基于过载预警系统的数字化温控变电站的制作方法

1.本发明涉及变电设施技术领域，具体涉及基于过载预警系统的数字化温控变电站。


背景技术：

2.经济社会快速发展的过程中，对电力的需求量会越来越大，尤其是在城市变配电技术领域，城市生产生活的用电负荷不断加大，配电变压器的自身容量以及用电负荷的不断变化都影响着变电站的工作效能，在变电站的变压器长时间发生过载的情况下，变配电器件会加速老化，运行能力逐渐变差，故障频发，甚至会造成大面积的停电事故，带来严重的经济损失。因此，如何对变压器进行过载降温成为该技术领域被长期关注和研究的热点问题，现有变压器一般通过油冷翅片进行散热，其散热能力在过载量大时，会产生散热不足，因此仅仅依靠现有的简单阈值设定和人工经验判断进行过载散热，难以即时准确高效地进行散热。为了提高电网的运行能力，特别是针对高负荷时段电网的高效能运行要求，现在急需一种具备高效能散热手段且具备一般普适性的基于过载预警系统的数字化温控变电站。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足，提供基于过载预警系统的数字化温控变电站。
4.本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，本发明公开了基于过载预警系统的数字化温控变电站，包括变压器本体及其过载预警系统，所述变压器本体的前后左右均设有外散热翅片部，所述变压器本体的顶部和底部均设有变压器盖板，所述变压器本体底部的变压器盖板下方设有基座，所述外散热翅片部包括翼型油冷散热翅片，所述外散热翅片部的顶部和底部分别封装有上端板和下端板，所述外散热翅片部的外侧封装有外封板，所述外散热翅片部的进风口处安装有喇叭口式组合型的双通道集风罩，所述双通道集风罩包括外导板和内导板，所述外导板和内导板均竖向设置，所述外导板包括对称的两块竖板，所述内导板的横向截面呈y型，所述变压器本体的相邻两个外散热翅片部的进风口共用一个双通道集风罩，所述外散热翅片部的上端中部设有水汽收集端盖，所述水汽收集端盖穿过所述上端板与所述翼型油冷散热翅片连接而形成并排水汽收集口，所述水汽收集端盖外端连接有水汽回热管，所述水汽回热管的末端连接有热交换器，所述热交换器包括储水箱，所述双通道集风罩的外侧设有循环水雾风炮系统，所述循环水雾风炮系统连接有循环连接管，所述循环水雾风炮系统通过循环连接管与所述热交换器相连，所述热交换器用于对热蒸汽冷却并为所述循环水雾风炮系统提供循环冷水，所述过载预警系统包括数据采集控制中心、水雾降温强度控制模块和温度反馈控制模块，所述数据采集控制中心包括过载量预警显示模块，所述温度反馈控制模块包括实时温度显示模块。
5.进一步，所述外散热翅片部包括两组左右对称排布的翼型油冷散热翅片，每组翼
型油冷散热翅片均间隔分布而形成并排上转式通风道，所述翼型油冷散热翅片由连为一体的横斜板和竖斜板组成，所述翼型油冷散热翅片的竖向截面呈钝角折弯状。
6.进一步，所述横斜板由内而外向下倾斜，每组翼型油冷散热翅片的横斜板均等间隔且互相平行，每组翼型油冷散热翅片的横斜板和竖斜板的折弯点在竖向截面内均在同一直线上，每组翼型油冷散热翅片的竖斜板的上端均与所述水汽收集端盖相连。
7.进一步，所述横斜板和竖斜板均为与变压器本体的油冷散热系统相连通且固定连接的通油腔体结构，所述横斜板和竖斜板均为背向所述变压器本体水平向外延伸体。
8.进一步，所述上端板、下端板、外封板和双通道集风罩均通过可拆卸组件活动安装在所述外散热翅片部的外侧，所述外散热翅片部通过上端板、下端板、外封板和变压器本体外侧围成单向风道。
9.进一步，所述变压器本体的左前侧、右前侧、右后侧、左后侧均设有循环水雾风炮系统和热交换器，所述变压器本体的左前侧、右前侧、右后侧、左后侧的循环水雾风炮系统和热交换器依次形成第一循环降温工作机组、第二循环降温工作机组、第三循环降温工作机组和第四循环降温工作机组。
10.进一步，所述变压器本体前侧的外散热翅片部通过水汽回热管与第一循环降温工作机组连接，所述变压器本体左侧的外散热翅片部通过水汽回热管与第四循环降温工作机组连接，所述变压器本体后侧的外散热翅片部通过水汽回热管与第三循环降温工作机组连接，所述变压器本体右侧的外散热翅片部通过水汽回热管与第二循环降温工作机组连接。
