季可以先采用制冷系统对进风进行降温冷却处理，然后再通过风 机吹入配电房。
[0151] (5)通风方式对配电房温度场的影响
[0152] 在配电房内设备布置时，应尽量使得大热源设备靠近进风口，而不是出风口；优先 选择机械进风冷却方式，而不是机械出风方式。
[0153] 上述步骤三中配电房通风散热方案设计研究。从通风量计算、场地布置、风机噪声 问题以及风机设备选型几个方面对配电房通风散热方案进行了研究，自然通风方式下的通 风量计算包括以下几个步骤：①变压器散发的热量计算；②散热用通风换气量计算；③计 算进出风口的内外热压差；④计算进出风口的面积。
[0154] 实施例3
[0155] 参见图1，根据流程图，首先是介绍配电房温度场计算的基本原理，进而基于有限 元法对配电房温度场进行了实例计算。然后继续采用有限元法计算分析不同的参数对配电 房室内温度场分布的影响规律。最后从通风量计算、场地布置、风机噪声问题以及风机设备 选型几个角度进行考虑，并给出一种较为常见的设计方案。
[0156] 参见图2,针对新建干式变压器三维物理模型。图中，在变压器中铁芯上方留有空 气域1，在铁芯2两端分别设置有低压绕组3和高压绕组4 ;在铁芯下方设置有风机风口 5 ; 在建立干式变压器简化模型的过程中，绕组下面的流体区域采用实际尺寸，即绕组下端面 与地面的距离；绕组上面的流体区域的高度为绕组高度的1. 2倍，当高度再增加时对计算 的结果没有太大的影响。温度场是指在指定区域内，各个部分的温度分布情况，它是各个时 刻物体中各点温度分布的总称。空气流体与固体表面之间、固体与固体之间将产生对流换 热和导热过程，其原理主要是传热学中的传热基本定律。
[0157] 导热微分方程是根据传热学中傅里叶基本定律和能量守恒定律确定的。由固体的 常物性假设，则其含内热源的稳态热传方程由下式描述：
[0158]
⑴
[0159] 式中，T--介质温度；
[0160] K 介质材料的热传导率；
[0161] qv--单位体积生热率，对于无热原部分，qv= 0。
[0162] 当固体介质内部发热使得外表面与外界环境之间存在温差时，固体介质外表面与 外界环境之间存在辐射换热，辐射换热用公式可描述为：
[0163]
(2)
[0164] 式中，q--辐射面上辐射传热的热流；
[0165] ε--表面发射率；
[0166] σ--斯蒂芬-玻尔兹曼常数；
[0167] Tw--辐射面表面温度；
[0168] T①--周围空气温度。
[0169] 参见图4,表示为设备与墙壁之间不同距离的示意图，研究设备与墙壁间距对配电 房温度场的影响。为了分析设备到墙壁的距离对配电房内温度场分布的影响，在自然通风 并保持其它参数不变的条件下，分别计算了设备距离墙壁d= 0.lm、0. 2m、0. 3m……时的温 度场分布。设备与墙壁距离d= 0.lm、0. 2m、0. 3m、0. 8m、1. 3m和2. 3m时的仿真计算结果如 图4所示，可以看出配电房内设备最高温度随着距离的增大逐渐降低，设备距离墙壁越远， 散热效果越好。
[0170] 参见图5,表示单台配变带配电装置柜的地上配电房平面布置示意图。进风口以百 叶窗的形式设置在房门下部距地面〇. 5m处，窗体面积不小于1平方米，如大门设置在临街 侦牝可以考虑加装防护铁丝网，且网孔大小不大于10X10cm2。在进风口对面墙体距顶0.5 米处，均匀间隔设置三台出风机。相对于配电柜，配电变压器为大功率、大热源设备，当进风 口与变压器在同一直线上时，能获得最佳的通风散热效果，因此，变压器布置在配电房中部 且正对进风口。
[0171] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种小区配电房的散热优化方法，应用于小区配电房散热系统，该系统包括计算模 型建立模块、输入模块和存储模块；在计算模型建立模块生成配电房溫度场数值计算模型； 并存储于存储模块中，通过输入模块输入计算数据；其特征在于：包括W下步骤： 建立配电房溫度场数值计算模型， 计算配电房室内单个设备； 获取配电房中单个设备的不同参数并输入到计算模型； 设置配电房设备布置的不同设计方案并获取不同设计方案设计的不同参数； 计算不同参数对配电房溫度场； 计算整个配电房各设备的溫度场； 存储不同参数和与之相对应的配电房溫度场； 从不同设计方案中选择配电房整体溫度场最佳的设计方案。