CN208674700U - 一种箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种箱式变电站，包括：箱体和电缆室；所述电缆室设置在所述箱体的下方，所述电缆室一部分在地平面上方，一部分在地平面下方，所述电缆室位于地平面之上的墙壁上设置有换气孔，所述箱体的底板上设置有进气口，所述箱体的顶盖上设置有排气孔管。本实用新型将进气口设置在箱式变电站箱体的底板上，排气孔管设置在箱式变电站箱体的顶盖上，并且排气孔管高于箱式变电站箱体的顶盖。因为箱式变电站的内部温度高，密度变小，箱体内外形成压力差，本实用新型通过“烟囱效应”原理将箱体内的高温气体排(抽)出到箱体外，实现自动散热功能。

Description

一种箱式变电站

技术领域

本实用新型涉及电网输配电领域，特别是涉及一种输配电系统终端与新能源发电(风力发电、光伏发电)的一种箱式变电站。

背景技术

箱式变电站因结构紧凑、体积小、运输安装方便，输配电部门近几年大量采用此设备。此设备因户外安装，外侵物多(外侵物包括雨水、灰尘、小动物等)。影响了设备正常运行。为此设备制造厂家为了防止外侵物的侵入，箱式变电站的箱体采用了封闭结构。封闭式结构的箱式变电站虽防止了外侵物的侵入，但箱体内的电气设备运行产生的热量很难排除。箱式变电站在户外运行，环境温度变化大，夏天经过日晒，箱体的表面温度可达到50－80℃，再加上箱体内的电气设备运行产生的热量，箱体内的温度可达到80－110℃左右。致使箱体内的电气设备不能正常运行，甚至导致大型事故。设备制造厂家也采取各种措施，在箱体侧墙板上设置散热百叶窗，箱体内顶部加装风机帮助发热设备散热。箱体内设备发热温度越高，产生的热气体密度越小，自身质量越轻，热气体会受到来自于空气的浮力上浮。也就是说箱体内部上端层温度是最高的。如果在箱体内顶部加装风机吹向发热设备，实质是把箱体内部最高温度的气体吹向发热设备，箱体上设置的散热百叶窗为了防止外侵物的侵入还要加设防护装置，致使对外散热的开口面积很小，起不到理想的散热功能，致使高温气体在箱体内旋转，箱体内的高温气体很难散发出去，箱体内的设备长期在高温下运行，致使导体的载流量减小、绝缘件绝缘水平下降，导致了各种事故的发生。现箱式变电站设备在运行中散热成了难以解决的问题，还没有理想解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种箱式变电站，通过“烟囱效应”原理，实现自动散热功能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种箱式变电站，包括：箱体和电缆室；所述电缆室设置在所述箱体的下方，所述电缆室一部分在地平面上方，一部分在地平面下方，所述电缆室位于地平面之上的墙壁上设置有换气孔，所述箱体的底板上设置有进气口，所述箱体的顶盖上设置有排气孔管。

可选的，所述箱体根据电气设备功能分为高压单元、变电单元和低压单元，各单元之间采用隔板进行隔离。

可选的，所述电缆室的三分之一在地平面上方，三分之二在地平面下方。

可选的，所述排气孔管上设置防雨罩和防护罩。

可选的，所述进气口设置有防护罩，所述防护罩包括钢丝网和金属支撑架。

可选的，所述进气口为多个，分别设置在所述高压单元的底板上、所述变电单元的底板上和所述低压单元的底板上；所述排气孔管为多个，分别设置在所述高压单元的顶盖上、所述变电单元的顶盖上和所述低压单元的顶盖上。

可选的，所述排气孔管的横截面的面积小于所述进气口的横截面的面积。

可选的，所述进气口的横截面的面积为0.03－0.07m²，所述排气管的横截面的面积为所述进气口的横截面的面积的70﹪－80﹪。

可选的，所述电缆室的高度为1.8-1.9米。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型将进气口设置在箱式变电站箱体的底板上，排气孔管设置在箱式变电站箱体的顶盖上，并且排气孔管高于箱式变电站箱体的顶盖。因为箱式变电站的内部温度高，密度变小，箱体内外形成压力差，通过“烟囱效应”原理将箱体内的高温气体排(抽)出到箱体外。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的箱式变电站的结构连接图。

图中：1－箱式变电站箱体，2－箱式变电站高压单元，3－箱式变电站变电单元，4－箱式变电站低压单元，5－电缆室，6－进气口，7－防护罩，8－排气孔管，9－防雨罩，10－防护罩，11－换气孔

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

“烟囱效应”原理是：空气温度越高，密度越小，根据流体密度与压力原理，气体的重量形成了压力，也就是箱体内外形成压差。由于箱体内的热空气密度小，受到进入箱体内外界空气浮力而向上流动，产生一定的几何压头，在箱体底部进气口产生负压，形成抽力。

