CN106684723A - 自动控制冷却节能型变电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动控制冷却节能型变电站，包括变电站箱体、冷却夹层腔、若干分隔挡板、冷却通道、进液管和出液管；包括冷却换热水箱、冷却换热管、冷却循环泵；包括储能换热水箱、储能换热管；包括空气源热泵，空气源热泵包括构成冷媒循环依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，冷凝器对应设有换热水出水管，换热水出水管与储能换热管连接，蒸发器对应连接有风机盘管，还包括安装在变电站箱体内的站内温度传感器和中央处理器，中央处理器的输出端控制连接冷却循环泵、空气源热泵和风机盘管。本发明能够快速降低变电站内的温度，工作成本低，降温冷却效果良好，大大节约能源，而且能够实现自动降低变电站内的温度，实现无人监控。

Description

自动控制冷却节能型变电站

技术领域

本发明涉及一种变电站，尤其涉及一种自动控制冷却节能型变电站。

背景技术

箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、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、可移动的钢结构箱体内，在箱体的上部还固定有顶盖，使安装在箱体内的设备全封闭运行，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。

箱式变电站放置在户外的，在太阳暴晒下，会导致箱式变电站的壳体温度过高，此时，如果不及时降温，容易造成箱式变电站的壳体内部的设备的损坏。现有变电站的冷却效果较差，如果想要大大较好的冷却效果，则需要就高的成本，如何能降低变电站的降温冷却的成本，成为急需解决的难题，而且一般变电站安装在无人区域，如何实现变电站温度的自动控制，也成为急需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种自动控制冷却节能型变电站，能够快速降低变电站内的温度，工作成本低，降温冷却效果良好，大大节约能源，而且能够实现自动降低变电站内的温度，实现无人监控。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种自动控制冷却节能型变电站，包括变电站箱体，所述变电站箱体上设有冷却夹层腔，所述冷却夹层腔设有若干分隔挡板，所述分隔挡板将所述冷却夹层腔分隔成若干收尾连通的冷却通道，冷却夹层腔的下部和上部分别连接有进液管和出液管；

包括冷却换热水箱，所述冷却换热水箱内设有与所述进液管和所述出液管连接的冷却换热管，所述冷却换热管与所述进液管之间连接有冷却循环泵；

包括储能换热水箱，所述储能换热水箱内设有储能换热管；

包括空气源热泵，所述空气源热泵包括构成冷媒循环依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述冷凝器对应设有换热水出水管，所述换热水出水管与所述储能换热管连接，所述蒸发器对应连接有位于所述变电站箱体内的风机盘管，

还包括安装在变电站箱体内的站内温度传感器，所述站内温度传感器连接有中央处理器，所述中央处理器的输出端控制连接所述冷却循环泵、空气源热泵和风机盘管。

作为优选的技术方案，所述冷却换热水箱设有与自来水管连接的冷却换热补水管，所述冷却换热补水管上安装有冷却换热补水阀，所述冷却换热水箱的下部连接有冷却换热排水管，所述冷却换热排水管上设有冷却换热排水阀，所述冷却换热水箱内设有冷却换热水温传感器，所述冷却换热水温传感器的输出端连接所述中央处理器，所述中央处理器的输出端控制连接所述冷却换热补水阀和所述冷却换热排水阀。

作为优选的技术方案，所述冷却换热排水管与所述储能换热水箱连接。

作为优选的技术方案，所述储能换热水箱上设有与自来水管连接的储能换热补水管，所述储能换热补水管上设有储能换热补水阀，所述储能换热水箱的下部连接有热水出水管，所述储能换热水箱内分别设有高液位检测传感器和低液位检测传感器，所述高液位检测传感器和所述低液位检测传感器的输出端连接所述中央处理器，所述中央处理器的输出端控制连接储能换热补水阀。