2. 如权利要求1所述的小区配电房的散热优化方法，其特征在于：所述参数包括风机 设备、场地布置、风机噪声、设备与墙壁之间的距离、进风口相对设备的位置、进风速度、通 风量、环境溫度W及通风方式。3. 如权利要求1所述的小区配电房的散热优化方法，其特征在于：所述计算模型采用 有限元法对配电房室内单个设备进行计算；W自然进风和自然排风的自然通风冷却方式， 简化干式变压器和开关柜热源模型，对配电房室内=维溫度场进行计算。4. 如权利要求1所述的小区配电房的散热优化方法，其特征在于：所述配电房室内单 个设备的计算模型采用如下的稳态热传方程描述：(1) 式中， T 介质溫度； K一一介质材料的热传导率；qv--单位体积生热率； 当固体介质内部发热使得外表面与外界环境之间存在溫差时，固体介质外表面与外界 环境之间存在福射换热，福射换热采用如下公式描述： <?二《7 仍-(2) 式中， q--福射面上福射传热的热流； e--表面发射率； O-一斯蒂芬-玻尔兹曼常数； Tw--福射面表面溫度； TCX^ --周围空气溫度。5. -种小区配电房的散热优化系统，应用于小区配电房散热系统，其特征在于：所述 小区配电房的散热优化系统包括计算模型建立模块、输入模块和存储模块； 所述计算模型建立模块用于建立配电房溫度场数值计算模型； 所述存储模块用于存储配电房溫度场数值计算模型和计算数据； 所述输入模块用于输入配电房溫度场数值计算模型的计算数据，W及获取配电房中单 个设备的不同参数并输入到计算模型； 所述配电房溫度场数值计算模型按照W下步骤进行计算： 计算配电房室内单个设备； 设置配电房设备布置的不同设计方案并获取不同设计方案设计的不同参数； 计算不同参数对配电房溫度场； 计算整个配电房各设备的溫度场； 存储不同参数和与之相对应的配电房溫度场； 从不同设计方案中选择配电房整体溫度场最佳的设计方案。6. 如权利要求5所述的小区配电房的散热优化系统，其特征在于：所述参数包括风机 设备、场地布置、风机噪声、设备与墙壁之间的距离、进风口相对设备的位置、进风速度、通 风量、环境溫度W及通风方式。7. 如权利要求5所述的小区配电房的散热优化系统，其特征在于：所述计算模型采用 有限元法对配电房室内单个设备进行计算；W自然进风和自然排风的自然通风冷却方式， 简化干式变压器和开关柜热源模型，对配电房室内=维溫度场进行计算。8. 如权利要求1所述的小区配电房的散热优化系统，其特征在于：所述配电房室内单 个设备的计算模型采用如下的稳态热传方程描述：(丄） 式中， T--介质溫度； K--介质材料的热传导率；qv--单位体积生热率； 当固体介质内部发热使得外表面与外界环境之间存在溫差时，固体介质外表面与外界 环境之间存在福射换热，福射换热采用如下公式描述： q二 ￡ct(T。-Tj) 、2 ) 式中， q一一福射面上福射传热的热流；e--表面发射率； O一一斯蒂芬-玻尔兹曼常数； Tw一一福射面表面溫度； TCX^ --周围空气溫度。
【专利摘要】本发明公开了一种小区配电房的散热优化方法，首先建立配电房温度场数值计算模型，计算配电房室内单个设备；计算不同参数对配电房温度场；计算整个配电房各设备的温度场；从不同设计方案中选择配电房整体温度场最佳的设计方案。本发明公开了一种小区配电房的优化散热分析方法，对于小区配电房，为了保证配电房内电气设备在适宜的温度下安全、可靠运行，需要对配电房的温度场及其散热进行研究。因此，通过基于有限元法的配电房温度场数值计算，并计算分析不同参数对配电房温度场的影响，进而进行了配电房通风散热方案设计。
【IPC分类】G06Q10/04, G06F17/50
【公开号】CN105373859
【申请号】CN201510849649
【发明人】徐瑞林, 刘祖建, 张晓勇, 吕小红, 胡晓锐, 宫林, 向菲, 张友强, 陈涛, 熊伟, 魏甦, 余红欣, 钟加勇, 高晋, 何燕, 姚树友, 王洪彬, 黄飞, 陈曦, 赵志伟, 欧林, 魏燕
【申请人】国网重庆市电力公司电力科学研究院, 国网重庆市电力公司, 国家电网公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月27日