CN114326856A - 一种箱式变电站空间的温度场调控装置及其调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种箱式变电站空间的温度场调控装置及其调控方法，用于监测可移动的箱式变电站的温度场，包括调控装置箱体、冷气管路、温度传感器、电脑以及云计算平台，所述空调和电脑设置在所述调控装置箱体上，所述冷气管路包括设置在调控装置箱体上的连接器和通风管道、以及设置在箱式变电站上的进风管，所述通风管道连接空调的出风口和连接器，所述进风管与所述连接器可拆卸的连接，所述温度传感器设置在箱式变电站内，当温度传感器监测实时温度高于工作温度，传送至云计算平台数据分析，云计算平台发送指令给电脑，电脑指令空调为箱式变电站内降温。可实时监测变电站内的空间温度场分布规律，并将实时空间温度数据上传至云计算平台进行数据分析。
Description
技术领域
本发明主要涉及箱式变电站技术领域，特别是涉及一种箱式变电站空间的温度场调控装置及其调控方法。
背景技术
箱式变电站，又称预装式变电站，是一种将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按照一定的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、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造以及矿山、工厂企业、油气田和风力发电站等，是继土建发变电站之后崛起的一种新型变电站。
箱式变电站的温度控制，是该领域较为重要的问题。传统的散热方式往往在箱体开设较多的散热孔，不仅容易导致灰尘进入内部，其散热效果也较差。目前已有的箱式变电站散热技术并不能对于发热部位进行精准降温，这不仅降低了散热的效率，同时增加了散热所使用的能量损耗。
发明内容
本发明针对中大型箱式变电站内部温度场难以控制的技术难题，提供了一种箱式变电站空间的温度场调控装置，通过优化空间温度场，可有效提升散热效率、降低散热所需的空调功率，实现节能效果，并有望降低产品的生产成本。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种箱式变电站空间的温度场调控装置，用于监测可移动的箱式变电站的温度场，包括调控装置箱体、冷气管路、温度传感器、电脑以及云计算平台，所述空调和电脑设置在所述调控装置箱体上，所述冷气管路包括设置在调控装置箱体上的连接器和通风管道、以及设置在箱式变电站上的进风管，所述通风管道连接空调的出风口和连接器，所述进风管与所述连接器可拆卸的连接，所述温度传感器设置在箱式变电站内，当温度传感器监测实时温度高于工作温度，传送至云计算平台数据分析，云计算平台发送指令给电脑，电脑指令空调为箱式变电站内降温。
进一步的，所述调控装置箱体的左侧设置主箱门，连接器包括第一连接器和第二连接器；所述第二连接器为一个，可拆卸地设置于所述主箱门上，所述通风管道在所述主箱门的两侧分别设有可拆卸的密封柱，拆卸密封柱带动第二连接器与所述冷气管路分离；所述第一连接器包括多个，固定设置在所述调控装置箱体上，对应所述箱式变电站的进风管位置。
进一步的，所述箱式变电站包括变电站防护外壳，所述变电站防护外壳内设有多组变压器，所述温度传感器安装在变压器上。
进一步的，所述进风管的外侧设有连接板，所述连接板安装在变电站防护外壳上，连接板上设有进风管盖板，所述进风管通过橡胶软管与第一连接器或第二连接器连接。
进一步的，所述变电站防护外壳的内侧还设有机械手臂，所述机械手臂与进风管连接，根据电脑指令调整进风管的出风方向。
进一步的，所述变电站防护外壳的底部设有承重轮，底部的左右两端还设有定位销。
进一步的，所述主箱门为可拆卸结构，当所述箱式变电站进出所述调控装置箱体时，放置在调控装置箱体和地面之间作为坡道使用。本发明还提供一种箱式变电站空间的温度场调控装置的调控方法，通过云计算平台开展温度场数据分析，以进一步优化空调参数、通风口位置与风向，并将优化数据反馈至移动通风口和空调，由此实现温度场智能调节。
该调控方法的步骤包括：
获取实时温度数据：温度传感器监测到变压器的实时温度数据并上传云计算平台；
判断实时数据：云计算平台对温度数据进行分析处理，将实时温度数据与变压器正常的工作温度区间进行比较，当实时温度数据高于变压器正常的工作温度区间，且时间达到1min时，云计算平台进行温度场计算，对不正常温度值及其位置进行分析；
云计算平台和电脑发出动作指令：当实时温度数据处于变压器正常的工作温度区间，云计算平台向电脑发送正常工作信号，空调保持初始工作状态，进风管保持初始位置，变压器中的冷气循环维持初始状态；当局部实时温度数据高于变压器正常的工作温度区间，云计算平台向电脑发送降温信号，空调增大功率，同时机械手臂移动至相应位置，改变调整进风管的出风方向，最终使得该局部高温区快速降温。
有益的效果：
