CN104538873B - 一种管道式变电站二次设备地下布置系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变电站二次设备的布置系统及方法的技术领域，特别涉及一种管道式变电站二次设备地下布置系统及方法。是在变电站一次设备下部设有二次设备管道，二次设备管道顶部的管道入口连接管道入口封闭装置；二次设备管道内设有抽取导轨和接线套管，二次连接线设在接线套管内；变电站二次设备连接在抽取导轨上，变电站一次设备与变电站二次设备通过二次连接线相连；二次设备管道内还设有监测用传感器和环境监测及通风装置。本发明通过地下恒温环境为变电站二次设备提供稳定的运行温度，温控效果不受加热装置可靠性及变电站环境变化影响；联通式运行空间换热效果均匀，系统运行稳定性及不同气候环境中适应性高，适于进行变电站二次设备就地布置。
Description
技术领域
本发明涉及一种变电站二次设备的布置系统及方法的技术领域，特别涉及一种管道式变电站二次设备地下布置系统及方法，具体是一种利用地下恒温环境进行的管道式二次设备布置方法。
背景技术
为保证变电站二次设备安全可靠运行，需通过温控措施为设备提供温度稳定的运行环境。变电站现有解决方案通常为设立独立的保护小室及设立相应的暖通、屏柜内驱潮加热电源等装置，这些方法存在工程造价高、温控效果受控制系统可靠性影响、加热效果为局部加热不利于维持环境整体温度等问题；在部分户外式变电站中，由于运行环境恶劣，无法在户外采用以上措施或难以取得良好效果，因此需要一种温控效果更好的变电站二次设备布置方法。
发明内容
为解决现有技术中由于环境温度引起的变电站二次设备运行可靠性问题，本发明提出一种管道式变电站二次设备地下布置系统及方法。目的是通过在变电站地下设置二次设备管道，将变电站二次设备布置在地下环境中，利用地表冻土层下恒温层土壤与管道内设备运行环境的热交换为二次设备提供稳定的运行温度，保证设备安全可靠运行。
一种管道式变电站二次设备地下布置系统，包括变电站一次设备和变电站二次设备，是在变电站一次设备下部设有二次设备管道，二次设备管道的顶部设有管道入口，管道入口上连接管道入口封闭装置；二次设备管道内设有抽取导轨和接线套管，二次连接线设在接线套管内；变电站二次设备连接在抽取导轨上，变电站一次设备与变电站二次设备通过二次连接线相连接；二次设备管道内还设有监测用传感器和环境监测及通风装置。
所述的防护层由具有导热、密封、防水、应力性能的材质制成；材质满足运行环境温湿度、机械、电磁防护需要。
所述的变电站一次设备设于地面上，二次设备管道设在地面下部的地下环境中。
一种管道式变电站二次设备地下布置方法，包括以下步骤：
（1）通过在变电站地下设置的二次设备管道将变电站二次设备布置于地下环境中，为设备提供近恒温运行环境；
（2）通过监测地下环境的方法确定二次设备管道的安放深度，具体是：在靠近变电站一次设备的二次设备管道安放处沿预设的管道轴向按一定间距及深度在地表冻土层下的恒温层环境中置入温湿度等监测用传感器，测量该地地下环境状态分布，根据变电站二次设备所需运行环境温度要求确定管道的适宜安放深度；
（3）按变电站各间隔设置与地上环境相通的管道入口，本间隔相应变电站二次设备就近布置于相应二次设备管道入口两侧的管道内壁上，变电站二次设备间留有换热及移动的间距，各间隔设备运行空间相互联通，变电站二次设备通过导热防护层与地下环境及联通的管道内部空间进行换热，维持近恒定的运行温度；
（4）二次设备管道内部沿管道轴向设置抽取导轨，抽取导轨与变电站二次设备及管道入口相连，变电站二次设备可通过人工或机械的方式在抽取导轨上进行移动，并通过管道入口进行置入或取出；二次设备管道内部设置与外部设备相连的接线套管，二次设备管道内二次设备与其他外部设备间的各种连接线通过接线套管相连，连接线接头处采用防护性能好且易于拆卸的航空插头，连接线留有使装置在管道中进行移动的裕度；管道入口处设置管道入口封闭装置，管道入口封闭装置封闭时能够维持管道内设备运行环境温度，开启后可进行装置、工作人员及维护机器人的出入；根据换热效果及设备可靠性要求，在二次设备管道内增设环境监测及通风装置，通过传感器及摄像装置对管道内环境温湿度、气体及运行状况进行监测，在换热效果不满足运行要求时通过通风装置加强换热。
