一种机柜系统风阻的测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机柜系统风阻的测试方法，包括步骤S1：在机柜上电运行时，分别测量机柜的排风组件在打开和关闭机柜柜门两种工况下的运行参数；S2：将步骤S1中排风组件在两种工况下的运行参数与排风组件的出厂测试数据对比分析，得到排风组件在关闭柜门工况下对应的风量Q以及静压P，从而计算出机柜系统的阻力系数K＝P/Q2；S3：通过机柜系统的阻力系数K，在排风组件的Q-P出厂性能曲线图中绘制Q-P实际性能曲线，Q-P出厂性能曲线与Q-P实际性能曲线的交点所对应的静压P则为机柜系统风阻值。本发明专利技术的机柜系统风阻的测试方法具有操作简便、精准得到机柜系统风阻值的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及机柜
，特指一种机柜系统风阻的测试方法。
技术介绍
随着经济的高速发展和人们节能环保意识的增强，变流装置应用越发普及，行业规模迅速扩大。产品的集成化程度和功率密度越来越高，功率密度提高导致整机的散热设计问题成为研发中的难点之一，其中散热问题也逐渐成为此类产品的主要质量问题。作为目前常规的柜式装置，主要损耗零部件(若干风冷型功率单元和干式变压器)放置一个柜体腔室里面。功率单元的性能参数可以理论计算和测试得出，而体积庞大、结构复杂的干式变压器的风阻参数一般难以计算或测试，从而导致整机的冷却风机选型缺少理论依据、整机投运过程中风机的运行工况无法确认、现场整机出现过温无从下手排查处理。目前此类机柜的系统风阻没有理论计算公式，也没有相关的经验公式。在机柜的系统散热设计开发中，一般主要是两种方式：第一种是根据风量的理论计算和估算整机的风阻进行初步选型，样机出来后进行风量测试和匹配风机选型。此方式存在以下几点缺陷：1)、整机系统风阻参数缺乏，风机实际运行工况点不能确定，存在风机运行不在合理区域，导致风机易损坏，影响产品可靠性；2)、整机系统风阻参数缺乏，功率单元与干式变压器的风量分布不合适，存在局部过温现象，影响产品可靠性；3)、整机运行一段时间后，出现整机局部过温现象，过温问题的排查处理难度大。第二种是采用理论计算加仿真分析，得出初步的系统风阻。此方式存在以下局限性：1)、此类机柜产品所用干式变压器，一般底部自带横流式风机，在目前仿真技术中，难以接近实际情况，往往在仿真分析中，底部自带横流式风机忽略不考虑，导致仿真数据不能贴切实际，只能作为参考分析；2)、干式变压器绕组数量大，通常结构复杂，仿真有效性与时效性难以平衡。第三种是简单采用风量检测仪测量机柜进风口风速、柜顶风机出风口风速、模块进风口风速。通过计算得出风量是否满足要求。此方式存在以下缺陷：1)、风量检测仪测试出来的结果不能保证有效贴切实际情况。因为检测点的布置没有一个标准的规范，直接将面积乘以风速得出风量，多半出现整机进风口的风量与出风口的风量不一致；2)、测试机柜内部的风速时，需要将机柜门打开，此情况与实际运行状态不一致。因为整机的进风路径不同，导致风机运行状态也不一样，测试得出的数值也不贴切实际情况；3)、仅仅测试风量，无法确保有效流经干式变压器的风量是否满足要求。导致在系统总风量满足要求前提下，频繁报局部过温故障。以上三种方式，均无法有效得出系统风阻这一参数。导致选型难度大，耗时长，风机容量冗余过大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种操作简便、能够精准得到机柜系统风阻值的测试方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种机柜系统风阻的测试方法，包括以下步骤：S1：在所述机柜上电运行时，分别测量机柜的排风组件在打开和关闭机柜柜门两种工况下的运行参数；S2：将步骤S1中排风组件在两种工况下的运行参数与排风组件的出厂测试数据对比分析，得到排风组件在关闭柜门工况下对应的风量Q以及静压P，从而计算出机柜系统的阻力系数K＝P/Q2；S3：通过机柜系统的阻力系数K，在排风组件的Q-P出厂性能曲线图中绘制Q-P实际性能曲线，Q-P出厂性能曲线与Q-P实际性能曲线的交点所对应的静压P则为机柜系统风阻值。优选地，所述运行参数包括机柜排风组件的电流及转速。优选地，所述步骤S2的具体过程如下：S21、分析排风组件在关闭柜门以及打开柜门两种工况下的运行参数：通过测量排风组件的三相电流Ia、Ib和Ic，得出三相平均电流值IN＝(Ia+Ib+Ic)/3，然后换算得到标况电流值将两种工况下的标况电流值I以及转速r与排风组件出厂的测试参数进行对比，预判排风组件在两种工况下的工作区域，并结合排风组件运行原理，进一步确认排风组件在关闭柜门的工况下的工作区域，其中ρ2为实际测试环境下的空气密度、ρ1为出厂测试环境下的空气密度；S22、选取排风组件在关闭柜门时工作区域内的近似工作点，从而根据近似工作点所对应的风量Q和静压P，计算出机柜系统的阻力系数K＝P/Q2。