CN113067272B - 一种智能模块化箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能模块化箱式变电站，其包括低压室、高压室以及变压器室，其中，所述低压室以及高压室分别设置在变压器室的左右两侧，且，均与变压器室电性连接，所述低压室与变压器室之间以及高压室与变压器室之间均通过隔板相互间隔；所述变压器室的上部设置有循环导流组件，用于调控变压器室内部的温度；所述循环导流组件的顶部设有与变压器室相连通的空气交换室，且，所述空气交换室的左右两端对称安装有干燥防护装置；以保证清洁、干燥的空气进入变压器室内部；所述变压器室的底部滑动设置有缓震支架，对变压器起到承载以及缓震的作用。

Description

一种智能模块化箱式变电站

技术领域

本发明属于变电设备技术领域，具体是一种智能模块化箱式变电站。

背景技术

箱式变电站是一种把高压开关设备、配电变压器，低压开关设备、电能计量设备和无功补偿装置等按一定的接线方案组合在一个箱体内的紧凑型成套配电装置，然而据调查发现，目前现有的智能模块化箱式变电站往往存在以下问题：

1.低压室、高压室以及变压器室相互独立隔开，当变压器出现故障需要进行检修时，由于左右两侧低压室和高压室的存在，需要将整个变压器拆卸进行检修，增加了工作强度，降低工作效率，影响企业工厂的正常生产；

2.仅设置有散热装置，仅当装置内部温度过高时会起到一定的降温效果，而对于温度较低环境中的变电站，其内部温度受外界影响也会偏低，长时间的低温会降低内部一些半导体及元器件的性能，从而影响变电站的正常运行，同时，无法根据装置内部温度的高低适时对温度进行调控，使得整个变电站不够智能，无法满足在温差较大环境下的使用需求；

3.诸多变电站均是通过开设多个通风口以及加装散热风扇的方式对变电站内部进行降温，而当处于阴雨天气或潮湿环境中时，潮湿的空气以及雨水会通过通风口进入变电站内部，极易引发安全事故，存在较大的安全隐患。

因此，本领域技术人员提供了一种智能模块化箱式变电站，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能模块化箱式变电站，其包括低压室、高压室以及变压器室，其中，所述低压室以及高压室分别设置在变压器室的左右两侧，且，均与变压器室电性连接，所述低压室与变压器室之间以及高压室与变压器室之间均通过隔板相互间隔；所述变压器室的上部设置有循环导流组件，用于调控变压器室内部的温度；

所述循环导流组件的顶部设有与变压器室相连通的空气交换室，且，所述空气交换室的左右两端对称安装有干燥防护装置；以保证清洁、干燥的空气进入变压器室内部；

所述变压器室的底部滑动设置有缓震支架，对变压器起到承载以及缓震的作用。

进一步，作为优选，所述隔板的上部安装有导流叶片，且，其下方横向开设有通气孔，以便实现低压室以及高压室分别于变压器室之间的空气循环；

所述低压室一侧隔板的右侧面上方以及高压室一侧隔板的左侧面下方均安装有温度传感器，分别对变压器室的顶部以及底部的温度进行监测。

进一步，作为优选，所述缓震支架包括底板、支撑托板以及承压支架，所述承压支架固定安装在底板的上端中部，所述承压支架的上方通过多个弹簧与支撑托板弹性连接；

所述支撑托板的下端面中部通过万向球固定在底板上，且，所述支撑托板的中部开设有若干散热孔；

所述承压支架的单侧横截面为倒“L”形结构，且，竖直部分上圆周开设有多个通孔，所述承压支架的左右两侧对称设置有牵引把手，且，其底部安装有与变压器室底部滑轨相匹配的滚轮。

进一步，作为优选，所述干燥防护装置包括滤水板以及进气管口；所述滤水板与空气交换室的内壁形成一个相对密闭的分离腔，所述分离腔的左侧通过开口朝下的进气管口与外界相连通；

所述分离腔靠近进气管口的一侧竖向设置有过滤网，所述过滤网的右侧横向设有吸水棉，所述吸水棉的左右两端分别通过夹板固定在分离腔的顶壁以及滤水板上。

进一步，作为优选，所述滤水板的右端横截面为弧形结构，且弧形结构部分开设有多个进气孔；

所述滤水板的上端面对应吸水棉以及过滤网与进气管口之间的部分均为左低右高的斜面结构，以便积水由进气管口排出。

进一步，作为优选，所述循环导流组件包括吊板、密封顶板以及压缩杆，所述吊板的下端固定安装有密封顶板，所述吊板的下端面中部固定设置有支柱，且，所述支柱的左右两端对称安装有压缩杆，所述压缩杆远离支柱的一端通过螺纹套管套设在横向转动设置在支柱上的螺纹杆外部，且，所述螺纹套管的上方滑动设置在限位杆上；

