CN114865498B - 一种变电站室内温度自动调节系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变电站室内温度自动调节系统，包括光伏发电组件、光伏接线盒、逆变器、变频水泵、水冷机和冷却装置，所述光伏发电组件设置在变电站的顶部所述光伏接线盒设置在靠近所述光伏发电组件处，所述逆变器、水冷机和所述变频水泵设置在泵房内，所述冷却装置设置为至少两组以上且安装在变电站室内，用于变电站室内部温度的自动调节，本发明利用地下消防蓄水池和屋顶消防水箱等已有的设备资源和水资源，通过循环冷水冷却、空气对流散热的方法，改善户内设备运行环境，进而起到提高户内设备运行寿命、增加设备负载能力、降低设备负载损耗的作用，同时解决由于进风口位置受限而导致的设备局部通风散热效果差的问题。

Description

一种变电站室内温度自动调节系统
技术领域
本发明属于变电站的技术领域，尤其是一种变电站室内温度自动调节系统。
背景技术
变电站室内的变压器、电抗器等电力设备在进行电能转换的同时自身会释放大量热能，释放的热能会导致设备周围环境温度升高，设备的运行环境温度升高将直接影响设备的寿命、降低设备的负载能力、增加电能损耗，因此，当变电站采用户内布置方案时，变压器、电抗器等主要电力设备需要考虑有效的通风降温措施。
变电站户室内变压器、电抗器等电力设备房间通风主要采用自然通风和轴流风机机械排风方式。通过在设备房间侧壁加装百叶窗、屋顶加装轴流风机等方式对设备房间进行通风散热。
现有变电站户内变压器、电抗器等电力设备房间具有层高较高的特点，常规通风降温措施利用了“烟囱效应”原理：即在相应设备房间的低位置和高位置分别设置进风口和排风口，冷空气从建筑底部吸入，利用热空气上升形成的热压差，将热空气从建筑顶部排出。这种热压作用与房间内低位置和高位置的温度差有关，温差越大热压作用越明显。中午时分是变压器等设备的散热高峰时间，此时也是室外环境温度高峰时间，通过从设备房间的低位置进风口吸入的空气与顶部排出的空气的温差反而变小，导致通风散热效果变差，即使采用轴流风机进行机械排风，效果也并不显著。由于户内变电站布局紧凑，设置通风口的位置往往受限，利用“烟囱效应”原理对设备通风散热往往存在局部通风散热效果较差的问题。
为实现合理的变电站布置方案，自然通风方式往往难以满足设备散热要求，采用轴流风机进行机械排风又影响了设计方案的技术经济性。采用轴流风机机械排风方式需要考虑风机的运行可靠性，需要定期对其进行运行维护，同时轴流风机运行时产生的噪声会污染周边居民的居住环境。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、设计合理、维护方便、经济可靠的户内变电站温度自动调节系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种变电站室内温度自动调节系统，包括光伏发电组件、光伏接线盒、逆变器、变频水泵、水冷机和冷却装置，
所述光伏发电组件设置在变电站的顶部且用于将光能转换为电能，
所述光伏接线盒设置在靠近所述光伏发电组件处且用于将转化后的电能传输至所述逆变器，
所述逆变器设置在泵房内且用于将直流电转换交流电后推动所述变频水泵工作，
所述变频水泵设置在泵房内且用于实现室外消防蓄水池内部和屋顶消防水箱的水源在所述冷却装置中循环流动，
所述冷却装置设置为至少两组以上且安装在变电站室内，用于变电站室内部温度的自动调节，
所述水冷机设置在泵房内，所述水冷机的进水端与地下消防蓄水池连接，出水端与所述变频水泵连接，所述水冷机为水流启动且用于将地下消防蓄水池中水迅速冷却并通过所述变频水泵流入至所述冷却装置；
