本實用新型涉及電力設備維護技術領域，特別是涉及一種變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)。

背景技術：

隨著城市建設的飛速發(fā)展，城市用電量呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，城市用電負荷密度增大，變電站也越來越多，電容器作為變電站中的重要設備，也廣泛地被安裝、設置在城市中。

現(xiàn)有變電站建筑物中電容器的發(fā)熱量，主要通過其自帶的冷卻系統(tǒng)傳遞至室外，同時，部分熱量散發(fā)至變電站的電容電抗器室內的環(huán)境中。傳統(tǒng)的變電站的設計中，兩組電容器、電抗器同個室內放置，會產(chǎn)生較大的熱量。若兩組同時運行，室內溫度可高達40度，容易導致并聯(lián)點電容器單體損壞及熔斷器熔斷，給電網(wǎng)運行帶來安全隱患。

目前，為降低變電站電容電抗器室的室內溫度，通常采用風機抽出熱量至室外，或安裝空調給室內降溫，或將石墻改造為網(wǎng)門，通過自然通風散熱。但是，采用風機抽出熱量的方式，散熱效果不佳，且風機的電機運行或吸收大量的無功功率，對電容器的投切帶來一定影響。采用空調降溫的方式，安裝簡便，且降溫效果好，但投入成本高，且室內灰塵多，空調維護工作量大，同時，空調壓縮機堵轉經(jīng)常是造成電壓延遲恢復的原因，空調吸收大量無功功率后，加速了電網(wǎng)電壓的奔潰。采用改造石墻的方式，改造過程中容易損壞設備，且降溫效果不佳，室內容易進入小動物，給電網(wǎng)運行帶來隱患。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)的電容電抗器室變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)換熱效果不佳、吸收大量無功功率，給電網(wǎng)運行帶來隱患的問題，提供一種成本低、吸收無功功率少且散熱效果好的變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)。

一種變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)，裝設于變電站的電容電抗器室，所述變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)包括第一換熱器、第二換熱器及動力裝置，所述第一換熱器及所述第二換熱器分別位于所述電容電抗器室內側和所述電容電抗器室外側，所述第一換熱器與所述第二換熱器均具有供換熱介質流動的換熱管路，所述第一換熱器的換熱管路與所述第二換熱器的換熱管路彼此連通，以形成換熱回路，所述動力裝置位于所述換熱回路中，以提供使換熱介質在所述第一換熱器及所述第二換熱器之間循環(huán)流動的動力的動力裝置。

在其中一實施例中，所述第一換熱器與所述第二換熱器均包括固定板及所述換熱管路，所述換熱管路焊接于所述固定板一側，且沿所述固定板的縱長方向及高度方向盤繞。

在其中一實施例中，所述固定板為鋁固定板，所述換熱管路為換熱鋁管。

在其中一實施例中，所述換熱管路包括沿所述固定板縱長方向延伸，且沿所述固定板高度方向間隔設置的多根子換熱管路，以及用于連通相鄰兩根子換熱管路的駁接管路，所述駁接管路焊接于相鄰兩根所述子換熱管路之間。

在其中一實施例中，所述駁接管路氬弧焊焊接于相鄰兩根所述子換熱管路之間。

在其中一實施例中，所述換熱介質為航天油。

在其中一實施例中，所述變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)還包括油位觀察窗，所述油位觀察窗設置于所述換熱回路上，且位于所述電容電抗器室外側。

在其中一實施例中，所述變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)還包括用于驅動所述動力裝置的驅動裝置，所述驅動裝置為永磁同步電機。

在其中一實施例中，所述變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)還包括溫度控制裝置，所述溫度控制裝置設置于所述電容電抗器室內側，并與所述驅動裝置連接，用于根據(jù)所述電容電抗器室內側的溫度，控制所述驅動裝置的開啟與關閉。

在其中一實施例中，所述溫度控制裝置包括溫度傳感器、單片機及繼電器，所述單片機分別與所述溫度傳感器與所述繼電器連接，所述繼電器與所述驅動裝置連接，所述單片機用于將所述溫度傳感器監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)與預設溫度值進行比較，以發(fā)送開啟控制命令或關閉控制命令至所述繼電器。