两个所述螺纹杆的螺纹旋向相反，以便实现两个螺纹套管同时做靠近或远离支柱的横向运动；

所述螺纹杆远离支柱的一端通过与转动设置在吊板内部的传动轴通过齿轮啮合传动，且，所述传动轴的右端由固定在空气交换室内的步进电机驱动转动；所述传动轴与吊板之间为阻尼转动连接；

所述支柱的下端开设有容纳腔，且，所述容纳腔的左右两侧均与压缩杆密封连通；

所述密封顶板远离支柱一侧表面所在圆周的半径小于变压器室顶部开口弧形面所在圆周半径。

进一步，作为优选，所述压缩杆为多节可伸缩结构，且，其内部为空腔结构，所述压缩杆相邻两节之间密封连通，且，所述压缩杆内部预存有填充气体。

进一步，作为优选，所述吊板的上端面上均匀安装有若干循环风扇，且，所述吊板上竖向开设有若干循环孔。

进一步，作为优选，所述密封顶板的横截面为弧形结构，且，其远离支柱一侧的表面铺设有密封气囊，所述密封气囊的顶部与支柱密封连通，且所述密封气囊初始为真空状态；

所述密封气囊完全充气状态下为弧形结构，且，其上表面与变压器室顶端开口处的两侧完全密封贴合。

进一步，作为优选，所述变压器室顶部与空气交换室连通处的左侧设置有限位柱，用于限制密封顶板的转动角度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.在变压器室中设置有缓震支架，用于承载变压器，一方面，当变压器出现故障时，可通过牵引把手将变压器整个拖出进行检修，降低了工作强度，提高了检修效率；另一方面，缓震支架在大风天气或者受外部碰撞时对变压器起到一定的缓冲作用，可有效防止变压器受损，提高了变压器的使用寿命；

2.本装置中在低压室以及高压室对应侧的隔板上均设置有温度传感器，可对变压器室内的温度进行适时检测，当温度过高时，则通过循环导流组件将内部空气与外界空气进行热量交换，从而达到降温的效果；而当内部温度较低时，循环导流组件与空气交换室处于封闭状态，使得高压室、低压室以及变压器室内的空气形成内循环，以达到升温的效果，使得本装置可对内部温度进行自动调节，使得其内部的半导体及元器件始终处于适宜的温度环境下，提高了半导体及元器件的使用寿命，使得本装置运行更加稳定；

3.本设备中设置有干燥防护装置，可对进入装置内部的空气进行干燥处理，同时，开口朝下的进气管口可有效防止雨水进入装置内部，使得洁净、干燥的空气进入空气交换室内与变压器室内的空气完成热量交换，大大提高了安全性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中缓震支架的结构示意图；

图3为本发明干燥防护装置的结构示意图；

图4为本发明中循环导流组件的结构示意图；

图5为本装置内循环状态下循环导流组件的结构示意图；

图中：1、低压室；2、高压室；3、变压器室；4、空气交换室；5、循环导流组件；6、干燥防护装置；7、缓震支架；8、隔板；9、导流叶片；10、温度传感器；11、步进电机；12、吊板；13、密封顶板；14、压缩杆；15、支柱；16、循环风扇；17、密封气囊；18、支撑托板；19、承压支架；20、底板；21、万向球；22、牵引把手；23、滤水板；24、进气管口；25、过滤网；26、吸水棉；27、限位柱；28、传动轴。

具体实施方式

请参阅图1，本发明实施例中，一种智能模块化箱式变电站，其包括低压室1、高压室2以及变压器室3，其中，所述低压室1以及高压室2分别设置在变压器室3的左右两侧，且，均与变压器室3电性连接，所述低压室1与变压器室3之间以及高压室2与变压器室3之间均通过隔板8相互间隔；所述变压器室3的上部设置有循环导流组件5，用于调控变压器室3内部的温度；

