一種機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要設(shè)及機柜技術(shù)領(lǐng)域，特指一種機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和人們節(jié)能環(huán)保意識的增強，變流裝置應(yīng)用越發(fā)普及，行業(yè) 規(guī)模迅速擴大。產(chǎn)品的集成化程度和功率密度越來越高，功率密度提高導(dǎo)致整機的散熱設(shè) 計問題成為研發(fā)中的難點之一，其中散熱問題也逐漸成為此類產(chǎn)品的主要質(zhì)量問題。
[0003] 作為目前常規(guī)的柜式裝置，主要損耗零部件（若干風(fēng)冷型功率單元和干式變壓 器）放置一個柜體腔室里面。功率單元的性能參數(shù)可W理論計算和測試得出，而體積龐大、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的干式變壓器的風(fēng)阻參數(shù)一般難W計算或測試，從而導(dǎo)致整機的冷卻風(fēng)機選型缺 少理論依據(jù)、整機投運過程中風(fēng)機的運行工況無法確認(rèn)、現(xiàn)場整機出現(xiàn)過溫?zé)o從下手排查 處理。
[0004] 目前此類機柜的系統(tǒng)風(fēng)阻沒有理論計算公式，也沒有相關(guān)的經(jīng)驗公式。在機柜的 系統(tǒng)散熱設(shè)計開發(fā)中，一般主要是兩種方式：
[0005] 第一種是根據(jù)風(fēng)量的理論計算和估算整機的風(fēng)阻進(jìn)行初步選型，樣機出來后進(jìn)行 風(fēng)量測試和匹配風(fēng)機選型。此方式存在W下幾點缺陷：
[0006] 1)、整機系統(tǒng)風(fēng)阻參數(shù)缺乏，風(fēng)機實際運行工況點不能確定，存在風(fēng)機運行不在合 理區(qū)域，導(dǎo)致風(fēng)機易損壞，影響產(chǎn)品可靠性；
[0007] 2)、整機系統(tǒng)風(fēng)阻參數(shù)缺乏，功率單元與干式變壓器的風(fēng)量分布不合適，存在局部 過溫現(xiàn)象，影響產(chǎn)品可靠性；
[000引 3)、整機運行一段時間后，出現(xiàn)整機局部過溫現(xiàn)象，過溫問題的排查處理難度大。
[0009] 第二種是采用理論計算加仿真分析，得出初步的系統(tǒng)風(fēng)阻。此方式存在W下局限 性：
[0010] 1)、此類機柜產(chǎn)品所用干式變壓器，一般底部自帶橫流式風(fēng)機，在目前仿真技術(shù) 中，難W接近實際情況，往往在仿真分析中，底部自帶橫流式風(fēng)機忽略不考慮，導(dǎo)致仿真數(shù) 據(jù)不能貼切實際，只能作為參考分析；
[0011] 2)、干式變壓器繞組數(shù)量大，通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜，仿真有效性與時效性難W平衡。
[0012] 第=種是簡單采用風(fēng)量檢測儀測量機柜進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速、柜頂風(fēng)機出風(fēng)口風(fēng)速、模塊 進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速。通過計算得出風(fēng)量是否滿足要求。此方式存在W下缺陷：
[0013] 1)、風(fēng)量檢測儀測試出來的結(jié)果不能保證有效貼切實際情況。因為檢測點的布置 沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，直接將面積乘W風(fēng)速得出風(fēng)量，多半出現(xiàn)整機進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)量與出風(fēng) 口的風(fēng)量不一致；
[0014] 2)、測試機柜內(nèi)部的風(fēng)速時，需要將機柜口打開，此情況與實際運行狀態(tài)不一致。 因為整機的進(jìn)風(fēng)路徑不同，導(dǎo)致風(fēng)機運行狀態(tài)也不一樣，測試得出的數(shù)值也不貼切實際情 況；
