CN108565759A - 一种主动散热节能的箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种主动散热节能的箱式变电站，包括变电站壳体、变压器、温控开关、主动水冷装置、主动风冷装置、太阳能接收装置、储能装置、通风防尘装置。所述变电站壳体包括正方体形钢结构框架，其用于安装太阳能电池板的顶盖；所述主动水冷装置包括内有冷却液流道的散热鳍片、高压泵、冷却液散热器，所述散热鳍片为铝合金材质，贴合在变压器本体上；所述主动风冷装置包括进风扇、风道、布风板、排风扇；所述太阳能接收装置包括太阳能电池板、控制器；所述通风防尘装置包括安装在变电站壳体上的栅格式门板、过滤网。本发明的优点是：变电站保留了自身散热功能，如果温度传感器检测到超温现象，变电站启动强制水冷和风冷，通过冷却液和布风装置对变压器散热鳍片进行冷却迅速降低变压器工作温度，从而提高了变电站稳定性延长了使用寿命，散热风扇通过太阳能供电驱动节省能源提高经济效益。

Description

一种主动散热节能的箱式变电站

本发明涉及变电站技术领域，尤其涉及一种主动散热节能的箱式变电站技术领域。

背景技术

随着改革开放的深入，万众创新、大众创业的形势，各地经济蓬勃发展。管蓬勃发展的经济和人民对舒适生活的追求对供电安全性、可靠性、连续性提出了更高的要求。箱式变电站是一种高压配电设备、高压配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的户外紧凑式配电设备，将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。我国现有的箱式变电站散热采用无动力风机，在恶劣条件下容易过热导致短路。

发明内容

为克服现有技术中存在的散热效率不高的问题，本发明提供了一种主动散热节能的箱式变电站。

一种主动散热节能的箱式变电站，包括：变电站壳体1、变压器2、温控开关3、主动水冷装置、主动风冷装置5、太阳能接收装置6、通风防尘装置7、备用变压器8；所述变电站壳体1包括正方体形钢结构框架，所述正方体形钢结构框架用于安装太阳能电池板的顶盖；所述温控开关3，当变压器散热鳍片21温度超过设定值时自动闭合，主动水冷装置启动，当温度低于设定值时自动断开，主动水冷装置停止；所述主动水冷装置包括内有冷却液流道的散热鳍片21、高压泵4、冷却液散热器22，散热鳍片为铝合金材质，贴合在变压器本体上，冷却液散热器22安装于变电站壳体1一侧，通过风扇冷却；所述主动风冷装置5包括进风扇23、风道24、布风板25、排风扇26，进风扇安装于变电站壳体1底部，风道位于进风扇与壳体之间，风道尺寸依据风量要求设计，布风板为正方形，尺寸大于变压器2截面，围绕变压器布置4块；所述太阳能接收装置6包括太阳能电池板、控制器28、蓄电池29，太阳能电池板和控制器安装于壳体顶盖上，蓄电池安装于变电站壳体内；所述通风防尘装置7包括安装在变电站壳体上的栅格式门板、过滤网。

在一些实施方式中，所述散热鳍片21为合金材质，内部设有供冷却液流通的流道27，流道直径为3-5mm，流道垂直布置，冷却自上而下流动。

在一些实施方式中，所述散热鳍片21截面呈梳子状，间隔30mm开有防热变形槽，鳍片垂直贴附在变压器本体上。

在一些实施方式中，所述温控开关3的温度传感器安装于散热鳍片21上，当温度高于设定上限温度80℃时自动闭合接通电源，当温度低于设定下限温度60℃时自动断开电源。

在一些实施方式中，所述冷却液散热器安装于变电站壳体1一侧，尺寸为变电站壳体的一半，冷却液散热器散热翅片呈波浪形垂直焊接在冷却液流通管上。

在一些实施方式中，所述风道依据变压器各部分发热不同，设计有方孔进风孔、圆孔进风孔，大型方孔进风孔与布风板连接，中间圆形进风孔直接通向变电站壳体。

在一些实施方式中，所述布风板下宽上窄，截面为梯形，布置于变压器四面，面向变压器一侧均匀开有吹气孔。

在一些实施方式中，所述布风板出风口为圆形，开孔直径自下而上逐渐变小。

在一些实施方式中，所述通风防尘装置，第一层防尘为栅格式门板连接在变电站壳体框架上共同组成变电站外壳，第二层为固定在栅格式门板内侧的灰尘过滤网。

在一些实施方式中，所述变电站安装有备用变压器，所述备用变压器位于变电站壳体1内，所述备用变压器的安装连接结构与变压器2相同。

在一些实施方式中，所述一种主动散热节能的箱式变电站，当变压器散热鳍片21温度超过设定值时自动闭合，主动水冷装置启动，当温度低于设定值时自动断开，主动水冷装置停止。