所述循环导流组件5的顶部设有与变压器室3相连通的空气交换室4，且，所述空气交换室4的左右两端对称安装有干燥防护装置6；以保证清洁、干燥的空气进入变压器室3内部；

所述变压器室3的底部滑动设置有缓震支架7，对变压器起到承载以及缓震的作用。

本实施例中，所述隔板8的上部安装有导流叶片9，且，其下方横向开设有通气孔，以便实现低压室1以及高压室2分别于变压器室3之间的空气循环；

所述低压室1一侧隔板8的右侧面上方以及高压室2一侧隔板8的左侧面下方均安装有温度传感器10，分别对变压器室3的顶部以及底部的温度进行监测，以保证装置内部的元器件均处于性能最佳的温度环境下，提高整体的稳定性。

参阅图2，作为较佳的实施例，所述缓震支架7包括底板20、支撑托板18以及承压支架19，所述承压支架19固定安装在底板20的上端中部，所述承压支架19的上方通过多个弹簧与支撑托板18弹性连接，所述承压支架19与支撑托板18之间设置的多个弹簧在于万向球21的配合下，可有效对装置外部产生的震荡进行多方位有效地缓冲，防止装置内部元器件受损；

所述支撑托板18的下端面中部通过万向球21固定在底板20上，且，所述支撑托板18的中部开设有若干散热孔，所述散热孔使得变压器底部可与变压器室内的空气进行直接的热量交换，以提高均匀升温或降温的效果；

所述承压支架19的单侧横截面为倒“L”形结构，且，竖直部分上圆周开设有多个通孔，多个所述通孔便于空气穿过并与变压器底部完成热量交换，减小变压器各个部分之间的温差，从而提高变压器运行的稳定性；所述承压支架19的左右两侧对称设置有牵引把手22，且，其底部安装有与变压器室3底部滑轨相匹配的滚轮，通过拉动牵引把手22可将整个变压器拉出装置外部，便于对变压器的检修。

参阅图3，本实施例中，所述干燥防护装置6包括滤水板23以及进气管口24；所述滤水板23与空气交换室4的内壁形成一个相对密闭的分离腔，所述分离腔的左侧通过开口朝下的进气管口24与外界相连通，开口向下设置的进气管口24可有效防止外界雨水直接进入装置内部，同时，亦可将分离腔内的积水及时排出；

所述分离腔靠近进气管口24的一侧竖向设置有过滤网25，所述过滤网25的右侧横向设有吸水棉26，所述吸水棉26的左右两端分别通过夹板固定在分离腔的顶壁以及滤水板23上；所述过滤网25用于过滤外界空气的杂志，而吸水棉26则是用于干燥进入装置内部的空气，从而保证进入装置内部空气的洁净与干燥性，提高了本设备的安全性。

本实施例中，所述滤水板23的右端横截面为弧形结构，且弧形结构部分开设有多个进气孔；

所述滤水板23的上端面对应吸水棉26以及过滤网25与进气管口24之间的部分均为左低右高的斜面结构，以便积水由进气管口24排出。

参阅图4，本实施例中，所述循环导流组件5包括吊板12、密封顶板13以及压缩杆14，所述吊板12的下端固定安装有密封顶板13，所述吊板12的下端面中部固定设置有支柱15，且，所述支柱15的左右两端对称安装有压缩杆14，所述压缩杆14远离支柱15的一端通过螺纹套管套设在横向转动设置在支柱15上的螺纹杆外部，且，所述螺纹套管的上方滑动设置在限位杆上；

两个所述螺纹杆的螺纹旋向相反，以便实现两个螺纹套管同时做靠近或远离支柱15的横向运动，也就是说，当传动轴28带动螺纹杆转动时，可使得两个压缩杆14同时压缩或拉伸，以实现对密封气囊17的充放气；

所述螺纹杆远离支柱15的一端通过与转动设置在吊板12内部的传动轴28通过齿轮啮合传动，且，所述传动轴28的右端由固定在空气交换室4内的步进电机11驱动转动；所述传动轴28与吊板12之间为阻尼转动连接，此中，当装置内部温度较低时，步进电机11带动传动轴28转动，在阻尼的作用下，吊板12也跟随传动轴28一同转动，当转动180°时，密封顶板13受到限位柱27的限制，传动轴28亦可继续转动，使得压缩杆14被持续压缩，从而使得密封气囊17被完全充气，并将变压器室3与空气交换室4相阻隔，使得装置处于内循环状态，以达到升温的效果；