本发明提供一种箱式变电站空间的温度场调控装置及其调控方法，通过在箱式变电站内设置多个温度传感器，以实时监测变电站内的空间温度场分布规律，并将实时空间温度数据上传至云计算平台进行数据分析，同时，在箱体内壁安装冷气管路，用以将空调吹出的冷风输送至指定位置，并通过云计算平台的指令，调节进风口的空间位置与风向，由此实现温度场智能调节。
本发明实现了中大型箱式变电站内部温度的智能化控制，可有效避免电气元件过热而影响正常工作，并延长箱式变电站的服役寿命；通过实现温度场的远程监测与调控，便于箱式变电站的日常维护；通过优化空间温度场，可有效降低散热所需的空调功率，实现节能效果，并有望降低产品的生产成本；通过云计算平台通过积累监测、优化数据，可分析不同产品类型、不同工作环境下的运行规律，有助于完善箱式变电站的产品数据库，为新产品设计、产品定制等提供依据。
附图说明
图1为本发明的俯视的剖视图；
图2为图1的A-A视图；
图3为图1的B-B视图；
图4为本发明的主箱门展开的示意图；
图5为本发明的箱式变电站内冷气流向示意图；
其中：
1、第二连接器；2、空调；3、调控装置箱体；4、通风管道；5、定位销；6、变电站防护外壳；7、变电站箱体；8、承重轮；9、机械手臂；10、变压器；11、副箱门；12、主箱门；13、防护盖；14、电脑；；16、进风管盖板；17、橡胶软管；18、雨棚；19、进风管；20、连接板；21、密封柱；22、第一连接器；23、温度传感器；24、卡扣。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的优选的机构和运动实现的方法做进一步的说明。
为方便描述，现规定，以图1为俯视图、图2为正视图为例，图1的上侧和下侧分别为为本温度场调控装置的后侧和前侧，图1的左侧和右侧分别为为本温度场调控装置的左侧和右侧，图2的上侧和下侧分别为本温度场调控装置的顶部和底部，图2的左侧和右侧分别为为本温度场调控装置的左侧和右侧。上述规定仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
如图1-5所示，为一种箱式变电站空间的温度场调控装置，包括调控装置箱体3，所述调控装置箱体3设置箱式变电站7的外侧。
所述调控装置箱体3左侧设有主箱门12，右侧设有副箱门11，所述箱式变电站7可从主箱门12中移入所述调控装置箱体3中。所述调控装置箱体3的前后两侧分别设置多个空调2，每个空调2顶部设有雨棚18，所述空调2的个数可根据需要设置，在本实施例中，空调2为4个，前后两侧各设置2个。
所述调控装置箱体3上还设有第一连接器22、第二连接器1以及通风管道4，通风管道4分段安装，空调2的出风口通过所述通风管道4分别与所述第一连接器22、第二连接器1连接，所述第一连接器22、第二连接器1分别与箱式变电站7的进风管19连接，所述第二连接器1为一个，可拆卸地设置于所述主箱门12上，所述通风管道4在所述主箱门12的两侧分别设有密封柱21，可与通风管道4分离或结合，故通过拆卸密封柱21，第二连接器1可随主箱门12打开而挪动位置，便于变电站箱体7进出所述调控装置箱体3，所述第一连接器22包括多个，固定设置在所述调控装置箱体3上，对应所述箱式变电站7的进风管位置。
所述调控装置箱体3上还设有电脑14，靠近右侧的副箱门11处，开启副箱门11，可直接对电脑14进行快速维护与检修，或对调控装置箱体3内部装置进行快速检查。
所述箱式变电站7为可移动式变压站，包括变电站防护外壳6，所述变电站防护外壳6内设有多组变压器10，所述变电站防护外壳6的底部设有承重轮8，便于移动。所述变电站防护外壳6左右两端的底部均设有定位销5，通过定位销5固定箱式变电站7的位置
所述温度场调控装置还包括温度传感器23，所述温度传感器23设置在所述变压器10上，可实时监测所述变压器10的温度变化，且相邻的变压器10留有一定间距，使得每个温度传感器23的监测范围相互独立，并且为冷气的输送预留空间。
所述变电站防护外壳6的前后两侧分别设置多个可转换方向的进风管19，所述进风管19的一端在箱式变电站7内，另一端在所述变电站防护外壳6的外侧通过橡胶软管17与第一连接器22或第二连接器1连接，进而可将调控装置箱体3的空调2产生的冷气一直输送到箱式变电站7内。
所述第一连接器22、第二连接器1上还设有连接器防护盖13，连通到所述调控装置箱体3的外侧，快速拆卸连接器防护盖13，将橡胶软管17同时连接进风管19和第一连接器22或第二连接器1。
所述进风管19的外侧设有连接板20，所述连接板20安装在变电站防护外壳6上，连接板20上设有进风管盖板16，当进风管19与橡胶软管17分离时，所述进风管盖板16盖住进风管19的管口，保护所述箱式变电站7。
在所述变电站防护外壳6的内侧还设有机械手臂9，所述机械手臂9可以是液压杆，机械手臂9通过卡扣24与进风管19连接，通过系统指令，机械手臂9改变进风管19的风口位置，达到控制冷气方向的效果。
当所述箱式变电站7需进出所述调控装置箱体3时，所述主箱门12可以插卸下来，放置在调控装置箱体3和地面之间作为坡道使用，便于所述箱式变电站7移动。