上述變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)，通過換熱介質在第一換熱器和第二換熱器的換熱管路內循環(huán)流動，將電容電抗器室內側的熱量轉移至電容電抗器室外側，相比風機式及空調式的降溫模式，成本低、換熱效率佳，且吸收的無功功率小，降低了電網(wǎng)電壓的崩潰的可能性，以及電網(wǎng)恢復的難度。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施方式中的換熱結構示意圖；

圖2為圖1所示的變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)中的溫度控制裝置的結構框圖。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳的實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，本實用新型提供一種變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)10，該變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)10裝設于變電站的電容電抗器室，以實現(xiàn)電容電抗器室內與室外的換熱，從而降低電容電抗器室內的溫度。

該變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)10包括分別位于電容電抗器室內側及電容電抗器室外側的第一換熱器12和第二換熱器14，該第一換熱器12與第二換熱器14均具有供換熱介質流動的換熱管路16，該第一換熱器12的換熱管路16與第二換熱器14的換熱管路16彼此連通，以形成一換熱回路。該變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)10還包括動力裝置15，該動力裝置15位于換熱回路中，以提供使換熱介質在第一換熱器12和第二換熱器14之間循環(huán)流動的動力。

如此，通過換熱介質在第一換熱器12和第二換熱器14的換熱管路16內循環(huán)流動，將電容電抗器室內側的熱量轉移至電容電抗器室外側，相比風機式及空調式的降溫模式，成本低、換熱效率佳，且吸收的無功功率小，降低了電網(wǎng)電壓的崩潰的可能性，以及電網(wǎng)恢復的難度。

本實施例中，該第一換熱器12為吸熱裝置，第二換熱器14為散熱裝置，動力裝置15為油泵，具體是永磁同步電動泵，換熱介質為航空油，具體為克拉瑪依25號航天油。第一換熱器12裝設于電容電抗器室內側，并位于電容器或電抗器圍網(wǎng)外，在其他一些實施例中，亦可裝設于圍網(wǎng)或墻壁上。該第二換熱器14裝設于電容電抗器室外側，并位于較為陰涼處，固定于電容電抗器室的墻壁外側，亦可獨立固定于電容電抗器室的外側。

第一換熱器12與第二換熱器14之間通過兩根連接管路18a、18b連接，其中一根連接管路18a一端與第一換熱器12的換熱管路16的出液口連接，另一端穿設電容電抗器室內的密閉鐵窗22，并與第二換熱器14的進液口連接。另一根連接管路118b一端與第一換熱器12的進液口連接，另一端穿設電容電抗器室內的密閉鐵窗22，并與第二換熱器14的出液口連接。該動力裝置15位于與第二換熱器14進液口連接的連接管路18b上，將第一換熱器12的換熱管路16的換熱介質抽送至第二換熱器14，經(jīng)過換熱器送入第一換熱器12，形成前述的換熱回路。

本實施例中，通過電鉆和液壓鉆在電容電抗器室的密閉鐵窗22開設有四個孔(圖未標)，兩根連接管路18a、18b分別穿設對應的兩個孔，另外兩個孔供傳送動力裝置15所需電力的絕緣導線穿過。具體到一個實施方式中，供連接管路18a、18b穿設的孔徑為32毫米，供絕緣導線穿設的孔徑為4毫米，在連接管路18a、18b與絕緣導線穿設后，使用結構膠封堵孔的縫隙，以對連接管路18a、18b與絕緣導線進行固定。

優(yōu)選地，該第一換熱器12與第二換熱器14均包括固定板11及換熱管路16，該換熱管路16焊接于固定板11一側，且沿固定板11的縱長方向及高度方向盤繞。本實施例中，該固定板11為鋁板，呈正方形，換熱管為換熱鋁管，該固定板11為邊長為0.5米，厚度為0.5毫米的正方形鋁板。如此，可快速吸收熱量，且鋁材料為非導磁材料，不受電抗影響，不產(chǎn)生渦流發(fā)熱。

