CN113708260A - 一种自动储能预装箱式变电站 - Google Patents

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巩鲁洪
许冰
焦超
韦子林
罗海
翟雪
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Abstract

本发明提供一种自动储能预装箱式变电站，包括底座，底座上设有箱体，箱体的顶部设有顶棚，箱体内部设有高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜，上述三柜均设有温度传感器、湿度传感器以及引风机，引风机与排气管路连接，排气管路延伸至降温装置，排气管路上设有第一支管、活性炭过滤组件；降温装置还连接有回气管路，回气管路与分别设置在三柜内的排风机连接；三柜的顶部均设有烟雾浓度传感器，箱体顶部设有灭火器罐，灭火器罐与分别设置在三柜顶部的电控喷头管道连接；箱体的后侧设有为三柜供气的引风装置；底座为中空结构，底座内设有储能系统。本发明能够对箱变内部进行高效降温、除湿，并能确保消防安全，同时具有储能功能。

Description

一种自动储能预装箱式变电站
技术领域
本发明涉及输变电设备技术领域，具体涉及一种自动储能预装箱式变电站。
背景技术
箱变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，是继土建箱变之后崛起的一种崭新的箱变。自动储能预装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。
箱变放置在户外的，在太阳暴晒下，会导致箱变的壳体温度过高，此时，如果不及时降温，容易造成箱变的壳体内部的设备的损坏，而现有箱变的冷却效果较差。另外，现有的箱变在使用过程中不具有除湿、防尘、消防防护等功能，严重影响箱变的使用安全及内部设备的使用寿命。
另外，随着社会的发展，人们对电力的需求越来越大，尤其是白天，其用电量是晚上的好几倍，造成白天电力紧张，晚上电力过剩，为了避免这种模式的存在，对企业实行峰谷计价模式，鼓励企业在晚上用电低谷时进行多用电，但是企业晚上用电量基本上是是固定的，而在白天用电尖峰进行用电时还面临电力供应不足的问题，况且企业经常性的晚上上班白天休息，会损害员工的身心健康。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种自动储能预装箱式变电站，具体方案如下：
一种自动储能预装箱式变电站，包括底座，所述底座上设有箱体，所述箱体的顶部设有顶棚，箱体内部被隔板分割为高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜，所述高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜的顶部均设有温度传感器、湿度传感器以及引风机，所述引风机与排气管路连接，所述排气管路延伸至降温装置，排气管路上设有第一支管、活性炭过滤组件，排气管路、第一支管上均设有电磁阀；所述降温装置还连接有回气管路，所述回气管路与分别设置在高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜内的排风机连接；所述高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜的顶部均设有烟雾浓度传感器，所述箱体顶部设有灭火器罐，所述灭火器罐上设有压力传感器，灭火器罐的出口与排布管道连接，所述排布管道与分别设置在高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜顶部的电控喷头连接；所述箱体的后侧设有引风装置，所述引风装置为开设在所述高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜后侧的进气口供气；所述高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜的前侧均设有单开门，所述单开门上设有警示标识；所述底座为中空结构，底座内设有储能系统，所述储能系统通过所述低压配电柜进行充放电。
基于上述，所述底座的一侧设有进气口，所述进气口处设有散热扇，底座的另一侧设有出气口，进气口、出气口处均设有防尘网；所述储能系统在用电低谷期定时充电并在用电高峰期定时放电，底座内还设有温度传感器、烟雾浓度传感器以及与所述排布管道连接的电控喷头，底座的前侧设有多个检修门。
基于上述，所述温度传感器、湿度传感器、引风机、降温装置、电磁阀、烟雾浓度传感器、排风机、电控喷头、引风装置以及散热扇均与设置在箱体外部的控制器电性连接。
