CN111641140A - 变电站一次设备的散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于变电站一次设备的散热装置技术领域，公开了变电站一次设备的散热装置，包括：气源发生装置和气流喷射装置，气源发生装置提供稳定的高压气源；气流喷射装置包括激光温度感应器与气流喷射枪，激光温度感应器连接在气流喷射枪上，激光温度感应器能够发射出激光并感应激光落点处的温度，气流喷射枪与气源发生装置连通并向激光落点处出发射气流。气流喷射装置置能产生初始速度高、散射面小、作用距离远的高压喷射气流，避免对设备直接接触且散热效果大幅提升，同时气流与激光温度感应器相结合能够精准进行散热。

Description

变电站一次设备的散热装置

技术领域

本发明涉及变电站一次设备的散热装置技术领域，尤其涉及变电站一次设备的散热装置。

背景技术

伴随我国经济、社会的快速发展，人们在生产、生活等各领域对电力供应的要求越来越高。因此，保障供电过程的安全可靠，对维护整个社会、经济安全稳定运转有重要意义。变电站作为电力生产过程中的一个重要场所，其电气设备的安全、稳定、可靠运行便是保障供电可靠性的具体支撑。变电站一次电气设备作为直接生产和转换电能的设备，在传导、转换电能的过程中，能量传输较大，导电部件发热这一客观现象伴随整个电力生产过程；在设备高电压运行环境下，为了保证电气设备长期可靠运行，提高其使用寿命，降低其运维成本，结合电气绝缘要求和安全距离限制等客观条件约束，利用传热原理来设计散热装置处理散热问题是主流方向。

目前，主要利用以下三种传热原理应对设备散热处理：1、自然散热，不受任何外部辅助能量的影响，温度由局部散热装置向周围环境传热的方式控制，加装散热片；2、强制散热，通过风扇等装置加速设备周围的空气流动并除去热量的方法，实践中，增强这种对流传热能力的主要方法是适当增加散热总面积，在散热表面上产生相对大的对流传热系数)；3、接触式散热，间接液体冷却是将液体冷却剂应用于与电气设备直接接触，通过中间介质系统，使热元件通过它。直接液体冷却称为浸入式冷却方法，即将液体与相关设备直接接触，通过冷却剂吸收热量并带走热量。

发明内容

本发明的目的在于提供变电站一次设备的散热装置，当不具备外部装置提供额外散热能力的一次设备出现异常发热时，这类设备在自然空气对流的形式下，散热能力无法满足异常发热情况下设备产生的热量，本发明以解决这类变电站一次设备在运行温度过高时的散热问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

变电站一次设备的散热装置，包括：

气源发生装置，所述气源发生装置提供稳定的高压气源；

气流喷射装置，所述气流喷射装置包括激光温度感应器与气流喷射枪，所述激光温度感应器连接在所述气流喷射枪上，所述激光温度感应器能够发射出激光并感应激光落点处的温度，所述气流喷射枪与所述气源发生装置连通并向所述激光落点处出发射气流。

气流喷射装置置能产生初始速度高、散射面小、作用距离远的高压喷射气流，避免对设备直接接触且散热效果大幅提升，同时气流与激光温度感应器相结合能够精准进行散热。

作为优选，所述气流喷射装置还包括枢转机构，所述气流喷射枪的后端连接所述枢转机构，所述气流喷射枪能够绕枢转轴线旋转。

气流喷射装置能够绕枢转轴线旋转，使气流的喷射方向更多元化。

作为优选，所述气流喷射装置还包括平移机构，所述枢转机构连接在所述平移机构上，所述平移机构驱动所述枢转机构沿竖直方向和水平方向运动。

平移机构能够带动枢转机构沿竖直方向和水平方向运动，进一步扩大气流的喷射方向。

作为优选，所述枢转机构包括旋转轴、旋转支架和电机，所述旋转支架具有两个沿水平方向对置的连接孔，所述枢转轴线贯穿两个所述连接孔，所述连接孔的外侧设有所述电机，所述旋转轴的至少一端穿设所述连接孔并与所述电机的输出端啮合。

作为优选，所述平移机构包括平移台、竖直气缸和水平气缸，所述平移台与水平面之间形成夹角，所述竖直气缸设置在所述平移台的表面，所述水平气缸的固定端连接所述竖直气缸的活动端，所述水平气缸的活动端连接所述枢转机构，所述水平气缸的活动端的运动方向与所述竖直气缸的活动端的运动方向正交。