作为对上述技术方案的改进，所述中央处理器的输出端连接有无线通讯机构。

作为对上述技术方案的改进，所述无线通讯机构为基于2G/3G/4G的无线通讯机构。

作为对上述技术方案的改进，还包括录入键盘，所述录入键盘的信号输出端连接所述中央处理器。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述中央处理器的输出端连接有显示屏。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述风机盘管连接有横向位于所述变电站箱体上方的布气室，所述布气室设有若干朝向所述变电站箱体内部的布气孔。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述变电站箱体的顶部安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板连接有供电电池，所述供电电池与所述中央处理器连接。

由于采用了上述技术方案，站内温度传感器检测变电站箱体内的温度并将信号传递到中央处理器，当温度升高到设定的警戒一档温度时，中央处理器开启冷却循环泵工作，冷却水由进液管进入到冷却夹层腔内，沿冷却通道向上运动，吸收变电站箱体内的热量，为变电站箱体降温，冷却水然后由出液管排出到冷却换热水箱的冷却换热管，进行降温，再循环至出液管，构成水循环降温回路。站内温度传感器检测变电站箱体内的温度，当温度升高到设定的警戒二挡温度时，中央处理器控制开启空气源热泵和风机盘管，空气源热泵把空气中的低温热量吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，高温高压的冷媒气体流经冷凝器，缠绕在冷凝器外面的换热水出水管得到热量，传递到储能换热水箱，随后冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量，大量的空气流过蒸发器外表面，空气中的能量被蒸发器所吸收，空气温度迅速降低，变成冷气排进风机盘管送入到变电站箱体内，为变电站箱体快速降温，储能换热水箱能存储的热水可以供给生活用，大大节约了能源。本发明能够快速降低变电站内的温度，工作成本低，降温冷却效果良好，大大节约能源，而且能够实现自动降低变电站内的温度，实现无人监控。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的电气原理图；

图2是本发明实施例的结构示意图；

图3是本发明实施例的空气源热泵的连接示意图；

图4是本发明实施例的冷却水在冷却夹层腔内的流向示意图。

图中：1-变电站箱体；11-冷却夹层腔；12-分隔挡板；13-冷却通道；14-进液管；15-出液管；2-冷却换热水箱；21-冷却换热管；22-冷却循环泵；23-冷却换热补水管；24-冷却换热补水阀；25-冷却换热排水管；26-冷却换热排水阀；3-储能换热水箱；31-储能换热管；32-储能换热补水管；33-储能换热补水阀；4-空气源热泵；41-压缩机；42-冷凝器；43-膨胀阀；44-蒸发器；5-风机盘管；51-布气室；52-布气孔；61-站内温度传感器；62-中央处理器；63-冷却换热水温传感器；64-高液位检测传感器；65-低液位检测传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1和图2所示，一种自动控制冷却节能型变电站，包括变电站箱体1，变电站箱体1上设有冷却夹层腔11，冷却夹层腔11设有若干分隔挡板12，分隔挡板12将冷却夹层腔11分隔成若干收尾连通的冷却通道13，冷却夹层腔11的下部和上部分别连接有进液管14和出液管15；

包括冷却换热水箱2，冷却换热水箱2内设有与进液管14和出液管15连接的冷却换热管21，冷却换热管21与进液管14之间连接有冷却循环泵22；

包括储能换热水箱3，储能换热水箱3内设有储能换热管31；

包括空气源热泵4，空气源热泵4包括构成冷媒循环依次连接的压缩机41、冷凝器42、膨胀阀43和蒸发器44，冷凝器42对应设有换热水出水管，换热水出水管与储能换热管31连接，蒸发器44对应连接有位于变电站箱体1内的风机盘管5，