所述的管道入口封闭装置采用绝热材料制成。
所述的一种管道式变电站二次设备地下布置方法，包括以下步骤：
（1）在靠近变电站一次设备附近的地下环境中沿二次设备管道预设轴向每间隔一定深度设置温湿度、气体等环境物理量的监测用传感器，对地下布置环境的状态进行监测，按变电站二次设备运行环境温度的要求确定管道的安放深度；
（2）按监测结果确定的管道适宜安放深度在变电站一次设备附近的地下环境中挖设安装地沟，整体下放二次设备管道；二次设备管道内壁为由导热、密封、防水、应力性能优良材质制成的防护层，二次设备管道内设抽取导轨，预留接线套管；
（3）变电站二次设备按间隔成组置于二次设备管道内壁就近相应管道入口的抽取导轨上，变电站一次设备与本间隔变电站二次设备之间的二次连接线通过接线套管与二次设备管道内的变电站二次设备相连；各变电站二次设备之间间距及二次连接线长度应留有可进行移动的裕度；管道入口设管道入口封闭装置，正常运行时，管道入口封闭装置闭合以保证管道内部温度；
（4）在需要对管二次设备管道内设备进行运行维护时，管道入口封闭装置可以打开，方便设备或人员出入管道；采用断开二次连接线后通过抽取导轨将变电站二次设备移出二次设备管道的方式，也可使工作人员或机器人通过管道入口进入二次设备管道内部进行作业，需确定运行环境情况变化及加强管道内换热时可在竖井内设环境监测及通风装置。
本发明的有益效果是：通过地下恒温环境为变电站二次设备提供较为稳定的运行温度，温控效果不受加热装置可靠性及变电站环境变化影响；联通式运行空间换热效果均匀，系统运行稳定性及不同气候环境中的适应性高，适于进行变电站二次设备的就地布置。
附图说明
图1为本发明地下环境监测方法示意图，
图2为本发明二次设备布置系统结构示意图。
图中：变电站一次设备1，地下环境2，监测用传感器3，二次连接线4，管道入口封闭装置5，抽取导轨6，管道入口7，二次设备管道8，变电站二次设备9，环境监测及通风装置10，接线套管11。下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
本发明是一种管道式变电站二次设备地下布置系统及方法。其中，一种管道式变电站二次设备地下布置系统是在变电站一次设备1下部设有二次设备管道8，二次设备管道8内壁设有防护层，所述的防护层由具有导热、密封、防水、应力性能的材质制成。二次设备管道8的顶部设有管道入口7，管道入口7上连接管道入口封闭装置5，该封闭装置采用绝热材料制成；二次设备管道8内设有抽取导轨6和接线套管11，二次连接线4设在接线套管11内；变电站二次设备9连接在抽取导轨6上，变电站一次设备1与变电站二次设备9通过二次连接线4相连接；二次设备管道8内还设有多个环境监测及通风装置10。
实施时，变电站一次设备1设于地面上，二次设备管道8设在地面下部的地下环境2中。并且，本发明系统可以设有多组，并且每组是互相连接的，其中二次设备管道8可以是相通的，其内各变电站二次设备9是通过抽取导轨6互相连接在一起的，并且每组变电站二次设备9之间设有一定间距。安装时，按变电站各间隔设置与地上环境相通的管道入口7，本间隔相应变电站二次设备9就近布置于相应二次设备管道8入口两侧的管道内壁上，设备间留有换热及移动的间距，各间隔设备运行空间相互联通，变电站二次设备9通过导热防护层与地下环境2及联通的管道内部空间进行换热，维持近恒定的运行温度。
一种管道式变电站二次设备地下系统布置方法，如图1所示，包括以下步骤：
（1）通过在变电站地下设置专用的二次设备管道将变电站二次设备布置于地下环境中，为设备提供近恒温运行环境；
