CN118137352A - 一种自冷箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变电站技术领域，具体为一种自冷箱式变电站。包括变电站本体，变电站本体的内部分别开设有相互隔绝的水冷进腔和水冷回腔，水冷进腔通过单向出液管与水冷回腔固定连通，变电站本体内分别安装有电控模组和箱体组件，变电站本体的底部开设有水冷室，水冷室的内底部安装有制冷模组，变电站本体的下部分别安装有传动模组和水冷组件。本发明的有益效果是：本变电站工作时，集水冷功能和风冷功能为一体，通过上述双效冷却功能的实现，从而有效提高变电站的自冷却效率。

Description

一种自冷箱式变电站

技术领域

本发明涉及变电站技术领域，具体为一种自冷箱式变电站。

背景技术

箱式变电站，是集高压开关柜、变压器、低压开关柜于一体，并在制造厂内装配完成的预装式变电站。

箱式变电站的内部温度升高一方面是因为太阳暴晒使得温度升高，另一方面是变电站内各种电器设备在运行中也会产生热量，箱式变电站内部的温度过高会影响高低压开关设备和元器件的正常运行。

现有技术中，公开号为CN116759928A的专利文件公开了一种箱式变电站，包括箱体和冷却机构，冷却机构包括换热组件和液冷组件，换热组件包括换热管道和第一驱动源，换热管道包括与箱体相连通的进风口和出风口，进风口和出风口均与箱体连通，第一驱动源用于驱动气流沿进风口流向出风口，上述装置对箱体进行双重降温，有效提高了箱式变电站的散热效果，但是上述装置中所采用的冷却结构为静态式结构，由于静态结构的局限，继而导致现有变电站冷却机构的冷却效率较为局限，基于此，本发明提供了一种自冷箱式变电站以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种自冷箱式变电站来解决现有装置中所采用的冷却结构为静态式结构，由于静态结构的局限，继而导致现有变电站冷却机构的冷却效率较为局限的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种自冷箱式变电站，包括变电站本体，所述变电站本体的内部分别开设有相互隔绝的水冷进腔和水冷回腔，所述水冷进腔通过单向出液管与水冷回腔固定连通，所述变电站本体内分别安装有电控模组和箱体组件，所述变电站本体的底部开设有水冷室，所述水冷室的内底部安装有制冷模组，所述变电站本体的下部分别安装有传动模组和水冷组件，所述水冷室内设置有螺旋水冷盘管，所述螺旋水冷盘管通过传动模组驱动并在水冷室内左右往复移动及旋动，所述水冷进腔、水冷回腔和螺旋水冷盘管均通过水冷组件循环供液，所述水冷回腔内安装有通风换热部件，所述通风换热部件的底端连通有通过传动模组驱动的进风滤尘部件。

本发明的有益效果是：

（1）本变电站工作时，集水冷功能和风冷功能为一体，通过上述双效冷却功能的实现，从而有效提高变电站的自冷却效率，且本变电站工作时，兼具内循环式水冷模式和外循环式风冷模式，且两种模式可独立运行，通过上述双模式冷却效果的实现，从而有效提高本变电站的功能性。

（2）本变电站工作时，变传统冷却机构的静态式冷却结构为动态式冷却结构，变电站本体工作时，水冷液在螺旋水冷盘管内循环回流，水冷液循环流动的过程中，螺旋水冷盘管在设定行程内往复移动，通过螺旋水冷盘管往复移动及旋动状态的发生，以有效提高螺旋水冷盘管与水冷室内水冷液的换热效率，继而使螺旋水冷盘管内的水冷液维持为设定低温，同时通过螺旋换热盘管的设置，能够有效提高外部热风与水冷液的换热效率，继而提高本变电站的风冷及水冷效率。

（3）本发明中，当变电站本体处于外通风散热模式时，两个电动百叶窗均开启，继而实现热风的向外排出，且该模式下，螺旋水冷盘管和螺旋换热盘管同步工作，当变电站本体处于内水冷散热模式时，两个电动百叶窗关闭，继而对电器主腔和电器副腔进行密封式水冷散热。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述箱体组件分别包括开设于变电站本体内部的电器副腔和两个对称设置的电器主腔，两个所述电器主腔分别设置于电器副腔的两侧，所述电器副腔的上部连通有两个导风筒，两个所述导风筒的另一端分别与两个电器主腔连通，两个所述导风筒内均安装有第一轴流风机，两个所述电器主腔的侧面均连通有电动百叶窗。

