摘要：固体绝缘开关柜是配电系统的重要设备,当发生故障时将直接导致电力系统大范围停电,造成巨大的社会影响和经...固体绝缘开关柜是配电系统的重要设备,当发生故障时将直接导致电力系统大范围停电,造成巨大的社会影响和经济损失,严重影响电网的安全与稳定运行。因此,深化智能电网概念,提升电网自动化水平,强化配网各个设备的状态监测,以确保配电系统的安全稳定运行显得尤为重要。本文针对某公司研发的一种额定电压12k V载流1250A的固体绝缘开关柜开展研究工作。首先,根据固体介质热传递理论,利用ANSYS有限元法对电缆终端接头进行了稳态温度场仿真计算。在仿真软件中分别建立了电缆接头仿真模型,根据实际运行工况和物理环境设置其材料属性及边界条件,通过合理的网格划分后得到了温度场数值计算结果。根据其温度场分布特点及触头温升影响因素提出了基于偏最小二乘法的电缆触头温度计算方法。另外,对柜内部发生过热故障的固体绝缘母线进行了温度场的研究。建立了绝缘母线数值分析模型,设定母线边界条件,计算了正常情况和异常情况下母线温度场分布,利用该模型提出了基于传热学理论的绝缘母线导体本体温度计算方案。其次,确定微处理器和传感器的选型,以stm32f103zet6嵌入式系统为核心搭建了现场硬件系统,包括最小系统单元、温度采集单元、数据处理单元、显示单元、通信单元。根据研究结论研发了一套固体绝缘开关柜温度在线监测系统,并分析了测温系统的工作原理,针对监测系统在运行中产生的问题,提出了相应的隔热、抗干扰改进措施,优化设计了相关软件程序,并通过内置公式直接显示绝缘导体内部核心温度。最后,整套系统在现场进行了安装并试验运行,各部分均正常工作,通过试验数据的分析验证了本文仿真与监测系统的准确性,测试结果表明该无线测温系统能够稳定可靠的运行,具备良好的热稳定性和一定的抗干扰能力,可以满足10 k V固体绝缘开关柜在高温环境下对柜内多点温度检测的需求,从而实现对高压开关柜温度的实时监测。更多还原显示全部