与现有技术相比本发明的有益效果是：1.本发明中采用了主动水冷装置，利用冷却液对变压器散热鳍片21进行冷却，即时在炎热的夏天也能够迅速有效的降低变压器工作温度。2.本发明中采用了温控开关，在温度正常时变电站通过太阳能电池供电进行强制风冷，只有当温控开关检测到超出正常温度时，开启水冷散热功能强制降温，在保证变电站正常运转的同时节省了能源消耗。3.本发明中采用了防尘栅格门板和灰尘过滤网，隔离了外界污染和干扰，避免了变电站内部电子元件和线路的腐蚀和污染。4.本发明中采用了一个变电站箱体内安装了一组备用变压器，进一步提高了变电站的可靠性。

本发明可应用于：变电站。

附图说明

图1是本发明的主动散热节能的箱式变电站示意图；

图2是本发明的主动风冷装置风道示意图；

图3是本发明的主动风冷装置布风板示意图；

图4是本发明的带冷却液流通道的散热鳍片截面图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1所示，一种主动散热节能的变电站，包括：变电站壳体1、变压器2、温控开关3、主动水冷装置、主动风冷装置5、太阳能接收装置6、通风防尘装置7、备用变压器8；所述变电站壳体1包括正方体形钢结构框架，所述正方体形钢结构框架用于安装太阳能电池板的顶盖；所述温控开关3，当变压器散热鳍片21温度超过设定值时自动闭合，主动水冷装置启动，当温度低于设定值时自动断开，主动水冷装置停止；所述主动水冷装置包括：内有冷却液流道的散热鳍片21、高压泵4、冷却液散热器22，散热鳍片为铝合金材质，贴合在变压器本体上，冷却液散热器22安装于变电站壳体1一侧，通过风扇冷却；所述主动风冷装置5包括进风扇23、风道24、布风板25、排风扇26，进风扇安装于变电站壳体1底部，风道位于进风扇与壳体之间，风道尺寸依据风量要求设计，布风板为正方形，尺寸大于变压器2截面，围绕变压器布置4块；所述太阳能接收装置6包括太阳能电池板、控制器28、蓄电池29，太阳能电池板和控制器安装于壳体顶盖上，蓄电池安装于变电站壳体内；所述通风防尘装置7包括安装在变电站壳体上的栅格式门板、过滤网。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述散热鳍片21为合金材质，内部设有供冷却液流通的流道27，流道直径为3-5mm，流道垂直布置，冷却自上而下流动。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述散热鳍片21截面呈梳子状，间隔30mm开有防热变形槽，鳍片垂直贴附在变压器本体上。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述温控开关3的温度传感器安装于散热鳍片21上，当温度高于设定上限温度80℃时自动闭合接通电源，当温度低于设定下限温度60℃时自动断开电源。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述冷却液散热器安装于变电站壳体1一侧，尺寸为变电站壳体的一半，冷却液散热器散热翅片呈波浪形垂直焊接在冷却液流通管上。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述风道依据变压器各部分发热不同，设计有方孔进风孔、圆孔进风孔，大型方孔进风孔与布风板连接，中间圆形进风孔直接通向变电站壳体。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述布风板下宽上窄，截面为梯形，布置于变压器四面，面向变压器一侧均匀开有吹气孔。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述布风板出风口为圆形，开孔直径自下而上逐渐变小。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述通风防尘装置，第一层防尘为栅格式门板连接在变电站壳体框架上共同组成变电站外壳，第二层为固定在栅格式门板内侧的灰尘过滤网。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述变电站安装有备用变压器，所述备用变压器位于变电站壳体1内，所述备用变压器的安装连接结构与变压器2相同。

在一些实施方式中，一种主动散热节能的变电站，所述一种主动散热节能的箱式变电站，当变压器散热鳍片21温度超过设定值时自动闭合，主动水冷装置启动，当温度低于设定值时自动断开，主动水冷装置停止。

实施例2：

如图2所示，所述风道为对称结构，所述布风板与在长方形结构相连接，风经风道传给布风板。风经过圆形孔，将风传给变压器，对变压器进行降温。

实施例3：

如图3所示，所述布风板下宽上窄，截面为梯形。所述布风板出风口为圆形，开孔直径自相而上逐渐变小。

实施例4：

如图4所示，所述散热鳍片为合金材质，所述散热鳍片截面呈梳子状，间隔30mm开有防热变形槽。

作为优选，所述散热鳍片为铝合金散热器，其底座上嵌入一片铜板。铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大，热容量较小，而且容易氧化。而纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优点是价格低廉，重量轻，但导热性比铜就要差很多，所以本发明中使用两者相结合，最大程度保留了散热鳍片的吸热能力和热传导能力。