所述支柱15的下端开设有容纳腔，且，所述容纳腔的左右两侧均与压缩杆14密封连通；

所述密封顶板13远离支柱15一侧表面所在圆周的半径小于变压器室3顶部开口弧形面所在圆周半径，以便密封顶板13可转动至变压器室3顶部开口处的正下方。

作为较佳的实施例，所述压缩杆14为多节可伸缩结构，且，其内部为空腔结构，所述压缩杆14相邻两节之间密封连通，且，所述压缩杆14内部预存有填充气体，当压缩杆14压缩时可对密封气囊17进行持续充气，而当压缩杆14拉伸时，则可实现对密封气囊17的放气，从而调控变压器室3与空气交换室4之间的连通与封闭，进而达到降温与升温之间的来回切换，使得本装置在温差较大的环境下依然具有较高的稳定性。

本实施例中，所述吊板12的上端面上均匀安装有若干循环风扇16，且，所述吊板12上竖向开设有若干循环孔，所述若干循环孔用于在降温时加快变压器顶部高温气体的排出，提高降温速率。

本实施例中，所述密封顶板13的横截面为弧形结构，且，其远离支柱15一侧的表面铺设有密封气囊17，所述密封气囊17的顶部与支柱15密封连通，且所述密封气囊17初始为真空状态；

所述密封气囊17完全充气状态下为弧形结构，且，其上表面与变压器室3顶端开口处的两侧完全密封贴合。

参阅图5，本实施例中，所述变压器室3顶部与空气交换室4连通处的左侧设置有限位柱27，用于限制密封顶板13的转动角度。

具体地，通过隔板上的温度传感器度变压器室内的温度进行适时检测，当温度较高时，由隔板上的导流叶片分别将低压室以及高压室内的高温气体出入变压器室内，而后，通过循环导流组件中的循环风扇将变压器室内的高温气体出入空气交换室内并与外界较低温干燥洁净的空气完成热量交换，进而达到降温的效果；此中，低压室以及高压室通过隔板上的导流叶片以及下方的通气孔与变压器室内的空气不断循环，而变压器室内的空气则进入空气交换室内与外界空气进行循环，可对低压室、高压室以及变压器室同时起到较好地降温效果；当装置内部温度较低时，首先由步进电机带动传动轴转动，在阻尼的作用下吊板也随之转动，直至转动180°密封顶板与限位柱相接触，此时，随着传动轴的继续转动，使得螺纹套管不断向靠近支柱的一侧运动，同时带动压缩杆不断压缩，从而使得压缩杆内的气体均被压缩如密封气囊内，直至密封气囊完全充气并与变压器室的顶部开口处紧密贴合，从而对空气交换室和变压器室起到阻隔的作用，使得低压室、高压室以及变压器室处于内循环状态，循环导流组件中的循环风扇将变压器上方的高温气体吹向底部，并分别顺势进入低压室以及高压室内，从而使得装置内部各个部分的温度均能得到有效地升高；由隔板上的温度传感器适时控制装置内部空气的循环状态，使得装置内部的半导体及元器件始终处于最佳性能的温度环境中，进而提高本装置的稳定性。

上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能模块化箱式变电站，其包括低压室(1)、高压室(2)以及变压器室(3)，其中，所述低压室(1)以及高压室(2)分别设置在变压器室(3)的左右两侧，且，均与变压器室(3)电性连接，所述低压室(1)与变压器室(3)之间以及高压室(2)与变压器室(3)之间均通过隔板(8)相互间隔；其特征在于：所述变压器室(3)的上部设置有循环导流组件(5)，用于调控变压器室(3)内部的温度；

所述循环导流组件(5)的顶部设有与变压器室(3)相连通的空气交换室(4)，且，所述空气交换室(4)的左右两端对称安装有干燥防护装置(6)；以保证清洁、干燥的空气进入变压器室(3)内部；

所述变压器室(3)的底部滑动设置有缓震支架(7)，对变压器起到承载以及缓震的作用；

所述循环导流组件(5)包括吊板(12)、密封顶板(13)以及压缩杆(14)，所述吊板(12)的下端固定安装有密封顶板(13)，所述吊板(12)的下端面中部固定设置有支柱(15)，且，所述支柱(15)的左右两端对称安装有压缩杆(14)，所述压缩杆(14)远离支柱(15)的一端通过螺纹套管套设在横向转动设置在支柱(15)上的螺纹杆外部，且，所述螺纹套管的上方滑动设置在限位杆上；