[0015] 3)、僅僅測試風(fēng)量，無法確保有效流經(jīng)干式變壓器的風(fēng)量是否滿足要求。導(dǎo)致在系 統(tǒng)總風(fēng)量滿足要求前提下，頻繁報局部過溫故障。
[0016] W上=種方式，均無法有效得出系統(tǒng)風(fēng)阻該一參數(shù)。導(dǎo)致選型難度大，耗時長，風(fēng) 機容量冗余過大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于；針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種操作簡便、能夠精準(zhǔn)得到機柜系統(tǒng)風(fēng)阻值的測試方法。
[0018] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
[0019] 一種機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法，包括W下步驟：
[0020] S1 ;在所述機柜上電運行時，分別測量機柜的排風(fēng)組件在打開和關(guān)閉機柜柜口兩 種工況下的運行參數(shù)；
[0021] S2 ;將步驟S1中排風(fēng)組件在兩種工況下的運行參數(shù)與排風(fēng)組件的出廠測試數(shù)據(jù) 對比分析，得到排風(fēng)組件在關(guān)閉柜口工況下對應(yīng)的風(fēng)量QW及靜壓P，從而計算出機柜系統(tǒng) 的阻力系數(shù)k=p/q2;
[0022] S3 ;通過機柜系統(tǒng)的阻力系數(shù)K，在排風(fēng)組件的Q-P出廠性能曲線圖中繪制Q-P實 際性能曲線，Q-P出廠性能曲線與Q-P實際性能曲線的交點所對應(yīng)的靜壓P則為機柜系統(tǒng) 風(fēng)阻值。
[0023] 優(yōu)選地，所述運行參數(shù)包括機柜排風(fēng)組件的電流及轉(zhuǎn)速。
[0024] 優(yōu)選地，所述步驟S2的具體過程如下：
[002引 S21、分析排風(fēng)組件在關(guān)閉柜口W及打開柜口兩種工況下的運行參數(shù)述過測量排 風(fēng)組件的S相電流I。、Ib和I。，得出S相平均電流值Iw=(Ia+Ib+Ic)/3,然后換算得到標(biāo)況 電流值/ = 將兩種工況下的標(biāo)況電流值IW及轉(zhuǎn)速r與排風(fēng)組件出廠的測試參數(shù) 進(jìn)行對比，預(yù)判排風(fēng)組件在兩種工況下的工作區(qū)域，并結(jié)合排風(fēng)組件運行原理，進(jìn)一步確認(rèn) 排風(fēng)組件在關(guān)閉柜口的工況下的工作區(qū)域，其中P2為實際測試環(huán)境下的空氣密度、P1為 出廠測試環(huán)境下的空氣密度；
[0026]S22、選取排風(fēng)組件在關(guān)閉柜口時工作區(qū)域內(nèi)的近似工作點，從而根據(jù)近似工作點 所對應(yīng)的風(fēng)量Q和靜壓P，計算出機柜系統(tǒng)的阻力系數(shù)K=P/Q2。
[0027] 優(yōu)選地，所述排風(fēng)組件為排風(fēng)機。
[002引與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0029] 本發(fā)明的機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法，通過在現(xiàn)場產(chǎn)品中測量排風(fēng)組件的相關(guān)參 數(shù)，通過對參數(shù)的分析對比，得出機柜系統(tǒng)風(fēng)阻值，操作簡便，系統(tǒng)風(fēng)阻值符合實際情況，其 準(zhǔn)確度較高，因而能夠有效的解決機柜系統(tǒng)散熱方面的風(fēng)機選型的問題。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明中機柜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖2為本發(fā)明中冷卻風(fēng)機的Q-P出廠性能曲線與Q-P實際性能曲線圖。
