CN106972392A - 一种环保型预装式箱式变电站 - Google Patents

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Abstract

一种环保型预装式箱式变电站，其特征是，包括三相变压器箱、循环冷却风扇、进气帽、出气孔、橡胶隔板、底部弹簧、侧部弹簧和弹性支撑柱，三相变压器箱分别封装A、B、C三相变压器，三相变压器箱的顶部固接有隔热帽，隔热帽的上方固接有防雨层；进气帽连通于三相变压器箱的侧面，循环冷却风扇设置在三相变压器箱内上部，出气孔开设在三相变压器箱的前端；所述油变压器状态判断装置包括气体指标模块、气体权值计算模块、中间参数模块、终参数模块、状态判断模块和校正模块。

Description

一种环保型预装式箱式变电站
技术领域
本发明涉及变电领域，具体涉及一种环保型预装式箱式变电站。
背景技术
箱式变电站，是广泛应用于变电场合中的一种容纳变压器等电力设备的容纳装置，而预装式变电站，是指可以在厂家处直接预组装完成，送至使用现场后直接外接电源等外部设施就可以使用的一种变电站。现有的预装式箱式变电站往往造价较高，防雨、隔热能力和抗震能力不强，其使用受到了较大的限制。另外，箱式变电站中变压器的故障诊断也是一个重要的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种环保型预装式箱式变电站。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种环保型预装式箱式变电站，包括三相变压器箱、循环冷却风扇、进气帽、出气孔、橡胶隔板、底部弹簧、侧部弹簧和弹性支撑柱，三相变压器箱分别封装A、B、C三相变压器，三相变压器箱的顶部固接有隔热帽，隔热帽的上方固接有防雨层；进气帽连通于三相变压器箱的侧面，循环冷却风扇设置在三相变压器箱内上部，出气孔开设在三相变压器箱的前端；所述油变压器状态判断装置包括气体指标模块、气体权值计算模块、中间参数模块、终参数模块、状态判断模块和校正模块。
本发明的有益效果为：该箱式变电站具有良好的防雨、隔热、强制冷却功能，以及良好的抗震功能；另外，通过配置新式的变压器故障诊断装置，使得该箱式变电站的运行更加可靠。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是油变压器状态判断装置的结构示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
请参见如图1-2所示的一种环保型预装式箱式变电站，包括三相变压器箱1、循环冷却风扇2、进气帽3、出气孔4、橡胶隔板5、底部弹簧6、侧部弹簧7和弹性支撑柱8，三相变压器箱1分别封装A、B、C三相变压器，三相变压器箱1的顶部固接有隔热帽10，隔热帽10的上方固接有防雨层11；进气帽3连通于三相变压器箱1的侧面，循环冷却风扇2设置在三相变压器箱1内上部，出气孔4开设在三相变压器箱1的前端；所述油变压器状态判断装置100包括气体指标模块A、气体权值计算模块C、中间参数模块E、终参数模块G、状态判断模块J和校正模块L。
(1)所述气体指标模块A具体执行：获取变压器油中的指标参数：C2H2含量x1、H2含量x2、总烃相对产气速率x3、总烃绝对产气速率x4和CO绝对产气速率x5，其中，x3由下式计算得到：D1为第一次取样测得的总烃的浓度，D2为第二次取样测得的总烃的浓度，Δt为取样时间间隔，T为变压器当前顶层油温，T0为人为设定的温度标准值，为温度校正系数；x4或x5由下式计算得到：C1为第一次取样测得的总烃或者CO的浓度，C2为第二次取样测得的总烃或者CO的浓度，Δt为取样时间间隔，G为设备总的油量，ρ为油的密度。
作为进一步的优选方案，所述橡胶隔板5固接于三相变压器箱1的底部，多个底部弹簧6固接于橡胶隔板5底面和地坑上表面之间，多个弹性支撑柱8间隔布置于底部弹簧6之间；侧部弹簧7固接在橡胶隔板5的侧面。