一旦当箱式变电站7进入所述调控装置箱体3确定位置后，快速拆卸连接器防护盖13，将橡胶软管17同时连接进风管19和第一连接器22或第二连接器1，将调控装置箱体3与箱式变电站7连接起来形成冷风通路。
所述温度场调控装置还包括云计算平台，所述云计算平台为数据处理系统，可设置在中央机房，也可以设置在所述调控装置箱体3上。
本实施例还提供一种箱式变电站空间的温度场调控装置的调控方法：
获取实时温度数据：温度传感器23监测到变压器10的实时温度数据并上传云计算平台；
判断实时数据：云计算平台对温度数据进行分析处理，将实时温度数据与变压器正常的工作温度区间进行比较，当实时温度数据高于变压器正常的工作温度区间，且时间达到1min时，云计算平台进行温度场计算，对不正常温度值及其位置进行分析；
云计算平台和电脑发出动作指令：当实时温度数据处于变压器正常的工作温度区间，云计算平台向电脑14发送正常工作信号，空调2保持初始工作状态，进风管19保持初始位置，变压器10中的冷气循环维持初始状态；当局部实时温度数据高于变压器正常的工作温度区间，云计算平台向电脑14发送降温信号，空调2增大功率，同时机械手臂9移动至相应位置，调整进风管19的出风方向，最终使得该局部高温区快速降温。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种箱式变电站空间的温度场调控装置，用于监测可移动的箱式变电站的温度场，其特征在于，包括调控装置箱体(3)、冷气管路、温度传感器(23)、电脑(14)以及云计算平台，所述空调(2)和电脑(14)设置在所述调控装置箱体(3)上，所述冷气管路包括设置在调控装置箱体(3)上的连接器和通风管道(4)、以及设置在箱式变电站上的进风管(19)，所述通风管道(4)连接空调(2)的出风口和连接器，所述进风管(19)与所述连接器可拆卸的连接，所述温度传感器(23)设置在箱式变电站内，当温度传感器(23)监测实时温度高于工作温度，传送至云计算平台数据分析，云计算平台发送指令给电脑(14)，电脑(14)指令空调(2)为箱式变电站内降温。
2.根据权利要求1所述的箱式变电站空间的温度场调控装置，其特征在于，所述调控装置箱体(3)的左侧设置主箱门(12)，连接器包括第一连接器(22)和第二连接器(1)；所述第二连接器(1)为一个，可拆卸地设置于所述主箱门(12)上，所述通风管道(4)在所述主箱门(12)的两侧分别设有可拆卸的密封柱(21)，拆卸密封柱(21)带动第二连接器(1)与所述冷气管路分离；所述第一连接器(22)包括多个，固定设置在所述调控装置箱体(3)上，对应所述箱式变电站(7)的进风管(19)位置。
3.根据权利要求1所述的箱式变电站空间的温度场调控装置，其特征在于，所述箱式变电站(7)包括变电站防护外壳(6)，所述变电站防护外壳(6)内设有多组变压器(10)，所述温度传感器(23)安装在变压器(10)上。
4.根据权利要求3所述的箱式变电站空间的温度场调控装置，其特征在于，所述进风管(19)的外侧设有连接板(20)，所述连接板(20)安装在变电站防护外壳(6)上，连接板(20)上设有进风管盖板(16)，所述进风管(19)通过橡胶软管(17)与第一连接器(22)或第二连接器(1)连接。
5.根据权利要求3所述的箱式变电站空间的温度场调控装置，其特征在于，所述变电站防护外壳(6)的内侧还设有机械手臂(9)，所述机械手臂(9)与进风管(19)连接，根据电脑(14)指令调整进风管(19)的出风方向。
6.根据权利要求3所述的箱式变电站空间的温度场调控装置，其特征在于，所述变电站防护外壳(6)的底部设有承重轮(8)，底部的左右两端还设有定位销(5)。
7.根据权利要求1所述的箱式变电站空间的温度场调控装置，其特征在于，所述主箱门(12)为可拆卸结构，当所述箱式变电站(7)进出所述调控装置箱体(3)时，放置在调控装置箱体(3)和地面之间作为坡道使用。
8.一种采用如权利要求1-7任意一项所述的箱式变电站空间的温度场调控装置的调控方法，其步骤包括：
获取实时温度数据：温度传感器(23)监测到变压器(10)的实时温度数据并上传云计算平台；
判断实时数据：云计算平台对温度数据进行分析处理，将实时温度数据与变压器正常的工作温度区间进行比较，当实时温度数据高于变压器正常的工作温度区间，且时间达到1min时，云计算平台进行温度场计算，对不正常温度值及其位置进行分析；
云计算平台和电脑发出动作指令：当实时温度数据处于变压器正常的工作温度区间，云计算平台向电脑(14)发送正常工作信号，空调(2)保持初始工作状态，进风管(19)保持初始位置，变压器(10)中的冷气循环维持初始状态；当局部实时温度数据高于变压器正常的工作温度区间，云计算平台向电脑(14)发送降温信号，空调(2)增大功率，同时机械手臂(9)移动至相应位置，改变调整进风管(19)的出风方向，最终使得该局部高温区快速降温。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220412 |