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，從而得到最佳的設計方案，如圖3～圖7所示。

　　從分析數據及兩種分布圖可以看出以下幾點。

　　(1)方案1中箱體內部空氣的流動靠自身重力驅動，流速緩慢，熱交換較慢。從流場及溫度場的分布圖看出內部溫度不同層的溫差較大，裝置局部有過熱現象，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、內循環風機或開孔通風解決局部過熱的問題。

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

　　(3)方案3與方案2相比，內部平均溫度下降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、結論

　　本文以變電站內戶外機柜為例，對戶外機柜熱設計過程 中的設計要素和設計方案進行仿真比較。從以上方案分析的 數據可以看出：

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

　　(2)單層與雙層結構都能滿足元器件正常運行，考慮到成本需求，柜體應設計為單層結構。

　　(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構設計方案為：單層結構、箱體不開孔、內部增加強制對流風機，就可滿足此系統的散熱需求。