变电站设备箱体温、湿度场及凝露的数值模拟

更新时间:2023-05-28

【摘要】变电站设备箱体作为变电主设备重要的组成部分,其安全稳定运行对电网的可靠性至关重要。目前运行在南方地区高温、高湿、高盐腐气候环境中的变电站设备箱体时常会因为内部元器件二次元件老化、锈蚀等问题造成主设备出现故障。而引起二次元件老化、锈蚀等问题的主要原因是变电站设备箱体内部温度、湿度超标,突出表现为箱体内部出现凝露问题。凝露现象的产生主要是因为当相对湿度较高的气体遇到物体温度相对较低的表面时,高温气体降到露点温度后在低温物体表面出现的液化现象。文中基于能量、动量、连续性以及组分守恒定律,将空气考虑为水蒸气和干燥空气的混合物,鉴于潮湿空气的流速相对较低以及压力变化相对较小,将空气视为不可压缩牛顿流体。采用计算流体动力学(CFD)技术,建立了端子箱在热传导、空气对流和水蒸气扩散作用下的温湿场模型,仿真计算温度和湿度的分布规律、露水凝结与温度和湿度的关系。分析温度、湿度和强制通风对凝露现象的影响。数值计算结果表明,由于导体自热,在热传导和对流的条件下,室外端子箱内的空气温度逐渐升高;湿度分布结果表明,进气口的湿度最低,出口处湿度最高,温度较高时的湿度相对较低,环境湿度降低时湿度相对较低,空气流速增大时湿度相对较低。此外,根据计算,文中提出了强制通风、降低环境湿度等实用性防凝露措施。

【关键词】 变电站设备箱体 防潮 凝露

阅读全文