專利名稱：節(jié)能型變電站的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力供電領域，尤其涉及一種節(jié)能型變電站。
背景技術：
目前的變電站主要有戶外型、戶內型及少量的地下變電站。對戶外型變電 站來說，配電裝置一般都為戶外式，變電站內只有少量的建筑，如主控制樓、 就地繼保室等；在城市中心，變電站一般為戶內型，所有的電氣設備都在室內。 地下變電站由于土建費用較大，故總的數(shù)量不多。
對變電站建筑來說，目前大都采用框架結構，小型混凝土砌塊等新型墻體 作為框架結構的圍護墻，有的變電站還在使用已不準使用的粘土磚。由于目前 國家、省市的節(jié)能規(guī)范都是針對民用建筑和公共建筑的，尚未對工業(yè)建筑作出 節(jié)能方面的規(guī)定。因此，變電站的設計未采用節(jié)能設計。
目前，電力公司建設的變電站能耗較大。主要體現(xiàn)在兩個方面， 一是在變 電站建設的過程中，大量使用能耗高的水泥、混凝土、磚、鋼材等建筑材料， 因為這些材料在生產過程中本身消耗了大量的能源。
二是在變電站運行過程中，空調、照明、通風、值班人員生活等需消耗 大量的電和水，需消耗大量的能源。
據(jù)統(tǒng)計，在能源消耗中，建筑在其使用過程中所消耗的能量，在社會總消 耗中占有很大的比例。在發(fā)達國家，建筑能耗占社會總能耗的3 0% 5 0%， 我國建筑能耗目前已占社會總能耗的30%左右，并有逐步提高到35%的趨勢。 因此，建筑節(jié)能無疑是節(jié)約能源最有效、最經濟的方法之一。
變電站內的耗能設備主要為生產設備本身的損耗(如變壓器)及站內的照 明、空調、風機等輔助系統(tǒng)的能耗。
目前，在電網內新建的變電站情況來看，無論主變還是站變幾乎全部采用
傳統(tǒng)的低損耗硅鋼片變壓器，又由于變壓器容量一般按滿足遠景最大負荷選 擇，故空載損耗均較大。特別是站用變壓器的容量是按照全站的最嚴重情況下
的負荷來配置的，例如在220kV變電站中為了滿足135kW的消防用水泵啟動的 要求而配置了 500kVA的站用變壓器，在正常情況下， 一座220kV集控站的日 常站用電負荷一般在70A 80A。例如在110kV無人值守的終端變電站中，站 用變壓器的容量為80kVA，在站用變負荷計算統(tǒng)計中可發(fā)現(xiàn)變電站內一次設備 操作用電源110kV、 10kV設備照明、加熱、斷路器彈簧儲能電源及直流裝置 充電電源、控制室內自動化裝置電源的用電負荷約為23.25kVA，其他都是空調 和照明、檢修動力等輔助系統(tǒng)的用電負荷，由此可見站用變壓器的正常情況下 均處于輕載運行狀態(tài)。
照明光源基本還是采用傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈或氣體放電燈，相比新光源 能耗很大。
現(xiàn)有變電站內的空調、風機等輔助設備的啟動均采用人工的方式， 一般選 用風冷分體商用空調機、低噪聲軸流風機。當發(fā)生火警時消防報警系統(tǒng)聯(lián)動切 斷空調及風機的電源，其它情況下，空調及風機需人工關閉電源開關退出運行 狀態(tài)。各運行單位所管轄的變電站的數(shù)量眾多，不可能根據(jù)環(huán)境溫度的變化派 運行人員到現(xiàn)場調整空調及風機的運行工況，使得在空調及風機的一旦開啟就 要保持一段很長的時間，例如空調需在夏季過去后才停止制冷，造成能源的極 大浪費。
例如在220kV變電站，設置空調的房間有監(jiān)控室、通信室、繼保室、35kV 配電裝置室、蓄電池室、辦公室、會議室、休息室、技術資料室等。
又譬如，在110kV變電站內，設置機械通風的房間有電纜層、110kV配 電裝置室、電容器室。
如在220kV變電站內，設置機械通風的房間有電纜層、110kV配電裝置 室、電容器室、站用變室、接地變室。
因此，變電站節(jié)能作為電力生產節(jié)能措施的重要一環(huán)是十分必要的。但現(xiàn) 有技術中，本領域的技術人員未能從整體上開發(fā)變電站節(jié)能的技術。

實用新型內容
