一種用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種散熱系統(tǒng)，具體說，是涉及一種用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)，屬于電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，箱式變電站在我國電力系統(tǒng)中扮演著重要的角色，與人們的生活密切相關(guān)，無論是住宅小區(qū)、繁華鬧市還是工廠廠區(qū)內(nèi)，我們都能輕松地發(fā)現(xiàn)它們的身影。然而，現(xiàn)有的傳統(tǒng)箱式變電站中各種設(shè)備高矮不一，且大多采用品字型或目字型的平面式排列布局，從技術(shù)角度來說，傳統(tǒng)箱式變電站的主要問題為散熱問題，由于將多種電氣設(shè)備組合在一個相對密封的大箱體內(nèi)，為了達到良好的防潮防水性，密封性必須達到一定要求，而傳統(tǒng)箱式站結(jié)構(gòu)緊湊，變壓器內(nèi)體積小，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部溫度很高，加之變壓器在運行過程中源源不斷地產(chǎn)生大量熱量，故良好的密封性能無疑增加了變壓器散熱的難度。事實證明，溫度上升問題不解決勢必會引起一些相關(guān)設(shè)備的溫升超標，影響高低壓設(shè)備和元器件的正常運行，從而影響設(shè)備的使用壽命及安全性。
[0003]由于此種情況下自然通風(fēng)散熱已經(jīng)很難滿足要求了，須要加強通風(fēng)進行散熱，故不得不靠增加電風(fēng)扇或其他裝置強排降溫以保證溫度不超標。如中國實用新型專利CN203326428U公開的一種散熱可靠的箱式變電站，采用排風(fēng)扇散熱系統(tǒng)對變壓器室內(nèi)散熱，通過溫度傳感器根據(jù)變壓器室內(nèi)溫度的變化產(chǎn)生對應(yīng)信號并傳輸至信號處理模塊及控制模塊，從而控制排風(fēng)扇的自動運行，完成室內(nèi)散熱過程。然而實踐證明，這種方法不但冷卻散熱效果不理想，還會引進新的問題，如加速變壓器的老化、降低變壓器的出力、變壓器室開換風(fēng)孔及安裝排風(fēng)扇都會導(dǎo)致箱式站整體防護等級的下降等問題；且為了避免降低容量，在重載時還要吹風(fēng)冷卻，可見維護難度系數(shù)相對較大。又如中國實用新型專利CN203312662U公開的一種帶有降溫裝置的箱式變電站，通過在箱式變電站頂蓋上設(shè)置一冷卻水管，在高溫天氣下能通過水管上的散水孔將水噴灑在頂蓋上以及箱體周圍，從而達到降溫效果。雖然該種方法降溫快捷方便，但是由于散熱裝置并未布置在變壓器室內(nèi)部，換句話說，也就是散熱裝置并未解決熱量最集中的變壓器內(nèi)部散熱問題，故整體散熱效果并不理想。此外，為了解決變壓器室內(nèi)熱量散發(fā)問題，中國實用新型專利CN 201699340U公開了一種箱式變電站，通過在變壓器的三側(cè)壁上分別設(shè)置散熱片，增加了變壓器的自然散熱面積，從而起到降低變壓器溫升的作用。但是該種散熱方式還需要冷卻油的配合，即只能運用在油浸式變壓器中，具有一定的局限性，此外，該裝置中散熱片是通過連通管道連接在變壓器上的，且并未設(shè)置回路管構(gòu)成冷卻油的工作回路，極大地影響了冷卻油在箱內(nèi)的流動性，銳減了自然散熱效果。總而言之，盡管國內(nèi)針對箱式變電站的散熱改進方式及裝置層出不窮，但自然散熱效果幾乎都不理想，還有許多裝置實際上治標不治本，因此，一種行之有效、適用性廣的箱式變電站自然散熱裝置或系統(tǒng)亟待推出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中箱式變電站因其結(jié)構(gòu)緊湊，致使變壓器室空間縮小，再加上變壓器室密封不透氣，導(dǎo)致其內(nèi)部變壓器在運行過程中產(chǎn)生的熱量無法及時散發(fā)，從而引起箱式變電站自然散熱難的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)，箱式變電站至少包括高壓開關(guān)室、低壓開關(guān)室和變壓器室，變壓器室內(nèi)安裝有變壓器，散熱系統(tǒng)包括至少一個散熱組件，散熱組件設(shè)于變壓器的外壁但不與變壓器內(nèi)部連通。
[0007]優(yōu)選地，變壓器為油式變壓器。