(2)所述气体权值计算模块C具体执行：根据下式计算xi的相对劣化度Li，i＝1,2,…,5:
其中，uinv为指标参数xi的初值，uthr为该指标参数的设定阈值，ɑ为该人为设定的指标参数变化对设备状态的影响系数，T1为变压器的底部实时油温；
根据下式计算xi的变权值wi：
其中，β为人为设定的变权系数，SKT为人为设定的指标参数的常权值。
(3)所述中间参数模块E具体执行：将变压器的状态分为正常状态、注意状态、异常状态和严重状态，并人为设定三个相对劣化度阈值s1、s2和s3，根据下式确定Li与四种状态的联系度
其中，
所述终参数模块G具体执行：记向量W＝{w1,w2,w3,w4,w5}，向量按下式求得最终的实时判断正弦整合值K：
其中，是5行5列行列式的值，其能代表该组指标参数的整体关联度，连乘式代表了该组指标参数的关联度连乘修正量。
作为进一步的优选方案，所述防雨层11采用以下方法获得：将CA抗氧剂、EVA、CPE加入废旧PE颗粒料中搅拌混合，然后添加颜料适量，并根据颜料的添加量选择适量份数的氯化石蜡加入，再用T型口模挤出机挤出上述混合料，加热至150℃-200℃，把三相变压器箱顶部表面预热至相同温度，将混合料热敷至三相变压器箱1顶部表面，快速冷却。
作为进一步的优选方案，所述橡胶隔板5为防静电橡胶隔板，采用以下方法制得：将再生橡胶70-80％、钛精矿粉50-70％、氧化锌1-3％、硫磺1-2％、硬脂酸1-2％、促进剂1-2％、防老剂1.5-2.5％、松焦油3-5％进行密炼、开炼、压延、硫化制得抗静电橡胶板，加入钛精矿粉的品位为60％以上，细度50目以上。
(4)所述状态判断模块J具体执行：人为设定三个正弦整合值阈值K1、K2和K3，令区间(0，K1]、(K1，K2]、(K2，K3]、(K3，1]分别对应变压器的正常状态、注意状态、异常状态和严重状态，判断K所在的区间，发出相应的变压器状态信号；所述校正模块L具体执行：截取最近的时间长度为C的实时判断正弦整合值K数据，其中C≥3Δt，如果存在任意时刻t的K值Kt，使得或则表明存在由测量或者计算异常导致的突变异常点Kt，其中Z1、Z2分别为正突变阈值和反突变阈值，Kt-Δt和Kt+Δt分别为时刻t-Δt和t+Δt的K值，此时令气体权值计算模块中的变权系数β更新为β′为更新后的变权系数值，n为时间长度C内突变异常点的个数，提前对变权系数进行正弦修正。
作为进一步的优选方案，所述底部弹簧6包含有金属成分钴、钛、镍和铜，杂质硫和磷的成分控制在0.04％以下，弹簧的淬火温度控制在800℃-900℃。
该油变压器状态判断装置，全面选取变压器油中的参数指标，通过相对劣化度、联系度的计算，合理区分不同非电气量参数带来的不同影响，精确地得到最终的实时判断正弦整合值，通过双正弦平滑拟合的运用，克服了以往油变压器非电气量判断终参数不平滑的问题，同时通过对突变异常点的判断，当出现突变异常点时，逆向对变权系数进行提前修正，很大程度上克服了由测量或者计算异常导致的误判断，进一步保证了变压器故障诊断的准确性，多次的实验结果表明，该油变压器状态判断装置的诊断准确率较以往的诊断装置提高了至少5个百分点。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种环保型预装式箱式变电站，其特征是，包括三相变压器箱、循环冷却风扇、进气帽、出气孔、橡胶隔板、底部弹簧、侧部弹簧和弹性支撑柱，三相变压器箱分别封装A、B、C三相变压器，三相变压器箱的顶部固接有隔热帽，隔热帽的上方固接有防雨层；进气帽连通于三相变压器箱的侧面，循环冷却风扇设置在三相变压器箱内上部，出气孔开设在三相变压器箱的前端；所述油变压器状态判断装置包括气体指标模块、气体权值计算模块、中间参数模块、终参数模块、状态判断模块和校正模块。