該換熱管包括沿固定板11縱長方向延伸，且沿固定板11高度方向間隔設置的多根子換熱管路(圖未標)，以及用于連通相鄰兩根子換熱管路的駁接管路(圖未標)，該駁接管路焊接于相鄰兩根子換熱管路之間。具體到一個實施方式中，該子換熱管路為外徑為25毫米，內徑為18毫米的鋁管，該駁接管路為外徑為30毫米，內徑為25.5毫米，長度為10厘米鋁管。如此，使換熱管路16大致呈S狀盤繞，增加了換熱管路16與固定板11的接觸面積，從而提高了換熱效果。

其中，該駁接管路氬弧焊焊接于相鄰兩根子換熱管路之間。具體地，在駁接處使用氬弧焊焊鋁密封，如此，使焊材不能與空氣中的氧氣接觸，從而防止了焊接的氧化。需要注意的使，焊接過程中不能使鋁管熔斷，不可持續(xù)焊接作業(yè)，應當間斷使鋁管冷卻。可以理解，在其他一些實施例中，該駁接管路也可通過風焊焊接于駁接處。

本實施例中，在設有動力裝置15的連接管路18b上還設有油位觀察窗13，該油位觀察窗13水平安裝，以便于工作人員觀察連接管路內部的油流及油位的情況。具體到一個實施方式中，該油位觀察窗13為內徑為25.5毫米，外徑為30毫米，長度為10厘米的耐高溫的有機玻璃套接于連接管路18b上，并在套接的縫隙處涂抹結構膠固定。可以理解的是，本實施例中，該油位觀察窗13設置于動力裝置15一側的連接管路18b上，在其他一些實施例中，也可設置于其他位置，在此不作限定，能便于實時準確觀察油位及油流狀況即可。

優(yōu)選地，該變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)10還包括用于驅動動力裝置15的驅動裝置(圖未示)，該驅動裝置為永磁同步電機。如此，可驅動動力裝置15提供換熱介質循環(huán)流動換熱的動力，且不會吸收大量容性無功功率，進一步降低了電網(wǎng)電壓的崩潰的可能性，以及電網(wǎng)恢復的難度。本實施例中，該驅動裝置采用220V和4平方毫米的絕緣導線供電，其絕緣導線穿設于電容電抗器室的密閉鐵窗22上開設的孔，并與電網(wǎng)接入。

優(yōu)選地，該變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)10還包括溫度控制裝置17，該溫度控制裝置17設置于電容電抗器室內側，并與驅動裝置連接，用于根據(jù)電容電抗器室內側的溫度，控制所述驅動裝置的開啟與關閉。電抗器運行時溫度過高，會使電容器的介質在電和熱的作用下不斷發(fā)生電老化、熱老化和電化學老化，從而使電容器的各項性能逐漸變壞，甚至失效。因此，通過設置溫度控制裝置17，可將電容電抗器室內側的溫度控制在一定的范圍內，保證了電力設備的正常運行，提高了電網(wǎng)運行的可靠性。

本實施例中，請參閱圖2，該溫度控制裝置17設置于驅動裝置的火線處，其包括溫度傳感器172、單片機174及繼電器176，該單片機174分別與溫度傳感器172與繼電器176連接，繼電器176與驅動裝置連接，該單片機174用于將溫度傳感器172監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)與預設溫度值進行比較，以發(fā)送開啟控制命令或關閉控制命令至繼電器176。

具體到一個實施例中，該單片機174內預存的溫度值設置為33度，當溫度傳感器172監(jiān)測的溫度高于33度，則發(fā)送開啟控制命令至繼電器176，從而控制啟動驅動裝置，進而驅動動力裝置15提供換熱介質循環(huán)的動力。當溫度傳感器172監(jiān)測到的溫度低于33度，則發(fā)送關閉控制命令至繼電器176，從而控制關閉驅動裝置。

如此，可自動根據(jù)電容電抗器室的溫度控制驅動裝置的開啟與關閉，提高了驅動裝置與動力裝置15的使用壽命，且進一步地減少了吸收大量的無功功率。

上述變電站用室內無功補償冷卻系統(tǒng)10，通過換熱介質在第一換熱器12和第二換熱器14的換熱管路16內循環(huán)流動，將電容電抗器室內側的熱量轉移至電容電抗器室外側，相比風機式及空調式的降溫模式，成本低、換熱效率佳，且吸收的無功功率小，降低了電網(wǎng)電壓的崩潰的可能性，以及電網(wǎng)恢復的難度。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。