采用上述进一步方案的有益效果是，使用时，电器副腔和电器主腔用于变电站内相关电器元件的安装作业；

通过两个导风筒、第一轴流风机的设置，从而能够将电器主腔和电器副腔的热量快速向外导出；

当变电站本体处于外通风散热模式时，两个电动百叶窗均开启，继而实现热风的向外排出；

当变电站本体处于内水冷散热模式时，两个电动百叶窗关闭，继而对电器主腔和电器副腔进行密封。

进一步，所述电控模组分别包括固定于变电站本体顶部的单片机、一所述电器副腔的内顶部安装有第一温度探头，所述水冷室的内顶部安装有第二温度探头，所述第一温度探头和第二温度探头的数据端均与单片机电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，工作时，单片机依据第二温度探头的数据反馈，以控制制冷模组的工作状态，继而使水冷室内的水冷液维持为设定温度；

单片机通过第一温度探头的数据反馈，以控制螺旋水冷盘管的换冷效率。

所述水冷组件分别包括固定于变电站本体表面的泵体和回液管，所述泵体的出液端与水冷进腔连通，所述泵体的进液端连通有取液管，所述回液管的进液端口与水冷回腔连通。

进一步，所述传动模组分别包括固定于变电站本体上的电机、与水冷室滑动连接的定位导管和往复架及转动连接于变电站本体上的第一齿轴、第二齿轴和泵轴，所述电机的输出轴端传动连接有链条，所述第一齿轴和泵轴均通过链条驱动，所述第一齿轴和第二齿轴上均安装有第一伞齿轮，两个所述第一伞齿轮相互啮合，所述第二齿轴上安装有半弧齿轮，所述往复架的表面安装有与半弧齿轮传动连接的从动齿板，所述往复架的表面固定安装有与变电站本体滑动连接的导向杆，所述导向杆套设有复位弹簧，所述往复架的内壁转动连接有吸液轴，所述吸液轴通过泵轴驱动，所述吸液轴通过泵轴与取液管连通，所述定位导管的内壁转动连接有回液轴，所述回液轴的内壁与回液管滑动连通，所述螺旋水冷盘管的两端均固定连通有直通接头，两个所述直通接头分别与回液轴和吸液轴固定连通。

进一步，所述泵轴的内部固定开设有联动轴槽，所述联动轴槽的内壁与吸液轴传动连接，所述联动轴槽和吸液轴的横截面均为正多边形。

采用上述进一步方案的有益效果是，变电站本体工作时，水冷液在螺旋水冷盘管内循环回流，水冷液循环流动的过程中，螺旋水冷盘管在设定行程内往复移动，通过螺旋水冷盘管往复移动及旋动状态的发生，以有效提高螺旋水冷盘管与水冷室内水冷液的换热效率，继而使螺旋水冷盘管内的水冷液维持为设定低温。

进一步，所述进风滤尘部件分别包括固定于变电站本体下部的进风管和两个对称设置的出风管，两个所述出风管的出风端口分别与两个电器主腔固定连通，两个所述出风管的内壁均安装有第二轴流风机，两个所述出风管与进风管的相对表面之间均转动连通有螺旋换热盘管，所述进风管的进风端连通有引风筒，所述引风筒的底端转动连通有滤筒，所述滤筒的周侧面转动连接有旋刷座，所述旋刷座的周侧面固定安装有螺旋刷片，所述螺旋刷片的内壁与滤筒转动贴合，所述变电站本体上安装有与第一齿轴联动的联动模块，所述滤筒、旋刷座和两个螺旋换热盘管均通过联动模块驱动。

进一步，所述联动模块分别包括转动连接于水冷室内的竖轴，所述第一齿轴和竖轴上均安装有第二伞齿轮，两个所述第二伞齿轮相互啮合，所述竖轴的周侧面传动连接有皮带，两个所述螺旋换热盘管的周侧面均与皮带传动连接，所述滤筒的底面和第一齿轴的周侧面均固定安装有第三伞齿轮，两个所述第三伞齿轮相互啮合，所述旋刷座和滤筒的下部均安装有第四伞齿轮，所述变电站本体的内壁转动连接有反联轴，所述反联轴的端部安装有第五伞齿轮，所述第五伞齿轮的周侧面分别与两个第四伞齿轮传动连接。

进一步，两个所述第四伞齿轮分别设置于第五伞齿轮的两侧，所述滤筒的内部开设有多组规则分布的滤孔，所述滤孔的轴线与滤筒的轴线垂直。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过螺旋换热盘管的旋动结构设置，从而有效降低进风温度，通过滤筒、旋刷座和螺旋刷片的设置，从而有效维持滤筒的高过滤性能。