作为优选，所述变电站一次设备的散热装置还包括能够在地面上自由移动的移动平台，所述气源发生装置和所述气流喷射装置均设置在所述移动平台上。

作为优选，所述气源发生装置为螺杆式空气压缩机。

作为优选，所述螺杆式空气压缩机设有空气滤清器，以分离空气中的灰尘。

本发明的有益效果：气流喷射装置置能产生初始速度高、散射面小、作用距离远的高压喷射气流，避免对设备直接接触且散热效果大幅提升，同时气流与激光温度感应器相结合能够精准进行散热。

附图说明

图1是本发明的具体实施例的变电站一次设备的散热装置的结构示意图；

图2是本发明的具体实施例的变电站一次设备的散热装置的枢转机构的结构示意图；

图3是本发明的具体实施例的变电站一次设备的散热装置的平移机构的结构示意图。

图中：

100-气源发生装置；200-气流喷射装置；300-移动平台；301-扶手；

201-激光温度感应器；202-气流喷射枪；203-枢转机构；204-平移机构；

2031-旋转轴；20332-旋转支架；2033-电机；

2041-平移台；2042-竖直气缸；2043-水平气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供一种变电站一次设备的散热装置，用于对变电站设备进行冷却。

如图1所示，变电站一次设备的散热装置包括气源发生装置100和气流喷射装置200，气源发生装置100用于提供稳定的高压气源，气流喷射装置200将高压气源对准待冷却区域喷出进行降温。

需要说明的是，气源发生装置100和气流喷射装置200之间具有导气管。设置导气管进一步增大了气流喷射装置200的可活动范围。需要说明的是，导气管设有气阀和压力表，分别用以调节进入气流喷射装置200的气流量以及获取导气管内的气压。

在本实施例中，气源发生装置100采用螺杆式空气压缩机，在螺杆式空气压缩机的机壳中，平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子，节圆外具有凸齿的转子，称为阳转子或阳螺杆。节圆内具有凹齿的转子，称为阴转子或阴螺杆，阳转子与原动机连接，由阳转子带动阴转子转动转子上的最后一对轴承实现轴向定位，并承受螺杆式压缩机中的轴向力。转子两端的圆柱滚子轴承使转子实现径向定位，并承受螺杆式压缩机中的径向力。在压缩机机体的两端，分别开设一定形状和大小的孔口。一个供吸气用，称为进气口；另一个供排气用，称作排气口。

需要说明的是，螺杆式空气压缩机中设有空气滤清器。在本实施例中，吸气口和出气口均设有空气滤清器，使空气在螺杆式空气压缩机中过滤两次。

气流喷射装置200包括激光温度感应器201与气流喷射枪202，激光温度感应器201连接在气流喷射枪202的枪头位置，激光温度感应器201能够发射出激光并感应激光落点处的温度，气流喷射枪202与气源发生装置100连通并向激光落点处出发射气流。即激光温度感应器201发出激光，并获得激光落点处的温度，从而可以判断(例如操作人员自行判断)温度是否过高，并是否需要降温，当需要进行降温时，气流喷射枪202调整气流射出位置对刚刚的激光落点处进行降温。

需要说明的是，气流喷射枪202的喷射端的直径在3mm-4mm，从而使气流的风速高、散射小、更集中。

进一步，气流喷射装置200还包括枢转机构203，气流喷射枪202的后端连接枢转机构203，气流喷射枪202能够绕枢转轴线旋转。

气流喷射装置200还包括平移机构204，枢转机构203连接在平移机构204上，平移机构204驱动枢转机构203沿竖直方向和水平方向运动。

如图2，枢转机构203包括旋转轴2031、旋转支架2032和电机2033，旋转支架2032具有两个沿水平方向对置的连接孔，枢转轴线贯穿两个连接孔，连接孔的外侧设有电机2033，旋转轴2031的至少一端穿设连接孔并与电机2033的输出端啮合。