还包括安装在变电站箱体1内的站内温度传感器61，站内温度传感器61连接有中央处理器62，中央处理器62的输出端控制连接冷却循环泵22、空气源热泵4和风机盘管5。

如图4所示，站内温度传感器61检测变电站箱体1内的温度并将信号传递到中央处理器62，当温度升高到设定的警戒一档温度时，中央处理器62开启冷却循环泵22工作，冷却水由进液管14进入到冷却夹层腔11内，沿冷却通道13向上运动，吸收变电站箱体1内的热量，为变电站箱体1降温，冷却水然后由出液管15排出到冷却换热水箱2的冷却换热管21，进行降温，再循环至出液管15，构成水循环降温回路。

如图3所示，站内温度传感器61检测变电站箱体1内的温度，当温度升高到设定的警戒二挡温度时，中央处理器62控制开启空气源热泵4和风机盘管5，空气源热泵4把空气中的低温热量吸收进来，经过压缩机41压缩后转化为高温热能，高温高压的冷媒气体流经冷凝器42，缠绕在冷凝器42外面的换热水出水管得到热量，传递到储能换热水箱3，随后冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀43后进入蒸发器44，由于蒸发器44的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量，大量的空气流过蒸发器44外表面，空气中的能量被蒸发器44所吸收，空气温度迅速降低，变成冷气排进风机盘管5送入到变电站箱体1内，为变电站箱体1快速降温，储能换热水箱3能存储的热水可以供给生活用，大大节约了能源。

冷却换热水箱2设有与自来水管连接的冷却换热补水管23，冷却换热补水管23上安装有冷却换热补水阀24，冷却换热水箱2的下部连接有冷却换热排水管25，冷却换热排水管25上设有冷却换热排水阀26，冷却换热水箱2内设有冷却换热水温传感器63，冷却换热水温传感器63的输出端连接中央处理器62，中央处理器62的输出端控制连接冷却换热补水阀24和冷却换热排水阀26。

冷却换热水温传感器63用来检测冷却换热水箱2内的水温并将信号传递到中央处理器62，如果冷却换热水箱2内的水温达到设定的冷却水高限位温度时，说明不足以实现降温换热，中央处理器62则控制开启冷却换热排水阀26和冷却换热补水阀24，使冷却换热水箱2内的温度较高的水排出，使温度较低的自来水补进冷却换热水箱2，当检测到冷却换热水箱2内的水温达到设定的冷却水低限位温度时，中央处理器62则控制关闭冷却换热排水阀26和冷却换热补水阀24。

冷却换热排水管25与储能换热水箱3连接，上述连接，能够使储能换热水箱3连接收集热水，储能换热水箱3供给到生活用水，充分利用能源。

储能换热水箱3上设有与自来水管连接的储能换热补水管32，储能换热补水管32上设有储能换热补水阀33，储能换热水箱3的下部连接有热水出水管，储能换热水箱3内分别设有高液位检测传感器64和低液位检测传感器65，高液位检测传感器64和低液位检测传感器65的输出端连接中央处理器62，中央处理器62的输出端控制连接储能换热补水阀33。

高液位检测传感器64和低液位检测传感器65检测储能换热水箱3内的水位，并将信号传递到中央处理器62，如果储能换热水箱3内的水位低于低液位检测传感器65时，中央处理器62控制储能换热补水阀33开启补入自来水，如果储能换热水箱3内的水位高于高液位检测传感器64时，中央处理器62控制储能换热补水阀33关闭，停止补入自来水。

中央处理器62的输出端连接有无线通讯机构，无线通讯机构为基于2G/3G/4G的无线通讯机构。当站内温度传感器61检测变电站箱体1内的温度升高到设定的警戒一档温度或警戒二挡温度时，则中央处理器62控制将相关信息通过无线通讯机构下发到相关工作人员处，以便采取措施。无线通讯机构对于本领域技术人员来说为公知技术常识，其具体结构和工作原理在此不再赘述。

