CN202906243U - 可智能控制的变压站通风散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可智能控制的变压站通风散热装置，该装置在变压室的室内装设有制冷装置，并将抽风扇移至出风口设置的出风口侧壁内，通过控制装置控制制冷装置和抽风扇的运行，在使用时，当变压室内温度高时，通过开启制冷装置对空气进行强制冷却，然后将冷风通过制冷装置的出气口朝向变压器排放，从而提高变压器温度与循环空气之间的温差，增大提高散热强度，提高散热效果；当变压室内温度低时，变压室的进、出风口直接通过变压室的室内空间连通，且抽风扇处于出风口侧壁内，不会对出风口内腔产生阻尼作用，从而提高变压室内循环空气的流动速度，加大循环空气的换热效率，提高散热效果。

Description

可智能控制的变压站通风散热装置

技术领域

本实用新型涉及变压站通风散热装置技术领域。 

背景技术

目前，在变压站多采用强制风冷对变压器进行冷却，以保证变压器的工作稳定性。例如申请号为201110230011.5的中国发明专利公开了一种变压器的冷却装置，该冷却装置包括变压室的侧壁上开设的进风口、在变压室的顶部开设的出风口、在出风口中装设的抽风扇，在使用时，通过开启抽风扇加快变压室内空气的流动，从而提高变压室内变压器的换热频率，加快变压器热量散发。当变压室内温度高时，需要开启抽风扇加速变压室内外的冷热空气的交换频率，通过加大风速的方式散热降温，但是由于从进风口进入变压室内的空气为变压室外的空气，因此流经变压室的空气从变压器上所带走的热量较小无法起到大幅度降温的效果，降温效果不理想；当变压室内温度低时，关闭抽风扇，变压室内外的冷热空气自动进行冷热交换，但是由于抽风扇的扇叶在出风口中起到阻尼作用，因此降低了出风口处空气的流速，从而减缓了变压室内外的换热频率，降低了变压器的散热效果。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可智能控制的变压站通风散热装置，旨在解决现有技术中变压站散热速度慢、需人工检测值守的问题。 

为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是： 

本实用新型的可智能控制的变压站通风散热装置的技术方案如下：

可智能控制的变压站通风散热装置，包括变压室的侧壁上开设的进风口、变压室的顶部开设的出风口、通过抽风口排出变压室内空气的抽风扇，变压室内装设有与进风口连通的风道管体，风道管体具有与所述进风口连通的进口以及用于朝向变压器布置的出口，并在风道管体上装设有用于冷却从风道管体中流经的空气的制冷装置；抽风扇装设在出风口侧壁上开设的安装通孔中，制冷装置和抽风扇控制连接在控制装置上，控制装置包括智能控制模块、动作模块及用于给智能控制模块和动作模块供电的电源模块，所述智能控制模块包括用于测量变压室的室内温度的室温传感器、用于测量变压器温度的变压器温度传感器、用于控制运行模块动作的PLC控制器，所述室温传感器和变压器温度传感器分别采样连接在PLC控制器的输入端上；所述运行模块包括用于控制制冷装置运行的制冷控制开关、用于控制抽风扇运动的抽风控制开关，所述制冷控制开关和抽风控制开关分别与PLC控制器的输出端控制连接。

所述电源模块包括电源装置和电连接在电源装置上的分控制开关，所述智能控制模块和运行模块电连接在分控制开关的输出端上。 

所述制冷控制开关和抽风控制开关通过交流接触器与PLC控制器的输出端控制连接，分流控制器的电源输入端与电源模块电连接，分流控制器的信号输入端与PLC的输出端控制连接，制冷控制开关和抽风控制开关控制连接在分流控制器的信号输出端上。 

所述PLC控制器的信号输入端上控制连接有用于设定PLC控制器的控制数据的调控装置，所述调控装置为触屏控制器。 

所述出风口侧壁上还开设有与出风口连通的排风通道，排风通道内装设有可调式百叶窗扇，可调式百叶窗扇上装设有用于控制其开合动作的百叶开关，百叶开关控制连接在PLC控制器的信号输出端上。 

所述制冷装置为蒸发冷却器，蒸发冷却器具有用于将水从储水箱输送到淋水箱中的循环水泵、用于驱动空气通过水帘的水帘风机、用于将储水箱中的水加压喷射在水帘上方的冲洗水泵、用于排出储水箱内水的排水阀门，所述制冷控制开关包括与循环水泵控制连接的循环开关、与冲洗水泵控制连接的冲洗开关、与水帘风机控制连接的变频器、与排水阀门控制连接的排水开关。 