如图3，平移机构204包括平移台2041、竖直气缸2042和水平气缸2043，平移台2041与水平面之间形成夹角，在本实施中，平移台2041垂直于水平面，竖直气缸2042设置在平移台2041的表面，水平气缸2043的固定端连接竖直气缸2042的活动端，水平气缸2043的活动端连接枢转机构203，水平气缸2043的活动端的运动方向与竖直气缸2042的活动端的运动方向正交。

具体地，水平气缸2043通过连接支架(图中未示出)固定连接旋转支架2032的底部。

如图1，变电站一次设备的散热装置还包括能够在地面上自由移动的移动平台300，气源发生装置100和气流喷射装置200均设置在移动平台300上。移动平台300具有制动车轮，在本实施例中，移动平台300还设有扶手301，用于推动移动平台300。

需要说明的是，气源发生装置100与移动平台300之间设有缓冲层，缓冲层的面积与气源发生装置100的下表面相同，在本实施例中，该缓冲层为泡绵，厚度为10mm。

本发明提供的变电站一次设备的散热装置，气流喷射枪202能够产生初始速度高、散射面小、作用距离远、持续稳定的高压喷射气流，保证空气与设备间进行强制对流散热的条件更有效；并且喷射气流采用压缩空气原理供气，气流的气压大，有效作用距离涵盖220kV、110kV电压等级的一次电气设备，扩大了装置的使用的范围；变电站设备的作业面不再受地面环境影响，枢转机构203和平移机构204共同作用调整喷射气流的角度和位置，结合激光温度感应器201的激光瞄准，喷射气流能精确指向电气设备的发热点，提高了气流作用的精准度；气源发生装置100具备空气过滤功能，聚集气源时隔绝装置内卷入空气碎屑使得喷射气流含杂质，避免在电气设备间产生短路、放电现象。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.变电站一次设备的散热装置，包括：

气源发生装置(100)，所述气源发生装置(100)提供稳定的高压气源；

气流喷射装置(200)，所述气流喷射装置(200)包括激光温度感应器(201)与气流喷射枪(202)，所述激光温度感应器(201)连接在所述气流喷射枪(202)上，所述激光温度感应器(201)能够发射出激光并感应激光落点处的温度，所述气流喷射枪(202)与所述气源发生装置(100)连通并向所述激光落点处出发射气流。

2.根据权利要求1所述的变电站一次设备的散热装置，其特征在于，所述气流喷射装置(200)还包括枢转机构(203)，所述气流喷射枪(202)的后端连接所述枢转机构(203)，所述气流喷射枪(202)能够绕枢转轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的变电站一次设备的散热装置，其特征在于，所述气流喷射装置(200)还包括平移机构(204)，所述枢转机构(203)连接在所述平移机构(204)上，所述平移机构(204)驱动所述枢转机构(203)沿竖直方向和水平方向运动。

4.根据权利要求3所述的变电站一次设备的散热装置，其特征在于，所述枢转机构(203)包括旋转轴(2031)、旋转支架(2032)和电机(2033)，所述旋转支架(2032)具有两个沿水平方向对置的连接孔，所述枢转轴线贯穿两个所述连接孔，所述连接孔的外侧设有所述电机(2033)，所述旋转轴(2031)的至少一端穿设所述连接孔并与所述电机(2033)的输出端啮合。

5.根据权利要求3所述的变电站一次设备的散热装置，其特征在于，所述平移机构(204)包括平移台(2041)、竖直气缸(2042)和水平气缸(2043)，所述平移台(2041)与水平面之间形成夹角，所述竖直气缸(2042)设置在所述平移台(2041)的表面，所述水平气缸(2043)的固定端连接所述竖直气缸(2042)的活动端，所述水平气缸(2043)的活动端连接所述枢转机构(203)，所述水平气缸(2043)的活动端的运动方向与所述竖直气缸(2042)的活动端的运动方向正交。

6.根据权利要求1所述的变电站一次设备的散热装置，其特征在于，所述变电站一次设备的散热装置还包括能够在地面上自由移动的移动平台(300)，所述气源发生装置(100)和所述气流喷射装置(200)均设置在所述移动平台(300)上。

7.根据权利要求1所述的变电站一次设备的散热装置，其特征在于，所述气源发生装置(100)为螺杆式空气压缩机。

8.根据权利要求7所述的变电站一次设备的散热装置，其特征在于，所述螺杆式空气压缩机设有空气滤清器，以分离空气中的灰尘。

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