基于上述，所述降温装置包括外壳，所述外壳上设有密封式气体降温换热区以及开放式放热区，所述气体降温换热区的顶部与所述排气管路连接，气体降温换热区的下部与所述回气管路连接，气体降温换热区的底部设有V型板，所述V型板的底部设有排水管，气体降温换热区和放热区均设有导热管，所述导热管上均布设有翅片，两根所述导热管的两端分别通过第一循环管、第二循环管连接，所述第一循环管上依次设有冷媒罐、电磁阀以及膨胀阀，所述第二循环管上设有压缩机。
基于上述，所述引风装置包括水箱，所述水箱的底部设有进水口，水箱的顶部设有出水口，水箱内设有螺旋换热管，所述螺旋换热管的一端设有引风扇，所述引风扇的进风口处设有挡尘网，螺旋换热管的另一端与分气管连接，所述分气管上设有三根分别延伸至高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜进气口处的供气管。
基于上述，所述顶棚的上方还设有为所述储能系统供电的太阳能电池板。
基于上述，所述储能系统的容量为60-100KVA。
基于上述，所述顶棚上设有避雷针以及与所述控制器电性连接的声光报警器。
基于上述，所述底座上贯穿螺接有多根丝杆，所述丝杆的底端设有万向轮，丝杆的顶端设有手轮，底座上设有容纳所述万向轮的凹槽。
基于上述，所述箱体、隔板均设有隔热层。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明具有以下优点：
1、本发明中，通过在高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜的顶部均设置温度传感器、湿度传感器以及引风机，引风机与排气管路连接，排气管路延伸至降温装置，排气管路上设有第一支管、活性炭过滤组件，排气管路、第一支管上均设有电磁阀；降温装置还连接有回气管路，回气管路与分别设置在高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜内的排风机连接；当箱体内部温度不是很高时，引风机排出的气体通过第一支管排出即可，当箱体内部温度较高时，引风机排出的气体经降温装置降温后再进入箱体内部，此结构设计在节能的前提下实现了对箱体内部的高效降温处理；另外，降温装置还能够对箱体内部进行高效除湿干燥。
2、本发明中，通过在箱体的后侧设置为高压进线柜、变压器柜以及低压配电柜供气的引风装置，方便了对箱体内部进行通风散热，而引风装置的结构设计既可以确保为箱体内部的散热效率，又能保证进入箱体内部的空气的纯净度，保证箱体内部设备的使用寿命。
3、本发明中，通过在高压进线柜、变压器柜、低压配电柜以及底座内均设置烟雾浓度传感器，箱体顶部设有灭火器罐，灭火器罐上设置压力传感器，灭火器罐的出口与排布管道连接，排布管道与分别设置在高压进线柜、变压器柜、低压配电柜以及底座内的电控喷头连接，此结构设计可以保证箱变的消防安全。
4、本发明中，通过在箱变的基础上加入一定容量的储能系统，在用电低谷期定时充电并在用电高峰期定时放电，利用当地峰谷电价差进行充放电获利；此外，储能系统在提高电能质量的同时，也可作为备用电源保障箱变所在区域用电稳定；并且储能系统的结构设计可以确保其在安装环境最佳的前提下保证箱变的稳定性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中引风装置的结构示意图。
图3是本发明中降温装置的结构示意图。
图4是本发明的主视图。
图5为本发明中储能系统的工作原理图。
图中：1.底座；2.围板；3.隔板；4.高压进线柜；5.变压器柜；6.低压配电柜；7.引风装置；7-1.水箱；7-2.螺旋换热管；7-3.引风扇；7-4.挡尘网；7-5.分气管；7-6.供气管；7-7.进水口；7-8.出水口；8.温度传感器；9.湿度传感器；10.烟雾浓度传感器；11.灭火器罐；12.电控喷头；13.压力传感器；15.顶棚；16.进气口；17.引风机；18.活性炭过滤组件；19.声光报警器；20.排气管路；21.第一支管；22.降温装置；22-1.外壳；22-3.气体降温换热区；22-4.放热区；22-5.V型板；22-6.排水管；22-7.第一循环管；22-8.冷媒罐；22-9.电磁阀；22-10.膨胀阀；22-11.第二循环管；22-12.压缩机；23.回气管路；24.排风机；25.丝杆；26.万向轮；27.凹槽；29.太阳能电池板；30.单开门；31.警示标识；32.控制器；33.进气口；34.出气口；35.储能系统；36.检修门。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例
如图1-5所示，本发明提供一种自动储能预装箱式变电站，包括底座1，所述底座1上设有箱体2，所述箱体的顶部设有顶棚15，箱体内部被隔板3分割为高压进线柜4、变压器柜5以及低压配电柜6，所述高压进线柜4、变压器柜5以及低压配电柜6的顶部均设有温度传感器8、湿度传感器9以及引风机17，所述引风机17与排气管路20连接，所述排气管路20延伸至降温装置22，排气管路20上设有第一支管21、活性炭过滤组件18，排气管路20、第一支管21上均设有电磁阀22-9；所述降温装置22还连接有回气管路23，所述回气管路23与分别设置在高压进线柜4、变压器柜5以及低压配电柜6内的排风机24连接。