[0032] 圖中標(biāo)號表示；1、功率模塊單元；2、控制箱；3、干式變壓器；4、干式變壓器底部橫 流式風(fēng)機；5、冷卻風(fēng)機；6、口板；7、進(jìn)風(fēng)口。
【具體實施方式】
[0033] W下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0034] 如圖1和圖2所示，本實施例的機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法，本發(fā)明的方法步驟如 下：
[003引 S1 ;在機柜上電運行時，分別測量機柜的排風(fēng)組件在打開和關(guān)閉機柜柜口兩種工 況下的運行參數(shù)；
[0036] S2 ;將步驟S1中排風(fēng)組件在兩種工況下的運行參數(shù)與排風(fēng)組件的出廠測試數(shù)據(jù) 對比分析，得到排風(fēng)組件在關(guān)閉柜口工況下對應(yīng)的風(fēng)量QW及靜壓P，從而計算出機柜系統(tǒng) 的阻力系數(shù)k=p/q2;
[0037] S3 ;通過機柜系統(tǒng)的阻力系數(shù)K，在排風(fēng)組件的Q-P出廠性能曲線圖中繪制Q-P實 際性能曲線，Q-P出廠性能曲線與Q-P實際性能曲線的交點所對應(yīng)的靜壓P則為機柜系統(tǒng) 風(fēng)阻值。
[003引本實施例中，運行參數(shù)包括機柜排風(fēng)組件的電流及轉(zhuǎn)速。
[0039] 本實施例中，步驟S2的具體過程如下：
[0040] S21、分析排風(fēng)組件在關(guān)閉柜口W及打開柜口兩種工況下的運行參數(shù)述過測量排 風(fēng)組件的S相電流I。、Ib和I。，得出S相平均電流值Iw=(Ia+Ib+Ic)/3,然后換算得到標(biāo)況 電流值/ = 將兩種工況下的標(biāo)況電流值IW及轉(zhuǎn)速r與排風(fēng)組件出廠的測試參數(shù) 進(jìn)行對比，預(yù)判排風(fēng)組件在兩種工況下的工作區(qū)域，并結(jié)合排風(fēng)組件運行原理，進(jìn)一步確認(rèn) 排風(fēng)組件在關(guān)閉柜口的工況下的工作區(qū)域，其中P2為實際測試環(huán)境下的空氣密度、P1為 出廠測試環(huán)境下的空氣密度；
[0041] S22、選取排風(fēng)組件在關(guān)閉柜口時工作區(qū)域內(nèi)的近似工作點，從而根據(jù)近似工作點 所對應(yīng)的風(fēng)量Q和靜壓P，計算出機柜系統(tǒng)的阻力系數(shù)K=P/Q2。
[0042] 現(xiàn)針對一種具體機柜系統(tǒng)，對本發(fā)明的方法做進(jìn)一步說明：
[0043] 其中本實施例的機柜基本布局如圖1所示，包括若干個功率模塊單元1、控制箱2、 干式變壓器3、干式變壓器底部橫流式風(fēng)機4、機柜頂部冷卻風(fēng)機5、前后口板6、W及置于口 板上的進(jìn)風(fēng)口 7。
[0044] 具體試驗測試步驟如下；
[0045] S1 ;工作準(zhǔn)備
[0046] a、準(zhǔn)備好試驗測試工具；萬能表、電流錯、轉(zhuǎn)速儀、溫濕檢測儀、螺絲化筆、記錄 表、冷卻風(fēng)機的出廠試驗檢測數(shù)據(jù)（包括風(fēng)壓風(fēng)量曲線圖、轉(zhuǎn)速、功率等）；
[0047] b、檢查機柜產(chǎn)品，保證可安全上低壓通電運行；
[0048]C、檢查確認(rèn)干式變壓器底部橫流風(fēng)機通電運行正常，機柜頂部冷卻風(fēng)機通電運行 正常；
[0049] t將轉(zhuǎn)速測試儀感應(yīng)片粘貼到機柜頂部冷卻風(fēng)機5的葉片上。
[0050] S2 ;開始測試
[0051] a、測量當(dāng)前環(huán)境溫度T(°C)和濕度H(% );
[0化2] b、關(guān)閉柜口，上低壓電啟動變壓器底部橫流式風(fēng)機4和機柜頂部冷卻風(fēng)機5 ;采用 轉(zhuǎn)速儀測試出機柜頂部冷卻風(fēng)機5正常運行時的轉(zhuǎn)速V(r/min);同時采用電流錯和萬能表 測出機柜頂部冷卻風(fēng)機5的各相電流值1(A)和各項之間的電壓值U(V);將其中一扇柜口 留點縫（即不完全關(guān)閉），其它關(guān)閉，重復(fù)測量W上數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)如下表1，其中A為常態(tài) 測試，B為柜口不完全關(guān)閉測試：