附图说明

图1为本发明一种自冷箱式变电站的内部结构示意图；

图2为本发明图1的剖面结构示意图；

图3为本发明图2中A处的局部放大结构示意图；

图4为本发明图2中B处的局部放大结构示意图；

图5为本发明图2中C处的局部放大结构示意图；

图6为本发明图2中D处的局部放大结构示意图；

图7为本发明图2中E处的局部放大结构示意图；

图8为本发明出风管和螺旋换热盘管的结构示意图；

图9为本发明反联轴和螺旋刷片的结构示意图；

图10为本发明定位导管和直通接头的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、变电站本体；2、水冷进腔；3、水冷回腔；4、水冷室；5、制冷模组；6、螺旋水冷盘管；7、电器副腔；8、电器主腔；9、导风筒；10、第一轴流风机；11、电动百叶窗；12、单片机；13、第一温度探头；14、第二温度探头；15、泵体；16、回液管；17、取液管；18、电机；19、定位导管；20、往复架；21、第一齿轴；22、第二齿轴；23、泵轴；24、半弧齿轮；25、从动齿板；26、导向杆；27、复位弹簧；28、吸液轴；29、回液轴；30、直通接头；31、进风管；32、出风管；33、第二轴流风机；34、螺旋换热盘管；35、引风筒；36、滤筒；37、旋刷座；38、螺旋刷片；39、竖轴；40、反联轴；41、单向出液管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了以下优选的实施例

如图1-10所示，一种自冷箱式变电站，包括变电站本体1，变电站本体1的内部分别开设有相互隔绝的水冷进腔2和水冷回腔3，水冷进腔2通过单向出液管41与水冷回腔3固定连通；

变电站本体1内分别安装有电控模组和箱体组件；

箱体组件分别包括开设于变电站本体1内部的电器副腔7和两个对称设置的电器主腔8，两个电器主腔8分别设置于电器副腔7的两侧，电器副腔7的上部连通有两个导风筒9，两个导风筒9的另一端分别与两个电器主腔8连通，两个导风筒9内均安装有第一轴流风机10，两个电器主腔8的侧面均连通有电动百叶窗11。

使用时，电器副腔7和电器主腔8用于变电站内相关电器元件的安装作业；

通过两个导风筒9、第一轴流风机10的设置，从而能够将电器主腔8和电器副腔7的热量快速向外导出；

当变电站本体1处于外通风散热模式时，两个电动百叶窗11均开启，继而实现热风的向外排出；

当变电站本体1处于内水冷散热模式时，两个电动百叶窗11关闭，继而对电器主腔8和电器副腔7进行密封；

电控模组分别包括固定于变电站本体1顶部的单片机12、一电器副腔7的内顶部安装有第一温度探头13，水冷室4的内顶部安装有第二温度探头14，第一温度探头13和第二温度探头14的数据端均与单片机12电连接。

工作时，单片机12依据第二温度探头14的数据反馈，以控制制冷模组5的工作状态，继而使水冷室4内的水冷液维持为设定温度；

单片机12通过第一温度探头13的数据反馈，以控制螺旋水冷盘管6的换冷效率；

变电站本体1的底部开设有水冷室4，水冷室4的内底部安装有制冷模组5；

制冷模组5为现有技术中的常用部件，制冷模组5用于使水冷室4内的水冷液维持为设定低温，制冷模组5可依据实际需求定制或进行型号的选用；

变电站本体1的下部分别安装有传动模组和水冷组件，水冷室4内设置有螺旋水冷盘管6，螺旋水冷盘管6通过传动模组驱动并在水冷室4内左右往复移动及旋动，水冷进腔2、水冷回腔3和螺旋水冷盘管6均通过水冷组件循环供液，水冷回腔3内安装有通风换热部件，通风换热部件的底端连通有通过传动模组驱动的进风滤尘部件。

水冷组件分别包括固定于变电站本体1表面的泵体15和回液管16，泵体15的出液端与水冷进腔2连通，泵体15的进液端连通有取液管17，回液管16的进液端口与水冷回腔3连通。