有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種 具有良好節(jié)能效果的變電站。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種節(jié)能變電站，包括主變室、控制 室、電容器室及配電裝置室，所述主變室、控制室、電容器室及配電裝置室均 由外墻合圍構成，共用一底座及一頂蓋；所述外墻外側設置有遮陽裝置；所述 控制室及所述配電裝置室內設置有空氣調節(jié)系統(tǒng)；所述外墻為復合節(jié)能墻體， 所述復合節(jié)能墻體由墻主體和保溫結構構成；所述頂蓋為倒置式屋面，自上到 下為保護層、隔離層、保溫層、防水層、結構層。
作為一種改進，節(jié)能變電站中所述外墻上開設有門窗，所述門窗為塑性門 窗框或隔熱鋁型門窗框，所述門窗中設置吸熱玻璃或熱反射玻璃或單片陽光控 制型Low-E玻璃，所述門窗的周邊設置有用于氣密閉的密封體。
作為一種改進，節(jié)能變電站中所述保溫結構由導熱系數(shù)小于0.05W/mh的保 溫材料構成。
作為一種改進，節(jié)能變電站中還包括太陽能熱水系統(tǒng)和/或太陽能光伏發(fā)電 系統(tǒng)。
作為一種改進，節(jié)能變電站中所述遮陽裝置為戶外可調鋁合金百葉簾和/ 或可伸縮外遮陽蓬和/或日光增強型百葉簾和/或太陽能驅動巻閘簾和/或太陽 能驅動風光感應及無線控制窗簾。
作為一種改進，節(jié)能變電站中所述變壓器為巻鐵芯變壓器或非晶合金變壓 器或鐵鈮硼合金變壓器。
作為一種改進，節(jié)能變電站中所述空氣調節(jié)系統(tǒng)為地源熱泵空調系統(tǒng)和/ 或空氣源熱泵空調系統(tǒng)。
本實用新型的節(jié)能變電站由于采用了上述節(jié)能技術手段，綜合多種結合技 術，從建筑物、變電站主要能耗設施等多方面節(jié)約變電站的能耗，與現(xiàn)有技術 中的變電站相比，解決了現(xiàn)有技術隔熱性差、浪費能源、工作安全可靠性易受 影響以及產品整體性較差的缺點，具有結構合理、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、 環(huán)保的有益效果，大大降低了變電站的使用能耗。
以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一 步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。


圖1是本實用新型一具體實施例的結構示意圖2是圖1中倒置式屋頂?shù)慕Y構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供了一種節(jié)能變電站，主要包括主變室1、控
制室2、電容器室及配電裝置室3，還包括位于下方、半地下結構的主變油坑 11及電纜層7。主變室1、控制室2、電容器室及配電裝置室3均由外墻5合 圍構成，共用一底座6及一頂蓋4。
本實用新型的特別之處在于，本實用新型的節(jié)能變電站采用了多種節(jié)能技 術，并使之結合形成一彼此配合作用的新的節(jié)能系統(tǒng)，獲得了比現(xiàn)有技術更良 好的、低能耗的節(jié)能效果。
本實用新型中的外墻5為復合節(jié)能墻體，由墻主體和保溫結構構成。復合 節(jié)能墻體是在墻體主體結構基礎上增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改 善整個墻體的熱工性能。根據(jù)復合材料與主體結構位置的不同，又分為內保溫 復合節(jié)能墻體、外保溫復合節(jié)能墻體及夾心保溫復合節(jié)能墻體。保溫結構由熱 阻值高、導熱系數(shù)小于0.05W/mh的高效保溫材料構成，對外墻的保溫性能增 效明顯。
作為一種變換，外墻5也可以采用單一節(jié)能墻體。單一節(jié)能墻體是通過改 善主體結構材料本身的熱工性能來達到墻體節(jié)能效果，目前常用的墻材中加氣
混凝土、空洞率高的多孔磚或空心砌塊等均可用作單一節(jié)能墻體。
外墻保溫的另一關鍵是在丁字墻、拐角等部位必須另加保溫結構，以避免 產生局部的熱橋。
通過改善建筑物圍護結構的熱工性能，本實用新型中的外墻5達到了夏季 隔絕室外熱量進入室內，冬季防止室內熱量泄出室外，使建筑物室內溫度盡可能接近舒適溫度，以減少通過輔助設備如采暖、制冷設備來達到合理舒適室溫 的負荷，最終獲得節(jié)能變電站整體上的節(jié)能效果。