所述变电站室内温度自动调节系统的控制方法，具体为：
随着太阳辐射热量增加，变电站室内温度增高同时所述光伏发电组件的发电功率增大，当所述光伏发电组件的发电功率大于所述变频水泵的预设功率时，所述变频水泵启动同时带动所述水冷机水流启动，将室外消防蓄水池内部和屋顶消防水箱的水源通过所述冷却装置中循环流动；
随着太阳辐射热量降低，变电站室内温度降低同时所述光伏发电组件的发电功率减小，当所述光伏发电组件的发电功率小于所述变频水泵的预设功率时，所述变频水泵停止同时所述水冷机停止工作，室外消防蓄水池内部和屋顶消防水箱的水源在所述冷却装置中停止循环流动；
优选地，所述变频水泵与所述冷却装置和屋顶消防水箱之间设置有进水管，屋顶消防水箱与室外消防蓄水池之间设置有回水管；
优选地，所述冷却装置包括导温管、冷却片散和冷却连接件，所述导温管设置为波浪形且两端分别通过所述冷却连接件与所述进水管连通，所述冷却片散为半开放式结构且所述导温管设置在所述半开放式结构的内部，所述冷却片散用于增大所述导温管与周围空气的接触面积；
优选地，所述导温管的材质为铜，所述冷却片散为热传导材质。
本发明的优点和积极效果是：
本发明涉及一种变电站室内温度自动调节系统，利用地下消防蓄水池和屋顶消防水箱等已有的设备资源和水资源，通过循环冷水冷却、空气对流散热的方法，与变电站室内的变压器和电抗器等设备形成有效的热交换，改善户内设备运行环境，进而起到提高户内设备运行寿命、增加设备负载能力、降低设备负载损耗的作用，通过对设备房间低位置的散冷片进行有序布置，以解决由于进风口位置受限而导致的设备局部通风散热效果差的问题。
附图说明
图1是本发明变电站室内温度自动调节系统整体连接结构示意图；
图2是本发明冷却装置的连接结构示意图；
图3是图2的左视图；
图4是本发明变电站室内温度自动调节系统的工作原理图；
图5是本发明变电站室内温度自动调节系统的空气流动示意图。
其中，1、光伏发电组件；2、光伏接线盒；3、逆变器；4、变频水泵；5、水冷机；6、地下消防蓄水池；7、进水管；8、冷却装置；9、屋顶消防水箱；10、回水管；12、导温管；13、冷却片散；14、冷却连接件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
需要说明的是由于变电站消防管理要求，变电站通常设置有地下消防蓄水池6和屋顶消防水箱9以及与地下消防蓄水池6配套的泵房，并且地下消防蓄水池6和屋顶消防水箱9内储存水量较多，通过这些已有的设备资源和水资源，形成有效的热交换，改善变电站室内设备运行环境，进而起到提高变电站室内设备运行寿命、增加设备负载能力、降低设备负载损耗的作用，
本发明提出了一种变电站室内温度自动调节系统，如图1所示，包括光伏发电组件1、光伏接线盒2、逆变器3、变频水泵4、水冷机5和冷却装置8，
所述光伏发电组件1设置在变电站的顶部且用于将光能转换为电能，
所述光伏接线盒2设置在靠近所述光伏发电组件1处且用于将转化后的电能传输至所述逆变器3，
所述逆变器3设置在泵房内且用于将直流电转换交流电后推动所述变频水泵4工作，
所述变频水泵4设置在泵房内且用于实现室外消防蓄水池6内部和屋顶消防水箱9的水源在所述冷却装置8中循环流动，
所述冷却装置8设置为至少两组以上且安装在变电站室内，用于变电站室内部温度的自动调节；
所述水冷机5设置在泵房内，所述水冷机5的进水端与地下消防蓄水池6连接，出水端与所述变频水泵4连接，所述水冷机5为水流启动且用于将地下消防蓄水池6中水迅速冷却并通过所述变频水泵4流入至所述冷却装置8，