（2）通过监测地下环境的方法确定二次设备管道的安放深度，具体是：在靠近变电站一次设备的二次设备管道安放处沿预设的管道轴向按一定间距及深度在地表冻土层下的恒温层环境中置入温湿度等监测用传感器，测量该地地下环境状态分布，根据变电站二次设备所需运行环境温度要求确定管道的适宜安放深度；
（3）按变电站各间隔设置与地上环境相通的管道入口，本间隔相应变电站二次设备就近布置于相应二次设备管道入口两侧的管道内壁上，变电站二次设备间留有换热及移动的间距，各间隔设备运行空间相互联通，变电站二次设备通过导热防护层与地下环境及联通的管道内部空间进行换热，维持近恒定的运行温度；
（4）二次设备管道内部沿管道轴向设置抽取导轨，抽取导轨与变电站二次设备及管道入口相连，变电站二次设备可通过人工或机械的方式在抽取导轨上进行移动，并通过管道入口进行置入或取出；二次设备管道内部设置与外部设备相连的接线套管，二次设备管道内二次设备与其他外部设备间的各种连接线通过接线套管相连，连接线接头处采用防护性能好且易于拆卸的航空插头，连接线留有使装置在管道中进行移动的裕度；管道入口处设置管道入口封闭装置，管道入口封闭装置采用绝热材料制成，管道入口封闭装置封闭时能够维持管道内设备运行环境温度，开启后可进行装置、工作人员及维护机器人的出入；根据换热效果及设备可靠性要求，在二次设备管道内增设环境监测及通风装置，通过传感器及摄像装置对管道内环境温湿度、气体及运行状况进行监测，在换热效果不满足运行要求时通过通风装置加强换热。
实施时，先在靠近变电站一次设备1附近的地下环境2中沿二次设备管道8处安放处沿预设的二次设备管道8轴向每间隔一定间距及深度在地表冻土层下的恒温层环境中置入温湿度、气体等环境物理量的监测用传感器3，测量该地地下环境状态分布，根据变电站二次设备9所需运行环境温度要求确定管道的适宜安放深度。实际操作中监测用传感器3的位置、设置的数量、间距可任意调整，监测用传感器3仅在最初监测地下环境时设置，其后可以取出，该监测用传感器3至少需要设置有一个以上，本发明图1仅为示意，不作为对实际应用情况的限制。
如图2所示，按监测结果确定的管道适宜安放深度在变电站一次设备1附近的地下环境2中挖设安装地沟，整体下放二次设备管道8。二次设备管道8内壁为由导热、密封、防水、应力性能优良材质制成的防护层，二次设备管道8内设抽取导轨6，预留接线套管11，便于设备的安装与接线。
变电站二次设备9按间隔成组置于二次设备管道8内壁就近相应管道入口7的抽取导轨6上，变电站一次设备1与本间隔变电站二次设备9之间的二次连接线4通过接线套管11与二次设备管道8内的变电站二次设备9相连。各变电站二次设备9之间间距及二次连接线4长度应留有可进行移动的裕度。管道入口7设管道入口封闭装置5，正常运行时，管道入口封闭装置5闭合以保证管道内部温度，闭合时能够维持管道内设备运行环境温度。在需要对二次设备管道8内设备进行运行维护时，只需打开管道入口封闭装置5维修人员进入二次设备管道8或将变电站二次设备9移出维修即可。根据换热效果及设备可靠性要求，需确定运行环境情况变化及加强管道内换热时可在竖井内设环境监测及通风装置10。通过传感器及摄像装置对管道内环境温湿度、气体及运行状况进行监测，在换热效果不满足运行要求时通过通风装置加强换热。
当需对二次设备管道8内设备进行维护时，可采取断开二次连接线4后通过抽取导轨6将变电站二次设备9移出二次设备管道8的方式，也可使工作人员或机器人通过管道入口7进入二次设备管道8内部进行作业。
以上所述为本发明较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种管道式变电站二次设备地下布置系统，包括变电站一次设备（1）和变电站二次设备（9），其特征是：在变电站一次设备（1）下部设有二次设备管道（8），二次设备管道（8）内壁设有防护层，二次设备管道（8）的顶部设有管道入口（7），管道入口（7）上连接管道入口封闭装置（5）；二次设备管道（8）内设有抽取导轨（6）和接线套管（11），二次连接线（4）设在接线套管（11）内；变电站二次设备（9）连接在抽取导轨（6）上，变电站一次设备（1）与变电站二次设备（9）通过二次连接线（4）相连接；二次设备管道（8）内还设有监测用传感器（3）和环境监测及通风装置（10）；