[0008]優(yōu)選地，該散熱組件設(shè)于油式變壓器內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，散熱組件包括一散熱壁和由散熱壁圍繞形成的散熱通道。
[0010]更優(yōu)選地，為了充分利用自然通風(fēng)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保高效散熱，解決散熱組件無法對變壓器發(fā)熱最嚴重的工作區(qū)域進行有效散熱的問題，散熱通道兩端同時貫穿變壓器四側(cè)壁中的一對相對側(cè)壁，即不相連的兩側(cè)壁；或頂壁和底壁；或側(cè)壁和底壁；或同一側(cè)壁；或以上任意一種以上的組合。
[0011]優(yōu)選地，散熱通道與變壓器底壁平行且貫穿變壓器四側(cè)壁中的一對相對側(cè)壁，即不相連的兩側(cè)壁；或散熱通道與變壓器側(cè)壁平行且貫穿變壓器的頂壁和底壁。
[0012]值得一提的是，該散熱組件可大為減小變壓器的體積，尤其是油式變壓器，當(dāng)變壓器為油式變壓器時，該散熱通道為了進一步匹配油式變壓器結(jié)構(gòu)，降低制造成本以及不復(fù)雜該油式變壓器的結(jié)構(gòu)，散熱通道與側(cè)壁平行設(shè)置并貫穿變壓器底壁，此外，還可增設(shè)一輔助散熱通道貫穿側(cè)壁，該輔助散熱通道可通過彎折兩端使之成非直線型，此時該散熱組件成彎管(彎通道)狀，該彎管的圓弧度可由具體制作工藝而定，選用現(xiàn)有技術(shù)中成本最低且性能穩(wěn)定的弧度。與常規(guī)油式變壓器不同的是，應(yīng)用了該散熱組件的油式變壓器可大為降低變壓油用量，以及減少裝有變壓油或散熱劑的散熱翅數(shù)量，甚至可不通過此類散熱翅而實現(xiàn)散熱。
[0013]更優(yōu)選地，為了進一步保證散熱效果，可將常規(guī)變壓器油箱的長度增加，以增大油箱容積，進而使得變壓器內(nèi)容變壓油增多，從而增加散熱介質(zhì)，進一步改善散熱效果。
[0014]為實現(xiàn)進一步縮小箱式變電站體積及占地面積仍能維持較佳的散熱性能，作為一種較佳的實施方式，可在將變壓器油箱的長度增加的基礎(chǔ)上，縮小油箱的寬度(厚度)，而使得該油箱仍維持與常規(guī)油式變壓器相同體積的變壓油。
[0015]更優(yōu)選地，散熱壁的橫截面為非平面。
[0016]更優(yōu)選地，散熱壁的橫截面為波浪形面。
[0017]更優(yōu)選地，散熱壁的橫截面包括弧形波浪形面和多邊形波浪形面。
[0018]更優(yōu)選地，散熱通道的橫截面包括非封閉式橫截面或封閉式橫截面。
[0019]更進一步優(yōu)選地，散熱通道的橫截面的形狀包括但不限于矩形、菱形、圓形、橢圓形、三角形、梯形、六邊形、八邊形或十二邊形。
[0020]更進一步優(yōu)選地，散熱通道的橫截面的形狀優(yōu)選矩形、菱形、圓形或六邊形。
[0021]為了進一步改進散熱性能，尤其是自然散熱性能，作為一種較佳的實施方式，該油式變壓器外設(shè)多個散熱翅，散熱翅與變壓器油箱內(nèi)部相通，換言之，變壓油在散熱翅中流動。其中，散熱翅的形狀與安裝位置可參考現(xiàn)有技術(shù)中的帶散熱翅的油式變壓器。
[0022]作為進一步優(yōu)選方案，散熱翅對稱安裝在油式變壓器兩側(cè)壁上，與油式變壓器內(nèi)部連通，變壓器油可在各散熱翅內(nèi)循環(huán)流動，將熱量帶入各散熱翅中，通過散熱翅與外部空氣進行熱交換散熱，將空氣散熱和變壓器油散熱兩種自然散熱方式巧妙有機結(jié)合，自然散熱效果顯著增加。作為較佳的實施方式，散熱翅安裝在油式變壓器相間距離較大的兩側(cè)壁上。
[0023]本發(fā)明的另一目的是提供一種箱式變電站的散熱系統(tǒng)，以實現(xiàn)箱式變電站的內(nèi)外的熱量交換，具體通過在箱式變電站的外殼加設(shè)通風(fēng)孔以實現(xiàn)。
[0024]優(yōu)選地，通風(fēng)孔開設(shè)在殼體的下方，即與變壓器室位置相對應(yīng)處，與散熱組件配合使用，以更好的實現(xiàn)箱式變電站的散熱；作為一種優(yōu)選方式，可將殼體下方設(shè)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0025]更優(yōu)選地，該殼體搭配改進了散熱性能的變壓器使用，讓變壓器室區(qū)內(nèi)的空氣流動性更強，自然散熱效果顯著。