还包括录入键盘，录入键盘的信号输出端连接中央处理器62。通过录入键盘可以录入存储基本信息，如警戒一档温度、警戒二挡温度、冷却水高限位温度和冷却水低限位温度等。

中央处理器62的输出端连接有显示屏，显示屏可以显示信息，如设定信息警戒一档温度、警戒二挡温度、冷却水高限位温度和冷却水低限位温度等，如实时信息变电站箱体1内的温度和冷却换热水箱2内的水温等。

风机盘管5连接有横向位于变电站箱体1上方的布气室51，布气室51设有若干朝向变电站箱体1内部的布气孔52，上述结构能够控制冷气的分布情况

变电站箱体1的顶部安装有太阳能电池板，太阳能电池板连接有供电电池，供电电池与中央处理器62连接。中央处理器62单独采用太阳能电池板供电，能够保证中央处理器62的正常工作。

当然，中央处理器62应该包括运算逻辑部件、寄存器部件，运算器和控制部件等，对于本领域技术人员来说为公知技术，因此，其具体结构、原理及其电路在此不再赘述。

本实施例能够快速降低变电站内的温度，工作成本低，降温冷却效果良好，大大节约能源，而且能够实现自动降低变电站内的温度，实现无人监控。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种自动控制冷却节能型变电站，包括变电站箱体，其特征在于：所述变电站箱体上设有冷却夹层腔，所述冷却夹层腔设有若干分隔挡板，所述分隔挡板将所述冷却夹层腔分隔成若干收尾连通的冷却通道，冷却夹层腔的下部和上部分别连接有进液管和出液管；

包括冷却换热水箱，所述冷却换热水箱内设有与所述进液管和所述出液管连接的冷却换热管，所述冷却换热管与所述进液管之间连接有冷却循环泵；

包括储能换热水箱，所述储能换热水箱内设有储能换热管；

包括空气源热泵，所述空气源热泵包括构成冷媒循环依次连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，所述冷凝器对应设有换热水出水管，所述换热水出水管与所述储能换热管连接，所述蒸发器对应连接有位于所述变电站箱体内的风机盘管，

还包括安装在变电站箱体内的站内温度传感器，所述站内温度传感器连接有中央处理器，所述中央处理器的输出端控制连接所述冷却循环泵、空气源热泵和风机盘管。

2.如权利要求1所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：所述冷却换热水箱设有与自来水管连接的冷却换热补水管，所述冷却换热补水管上安装有冷却换热补水阀，所述冷却换热水箱的下部连接有冷却换热排水管，所述冷却换热排水管上设有冷却换热排水阀，所述冷却换热水箱内设有冷却换热水温传感器，所述冷却换热水温传感器的输出端连接所述中央处理器，所述中央处理器的输出端控制连接所述冷却换热补水阀和所述冷却换热排水阀。

3.如权利要求2所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：所述冷却换热排水管与所述储能换热水箱连接。

4.如权利要求1所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：所述储能换热水箱上设有与自来水管连接的储能换热补水管，所述储能换热补水管上设有储能换热补水阀，所述储能换热水箱的下部连接有热水出水管，所述储能换热水箱内分别设有高液位检测传感器和低液位检测传感器，所述高液位检测传感器和所述低液位检测传感器的输出端连接所述中央处理器，所述中央处理器的输出端控制连接储能换热补水阀。

5.如权利要求1所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：所述中央处理器的输出端连接有无线通讯机构。

6.如权利要求4所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：所述无线通讯机构为基于2G/3G/4G的无线通讯机构。

7.如权利要求1所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：还包括录入键盘，所述录入键盘的信号输出端连接所述中央处理器。

8.如权利要求1所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：所述中央处理器的输出端连接有显示屏。

9.如权利要求1所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：所述风机盘管连接有横向位于所述变电站箱体上方的布气室，所述布气室设有若干朝向所述变电站箱体内部的布气孔。

10.如权利要求1至9任一项所述的自动控制冷却节能型变电站，其特征在于：所述变电站箱体的顶部安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板连接有供电电池，所述供电电池与所述中央处理器连接。