CN204215860U - 室内gis变电站主变温控水冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种室内GIS变电站主变温控水冷装置，包括：温控装置、感温探头和水冷装置；所述感温探头设于主变本体的表面，用于检测主变本体的表面温度，并传递至温控装置；所述水冷装置包括设于主变本体上方的喷水装置、连接所述喷水装置的供水管道；所述供水管道连接自来水管，在供水管道上设有电磁水阀；所述喷水装置将自来水喷向主变主体；所述温控装置控制所述电磁水阀进行打开或关闭。本实用新型的技术，通过温控装置、感温探头和水冷装置，由感温探头检测主变本体的温度，并通过温控装置来控制水冷装置对主变本体进行喷水，实现降温目的，该装置能够解决现有散热方式散热不佳的问题，而且经济实用、适用性强、便于安装。

Description

室内GIS变电站主变温控水冷装置

技术领域

本实用新型涉及电力工程技术领域，特别是涉及一种室内GIS变电站主变温控水冷装置。

背景技术

随着国民经济的快速发展和人民生活水平不断提高，城市用电大幅度增长，供电企业为了提高供电可靠性，需要建设大量的变电站来缓解用电紧张的局面，然而城市土地资源稀缺，供电企业只能通过减少变电站占地面积，建设“室内化、小型化、集约化”的GIS变电站，来提高土地的综合利用率，缓解城市用地紧张的局面。

GIS(gas insulated substation)是全部或部分采用气体而不采用处于大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是由短路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管等高压电器组合而成的高压配电装置，GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和灭弧介质，并将所有的高压电器元件密封在接地金属筒中，因此与传统敞开式配电装置相比，GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。

室内GIS变电站：将主变(指的是一个单位或者变电站的总降压或总升压变压器，变电站内的变压器，利用电磁感应的原理来改变交流电压、电流，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁磁芯)、GIS设备和配电装置安装于封闭式房屋内的变电站。

主变冷却装置：变压器在运行中由于铜损、铁损的存在而发热，它的温升直接影响到变压器绝缘材料的寿命、机械强度、负荷能力及使用年限。为了降低温升，提高功率，保证变压器安全经济地运行，变压器必须通过冷却介质(如空气、水、油)将主变内部的热量散到空气中。

(1)主变发热原因

主变的绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁芯中流动，因为铁心本身也是导体，在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，犹如一个旋涡称为“涡流”，产生的损耗称为“铁损”，并且使主变的铁芯发热。主变绕组所用的导体是铜线，这些铜导线存在着直流电阻，电流流过时，电阻会消耗一定的功率，这部分损耗往往变成热量，称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。

(2)主变散热现状

室内GIS变电站的主变安装于相对较为封闭的空间内，空气流通主要通过安装于墙体上的通风排气风扇进行换气通风。在用电高峰期，由于主变负荷电流高，铁损和铜损也随之增加，导致本体油温和绕组温度经常常达到六七十度，尤其在有台主变停电期间，低压侧负荷由其它主变带起时，这时运行中的主变油温经常达到七八十度，甚至更高。虽然主变本体有大功率风冷装置、室内通风排气风扇启动，但散热和通风效果不佳，主变本体长期处于较高的温度运行。

(3)主变噪音现状

在负荷高峰期，主变本体冷却风扇、主变室通风排气扇频频启动，造成冷却风扇和通风排气风扇开启后噪声增幅明显。一些室内GIS变电站位于负荷集中的居民密集区，噪声对居民造成了严重影响。

(4)主变散热装置的能耗

主变配备的冷却风扇数量通常按电压等级、容量、散热片的构造来确定，每台配备4～20个冷却风扇，每个冷却风扇功率500～2000W。在负荷高峰期，主变本体温度降不下来，本体冷却风扇频频启动并长时间运行，造成的大量的电能损耗，是不可忽视的。

(5)温度高对主变绝缘老化的影响

变压器长期处于温度较高的状态，变压器内部的绝缘容易受热老化，温度越高，绝缘老化速度越快，使用寿命也将大大缩短，当绝缘老化到一定程度时，易发生电气击穿而造成主变的内部故障，危害设备及电网安全。

变压器绝缘材料的温度超过极限温度时，绝缘材料会迅速劣化,使用寿命将大为缩短。绝缘材料寿命的八度法则：A级绝缘材料的温度高于其限额温度值8℃运行时，寿命将降低到原来的一半。

针对室内GIS变电站封闭主变散热和噪音问题，通常在变电站建设时选用自带水冷装置的变压器，这种变压器虽然能有效降低封闭主变散热和噪音问题，但是这种自带水冷装置的变压器价格昂贵，增加了变电站的投资；对于现有GIS变电站封闭室内的主变，若改造成水冷装置，同样需要大量的改造费用，且实施难度较高。

综合上述分析，现有室内GIS主变散热技术，存在散热不佳的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术的散热不佳的问题，提供一种经济实用、便于安装的室内GIS变电站主变温控水冷装置。

一种室内GIS变电站主变温控水冷装置，包括：温控装置、感温探头和水冷装置；

所述感温探头设于主变本体的表面，用于检测主变本体的表面温度，并传递至温控装置；

所述水冷装置包括设于主变本体上方的喷水装置、连接所述喷水装置的供水管道；所述供水管道连接自来水管，在供水管道上设有电磁水阀；所述喷水装置将自来水喷向主变主体；

所述温控装置控制所述电磁水阀进行打开或关闭。

上述室内GIS变电站主变温控水冷装置，通过温控装置、感温探头和水冷装置，由感温探头检测主变本体的温度，并通过温控装置来控制水冷装置对主变本体进行喷水，实现降温目的，该装置能够解决现有散热方式散热不佳的问题，而且经济实用、适用性强、便于安装。