本实用新型在变压室的室内装设有制冷装置，并将抽风扇移至出风口设置的出风口侧壁内，通过控制装置控制制冷装置和抽风扇的运行，在使用时，当变压室内温度高时，通过开启制冷装置对空气进行强制冷却，然后将冷风通过制冷装置的出气口朝向变压器排放，从而提高变压器温度与循环空气之间的温差，增大提高散热强度，提高散热效果；当变压室内温度低时，变压室的进、出风口直接通过变压室的室内空间连通，且抽风扇处于出风口侧壁内，不会对出风口内腔产生阻尼作用，从而提高变压室内循环空气的流动速度，加大循环空气的换热效率，提高散热效果，因此本实用新型解决了现有技术中变压器的散热慢的问题，并且上述动作能够通过控制装置的采样和控制完成，实现智能控制和无人值守的目的，减少变压站的日常维护和监控成本，减轻人工劳动强度和费用。 

附图说明

图1是本实用新型执行部分的结构示意图； 

图2是图1中制冷装置的结构示意图；

图3是本实用新型控制部分的控制流程图；

图4是图3中PLC控制器部分的电路连接示意图；

图5是动作模块中循环水泵控制开关、可调式百叶窗扇控制开关、冲洗水泵控制开关和排水阀门控制开关的电路连接示意图；

图6是动作模块中水帘风机的电路连接示意图。

具体实施方式

本实用新型的可智能控制的变压站通风散热装置的实施例，如图1和图2所示，该变压站通风散热装置装设在变压室上，且变压室内装设的变压器的类型为油浸式变压器，变压站通风散热装置由执行部分和控制部分构成，执行部分包括变压室1的侧壁上开设的进风口（图中未显示）、变压室1的顶部开设的出风口1-1、变压室1内装设的制冷装置3、制冷装置3上连接的风道管体4、风道管体4的出口上装设的空心的布风体5、变压室1顶部装设的与出风口1-1连通的出风口侧壁6、出风口侧壁6的相对两侧侧壁中装设的抽风扇7和可调式百叶窗扇8，控制部分由控制装置构成，该控制装置由电源模块100、电连接在电源模块100输出端上的智能控制模块200和运行模块300构成。 

所述执行部分中制冷装置3为蒸发冷却器（俗称水帘式空调扇），蒸发冷却器包括自上而下依次独立间隔设置的淋水箱31、主箱体32和储水箱33，主箱体32内沿上下方向竖直设置有水帘（图中未显示）及处于水帘侧面的水帘风机34，主箱体32的箱壁上开设有供蒸发降温后的空气流出的出气口；淋水箱31的下部与主箱体32的上侧通过淋水管35连通，主箱体32的下侧与储水箱33的上部通过储水管36连通，储水箱33的下部与淋水箱31的上部通过循环水管37连通，储水箱33的下部与主箱体32的上侧通过冲洗水管38连通。在循环水管37上装设有循环水泵39，在冲洗水管38上装设有冲洗水泵310。储水箱33的上部开设有进水口，在进水口上装设有处于箱体外的进水阀门11和处于箱体内的浮球阀312，进水阀门311为电磁阀，进水阀门311与主箱体内装设的液位计313控制连接；在进水阀门311的进水口上连通有进水管314，进水管314上装设有手动进水开关315。储水箱33的下部开设有排水口，排水口上装设有排水阀门316，排水阀门316为电磁阀，排水阀门316与进水阀门311的信号输入端控制连接在控制装置上，该控制装置的输出端还与循环水泵39及冲洗水泵310控制连接；在排水阀门316的出水口上连通有排水管318，排水管318上装设有手动排水开关319。蒸发冷却器的进气口处于变压室1内，并通过变压室1的室内空间与变压室1的进风口连通；蒸发冷却器的出气口与风道管体4的进口连通，并朝向变压器2分布。风道管体4的出口通过布风体5的空腔与布风体5上表面上开设的布风口5-1连通，布风体5上表面为与变压器2的散热油箱2-2的底面对称间隔设置的布风面，布风口5-1在布风面上呈栅格状间隔并排布置，并与变压室1的出风口1-1在上下方向相互对齐。风道管体4的中间部位为埋设在地面9下的折弯段，并在风道管体4中装设有处于折弯段靠近出口位置的拐角位置处的导流风机10。出风口侧壁6的相对两侧侧壁上分别开设有与出风口1-1连通的安装通孔和排气通道，抽风扇7装设在安装通孔内，可调式百叶窗扇装设在扇排风通道。布风体5和地面9之间设置有固定在地面上的支架11，支架11的上侧旋设有用于调整布风体5高度的调整螺栓12。 