11.进一步，所述数据采集控制中心设有过载时段采集单元、温度连续采样单元和电流连续采样单元，所述数据采集控制中心用于在计算机控制系统的驱动下采集指定的时段信息、以及温度和电流信息并通过运算得出过载量，所述水雾降温强度控制模块可根据过载量调节水雾降温的强度，所述温度反馈控制模块用于将实时温度数据与过载量进行比对计算得出相应温度控制信号并反馈给水雾降温强度控制模块。
12.进一步，所述数据采集控制中心连接有历史运行参数计算模块，所述历史运行参数计算模块用于将指定时段的运行状态参数与历史时段的正常状态参数进行比对计算从而得出用于调控水雾降温强度的过载量。
13.本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明通过密排设置的弯折形的翼型油冷散热翅片实现了在外部的循环水雾风炮系统作用下的强制降温过程，不但提高了单位表面的散热接触面积，而且大风量循环的方式提高了翼型油冷散热翅片热交换速度；本技术的外散热翅片部外部的外封板，上端板和下端板可根据使用环境进行拆卸，不但充分考虑到了使用环境的复杂性，而且降低了一般使用场景下的使用成本，具有普遍适用性；本技术采用的基于过载预警系统的多机组同步循环散热的方式，能够增强设备的集约型和循环性能，降低使用成本，并具备预降温效能。
附图说明
14.图1是本发明的变压器本体1的外侧各温控部件连接关系原理示意图；图2是本发明的第一循环降温工作机组a1、第二循环降温工作机组a2、第三循环降温工作机组a3和第四循环降温工作机组a4与变压器本体1的相对位置布局俯视示意图；
图3是本发明的过载预警系统的温控原理示意图；图4是本发明的过载过程的时间电流关系示意图；1-变压器本体，11-变压器盖板，12-基座，2-外散热翅片部，21-上端板，22-下端板，23-翼型油冷散热翅片，24-双通道集风罩，241-外导板，25-外封板，3-水汽收集端盖，4-水汽回热管，5-热交换器，6-循环水雾风炮系统，61-循环连接管，a1-第一循环降温工作机组，a2-第二循环降温工作机组，a3-第三循环降温工作机组，a4-第四循环降温工作机组。
具体实施方式
15.如图1-4所示，本发明所公开的基于过载预警系统的数字化温控变电站，包括变压器本体1及其过载预警系统，所述变压器本体1的前后左右均设有外散热翅片部2，所述变压器本体1的顶部和底部均设有变压器盖板11，所述变压器本体1底部的变压器盖板11下方设有基座12，所述外散热翅片部2包括翼型油冷散热翅片23，具体地，为了达到更佳的油冷水冷内外复合循环散热效果，上述的外散热翅片部2具体包括两组左右对称排布的翼型油冷散热翅片23，每组翼型油冷散热翅片23均间隔分布而形成并排上转式通风道，所述翼型油冷散热翅片23由连为一体的横斜板和竖斜板组成，所述翼型油冷散热翅片23的竖向截面呈钝角折弯状，横斜板由内而外向下倾斜，每组翼型油冷散热翅片23的横斜板均等间隔且互相平行，每组翼型油冷散热翅片23的横斜板和竖斜板的折弯点在竖向截面内均在同一直线上，每组翼型油冷散热翅片23的竖斜板的上端均与所述水汽收集端盖3相连。横斜板和竖斜板均为与变压器本体1的油冷散热系统相连通且固定连接的通油腔体结构，所述横斜板和竖斜板均为背向所述变压器本体1水平向外延伸体。
16.为了提高翼型油冷散热翅片23的通用性，并降低配备过程中的使用成本，所述外散热翅片部2的顶部和底部可分别封装有上端板21和下端板22，所述外散热翅片部2的外侧封装有外封板25，上端板21、下端板22、外封板25和双通道集风罩24均通过可拆卸组件活动安装在所述外散热翅片部2的外侧，所述外散热翅片部2通过上端板21、下端板22、外封板25和变压器本体1外侧围成单向风道，通过该种方式，电力设备人员可以根据变电站的工况条件进行有选择性地散热，当变电站的运行负荷较小或外界环境温度较低时，此时上端板21、下端板22、外封板25均无需安装在变压器本体1上，变电站的变压器本体1外侧通过密排的翼型油冷散热翅片23进行直接散热，该种使用方式与现有普通的变压器散热情形相类似，从而提高了该种变压器在普通使用环境下的普适性，降低了安装维护等使用成本；而当变电站的运行负荷较小或外界环境温度较低时，例如夏季线路的用电器增多，变压器负荷急剧增大，此时上述上端板21、下端板22、外封板25和变压器本体1外侧围成单向风道，从而形成外部强制风炮散热循环过程，从而在加大循环通风量的基础上，还进一步保证了单位散热面积的热交换效率，极大提高上述翼型油冷散热翅片23的综合散热效率。