[0026]優(yōu)選地，箱式變電站中高壓開關(guān)室、低壓開關(guān)室和變壓器室呈階梯狀分布，變壓器室的外殼上開有多個通風(fēng)孔，各功能室之間可設(shè)置隔板，隔板上亦開設(shè)相應(yīng)通風(fēng)孔，有利于變壓器室內(nèi)空氣的流通，與散熱組件配合，有利于散熱。
[0027]此外，為了進一步增加變壓器室內(nèi)的空氣流動性，提升變壓器室的散熱性能，變壓器室內(nèi)外均可設(shè)置多個風(fēng)扇，風(fēng)扇錯落安裝在變壓器室兩側(cè)，鼓風(fēng)方向與各散熱組件的散熱通道方向一致，可加速散熱通道內(nèi)的空氣流通速度，顯著增加散熱效果。
[0028]更優(yōu)選地，可根據(jù)箱式變電站的工作環(huán)境差異，相應(yīng)的配置防塵防潮網(wǎng)；此時該箱式變電站可既在該防塵防潮網(wǎng)的保護下相對隔離工作，又可通過該網(wǎng)保持通風(fēng)維持良好的散熱性能。
[0029]本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)的應(yīng)用，上述任一所述的散熱系統(tǒng)，是作為散熱媒介用于箱式變電站中。
[0030]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首創(chuàng)性地采用散熱組件貫穿變壓器側(cè)壁而不與其內(nèi)部連通的散熱方式，以空氣為散熱介質(zhì)，充分利用空氣在散熱通道內(nèi)循環(huán)對流的原理實現(xiàn)自然散熱，低碳環(huán)保，高效節(jié)能，且在不影響箱式變電站主體結(jié)構(gòu)且保證良好自然散熱性能的前提下大為減小了變壓器的體積，散熱翅的配合使用，充分利用了上下多層狀箱式變電站中由于高、低壓開關(guān)室的設(shè)置而相應(yīng)增加的變壓器室的橫向空間，亦有效彌補了因散熱組件的設(shè)置而導(dǎo)致變壓器油減少從而削弱油循環(huán)散熱的不足，將空氣散熱和變壓器油散熱兩種自然散熱方式巧妙有機結(jié)合，極大地提升了箱式變電站內(nèi)的自然散熱性能，變壓器室網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)殼體或開孔隔板與散熱組件的巧妙配合，有利于變壓器室內(nèi)的空氣流通，確保了變壓器室內(nèi)自然風(fēng)對流，改善了變壓器室內(nèi)的自然散熱透氣性能，使得箱式變電站的自然散熱效果達到最佳，因此，具有十分廣闊的應(yīng)用前景和推廣價值。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明提供的用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施例的第一示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明提供的用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)的一種優(yōu)選實施例的第二示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明提供的用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)的另一種優(yōu)選實施例的示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明提供的用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)的另一種優(yōu)選實施例的示意圖；
[0035]圖5為本發(fā)明提供的用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)的另一種優(yōu)選實施例的示意圖；
[0036]圖6為本發(fā)明提供的用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)的另一種優(yōu)選實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進一步詳細、完整地說明。
[0038]實施例1
[0039]圖1和圖2為本發(fā)明提供的一種用于箱式變電站的散熱系統(tǒng)的優(yōu)選實施例示意圖，如圖1和圖2所示，箱式變電站I為上下兩層結(jié)構(gòu)，包括上層的高