所述控制装置中电源模块100由电源装置和分控制开关构成，智能控制模块200由室温传感器、变压器温度传感器、调控装置和PLC控制器构成，运行模块300由交流接触器、制冷控制开关300-1、抽风控制开关KM3和百叶控制开关KM2/KM4构成。该控制装置的电源回路中，分控制开关的电源输入端电连接在电源装置的电源输出端上，调控装置、PLC控制器和交流接触器的电源输出端分别电连接在分控制开关的电源输出端上；该控制装置的控制回路中，调控装置、室温传感器和变压器温度传感器的信号输出端控制连接在PLC控制器的信号输入端上，PLC控制器的信号输出端控制连接在交流接触器的信号输入端上，制冷控制开关300-1、抽风控制开关和百叶控制开关的信号输入端控制连接在交流接触器的信号输出端上。制冷控制开关300-1由用于控制水帘风机转速的变频器KA1/KA2、用于控制循环泵运行的循环开关KM1、用于控制冲洗泵工作的冲洗开关KM5、用于控制排水阀门工作的排水开关KM6、用于控制导流风机工作的导流开关构成，其中变频器的信号输入端控制连接在交流接触器的信号输出端上，制冷开关的信号输入端控制连接在变频器的信号输出端上。 

本实用新型在使用时，将电源装置接电，并打开分控制开关，使智能控制模块200和运行模块300接通电源；自动界面（根据子菜单提示，对所需单项设备进行控制数据设定）或手动界面（各设备无需设定，可直接启动或停止）通过调控装置（触屏控制器）向PLC控制器输入预定控制数据，控制装置会根据实际情况中的变压器的温差调动本实用新型的执行部分动作，例如如下的控制数据简图： 

即当变压室的温度在变压室温度传感器的测量下小于30℃时，关闭制冷装置和抽风扇，打开可调式百叶窗扇，变压室的进风口、室内空间、出风口和出风口侧壁上的排风通道会与变压室的室外空间构成循环回路，实现对变压器的自然风冷；当变压室的温度在变压室温度传感器的测量下大于30℃时，关闭制冷装置和可调式百叶窗扇，打开抽风扇，变压室的进风口、室内空间、出风口和出风口侧壁上的安装通道会与变压室的室外空间构成循环回路，通过抽风扇加速循环回路中空气的流速，实现对变压器的强制风冷；当变压器的温度在变压器温度传感器的测量下小于60℃时，本实施例的曹颙运行的动作与变压室温度大于30℃时相同；当变压器的温度在变压器温度传感器的测量下大于60℃小于65℃时，关闭可调式百叶窗扇，打开制冷装置和抽风扇，并通过调频器使水帘风机中速转动（即制冷装置的出气口气流流速较低），变压室的室外空间中的空气会依次通过进风口、制冷装置、变压室的室内空间、出风口、出风口侧壁上的安装通孔构成循环回路，通过制冷装置对变压室室外空间中的空气中速冷却，实现对变压器的中速冷气降温；当变压器的温度在变压器温度传感器的测量下大于65℃时，关闭可调式百叶窗扇，打开制冷装置和抽风扇，并通过调频器使水帘风机高速转动（即制冷装置的出气口气流流速较高），变压室的室外空间中的空气会依次通过进风口、制冷装置、变压室的室内空间、出风口、出风口侧壁上的安装通孔构成循环回路，通过制冷装置对变压室室外空间中的空气高速冷却，实现对变压器的高速冷气降温。同时在每隔9999分钟（系统设定时间，可根据实际情况调整）会进行一次对蒸发冷却器的清理，清理过程中循环水泵停止转动、冲洗水泵被开启转动、排水阀门关闭，使储水箱中的水在冲洗水泵的作用下对水帘进行加压冲洗，并落入储水箱中，在冲洗5-8分钟（系统设定时间，可根据实际情况调整）后，循环水泵和冲洗水泵停止转动，排水阀门打开，将储水箱中的污水排出。

