一种内置温湿联动散热系统的箱式变电站及其控制方法与流程

本发明涉及箱式变电站，具体为一种内置温湿联动散热系统的箱式变电站及其控制方法。

背景技术：

1、内置温湿联动散热系统的箱式变电站，是一种将传统箱式变电站（预装式变电站）与智能温湿度控制散热系统深度融合的新型电力设备。它通过集成温度传感器、湿度传感器、智能控制器、散热风机、除湿模块（如加热器或冷凝除湿装置）等组件，实现对箱体内部环境（温度与湿度）的实时监测与联动调节，从而保障变压器、开关柜等核心电气设备在最佳工况下运行，延长设备寿命，降低故障率。

2、内置温湿联动散热系统的箱式变电站在工作时，从箱变站中排出的空气存在一定的热量，这些热量不加以利用，会导致热量的浪费，而且冬季外部环境温度较低，需要对进入到箱变站中的空气进行加热后才能输入到箱变站中，这里加热空气需要消耗较多的电能，所以需要一种内置温湿联动散热系统的箱式变电站及其控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种内置温湿联动散热系统的箱式变电站及其控制方法，解决了箱式变电站运行中排出空气热量浪费、冬季加热进气能耗高以及冷凝水未有效利用的问题，通过余热回收、温湿联动控制和水资源循环利用，实现了节能降耗与环保提升。

2、为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案；

3、一种内置温湿联动散热系统的箱式变电站，包括箱变站，所述箱变站的内部设置有变压器室、低压室以及高压室，所述箱变站的顶部与底部均固定连接有气盒，两个所述气盒的相对一侧均固定连接有多个与其相连通的导管，两组所述导管的一端均与变压器室、低压室以及高压室相连通，所述箱变站的左侧固定连接有安装柜，所述安装柜的内壁固定连接有加湿器、除湿器以及换热器，所述箱变站的左侧固定连接有与其相连通的进气管，所述进气管上安装有风机以及湿度传感器，顶部所述气盒的左侧固定连接有与其相连通的进风管，所述进风管的左端贯穿并延伸至安装柜的内部，所述进风管的左端以及进气管的右端均为封闭状态，底部所述气盒的左侧固定连接有与其相连通的出风管，所述出风管的左端贯穿并延伸至安装柜的左侧，所述换热器的两个冷端口以及两个热端口均分别固定连接有冷管以及热管，两个所述冷管的顶端分别与进气管底部以及除湿器的进气口相连通，右侧所述热管的底端与出风管相连通，左侧所述热管的底端贯穿并延伸至安装柜的左侧，所述除湿器的出气口固定连接有气管一，所述气管一的顶端与进风管相连通，所述加湿器的进气口与出气口均固定连接有气管二，两个所述气管二的顶端分别与进气管以及进风管相连通，右侧所述冷管与进风管之间连通有气管三，两个所述冷管、两个气管二、一个气管一、一个气管三、右侧的热管以及出风管上均安装有电磁阀，顶部所述气盒上设置有温控机构，所述安装柜的内壁固定连接有控制加湿器、除湿器、风机、湿度传感器以及电磁阀启闭的控制器，所述控制器内部集成有湿度分析模块，所述湿度分析模块的输入端与湿度传感器信号连接，所述温度湿度分析模块的输出端与控制器信号连接。

4、作为上述技术方案的进一步描述：

5、所述温控机构包括温度传感器，所述温度传感器的底部与进风管固定连接，所述温度传感器的探头贯穿并延伸至进风管的内部，所述控制器的内部集成有温度分析模块，所述温度传感器的输出端与温度分析模块信号连接，顶部所述气盒的内壁固定连接有电热板以及制冷片，所述电热板以及制冷片的输入端均与控制器信号连接，所述制冷片的吸热面位于顶部的气盒内部，所述制冷片的散热面贯穿并延伸至顶部的气盒的背面，顶部所述气盒的背面有用于对制冷片散热的风扇。

6、作为上述技术方案的进一步描述：

7、所述进气管的左端套设有与其螺纹连接的圆筒，所述圆筒的内壁固定连接有过滤板。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、所述进气管的内壁固定连接有压力传感器，所述安装柜的内壁固定连接有报警器，所述压力传感器的输出端与报警器信号连接。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、所述箱变站的内部开设有三个腔体，三个所述腔体的内壁均与顶部的导管相连通，三个所述腔体的内壁均开设有均匀分布的出气孔，所述出气孔分别与变压器室、低压室以及高压室相连通。