实施例5：

在一些实施方式中，所述变压器采用降噪型变压器。作为优选，所述变压器采用降噪型非晶合金干式变压器。

在一些实施方式中，所述变电站壳体设有夜光装置，所述夜光装置与蓄电池29相连接，夜晚发出柔和的暖白光。所述夜光装置包括灯具，光源，电线，基础预埋件。所述夜光装置能在晚上自动发光，不仅能便于人们晚上快速识别变电站所处的位置，而且还具有提醒的作用。可以提醒人们该处为变电站，可以保持安全距离，不要扒门。

在一些实施方式中，所述主动水冷装置包括，冷却液。

本发明的有益效果是：1.本发明中采用了主动水冷装置，利用冷却液对变压器散热鳍片21进行冷却，即时在炎热的夏天也能够迅速有效的降低变压器工作温度。2.本发明中采用了温控开关，在温度正常时变电站通过太阳能电池供电进行强制风冷，只有当温控开关检测到超出正常温度时，开启水冷散热功能强制降温，在保证变电站正常运转的同时节省了能源消耗。3.本发明中采用了防尘栅格门板和灰尘过滤网，隔离了外界污染和干扰，避免了变电站内部电子元件和线路的腐蚀和污染。4.本发明中采用了一个变电站箱体内安装了一组备用变压器，进一步提高了变电站的可靠性。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于包括：变电站壳体(1)、变压器(2)、温控开关(3)、主动水冷装置、主动风冷装置(5)、太阳能接收装置(6)、通风防尘装置(7)、备用变压器(8)；所述变电站壳体(1)包括正方体形钢结构框架，所述正方体形钢结构框架用于安装太阳能电池板的顶盖；所述温控开关(3)当变压器散热鳍片(21)温度超过设定值时自动闭合，主动水冷装置启动，当温度低于设定值时自动断开，主动水冷装置停止；所述主动水冷装置包括内有冷却液流道的散热鳍片(21)、高压泵(4)、冷却液散热器(22)，散热鳍片为铝合金材质，贴合在变压器本体上，冷却液散热器(22)安装于变电站壳体(1)一侧，通过风扇冷却；所述主动风冷装置(5)包括进风扇(23)、风道(24)、布风板(25)、排风扇(26)，进风扇安装于变电站壳体(1)底部，风道位于进风扇与壳体之间，风道尺寸依据风量要求设计，布风板为正方形，尺寸大于变压器(2)截面，围绕变压器布置4块；所述太阳能接收装置(6)包括太阳能电池板、控制器(28)、蓄电池(29)，太阳能电池板和控制器安装于壳体顶盖上，蓄电池安装于变电站壳体内；所述通风防尘装置(7)包括安装在变电站壳体上的栅格式门板、过滤网。

2.根据权利要求1所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述散热鳍片(21)为合金材质，内部设有供冷却液流通的流道(27)，流道直径为3-5mm，流道垂直布置，冷却自上而下流动。

3.根据权利要求2所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述散热鳍片(21)截面呈梳子状，间隔30mm开有防热变形槽，鳍片垂直贴附在变压器本体上。

4.根据权利要求1所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述温控开关(3)的温度传感器安装于散热鳍片(21)上，温度高于设定上限温度80℃时，温控开关(3)自动闭合接通电源，温度低于60℃设定下限温度时，温控开关(3)自动断开电源。

5.根据权利要求1所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述冷却液散热器安装于变电站壳体(1)一侧，尺寸为变电站壳体的一半，冷却液散热器散热翅片呈波浪形垂直焊接在冷却液流通管上。

6.根据权利要求1所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述风道依据变压器各部分发热不同，设计有方孔进风孔、圆孔进风孔，大型方孔进风孔与布风板连接，中间圆形进风孔直接通向变电站壳体。

7.根据权利要求1所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述布风板下宽上窄，截面为梯形，布置于变压器四面，面向变压器一侧均匀开有吹气孔。

8.根据权利要求7所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述布风板出风口为圆形，开孔直径自下而上逐渐变小。

9.根据权利要求1所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述变电站安装有备用变压器，所述备用变压器位于变电站壳体(1)内，所述备用变压器的安装连接结构与变压器(2)相同。

10.根据权利要求1所述一种主动散热节能的箱式变电站，其特征在于：所述通风防尘装置(7)，第一层防尘为栅格式门板连接在变电站壳体框架上共同组成变电站外壳，第二层为固定在栅格式门板内侧的灰尘过滤网。