电气小室，由于传感器本身无须电源额外供电、且不需要从电力装备上取电，因此具有明显的安全性、可靠性和可维护性。