2.根据权利要求1所述的一种环保型预装式箱式变电站，其特征是，所述橡胶隔板固接于三相变压器箱的底部，多个底部弹簧固接于橡胶隔板底面和地坑上表面之间，多个弹性支撑柱间隔布置于底部弹簧之间；侧部弹簧固接在橡胶隔板的侧面；所述气体指标模块具体执行：获取变压器油中的指标参数：C2H2含量x1、H2含量x2、总烃相对产气速率x3、总烃绝对产气速率x4和CO绝对产气速率x5，其中，x3由下式计算得到：D1为第一次取样测得的总烃的浓度，D2为第二次取样测得的总烃的浓度，Δt为取样时间间隔，T为变压器当前顶层油温，T0为人为设定的温度标准值，为温度校正系数；x4或x5由下式计算得到：C1为第一次取样测得的总烃或者CO的浓度，C2为第二次取样测得的总烃或者CO的浓度，Δt为取样时间间隔，G为设备总的油量，ρ为油的密度。
3.根据权利要求2所述的一种环保型预装式箱式变电站，其特征是，所述防雨层采用以下方法获得：将CA抗氧剂、EVA、CPE加入废旧PE颗粒料中搅拌混合，然后添加颜料适量，并根据颜料的添加量选择适量份数的氯化石蜡加入，再用T型口模挤出机挤出上述混合料，加热至150℃-200℃，把三相变压器箱顶部表面预热至相同温度，将混合料热敷至三相变压器箱顶部表面，快速冷却；所述气体权值计算模块具体执行：根据下式计算xi的相对劣化度Li，i＝1,2,…,5:
L i = | T - T 0 | × ( x i - u i n v ) | T 1 - T 0 | × ( u t h r - u i n v ) α + 1
其中，uinv为指标参数xi的初值，uthr为该指标参数的设定阈值，ɑ为该人为设定的指标参数变化对设备状态的影响系数，T1为变压器的底部实时油温；
根据下式计算xi的变权值wi：
w i = | ( 1 - α + β ) | × SKT | a + β | × ( 1 - L i ) β - 1 Σ i = 1 5 ( 1 - L i ) β - 1
其中，β为人为设定的变权系数，SKT为人为设定的指标参数的常权值。
4.根据权利要求3所述的一种环保型预装式箱式变电站，其特征是，所述橡胶隔板为防静电橡胶隔板，采用以下方法制得：将再生橡胶70-80％、钛精矿粉50-70％、氧化锌1-3％、硫磺1-2％、硬脂酸1-2％、促进剂1-2％、防老剂1.5-2.5％、松焦油3-5％进行密炼、开炼、压延、硫化制得抗静电橡胶板，加入钛精矿粉的品位为60％以上，细度50目以上；所述中间参数模块具体执行：将变压器的状态分为正常状态、注意状态、异常状态和严重状态，并人为设定三个相对劣化度阈值s1、s2和s3，根据下式确定Li与四种状态的联系度
其中，
所述终参数模块具体执行：记向量W＝{w1,w2,w3,w4,w5}，向量按下式求得最终的实时判断正弦整合值K：
其中，是5行5列行列式的值，其能代表该组指标参数的整体关联度，连乘式代表了该组指标参数的关联度连乘修正量。
5.根据权利要求4所述的一种环保型预装式箱式变电站，其特征是，所述底部弹簧包含有金属成分钴、钛、镍和铜，杂质硫和磷的成分控制在0.04％以下，弹簧的淬火温度控制在800℃-900℃；所述状态判断模块具体执行：人为设定三个正弦整合值阈值K1、K2和K3，令区间(0，K1]、(K1，K2]、(K2，K3]、(K3，1]分别对应变压器的正常状态、注意状态、异常状态和严重状态，判断K所在的区间，发出相应的变压器状态信号；所述校正模块具体执行：截取最近的时间长度为C的实时判断正弦整合值K数据，其中C≥3Δt，如果存在任意时刻t的K值Kt，使得或则表明存在由测量或者计算异常导致的突变异常点Kt，其中Z1、Z2分别为正突变阈值和反突变阈值，Kt-Δt和Kt+Δt分别为时刻t-Δt和t+Δt的K值，此时令气体权值计算模块中的变权系数β更新为β′为更新后的变权系数值，n为时间长度C内突变异常点的个数，提前对变权系数进行正弦修正。
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