传动模组分别包括固定于变电站本体1上的电机18、与水冷室4滑动连接的定位导管19和往复架20及转动连接于变电站本体1上的第一齿轴21、第二齿轴22和泵轴23，电机18的输出轴端传动连接有链条，第一齿轴21和泵轴23均通过链条驱动，第一齿轴21和第二齿轴22上均安装有第一伞齿轮，两个第一伞齿轮相互啮合，第二齿轴22上安装有半弧齿轮24，往复架20的表面安装有与半弧齿轮24传动连接的从动齿板25，往复架20的表面固定安装有与变电站本体1滑动连接的导向杆26，导向杆26套设有复位弹簧27，往复架20的内壁转动连接有吸液轴28，吸液轴28通过泵轴23驱动，吸液轴28通过泵轴23与取液管17连通，定位导管19的内壁转动连接有回液轴29，回液轴29的内壁与回液管16滑动连通，螺旋水冷盘管6的两端均固定连通有直通接头30，两个直通接头30分别与回液轴29和吸液轴28固定连通。

泵轴23的内部固定开设有联动轴槽，联动轴槽的内壁与吸液轴28传动连接，联动轴槽和吸液轴28的横截面均为正多边形。

变电站本体1工作时，水冷液在螺旋水冷盘管6内循环回流，水冷液循环流动的过程中，螺旋水冷盘管6在设定行程内往复移动，通过螺旋水冷盘管6往复移动及旋动状态的发生，以有效提高螺旋水冷盘管6与水冷室4内水冷液的换热效率，继而使螺旋水冷盘管6内的水冷液维持为设定低温。

进风滤尘部件分别包括固定于变电站本体1下部的进风管31和两个对称设置的出风管32，两个出风管32的出风端口分别与两个电器主腔8固定连通，两个出风管32的内壁均安装有第二轴流风机33，两个出风管32与进风管31的相对表面之间均转动连通有螺旋换热盘管34，进风管31的进风端连通有引风筒35，引风筒35的底端转动连通有滤筒36，滤筒36的周侧面转动连接有旋刷座37，旋刷座37的周侧面固定安装有螺旋刷片38，螺旋刷片38的内壁与滤筒36转动贴合，变电站本体1上安装有与第一齿轴21联动的联动模块，滤筒36、旋刷座37和两个螺旋换热盘管34均通过联动模块驱动。

联动模块分别包括转动连接于水冷室4内的竖轴39，第一齿轴21和竖轴39上均安装有第二伞齿轮，两个第二伞齿轮相互啮合，竖轴39的周侧面传动连接有皮带，两个螺旋换热盘管34的周侧面均与皮带传动连接，滤筒36的底面和第一齿轴21的周侧面均固定安装有第三伞齿轮，两个第三伞齿轮相互啮合，旋刷座37和滤筒36的下部均安装有第四伞齿轮，变电站本体1的内壁转动连接有反联轴40，反联轴40的端部安装有第五伞齿轮。

第五伞齿轮的周侧面分别与两个第四伞齿轮传动连接，两个第四伞齿轮分别设置于第五伞齿轮的两侧，滤筒36的内部开设有多组规则分布的滤孔，滤孔的轴线与滤筒36的轴线垂直。

通过螺旋换热盘管34的旋动结构设置，从而有效降低进风温度，通过滤筒36、旋刷座37和螺旋刷片38的设置，从而有效维持滤筒36的高过滤性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种自冷箱式变电站，包括变电站本体（1），其特征在于，所述变电站本体（1）的内部分别开设有相互隔绝的水冷进腔（2）和水冷回腔（3），所述水冷进腔（2）通过单向出液管（41）与水冷回腔（3）固定连通，所述变电站本体（1）内分别安装有电控模组和箱体组件，所述变电站本体（1）的底部开设有水冷室（4），所述水冷室（4）的内底部安装有制冷模组（5），所述变电站本体（1）的下部分别安装有传动模组和水冷组件。

2.根据权利要求1所述的一种自冷箱式变电站，其特征在于，所述水冷室（4）内设置有螺旋水冷盘管（6），所述螺旋水冷盘管（6）通过传动模组驱动并在水冷室（4）内左右往复移动及旋动。