[005引表1 ;
[0054]
【主權(quán)項】
1. 一種機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法，其特征在于，包括以下步驟： 51 :在所述機柜上電運行時，分別測量機柜的排風(fēng)組件在打開和關(guān)閉機柜柜門兩種工 況下的運行參數(shù)； 52 :將步驟Sl中排風(fēng)組件在兩種工況下的運行參數(shù)與排風(fēng)組件的出廠測試數(shù)據(jù)對比 分析，得到排風(fēng)組件在關(guān)閉柜門工況下對應(yīng)的風(fēng)量Q以及靜壓P，從而計算出機柜系統(tǒng)的阻 力系數(shù)K = P/Q2; 53 :通過機柜系統(tǒng)的阻力系數(shù)K，在排風(fēng)組件的Q-P出廠性能曲線圖中繪制Q-P實際性 能曲線，Q-P出廠性能曲線與Q-P實際性能曲線的交點所對應(yīng)的靜壓P則為機柜系統(tǒng)風(fēng)阻 值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法，其特征在于，所述運行參數(shù)包括 機柜排風(fēng)組件的電流及轉(zhuǎn)速。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法，其特征在于，所述步驟S2的具體 過程如下： 521、 分析排風(fēng)組件在關(guān)閉柜門以及打開柜門兩種工況下的運行參數(shù)：通過測量排風(fēng)組 件的三相電流Ia、Ib和I。，得出三相平均電流值I n= (I a+Ib+I。)/3,然后換算得到標(biāo)況電流 ?7=含:M麵中m瞧兄權(quán)直1砂車總r輔灌觸r _b式錢a獅 比，預(yù)判排風(fēng)組件在兩種工況下的工作區(qū)域，并結(jié)合排風(fēng)組件運行原理，進(jìn)一步確認(rèn)排風(fēng)組 件在關(guān)閉柜門的工況下的工作區(qū)域，其中P2為實際測試環(huán)境下的空氣密度、P :為出廠測 試環(huán)境下的空氣密度； 522、 選取排風(fēng)組件在關(guān)閉柜門時工作區(qū)域內(nèi)的近似工作點，從而根據(jù)近似工作點所對 應(yīng)的風(fēng)量Q和靜壓P，計算出機柜系統(tǒng)的阻力系數(shù)K = P/Q2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法，其特征在于，所述排風(fēng)組件為排 風(fēng)機。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法，包括步驟S1：在機柜上電運行時，分別測量機柜的排風(fēng)組件在打開和關(guān)閉機柜柜門兩種工況下的運行參數(shù)；S2：將步驟S1中排風(fēng)組件在兩種工況下的運行參數(shù)與排風(fēng)組件的出廠測試數(shù)據(jù)對比分析，得到排風(fēng)組件在關(guān)閉柜門工況下對應(yīng)的風(fēng)量Q以及靜壓P，從而計算出機柜系統(tǒng)的阻力系數(shù)K＝P/Q2；S3：通過機柜系統(tǒng)的阻力系數(shù)K，在排風(fēng)組件的Q-P出廠性能曲線圖中繪制Q-P實際性能曲線，Q-P出廠性能曲線與Q-P實際性能曲線的交點所對應(yīng)的靜壓P則為機柜系統(tǒng)風(fēng)阻值。本發(fā)明的機柜系統(tǒng)風(fēng)阻的測試方法具有操作簡便、精準(zhǔn)得到機柜系統(tǒng)風(fēng)阻值的優(yōu)點。
【IPC分類】G01M9-06
【公開號】CN104880295
【申請?zhí)枴緾N201510282862
【發(fā)明人】羅仁俊, 沈丁建, 任濤, 黃歡, 曹洋, 周智, 徐澤連, 薄曉坤, 郭倩
【申請人】株洲變流技術(shù)國家工程研究中心有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月28日