优选地，所述排风组件为排风机。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的机柜系统风阻的测试方法，通过在现场产品中测量排风组件的相关参数，通过对参数的分析对比，得出机柜系统风阻值，操作简便，系统风阻值符合实际情况，其准确度较高，因而能够有效的解决机柜系统散热方面的风机选型的问题。附图说明图1为本专利技术中机柜的结构示意图。图2为本专利技术中冷却风机的Q-P出厂性能曲线与Q-P实际性能曲线图。图中标号表示：1、功率模块单元；2、控制箱；3、干式变压器；4、干式变压器底部横流式风机；5、冷却风机；6、门板；7、进风口。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。如图1和图2所示，本实施例的机柜系统风阻的测试方法，本专利技术的方法步骤如下：S1：在机柜上电运行时，分别测量机柜的排风组件在打开和关闭机柜柜门两种工况下的运行参数；S2：将步骤S1中排风组件在两种工况下的运行参数与排风组件的出厂测试数据对比分析，得到排风组件在关闭柜门工况下对应的风量Q以及静压P，从而计算出机柜系统的阻力系数K＝P/Q2；S3：通过机柜系统的阻力系数K，在排风组件的Q-P出厂性能曲线图中绘制Q-P实际性能曲线，Q-P出厂性能曲线与Q-P实际性能曲线的交点所对应的静压P则为机柜系统风阻值。本实施例中，运行参数包括机柜排风组件的电流及转速。本实施例中，步骤S2的具体过程如下：S21、分析排风组件在关闭柜门以及打开柜门两种工况下的运行参数：通过测量排风组件的三相电流Ia、Ib和Ic，得出三相平均电流值IN＝(Ia+Ib+Ic)/3，然后换算得到标况电流值将两种工况下的标况电流值I以及转速r与排风组件出厂的测试参数进行对比，预判排风组件在两种工况下的工作区域，并结合排风组件运行原理，进一步确认排风组件在关闭柜门的工况下的工作区域，其中ρ2为实际测试环境下的空气密度、ρ1为出厂测试环境下的空气密度；S22、选取排风组件在关闭柜门时工作区域内的近似工作点，从而根据近似工作点所对应的风量Q和静压P，计算出机柜系统的阻力系数K＝P/Q2。现针对一种具体机柜系统，对本专利技术的方法做进一步说明：其中本实施例的机柜基本布局如图1所示，包括若干个功率模块单元1、控制箱2、干式变压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机柜系统风阻的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在所述机柜上电运行时，分别测量机柜的排风组件在打开和关闭机柜柜门两种工况下的运行参数；S2：将步骤S1中排风组件在两种工况下的运行参数与排风组件的出厂测试数据对比分析，得到排风组件在关闭柜门工况下对应的风量Q以及静压P，从而计算出机柜系统的阻力系数K＝P/Q2；S3：通过机柜系统的阻力系数K，在排风组件的Q‑P出厂性能曲线图中绘制Q‑P实际性能曲线，Q‑P出厂性能曲线与Q‑P实际性能曲线的交点所对应的静压P则为机柜系统风阻值。

【技术特征摘要】
1.一种机柜系统风阻的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在所述机柜上电运行时，分别测量机柜的排风组件在打开和关闭机柜柜门两种工况
下的运行参数；
S2：将步骤S1中排风组件在两种工况下的运行参数与排风组件的出厂测试数据对比分
析，得到排风组件在关闭柜门工况下对应的风量Q以及静压P，从而计算出机柜系统的阻力
系数K＝P/Q2；
S3：通过机柜系统的阻力系数K，在排风组件的Q-P出厂性能曲线图中绘制Q-P实际性
能曲线，Q-P出厂性能曲线与Q-P实际性能曲线的交点所对应的静压P则为机柜系统风阻值。
2.根据权利要求1所述的机柜系统风阻的测试方法，其特征在于，所述运行参数包括机
柜排风组件的电流及转速。
3.根据权利要求2所述的机柜系统风阻的测试方法，其特征在于，所述步骤S2的具...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗仁俊，沈丁建，任涛，黄欢，曹洋，周智，徐泽连，薄晓坤，郭倩，
申请(专利权)人：株洲变流技术国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43