3.根据权利要求2所述的一种自冷箱式变电站，其特征在于，所述水冷进腔（2）、水冷回腔（3）和螺旋水冷盘管（6）均通过水冷组件循环供液，所述水冷回腔（3）内安装有通风换热部件，所述通风换热部件的底端连通有通过传动模组驱动的进风滤尘部件；所述箱体组件分别包括开设于变电站本体（1）内部的电器副腔（7）和两个对称设置的电器主腔（8），两个所述电器主腔（8）分别设置于电器副腔（7）的两侧，所述电器副腔（7）的上部连通有两个导风筒（9），两个所述导风筒（9）的另一端分别与两个电器主腔（8）连通，两个所述导风筒（9）内均安装有第一轴流风机（10），两个所述电器主腔（8）的侧面均连通有电动百叶窗（11）；所述电控模组分别包括固定于变电站本体（1）顶部的单片机（12）、一所述电器副腔（7）的内顶部安装有第一温度探头（13），所述水冷室（4）的内顶部安装有第二温度探头（14），所述第一温度探头（13）和第二温度探头（14）的数据端均与单片机（12）电连接；所述水冷组件分别包括固定于变电站本体（1）表面的泵体（15）和回液管（16），所述泵体（15）的出液端与水冷进腔（2）连通，所述泵体（15）的进液端连通有取液管（17），所述回液管（16）的进液端口与水冷回腔（3）连通；所述传动模组分别包括固定于变电站本体（1）上的电机（18）、与水冷室（4）滑动连接的定位导管（19）和往复架（20）及转动连接于变电站本体（1）上的第一齿轴（21）、第二齿轴（22）和泵轴（23），所述电机（18）的输出轴端传动连接有链条，所述第一齿轴（21）和泵轴（23）均通过链条驱动，所述第一齿轴（21）和第二齿轴（22）上均安装有第一伞齿轮，两个所述第一伞齿轮相互啮合，所述第二齿轴（22）上安装有半弧齿轮（24），所述往复架（20）的表面安装有与半弧齿轮（24）传动连接的从动齿板（25），所述往复架（20）的表面固定安装有与变电站本体（1）滑动连接的导向杆（26），所述导向杆（26）套设有复位弹簧（27），所述往复架（20）的内壁转动连接有吸液轴（28），所述吸液轴（28）通过泵轴（23）驱动，所述吸液轴（28）通过泵轴（23）与取液管（17）连通，所述定位导管（19）的内壁转动连接有回液轴（29），所述回液轴（29）的内壁与回液管（16）滑动连通，所述螺旋水冷盘管（6）的两端均固定连通有直通接头（30），两个所述直通接头（30）分别与回液轴（29）和吸液轴（28）固定连通。

4.根据权利要求3所述的一种自冷箱式变电站，其特征在于，所述泵轴（23）的内部固定开设有联动轴槽，所述联动轴槽的内壁与吸液轴（28）传动连接，所述联动轴槽和吸液轴（28）的横截面均为正多边形。

5.根据权利要求4所述的一种自冷箱式变电站，其特征在于，所述进风滤尘部件分别包括固定于变电站本体（1）下部的进风管（31）和两个对称设置的出风管（32），两个所述出风管（32）的出风端口分别与两个电器主腔（8）固定连通，两个所述出风管（32）的内壁均安装有第二轴流风机（33），两个所述出风管（32）与进风管（31）的相对表面之间均转动连通有螺旋换热盘管（34）。

6.根据权利要求5所述的一种自冷箱式变电站，其特征在于，所述进风管（31）的进风端连通有引风筒（35），所述引风筒（35）的底端转动连通有滤筒（36），所述滤筒（36）的周侧面转动连接有旋刷座（37），所述旋刷座（37）的周侧面固定安装有螺旋刷片（38），所述螺旋刷片（38）的内壁与滤筒（36）转动贴合，所述变电站本体（1）上安装有与第一齿轴（21）联动的联动模块，所述滤筒（36）、旋刷座（37）和两个螺旋换热盘管（34）均通过联动模块驱动。

7.根据权利要求6所述的一种自冷箱式变电站，其特征在于，所述联动模块分别包括转动连接于水冷室（4）内的竖轴（39），所述第一齿轴（21）和竖轴（39）上均安装有第二伞齿轮，两个所述第二伞齿轮相互啮合，所述竖轴（39）的周侧面传动连接有皮带，两个所述螺旋换热盘管（34）的周侧面均与皮带传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种自冷箱式变电站，其特征在于，所述滤筒（36）的底面和第一齿轴（21）的周侧面均固定安装有第三伞齿轮，两个所述第三伞齿轮相互啮合，所述旋刷座（37）和滤筒（36）的下部均安装有第四伞齿轮，所述变电站本体（1）的内壁转动连接有反联轴（40），所述反联轴（40）的端部安装有第五伞齿轮，所述第五伞齿轮的周侧面分别与两个第四伞齿轮传动连接。

9.根据权利要求8所述的一种自冷箱式变电站，其特征在于，两个所述第四伞齿轮分别设置于第五伞齿轮的两侧，所述滤筒（36）的内部开设有多组规则分布的滤孔，所述滤孔的轴线与滤筒（36）的轴线垂直。