为确保自动储能预装箱式变电站在使用过程中的消防安全，上述高压进线柜4、变压器柜5以及低压配电柜6的顶部均设有烟雾浓度传感器10，所述箱体2顶部设有灭火器罐11，所述灭火器罐11上设有压力传感器13，灭火器罐11的出口与排布管道连接，所述排布管道与分别设置在高压进线柜4、变压器柜5以及低压配电柜6顶部的电控喷头12连接。
在箱体的后侧设有引风装置7，所述引风装置7为开设在所述高压进线柜4、变压器柜5以及低压配电柜6后侧的进气口16供气。
上述高压进线柜4、变压器柜5以及低压配电柜6的前侧均设有单开门30，所述单开门30上设有警示标识31。
底座1为中空结构，底座1内设有储能系统35，所述储能系统35通过所述低压配电柜6进行充放电。
上述底座1的一侧设有进气口33，所述进气口33处设有散热扇，底座1的另一侧设有出气口34，进气口33、出气口34处均设有防尘网；所述储能系统35在用电低谷期定时充电并在用电高峰期定时放电，底座1内还设有温度传感器9、烟雾浓度传感器10以及与所述排布管道连接的电控喷头12，底座1的前侧设有多个检修门36。
为实现对上述各个电气元件进行智能化控制，所述温度传感器8、湿度传感器9、引风机17、降温装置22、电磁阀22-9、烟雾浓度传感器10、排风机24、电控喷头12以及引风装置7均与设置在箱体外部的控制器32电性连接。
上述降温装置22包括外壳22-1，外壳22-1上设有密封式气体降温换热区22-3以及开放式放热区22-4，所述气体降温换热区22-3的顶部与所述排气管路20连接，气体降温换热区22-3的下部与所述回气管路23连接，气体降温换热区22-3的底部设有V型板22-5，所述V型板22-5的底部设有排水管22-6，气体降温换热区22-3和放热区22-4均设有导热管，所述导热管上均布设有翅片，两根所述导热管的两端分别通过第一循环管22-7、第二循环管22-11连接，所述第一循环管22-7上依次设有冷媒罐22-8、电磁阀22-9以及膨胀阀22-10，所述第二循环管22-11上设有压缩机22-12。
上述引风装置7包括水箱7-1，所述水箱7-1的底部设有进水口7-7，水箱7-1的顶部设有出水口7-8，水箱7-1内设有螺旋换热管7-2，所述螺旋换热管7-2的一端设有引风扇7-3，所述引风扇7-3的进风口处设有挡尘网7-4，螺旋换热管7-2的另一端与分气管7-5连接，所述分气管7-5上设有三根分别延伸至高压进线柜4、变压器柜5以及低压配电柜6进气口16处的供气管7-6。
考虑到节能的原则，在顶棚15的上方还设有为所述储能系统35供电的太阳能电池板29。
考虑到实用性，所述储能系统35的容量为60-100KVA。
为进一步保证箱变的使用安全，在顶棚15上还设有与所述控制器32电性连接的声光报警器19，该声光报警器19主要用于对某个温度传感器8探测的温度长时间处于高温状态或者发生火灾进行报警。
为便于对自动储能预装箱式变电站移动，在底座1上贯穿螺接有多根丝杆25，所述丝杆25的底端设有万向轮26，丝杆25的顶端设有手轮，底座1上设有容纳所述万向轮26的凹槽27。
考虑到节能的原则，所述箱体2、隔板3均设有隔热层。
本发明具体工作原理：当箱体内部温度传感器8所测温度不是很高时，控制器32关闭排气管路20上的电磁阀，引风机17排出的气体通过第一支管21排出即可。
当箱体内部某温度传感器8所测温度较高时，控制器32关闭引风扇7-3以及第一支管21上的电磁阀，引风机17排出的气体经降温装置22降温后再进入箱体内部，在节能的前提下实现了对箱体内部的高效降温处理。
另外，当箱体内部湿度较高时，控制器32关闭引风扇7-3以及第一支管21上的电磁阀，通过降温装置22对箱体内部进行除湿干燥。
散热扇的工作功率随着底座1内温度传感器8所测温度有关。
当某个烟雾浓度传感器10监测到所在位置的烟雾浓度超过控制器32的设定值后，控制器32关闭引风扇7-3、引风机17以及排风机24，打开相应的电控喷头12进行灭火处理，同时声光报警器19发出警报。
另外，当某个温度传感器8所测温度超过控制器32设定的某温度值及设定的某时间后，声光报警器19发出警报。
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其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种自动储能预装箱式变电站，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）上设有箱体（2），所述箱体（2）的顶部设有顶棚（15），箱体（2）内部被隔板（3）分割为高压进线柜（4）、变压器柜（5）以及低压配电柜（6），所述高压进线柜（4）、变压器柜（5）以及低压配电柜（6）的顶部均设有温度传感器（8）、湿度传感器（9）以及引风机（17），所述引风机（17）与排气管路（20）连接，所述排气管路（20）延伸至降温装置（22），排气管路（20）