12、作为上述技术方案的进一步描述：

13、所述安装柜的内壁固定连接有水箱，所述换热器的冷凝水管与水箱相连通，所述水箱的左侧固定连接有横管，所述横管的左端贯穿并延伸至安装柜的左侧，所述横管上安装有阀门，所述水箱的顶部固定连接有与其相连通的加液管，所述加液管的顶端与加湿器的加液口固定连接，所述加液管上安装有水泵，所述加湿器的输出端与控制器信号连接，所述控制器的输出端与水泵信号连接。

14、本发明还提供：一种内置温湿联动散热系统的箱式变电站控制方法，适用于上述一种内置温湿联动散热系统的箱式变电站，包括以下步骤：

15、s1、工作开始时，控制器控制风机启动，风机会将外界的空气抽入到进气管中，空气流动时，湿度传感器会对空气的湿度进行检测，并将检测的数据发送给湿度分析模块；

16、s2、湿度分析模块将实时状态湿度与设置的阈值湿度进行对比，实时湿度高于阈值湿度，湿度分析模块会对控制器发送过湿信号，实时温度低于阈值湿度，湿度分析模块会对控制器发送湿度过低信号，实时温度在正常范围内，湿度分析模块会对控制器发送湿度正常信号；

17、s3、控制器接收到过湿信号后，控制器会开启两个冷管、右侧热管以及气管一上的电磁阀；

18、s4、空气会从进气管流入到左侧的冷管中，空气会在换热器中流动，最终从右侧冷管流入到除湿器中；

19、s5、空气进入到除湿器内部，控制器会开启除湿器，除湿器会对空气进行除湿，除湿后的空气会通过气管一进入到进风管中，最终除湿空气会进入到顶部气盒内部；

20、s6、除湿后的空气进入到顶部气盒内部后，温度传感器会检测空气的温度，并将检测到温度数据发送给温度分析模块，温度分析模块会将实时状态温度与设备的阈值湿度进行对比，实时湿度高于阈值湿度，温度分析模块会对控制器发送过热信号，实时温度低于阈值温度，温度分析模块会对控制器发送温度过低信号，实时温度处于正常范围，温度分析模块会对控制器发送温度正常信号；

21、s7、当控制器接收到过热信号时，控制器会开启制冷片对空气温度进行降温；当控制器接收到温度过低信号时，控制器会开启电热板对温度进行加热；当控制器接收到温度正常时，制冷片与电热板均处于关闭状态；

22、s8、顶部气盒内部温度会被调节到正常值，温度正常的空气会从顶部的导管进入到变压器室、低压室以及高压室中，然后空气会从底部的导管排入到底部的风盒中，空气流动会将变压器室、低压室以及高压室中温度以及湿度进行调节，完成对变压器室、低压室以及高压室的通风；

23、s9、从变压器室、低压室以及高压室排出的空气会从出风管流入到右侧的热管中，该空气会在换热器中流动，最终从左侧热管排空；

24、s10、从变压器室、低压室以及高压室排出的空气中的余热会通过换热器对进入到除湿器中的外部空气进行加热，外部空气加热后，其相对湿度会降低，除湿器的功率以及能耗会降低；

25、s11、控制器如果接收到湿度过低的信号后，控制器会开启两个气管二以及一个出风管上的电磁阀，外部空气会从进气管流入到加湿器中，控制器会开启加湿器，加湿器会对空气进行加湿，将外部空气加湿到正常湿度，加湿后的空气会进入到顶部的气盒中；

26、s12、控制器如果接收到湿度正常的信号后，控制器会开启左侧的冷管、一个出风管以及一个气管三上的电磁阀，带有余热的空气直接排出，外部空气仅从换热器经过，最终通过气管三以及进风管流入到顶部气盒内部，不对空气湿度进行处理。

27、相比于现有技术，本发明的优点在于：

28、本方案从变压器室、低压室以及高压室排出的空气中的余热会通过换热器对进入到除湿器中的外部空气进行加热，外部空气加热后，其相对湿度会降低，除湿器的功率以及能耗会降低，进而有效的降低除湿器的用电量，提升装置的环保能力；

29、在环境湿度正常，温度较低时，外部的空气进入到换热器中与排出空气进行热交换，空气温度会升高，进而有效的降低电热板的能耗，提升装置的环保能力；

30、换热器的冷凝水通过冷凝水管流入到水箱中进行收集，水泵可以将冷凝水通过加液管抽入到加湿器的水盒中，进而实现自动补水的效果，同时，可以对冷凝水进行重复利用，提升装置的环保能力。