一般地，在外墻5上開設有門窗51。門窗51為塑性門窗框(或隔熱鋁型 門窗框)，門窗51中設置吸熱玻璃或熱反射玻璃或單片陽光控制型Low-E玻 璃，門窗51的周邊設置有用于氣密閉的密封體。門窗是建筑能耗的關鍵部位， 門窗節(jié)能主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽輻射能三個方面進行。通 過采用密閉材料來提高門窗的氣密閉性， 一般密封條設置在窗框和墻體之間、 窗框和窗扇之間、窗扇和玻璃之間，選材以橡膠條為主，從而實現(xiàn)減少室內外 冷熱氣流的直接交換以減少滲透量的技術目的。通過采用節(jié)能玻璃(如中空玻 璃、熱反射玻璃等)、節(jié)能型窗框(如塑性窗框、隔熱鋁型框等)來增大門窗 的整體導熱系數(shù)來防止室內外溫差的存在以獲得減少傳熱量的技術目的。
外墻5外側還設置有遮陽裝置。遮陽裝置可以包括戶外可調鋁合金百葉簾 和/或可伸縮外遮陽蓬和/或日光增強型百葉簾和/或太陽能驅動巻閘簾和/或 太陽能驅動風光感應及無線控制窗簾等，使外窗的綜合遮陽系數(shù)達到0.4，天 窗的遮陽系數(shù)達到0.2。
如圖2所示，本實用新型中頂蓋4為倒置式屋面，自上到下依次為保護層 41、隔離層42、保溫層43、防水層44、結構層45。屋面由于直接受太陽輻射 面積大、時間長而成為節(jié)能的關鍵部件。由于采用了特殊結構設計的倒置式屋 面，保溫層43放在防水層44的外側，減少了黑色防水層對太陽輻射熱的吸收 和向室外輻射放熱；同時由于屋面結構不直接被太陽輻射，表面溫度升降幅度 也較小，從而改善了屋面層的熱工性能，阻止能量的傳遞。該倒置式屋面同時 還可以結合采用保溫屋面、架空通風屋面、坡屋面、綠化屋面等，以獲得更好 的節(jié)能技術效果。
本實用新型中，控制室2及配電裝置室3等除主變室、電容器室等以外的 房間室內還設置有空氣調節(jié)系統(tǒng)?？諝庹{節(jié)系統(tǒng)為地源熱泵空調系統(tǒng)或空氣源 熱泵空調系統(tǒng)。地源熱泵是一個廣義的術語，包括了使用土壤、地下水和地表 水作為熱源和熱匯的系統(tǒng)，即地下耦合熱泵系統(tǒng)，也叫地下熱交換器地源熱泵 系統(tǒng)、地下水熱泵系統(tǒng)、地表水熱泵系統(tǒng)?？諝庠礋岜脽崴魇菍⒖諝饽芘c熱泵節(jié)能技術有機地結合起來，采用逆卡諾循環(huán)原理，以極少的電能通過熱泵工 作把空氣中的低溫熱能吸收起來，其用電量僅僅是電熱水器的四分之一，燃氣 熱水器的三分之一，是繼燃氣熱水器、電熱水器，太陽能熱水器之后的第四種 熱水器。
本實用新型中，還可以采用相變蓄能罐用做空調相變蓄能裝置。在電力低 谷時開啟空調制冷功能，冷量直接傳入相變蓄能罐中蓄冷，待相變材料相變完 全后，空調器停止運轉，在電力需求高峰時段，利用空氣循環(huán)換熱，將蓄能罐 中的冷量逐步釋放到室內空間；冬季相變材料可以發(fā)揮蓄熱功能，從而實現(xiàn)電 力調峰和節(jié)省電費支出的目的。
本實用新型中還包括太陽能熱水系統(tǒng)和/或太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)8。太陽能 熱水系統(tǒng)由集熱器陣列、儲熱水箱、輔助加熱系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、管道及循 環(huán)系統(tǒng)組合成，可根據(jù)需要隨意設置出水溫度。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)8由光伏 組件、并網逆變器及計量裝置組成，采用逆流并網型系統(tǒng)，全自動運行的方式。 上述的太陽能熱水系統(tǒng)與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)可以分開設置成為獨立系統(tǒng)，也 可以合并設置。
由于綜合應用太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)8，為變電站提供熱 水和空調、照明、通風等用電，剩余電能還可以上傳電網。
本實施例中，變壓器采用了非晶合金變壓器。在本實用新型的其他實施例 中，變壓器也可以為巻鐵芯變壓器或鐵鈮硼合金變壓器。
在本實用新型的其他實施例中，還可以綜合應用LED照明光源、變頻風機
空調、溫濕度控制器等節(jié)能型電氣設備以節(jié)約節(jié)能變電站的站用電，具有更好 的節(jié)能效果。
在變電站的設計中，充分重視環(huán)保。 一是選用低噪聲的設備，選用分體式