在本实施例中，所述变频水泵4与所述冷却装置8和屋顶消防水箱9之间设置有进水管7，屋顶消防水箱9与室外消防蓄水池6之间设置有回水管10。
在本实施例中，所述冷却装置8包括导温管12、冷却片散13和冷却连接件14，所述导温管12设置为波浪形且两端分别通过所述冷却连接件14与所述进水管7连通，所述冷却片散13为半开放式结构且所述导温管12设置在所述半开放式结构的内部，所述冷却片散13用于增大所述导温管12与周围空气的接触面积，利用冷水流与热空气的温差，有效降低周围的空气温度。
在本实施例中，所述导温管12的材质为铜，所述冷却片散13为热传导材质。
在本实施例中，所述变电站室内温度自动调节系统的运动流程，具体为：
随着太阳辐射热量增加，变电站室内温度增高同时所述光伏发电组件1的发电功率增大，当所述光伏发电组件1的发电功率大于所述变频水泵4的预设功率时，所述变频水泵4启动同时带动所述水冷机5水流启动，将室外消防蓄水池6内部和屋顶消防水箱9的水源通过所述冷却装置8中循环流动；
随着太阳辐射热量降低，变电站室内温度降低同时所述光伏发电组件1的发电功率减小，当所述光伏发电组件1的发电功率小于所述变频水泵4的预设功率时，所述变频水泵4停止同时所述水冷机5停止工作，室外消防蓄水池6内部和屋顶消防水箱9的水源在所述冷却装置8中停止循环流动。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种变电站室内温度自动调节系统，其特征在于：包括光伏发电组件、光伏接线盒、逆变器、变频水泵、水冷机和冷却装置，
所述光伏发电组件设置在变电站的顶部且用于将光能转换为电能，
所述光伏接线盒设置在靠近所述光伏发电组件处且用于将转化后的电能传输至所述逆变器，
所述逆变器设置在泵房内且用于将直流电转换交流电后推动所述变频水泵工作，
所述变频水泵设置在泵房内且用于实现室外消防蓄水池内部和屋顶消防水箱的水源在所述冷却装置中循环流动，
所述冷却装置设置为至少两组以上且安装在变电站室内，用于变电站室内部温度的自动调节，
所述水冷机设置在泵房内，所述水冷机的进水端与地下消防蓄水池连接，出水端与所述变频水泵连接，所述水冷机为水流启动且用于将地下消防蓄水池中水迅速冷却并通过所述变频水泵流入至所述冷却装置；
所述变电站室内温度自动调节系统的控制方法，具体为：
随着太阳辐射热量增加，变电站室内温度增高同时所述光伏发电组件的发电功率增大，当所述光伏发电组件的发电功率大于所述变频水泵的预设功率时，所述变频水泵启动同时带动所述水冷机水流启动，将室外消防蓄水池内部和屋顶消防水箱的水源通过所述冷却装置中循环流动；
随着太阳辐射热量降低，变电站室内温度降低同时所述光伏发电组件的发电功率减小，当所述光伏发电组件的发电功率小于所述变频水泵的预设功率时，所述变频水泵停止同时所述水冷机停止工作，室外消防蓄水池内部和屋顶消防水箱的水源在所述冷却装置中停止循环流动。
2.根据权利要求1所述的变电站室内温度自动调节系统，其特征在于：所述变频水泵与所述冷却装置和屋顶消防水箱之间设置有进水管，屋顶消防水箱与室外消防蓄水池之间设置有回水管。
3.根据权利要求2所述的变电站室内温度自动调节系统，其特征在于：所述冷却装置包括导温管、冷却片散和冷却连接件，所述导温管设置为波浪形且两端分别通过所述冷却连接件与所述进水管连通，所述冷却片散为半开放式结构且所述导温管设置在所述半开放式结构的内部，所述冷却片散用于增大所述导温管与周围空气的接触面积。
4.根据权利要求3所述的变电站室内温度自动调节系统，其特征在于：所述导温管的材质为铜，所述冷却片散为热传导材质。
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