本实用新型把进气口设计到箱式变电站箱体的底板上，排气孔管设计到箱式变电站箱体的顶盖上，并排气孔管高于箱式变电站箱体的顶盖。使气体在箱体内上下流通。因箱体内温度高于进气口气体温度40－65℃，这就形成了“烟囱效应”把箱体内的高温气体排(抽)出到箱体外。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的箱式变电站的结构连接图，如图1所示，所述箱式变电站由箱式变电站箱体1与电气设备组成。箱式变电站箱体1由顶盖、四周侧板(门板)、底板组成。箱式变电站箱体1内安装电气设备后根据电气设备功能分为箱式变电站高压单元2、箱式变电站变电单元3、箱式变电站低压单元4三个单元组成，每个单元采用隔板相互隔离。箱式变电站在现场安装的下方设置电缆室5，电缆室5的高度在1.8—1.9米之间，人体在电缆室5内可站立施工。电缆室5的三分之一在地平面的上方，三分之二在地平面的下方，换气孔11安装在电缆室5地平面上方的墙壁上。进气口6设置在箱式变电站箱体每个独立单元底板上，进气口6为防止外侵物的侵入设置防护罩7，防护罩7是用钢丝网+金属支撑架组成，安装在进气口6中，防护罩7要有一定的机械强度，人体可站在上方作业。排气孔管8设置到箱体的顶盖中线上，并且排气孔管8高于箱式变电站箱体的顶盖。为防止雨水与外侵物的侵入，排气孔管8上端设置防雨罩9与防护罩10。

为保证进气流量，进气口6的面积可根据变压器容量决定，通过实验证明应在0.03－0.07㎡范围内。排气孔管8的截面积要与进气口6匹配，排气管的截面积要小于进气口6截面积的20﹪－30﹪，因排气管排出的气体温度高、气体密度小，流动速度快，在“烟囱效应”作用下形成了箱体内外的压差(抽力)。箱式变电站下方电缆室5(箱式变电站基础)地面上方部分与设置在墙壁上的换气孔11按国家标准规定的技术参数要求执行。

本实用新型主要是把箱内的设备在运行中产生的热量排出，排出的方法是采用“烟囱效应”原理。具体实施的办法是：把箱式变电站三个独立单元采用封闭式结构与外界自然环境下气体隔离，单元内设备在运行中产生40－65℃热量，也及就是说三个独立单元箱体内温度要高于箱体外的温度40－65℃。温度越高气体密度越小，根据流体与压力理论，箱体内的气体柱重量形成的压力要小于箱体外空气重量形成的压力，箱体内外存在压差，箱体外的冷空气气体在压差的作用下通过电缆室5墙壁上设置的换气孔11与箱体底板每个单元设置的进气口6进入箱体内，由于箱体内热空气密度小要上浮，热空气上浮到在箱体顶部设置的排气孔管8排出到箱体外。根据“烟囱效应”原理，箱体外的气体只能在从箱体的底部进入，这样就在压差的作用下形成抽力，把气体从箱体底部吸入箱体内，热空气上浮排出箱体外。箱体外的风力越大，产生的压差就越大，热空气上浮速度越快，形成的抽力越大。箱体内流动的气流帮助发热设备散热，达到了箱式变电站自行散热的目的。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种箱式变电站，其特征在于，包括：箱体和电缆室；所述电缆室设置在所述箱体的下方，所述电缆室一部分在地平面上方，一部分在地平面下方，所述电缆室位于地平面之上的墙壁上设置有换气孔，所述箱体的底板上设置有进气口，所述箱体的顶盖上设置有排气孔管，所述排气孔管的横截面的面积小于所述进气口的横截面的面积，所述进气口的横截面的面积为0.03－0.07m²，所述排气孔管的横截面的面积为所述进气口的横截面的面积的70﹪－80﹪。

2.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于，所述箱体根据电气设备功能分为高压单元、变电单元和低压单元，各单元之间采用隔板进行隔离。

3.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于，所述电缆室的三分之一在地平面上方，三分之二在地平面下方。

4.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于，所述排气孔管上设置防雨罩和防护罩。

5.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于，所述进气口设置有防护罩，所述防护罩包括钢丝网和金属支撑架。

6.根据权利要求2所述的箱式变电站，其特征在于，所述进气口为多个，分别设置在所述高压单元的底板上、所述变电单元的底板上和所述低压单元的底板上；所述排气孔管为多个，分别设置在所述高压单元的顶盖上、所述变电单元的顶盖上和所述低压单元的顶盖上。

7.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于，所述电缆室的高度为1.8-1.9米。