附图说明

图1为一个实施例的室内GIS变电站主变温控水冷装置结构图；

图2为一个优选实施例的室内GIS变电站主变温控水冷装置结构图。

具体实施方式

本实用新型的主要目的针对于室内GIS变电站主变散热不佳的问题，而提供的一种经济、实用、适用性强、便于安装的室内GIS变电站主变温控水冷装置。

参考图1所示，图1为一个实施例的室内GIS变电站主变温控水冷装置的结构图，包括：温控装置10、感温探头20和水冷装置30；所述感温探头20设于主变本体40的表面，用于检测主变本体40的表面温度，并传递至温控装置10；所述水冷装置30包括设于主变本体40上方的喷水装置310、连接所述喷水装置310的供水管道320；所述供水管道320连接自来水管300，在供水管道320上设有电磁水阀330；所述喷水装置310将自来水喷向主变主体；所述温控装置10控制所述电磁水阀330进行打开或关闭。

在实际应用中，本实用新型的室内GIS变电站主变温控水冷装置，当主变表面温度达到设定值时，温控装置10控制电磁水阀330开启，水通过供水管道320流向喷水装置310，喷水装置310将水喷向主变本体40，达到主变本体40水冷却的效果，从而降压了主变本体40温度。当主变表面温度降低到设定温度时，温控装置10让电磁水阀330关闭，电磁水阀330关闭供水管道320进水，喷水装置310停止喷水。

为了更加清晰本实用新型的技术方案，下面阐述若干优选实施例。

参考图2所示，图2为一个优选实施例的室内GIS变电站主变温控水冷装置的结构图，本实施例中，所述供水管道320包括：总供水管道3201、与总供水管道3201连接且并联的主路供水管道3202和旁路供水管道3203；其中，所述总供水管道3201连接自来水管300，主路供水管道3202和旁路供水管道3203分别给喷水装置310供水；所述总供水管道3201上设有总开关K0；所述电磁水阀330设于所述主路供水管道3202上，且在电磁水阀330前后分别设有手动开关K1和K2；所述旁路供水管道3203上设有手动开关K3。

上述实施例中，总供水管道3201接入自来水后，通过主路供水管道3202和旁路供水管道3203给喷水装置310供水，总开关K0可以手动控制供水管道320的通断，正常工作下，电磁水阀330开启时，自来水依次流过总开关K0，手动开关K1(正常开)，电磁水阀330，手动开关K2(正常开)。如需要检修或更换电磁水阀330，则关闭手动开关K1，K2，此时可以根据主变本体40温度手动打开手动开关K3进行供水。

优选的，所述喷水装置310包括两侧开有分布均匀的出水孔的水管，水管的一端接在供水管道320上，另一端连接封盖。水管可在PP-R材料的水管上钻出分布均匀的出水孔做出喷水口；上述实施例的方案，施工简单、成本低、喷水覆盖面积大。

所述水管可以采用PP-R管；这种管具有重量轻、耐腐蚀、不结垢、耐热性、不导电性等特点，使用寿命可达50年以上，而且方便安装。

本实用新型的技术方案，温控装置可设置温度上下限，上限温度为启动水冷装置，下限温度为关闭水冷装置，上限温度比下限温度高。感温探头和磁铁绑定在一起，可根据需要安装在主变本体的任意位置，测量温度更加准确。

本实用新型的技术方案具有如下有益效果：

①无需对主变本体40自带的风冷系统、测温装置进行改造，安装简单，易于实施，可以根据实际需要改变喷水装置310的形状；

②能根据实际需要，通过电磁水阀330开关切换温控水冷装置30的运行方式；

③能有效控制主变本体40运行温度，降低变电运行维护成本，提高变电运行的工作效率；

④能有效减少主变大功率本体风冷风扇、通风排气风扇的频频启动，能大大降低本体风冷风扇、通风排气风扇能耗，降低变电站用电使用率，达到节能减排的效果；

⑤能大大减少由于风扇启动次数过多造成对周边居民的噪音影响。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种室内GIS变电站主变温控水冷装置，其特征在于，包括：温控装置、感温探头和水冷装置；

所述感温探头设于主变本体的表面，用于检测主变本体的表面温度，并传递至温控装置；

所述水冷装置包括设于主变本体上方的喷水装置、连接所述喷水装置的供水管道；所述供水管道连接自来水管，在供水管道上设有电磁水阀；所述喷水装置将自来水喷向主变主体；

所述温控装置控制所述电磁水阀进行打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的室内GIS变电站主变温控水冷装置，其特征在于，所述供水管道包括：总供水管道、与总供水管道连接且并联的主路供水管道和旁路供水管道；其中，所述总供水管道连接自来水管，主路供水管道和旁路供水管道分别给喷水装置供水；

所述总供水管道上设有总开关K0；所述电磁水阀设于所述主路供水管道上，且在电磁水阀前后分别设有手动开关K1和K2；所述旁路供水管道上设有手动开关K3。

3.根据权利要求1所述的室内GIS变电站主变温控水冷装置，其特征在于，所述喷水装置包括两侧开有分布均匀的出水孔的水管，水管的一端接在供水管道上，另一端连接封盖。

4.根据权利要求3所述的室内GIS变电站主变温控水冷装置，其特征在于，所述水管为PP-R管。