主變；二是在建筑方面采取隔聲措施，采用隔聲百葉窗、墻面貼隔聲材料、基 礎底座采取避振措施，如加隔振墊等。三是使變電站與周圍敏感建筑保持必要 的距離，避免變電站的噪聲對其影響。
本實用新型的節(jié)能變電站由于采用了上述節(jié)能技術手段，綜合多種結合技 術，從建筑物、變電站主要能耗設施等多方面節(jié)約變電站的能耗，與現(xiàn)有技術 中的變電站相比，解決了現(xiàn)有技術隔熱性差、浪費能源、工作安全可靠性易受 影響以及產品整體性較差的缺點。具體如，對于110kV變電站，本實用新型的 節(jié)能變電站與現(xiàn)有技術中的變電站相比每年可節(jié)約標煤41.2噸，減少二氧化碳排放79噸。對于220kV變電站，本實用新型的節(jié)能變電站與現(xiàn)有技術中的 變電站相比每年可節(jié)約標煤161. 7噸，減少二氧化碳排放308噸。
因此，本實用新型的節(jié)能變電站具有結構合理、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、 環(huán)保的有益效果，大大降低了變電站的使用能耗。
綜上所述，本說明書中所述的只是本實用新型的幾種較佳具體實施例，以 上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制。凡本技術領域中技術人 員依本實用新型的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實 驗可以得到的技術方案，皆應在本實用新型的權利要求保護范圍之內。
權利要求1、一種節(jié)能型變電站，至少包括主變室、控制室、電容器室及配電裝置室，所述主變室、控制室、電容器室及配電裝置室均由外墻合圍構成，共用一底座及一頂蓋；所述外墻外側設置有遮陽裝置；所述控制室及所述配電裝置室內設置有空氣調節(jié)系統(tǒng)；其特征在于所述外墻為復合節(jié)能墻體，所述復合節(jié)能墻體由墻主體和保溫結構構成；所述頂蓋為倒置式屋面，自上到下為保護層、隔離層、保溫層、防水層、結構層。
2、 如權利要求1所述的節(jié)能型變電站，其特征在于所述外墻上開設有門 窗，所述門窗為塑性門窗框或隔熱鋁型門窗框，所述門窗中設置吸熱玻 璃或熱反射玻璃或單片陽光控制型Low-E玻璃，所述門窗的周邊設置有 用于氣密閉的密封體。
3、 如權利要求1所述的節(jié)能型變電站，其特征在于所述保溫結構由導熱 系數(shù)小于0. 05W/mh的保溫材料構成。
4、 如權利要求1所述的節(jié)能型變電站，其特征在于還包括太陽能熱水系統(tǒng)和/或太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。
5、 如權利要求1至4任一所述的節(jié)能型變電站，其特征在于所述遮陽裝置為戶外可調鋁合金百葉簾和/或可伸縮外遮陽蓬和/或日光增強型百葉 簾和/或太陽能驅動巻閘簾和/或太陽能驅動風光感應及無線控制窗簾。
6、 如權利要求1至4任一所述的節(jié)能型變電站，其特征在于所述變壓器為巻鐵芯變壓器或非晶合金變壓器或鐵鈮硼合金變壓器。
7、 如權利要求1至4任一所述的節(jié)能型變電站，其特征在于所述空氣調節(jié)系統(tǒng)為地源熱泵空調系統(tǒng)和/或空氣源熱泵空調系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種節(jié)能型變電站，至少包括主變室、控制室、電容器室及配電裝置室，所述的主變室、控制室、電容器室及配電裝置室均由外墻合圍構成，共用一底座及一頂蓋；所述外墻外側設置有遮陽裝置；所述控制室及所述配電裝置室內設置有空氣調節(jié)系統(tǒng)；所述外墻為復合節(jié)能墻體，所述復合節(jié)能墻體由墻主體和保溫結構構成；所述頂蓋為倒置式屋面，白上到下為保護層、隔離層、保溫層、防水層、結構層。本實用新型的節(jié)能變電站從建筑物、變電站主要能耗設施等多方面節(jié)約變電站的能耗，具有結構合理、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)保的有益效果，大大降低了變電站的使用能耗。
文檔編號H02B7/00GK201075596SQ20072007345
公開日2008年6月18日 申請日期2007年8月9日 優(yōu)先權日2007年8月9日
發(fā)明者胡萬榮, 尊 龔 申請人:上海電力設計院有限公司;上海市電力公司