17.为了进一步提高循环水雾风炮系统6的使用效率，本技术的变压器本体1四个对角方向上采用降温管路的循环连接，即变压器本体1的左前侧、右前侧、右后侧、左后侧均设有循环水雾风炮系统6和热交换器5，所述变压器本体1的左前侧、右前侧、右后侧、左后侧的循环水雾风炮系统6和热交换器5依次形成第一循环降温工作机组a1、第二循环降温工作机组a2、第三循环降温工作机组a3和第四循环降温工作机组a4。压器本体前侧的外散热翅片部2通过水汽回热管4与第一循环降温工作机组a1连接，所述变压器本体1左侧的外散热翅片部
2通过水汽回热管4与第四循环降温工作机组a4连接，所述变压器本体1后侧的外散热翅片部2通过水汽回热管4与第三循环降温工作机组a3连接，所述变压器本体1右侧的外散热翅片部2通过水汽回热管4与第二循环降温工作机组a2连接。上述连接方式充分利用了外散热翅片部2的进风口处安装有的喇叭口式组合型的双通道集风罩24，减少了循环水雾风炮系统6的重复设置，降低了设备的采购成本，提高了循环水雾风炮系统6的降温效率，具体地双通道集风罩24包括外导板241和内导板，所述外导板241和内导板均竖向设置，所述外导板241包括对称的两块竖板，所述内导板的横向截面呈y型，所述变压器本体1的相邻两个外散热翅片部2的进风口共用一个双通道集风罩24。而外散热翅片部2的上端中部设有水汽收集端盖3，所述水汽收集端盖3穿过所述上端板21与所述翼型油冷散热翅片23连接而形成并排水汽收集口，所述水汽收集端盖3外端连接有水汽回热管4，所述水汽回热管4的末端连接有热交换器5，所述热交换器5包括储水箱，所述双通道集风罩24的外侧设有循环水雾风炮系统6，所述循环水雾风炮系统6连接有循环连接管61，所述循环水雾风炮系统6通过循环连接管61与所述热交换器5相连，所述热交换器5用于对热蒸汽冷却并为所述循环水雾风炮系统6提供循环冷水。
18.所述过载预警系统包括数据采集控制中心、水雾降温强度控制模块和温度反馈控制模块，所述数据采集控制中心包括过载量预警显示模块，所述温度反馈控制模块包括实时温度显示模块，从而达到了自动过载预警与降温强度自动可控制的技术效果，该过载预警系统的基本构成及原理为：数据采集控制中心设有过载时段采集单元、温度连续采样单元和电流连续采样单元，所述数据采集控制中心用于在计算机控制系统的驱动下采集指定的时段信息、以及温度和电流信息并通过运算得出过载量，所述水雾降温强度控制模块可根据过载量调节水雾降温的强度，所述温度反馈控制模块用于将实时温度数据与过载量进行比对计算得出相应温度控制信号并反馈给水雾降温强度控制模块。数据采集控制中心连接有历史运行参数计算模块，所述历史运行参数计算模块用于将指定时段的运行状态参数与历史时段的正常状态参数进行比对计算从而得出用于调控水雾降温强度的过载量。
19.实际变电站运行过程中，以夏季高温较高并时常发生过载的使用环境为例，计算机控制系统的数据采集控制中心采集当下一个时间段的温度电流信息，并根据计算机算法在计算机系统内拟合生成当前时间段的电压器内部的时间电流变化曲线，并通过该曲线近似加权计算得到相应的过载量参考值，通过该参考值同时控制多个降温机组一起进行外部强制水炮降温循环过程，直到变压器本体1内部达到指定的正常运行参考温度值，并且根据过载量的分析，即使现在的温度低于参考温度值，也可提前进行降温，由于变压器的过载升温具有一定的滞后性，通过该种方式即可达到智能化的预先降温功能。
20.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。