两个所述螺纹杆的螺纹旋向相反，以便实现两个螺纹套管同时做靠近或远离支柱(15)的横向运动；

所述螺纹杆远离支柱(15)的一端通过与转动设置在吊板(12)内部的传动轴(28)通过齿轮啮合传动，且，所述传动轴(28)的右端由固定在空气交换室(4)内的步进电机(11)驱动转动；所述传动轴(28)与吊板(12)之间为阻尼转动连接；

当装置内部温度较低时，步进电机(11)带动传动轴(28)转动，在阻尼的作用下，吊板(12)也跟随传动轴(28)一同转动，当转动180°时，密封顶板(13)受到限位柱(27)的限制，传动轴(28)亦可继续转动，使得压缩杆(14)被持续压缩，从而使得密封气囊(17)被完全充气，并将变压器室(3)与空气交换室(4)相阻隔，使得装置处于内循环状态，以达到升温的效果；

所述支柱(15)的下端开设有容纳腔，且，所述容纳腔的左右两侧均与压缩杆(14)密封连通；

所述密封顶板(13)远离支柱(15)一侧表面所在圆周的半径小于变压器室(3)顶部开口弧形面所在圆周半径；

所述压缩杆(14)为多节可伸缩结构，且，其内部为空腔结构，所述压缩杆(14)相邻两节之间密封连通，且，所述压缩杆(14)内部预存有填充气体；

当压缩杆(14)压缩时可对密封气囊(17)进行持续充气，而当压缩杆(14)拉伸时，则可实现对密封气囊(17)的放气，从而调控变压器室(3)与空气交换室(4)之间的连通与封闭，进而达到降温与升温之间的来回切换，使得本装置在温差较大的环境下依然具有较高的稳定性；

所述吊板(12)的上端面上均匀安装有若干循环风扇(16)，且，所述吊板(12)上竖向开设有若干循环孔；

所述密封顶板(13)的横截面为弧形结构，且，其远离支柱(15)一侧的表面铺设有密封气囊(17)，所述密封气囊(17)的顶部与支柱(15)密封连通，且所述密封气囊(17)初始为真空状态；

所述密封气囊(17)完全充气状态下为弧形结构，且，其上表面与变压器室(3)顶端开口处的两侧完全密封贴合；

所述变压器室(3)顶部与空气交换室(4)连通处的左侧设置有限位柱(27)，用于限制密封顶板(13)的转动角度。

2.根据权利要求1所述的一种智能模块化箱式变电站，其特征在于：所述隔板(8)的上部安装有导流叶片(9)，且，其下方横向开设有通气孔，以便实现低压室(1)以及高压室(2)分别于变压器室(3)之间的空气循环；

所述低压室(1)一侧隔板(8)的右侧面上方以及高压室(2)一侧隔板(8)的左侧面下方均安装有温度传感器(10)，分别对变压器室(3)的顶部以及底部的温度进行监测。

3.根据权利要求1所述的一种智能模块化箱式变电站，其特征在于：所述缓震支架(7)包括底板(20)、支撑托板(18)以及承压支架(19)，所述承压支架(19)固定安装在底板(20)的上端中部，所述承压支架(19)的上方通过多个弹簧与支撑托板(18)弹性连接；

所述支撑托板(18)的下端面中部通过万向球(21)固定在底板(20)上，且，所述支撑托板(18)的中部开设有若干散热孔；

所述承压支架(19)的单侧横截面为倒“L”形结构，且，竖直部分上圆周开设有多个通孔，所述承压支架(19)的左右两侧对称设置有牵引把手(22)，且，其底部安装有与变压器室(3)底部滑轨相匹配的滚轮。

4.根据权利要求1所述的一种智能模块化箱式变电站，其特征在于：所述干燥防护装置(6)包括滤水板(23)以及进气管口(24)；所述滤水板(23)与空气交换室(4)的内壁形成一个相对密闭的分离腔，所述分离腔的左侧通过开口朝下的进气管口(24)与外界相连通；

所述分离腔靠近进气管口(24)的一侧竖向设置有过滤网(25)，所述过滤网(25)的右侧横向设有吸水棉(26)，所述吸水棉(26)的左右两端分别通过夹板固定在分离腔的顶壁以及滤水板(23)上。

5.根据权利要求4所述的一种智能模块化箱式变电站，其特征在于：所述滤水板(23)的右端横截面为弧形结构，且弧形结构部分开设有多个进气孔；

所述滤水板(23)的上端面对应吸水棉(26)以及过滤网(25)与进气管口(24)之间的部分均为左低右高的斜面结构，以便积水由进气管口(24)排出。

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