所述的防护层由具有导热、密封、防水、应力性能的材质制成；材质满足运行环境温湿度、机械、电磁防护需要；
所述的变电站一次设备（1）设于地面上，二次设备管道（8）设在地面下部的地下环境（2）中。
2.一种管道式变电站二次设备地下布置方法，其特征是：包括以下步骤：
（1）通过在变电站地下设置的二次设备管道将变电站二次设备布置于地下环境中，为设备提供近恒温运行环境；
（2）通过监测地下环境的方法确定二次设备管道的安放深度，具体是：在靠近变电站一次设备的二次设备管道安放处沿预设的管道轴向按一定间距及深度在地表冻土层下的恒温层环境中置入温湿度监测用传感器，测量该地地下环境状态分布，根据变电站二次设备所需运行环境温度要求确定管道的适宜安放深度；
（3）按变电站各间隔设置与地上环境相通的管道入口，本间隔相应变电站二次设备就近布置于相应二次设备管道入口两侧的管道内壁上，变电站二次设备间留有换热及移动的间距，各间隔设备运行空间相互联通，变电站二次设备通过导热防护层与地下环境及联通的管道内部空间进行换热，维持近恒定的运行温度；
（4）二次设备管道内部沿管道轴向设置抽取导轨，抽取导轨与变电站二次设备及管道入口相连，变电站二次设备可通过人工或机械的方式在抽取导轨上进行移动，并通过管道入口进行置入或取出；二次设备管道内部设置与外部设备相连的接线套管，二次设备管道内二次设备与其他外部设备间的各种连接线通过接线套管相连，连接线接头处采用防护性能好且易于拆卸的航空插头，连接线留有使装置在管道中进行移动的裕度；管道入口处设置管道入口封闭装置，管道入口封闭装置封闭时能够维持管道内设备运行环境温度，开启后可进行装置、工作人员及维护机器人的出入；根据换热效果及设备可靠性要求，在二次设备管道内增设环境监测及通风装置，通过传感器及摄像装置对管道内环境温湿度、气体及运行状况进行监测，在换热效果不满足运行要求时通过通风装置加强换热。
3.根据权利要求2所述的一种管道式变电站二次设备地下布置方法，其特征是：所述的管道入口封闭装置采用绝热材料制成。
4.根据权利要求2所述的一种管道式变电站二次设备地下布置方法，其特征是：包括以下步骤：
（1）在靠近变电站一次设备（1）附近的地下环境（2）中沿二次设备管道（8）预设轴向每间隔一定深度设置温湿度、气体环境物理量的监测用传感器（3），对地下布置环境的状态进行监测，按变电站二次设备（9）运行环境温度的要求确定管道的安放深度；
（2）按监测结果确定的管道适宜安放深度在变电站一次设备（1）附近的地下环境（2）中挖设安装地沟，整体下放二次设备管道（8）；二次设备管道（8）内壁为由导热、密封、防水、应力性能优良材质制成的防护层，二次设备管道（8）内设抽取导轨（6），预留接线套管（11）；
（3）变电站二次设备（9）按间隔成组置于二次设备管道（8）内壁就近相应管道入口（7）的抽取导轨（6）上，变电站一次设备1与本间隔变电站二次设备（9）之间的二次连接线（4）通过接线套管（11）与二次设备管道（8）内的变电站二次设备（9）相连；各变电站二次设备（9）之间间距及二次连接线（4）长度应留有可进行移动的裕度；管道入口（7）设管道入口封闭装置（5），正常运行时，管道入口封闭装置（5）闭合以保证管道内部温度；
（4）在需要对管二次设备管道（8）内设备进行运行维护时，管道入口封闭装置（5）可以打开，方便设备或人员出入管道；采用断开二次连接线（4）后通过抽取导轨（6）将变电站二次设备（9）移出二次设备管道（8）的方式，也可使工作人员或机器人通过管道入口（7）进入二次设备管道（8）内部进行作业，需确定运行环境情况变化及加强管道内换热时可在竖井内设环境监测及通风装置（10）。
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