本实用新型中液位计能够根据储水箱内水位的高低，向进水阀门传输控制信号，以使控制阀门相应动作，即当水位低于设定水位时，进水阀门打开，向储水箱中补水；当水位高于或达到设定水位时，进水阀门关闭，停止向储水箱中补水，从而实现对储水箱的自动补水，减轻储水箱补水的劳动强度和人工成本。 

本实用新型中控制装置采用PLC多点输出，联锁控制制冷装置、抽风扇、可调式百叶窗扇的动作。调控装置上设有自动控制程序和手动控制程序。如果需要手动控制时，可直接通过手动分别实现抽风扇、制冷装置、电动百叶窗的单独启动或关闭。 

在上述实施例中，制冷装置为蒸发冷却器，在其他实施例中，蒸发冷却器也可以用制冷空调、冷却塔等制冷装置替换，当制冷装置为制冷空调时，制冷控制开关为变频器。 

在上述实施例中，制冷装置的出气口通过风道管体对变压器吹气制冷，在其他实施例中，也可以去除风道管体，直接通过制冷装置的出气口向变压室内排放冷气，以达到对变压器散热的目的。 

在上述实施例中，变压器为油浸式变压器，变压器的散热结构为变压器主体的左右两侧设置的散热油箱，在其他实施例中，变压器也可以是翅片式变压器或空冷管式变压器，对应的散热结构为翅片式变压器的侧面翅片、空冷管式变压器的侧面空冷管。 

Claims (6)

1.可智能控制的变压站通风散热装置，包括变压室的侧壁上开设的进风口、变压室的顶部开设的出风口、通过抽风口排出变压室内空气的抽风扇，其特征在于，变压室内装设有与进风口连通的风道管体，风道管体具有与所述进风口连通的进口以及用于朝向变压器布置的出口，并在风道管体上装设有用于冷却从风道管体中流经的空气的制冷装置；抽风扇装设在出风口侧壁上开设的安装通孔中，制冷装置和抽风扇控制连接在控制装置上，控制装置包括智能控制模块、动作模块及用于给智能控制模块和动作模块供电的电源模块，所述智能控制模块包括用于测量变压室的室内温度的室温传感器、用于测量变压器温度的变压器温度传感器、用于控制运行模块动作的PLC控制器，所述室温传感器和变压器温度传感器分别采样连接在PLC控制器的输入端上；所述运行模块包括用于控制制冷装置运行的制冷控制开关、用于控制抽风扇运动的抽风控制开关，所述制冷控制开关和抽风控制开关分别与PLC控制器的输出端控制连接。

2.根据权利要求1所述的可智能控制的变压站通风散热装置，其特征在于，所述电源模块包括电源装置和电连接在电源装置上的分控制开关，所述智能控制模块和运行模块电连接在分控制开关的输出端上。

3.根据权利要求1或2所述的可智能控制的变压站通风散热装置，其特征在于，所述制冷控制开关和抽风控制开关通过交流接触器与PLC控制器的输出端控制连接，分流控制器的电源输入端与电源模块电连接，分流控制器的信号输入端与PLC的输出端控制连接，制冷控制开关和抽风控制开关控制连接在分流控制器的信号输出端上。

4.根据权利要求1或2所述的可智能控制的变压站通风散热装置，其特征在于，所述PLC控制器的信号输入端上控制连接有用于设定PLC控制器的控制数据的调控装置，所述调控装置为触屏控制器。

5.根据权利要求1或2所述的可智能控制的变压站通风散热装置，其特征在于，所述出风口侧壁上还开设有与出风口连通的排风通道，排风通道内装设有可调式百叶窗扇，可调式百叶窗扇上装设有用于控制其开合动作的百叶开关，百叶开关控制连接在PLC控制器的信号输出端上。

6.根据权利要求1或2所述的可智能控制的变压站通风散热装置，其特征在于，所述制冷装置为蒸发冷却器，蒸发冷却器具有用于将水从储水箱输送到淋水箱中 的循环水泵、用于驱动空气通过水帘的水帘风机、用于将储水箱中的水加压喷射在水帘上方的冲洗水泵、用于排出储水箱内水的排水阀门，所述制冷控制开关包括与循环水泵控制连接的循环开关、与冲洗水泵控制连接的冲洗开关、与水帘风机控制连接的变频器、与排水阀门控制连接的排水开关。 

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