上设有第一支管（21）、活性炭过滤组件（18），排气管路（20）、第一支管（21）上均设有电磁阀（22-9）；所述降温装置（22）还连接有回气管路（23），所述回气管路（23）与分别设置在高压进线柜（4）、变压器柜（5）以及低压配电柜（6）内的排风机（24）连接；所述高压进线柜（4）、变压器柜（5）以及低压配电柜（6）的顶部均设有烟雾浓度传感器（10），所述箱体（2）顶部设有灭火器罐（11），所述灭火器罐（11）上设有压力传感器（13），灭火器罐（11）的出口与排布管道连接，所述排布管道与分别设置在高压进线柜（4）、变压器柜（5）以及低压配电柜（6）顶部的电控喷头（12）连接；所述箱体（2）的后侧设有引风装置（7），所述引风装置（7）为开设在所述高压进线柜（4）、变压器柜（5）以及低压配电柜（6）后侧的进气口（16）供气；所述高压进线柜（4）、变压器柜（5）以及低压配电柜（6）的前侧均设有单开门（30），所述单开门（30）上设有警示标识（31）；所述底座（1）为中空结构，底座（1）内设有储能系统（35），所述储能系统（35）通过所述低压配电柜（6）进行充放电。
2.根据权利要求1所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述底座（1）的一侧设有进气口（33），所述进气口（33）处设有散热扇，底座（1）的另一侧设有出气口（34），进气口（33）、出气口（34）处均设有防尘网；所述储能系统（35）在用电低谷期定时充电并在用电高峰期定时放电，底座（1）内还设有温度传感器（9）、烟雾浓度传感器（10）以及与所述排布管道连接的电控喷头（12），底座（1）的前侧设有多个检修门（36）。
3.根据权利要求2所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述温度传感器（8）、湿度传感器（9）、引风机（17）、降温装置（22）、电磁阀（22-9）、烟雾浓度传感器（10）、排风机（24）、电控喷头（12）、引风装置（7）以及散热扇均与设置在箱体（2）外部的控制器（32）电性连接。
4.根据权利要求1所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述降温装置（22）包括外壳（22-1），所述外壳（22-1）上设有密封式气体降温换热区（22-3）以及开放式放热区（22-4），所述气体降温换热区（22-3）的顶部与所述排气管路（20）连接，气体降温换热区（22-3）的下部与所述回气管路（23）连接，气体降温换热区（22-3）的底部设有V型板（22-5），所述V型板（22-5）的底部设有排水管（22-6），气体降温换热区（22-3）和放热区（22-4）均设有导热管，所述导热管上均布设有翅片，两根所述导热管的两端分别通过第一循环管（22-7）、第二循环管（22-11）连接，所述第一循环管（22-7）上依次设有冷媒罐（22-8）、电磁阀（22-9）以及膨胀阀（22-10），所述第二循环管（22-11）上设有压缩机（22-12）。
5.根据权利要求1所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述引风装置（7）包括水箱（7-1），所述水箱（7-1）的底部设有进水口（7-7），水箱（7-1）的顶部设有出水口，水箱（7-1）内设有螺旋换热管（7-2），所述螺旋换热管（7-2）的一端设有引风扇（7-3），所述引风扇（7-3）的进风口处设有挡尘网（7-4），螺旋换热管（7-2）的另一端与分气管（7-5）连接，所述分气管（7-5）上设有三根分别延伸至高压进线柜（4）、变压器柜（5）以及低压配电柜（6）进气口（16）处的供气管（7-6）。
6.根据权利要求3所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述顶棚（15）的上方还设有为所述储能系统（35）供电的太阳能电池板（29）。
7.根据权利要求3所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述储能系统（35）的容量为60-100KVA。
8.根据权利要求3所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述顶棚（15）上设有避雷针以及与所述控制器（32）电性连接的声光报警器（19）。
9.根据权利要求1所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述底座（1）上贯穿螺接有多根丝杆（25），所述丝杆（25）的底端设有万向轮（26），丝杆（25）的顶端设有手轮，底座（1）上设有容纳所述万向轮（26）的凹槽（27）。
10.根据权利要求1所述的自动储能预装箱式变电站，其特征在于：所述箱体（2）、隔板（3）均设有隔热层。
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