本實用新型屬于配電技術領域，特別涉及一種能自動調節(jié)溫度和滅火的箱式變電站。

背景技術：

箱式變電站目前是當前電網改造和變電站建設的主要方向。箱式變電站可以是一個整體型箱殼，也可以是兩個、三個或多個箱體組成的分體型箱殼，為了延長設備檢修周期，甚至為了達到免維護的要求，箱式變電站所有的進出線纜孔均為封堵狀態(tài)，以便防止小動物進入箱體內部從而造成事故。運行的時候在箱式變電站中會產生大量的熱量，因此內部的散熱、通風問題是箱式變電站設計中的重要問題。由于箱式變電站處于全封閉的狀態(tài)下，炎熱夏季強烈的日光輻射會造成箱式變電站內部的溫度過高，一般是設置有導熱系數(shù)低的隔熱材料作填料。但隔熱填料雖然能防止炎熱夏季強烈的日光輻射，但是同時也阻礙了箱式變電站中電氣設備運行時所產生的大量熱量的散發(fā)，導致箱式變電站內部溫度過高，影響設備壽命和設備運行?，F(xiàn)有技術中通過在箱式變電站頂部加裝反光膜的設計，可以將陽光光線反射出去，減少陽光帶來的熱量，通過儲液管和散熱管的設計，利用儲液管內的水分吸收變電站本體的熱能，變成蒸汽上升至散熱管，散熱管被外界的冷空氣進行冷卻，可以起到散熱節(jié)能的所用，但如果外界空氣過高不能及時冷卻，仍然會導致內部絕緣體老化加速。另外，由于箱式變電站為無人值守運行，箱體內因為包含許多電纜、各種電路，仍然存在火災隱患，一旦發(fā)生火災，不利于早發(fā)現(xiàn)，也不利于火災的撲救，并且當火災發(fā)生時，從工作人員發(fā)現(xiàn)火情至作出響應需要一定的時間，無法及時撲滅火災，造成大規(guī)模事故的發(fā)生。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在于提出一種能自動調節(jié)溫度和滅火的箱式變電站，當箱式變電站內部溫度異常時，控制模塊能夠自動啟動散熱裝置或加熱裝置并進行報警，可解決因溫度上升問題而造成的設備的溫升超標或者工作環(huán)境溫度過低從而影響設備的使用壽命及安全性的問題。并且，當檢測到火災發(fā)生時，自動啟動滅火裝置，及時撲滅火災并同時發(fā)出報警信號，防止造成大規(guī)模事故。

為達到上述目的，本實用新型的方案如下：

一種能自動調節(jié)溫度和滅火的箱式變電站，其包括：箱體、底座和頂蓋，位于所述箱體內部的控制模塊、測量模塊、散熱裝置、加熱裝置、報警模塊、自動滅火裝置、存儲模塊、傳輸模塊、高壓室、變壓器室和低壓室，

所述底座位于箱體的下方，用于支撐所述箱體，所述頂蓋蓋在所述箱體的上方，用于保護箱體；

所述箱體的第一側壁上設有至少一個進氣窗，在與所述第一側壁相對的第二側壁上設有至少一個出氣窗，所述進氣窗距離底座的高度和所述出氣窗距離底座的高度具有高度差；所述出氣窗的數(shù)量大于或等于進氣窗的數(shù)量；

控制模塊分別與所述測量模塊、散熱裝置、加熱裝置、報警模塊和自動滅火裝置通信連接，用于發(fā)出控制指令；

所述散熱裝置包括吸風式風扇、抽氣裝置和空氣調節(jié)裝置，所述吸風式風扇位于所述進氣窗的內側，所述抽氣裝置位于所述出氣窗的外側；

所述測量模塊包括第一溫度和濕度傳感器以及第二溫度和濕度傳感器，第一溫度和濕度傳感器設置在所述進氣窗的內側，所述第二溫度和濕度傳感器位于所述箱體內，

當所述第二溫度和濕度傳感器的監(jiān)測值超過第一預設值時，控制模塊啟動所述吸風式風扇；當所述第二溫度和濕度傳感器的監(jiān)測值超過第二預設值時，控制模塊啟動所述抽氣裝置；當?shù)谝粶囟群蜐穸葌鞲衅鞅O(jiān)測到外界環(huán)境中進入到箱體內部的進氣溫度和濕度超過第三預設值時，控制模塊啟動空氣調節(jié)裝置并關閉所述吸風式風扇和所述抽氣裝置；當所述第二溫度和濕度傳感器的監(jiān)測值低于第四預設值時，控制模塊啟動所述加熱裝置；

所述報警模塊包括煙霧檢測及報警器，箱內發(fā)生火災時，所述報警模塊報警并將報警信號傳輸至控制模塊，控制模塊啟動自動滅火裝置進行滅火。

進一步的，所述自動滅火裝置為脈沖干粉滅火裝置。

進一步的，所述測量模塊與所述存儲模塊通信連接，所述存儲模塊用于存儲所述第一溫度和濕度傳感器以及第二溫度和濕度傳感器所采集到的監(jiān)測值，所述存儲模塊的輸出端與傳輸模塊相連接，所述傳輸模塊將所述監(jiān)測值傳輸至遠程控制中心。

進一步的，第一溫度和濕度傳感器以及第二溫度和濕度傳感器均采用溫敏電阻和高分子濕敏電容。

進一步的，所述報警模塊還包括斷電檢測報警器、溫度報警器和濕度報警器，所述報警模塊能同時進行手機短信報警和網絡客戶端報警。

相對于現(xiàn)有技術本實用新型的能自動調節(jié)溫度和滅火的箱式變電站具有如下有益效果：

①本實用新型的箱式變電站帶有溫度和濕度的測量模塊、自動滅火裝置以及報警模塊，當測量到箱式變電站內部溫度或濕度異常時，控制模塊能夠自動啟動散熱裝置、除濕裝置或加熱裝置等環(huán)境控制裝置，對箱內環(huán)境進行調節(jié)，并進行報警，可解決因溫度和或濕度上升問題而造成的設備的溫升超標或者工作環(huán)境溫度過低或者濕度過大從而影響設備的使用壽命及安全性的問題。

②控制模塊能夠根據(jù)環(huán)境調節(jié)需求，依次啟動散熱裝置等環(huán)境控制裝置，而不是一次性全開或不間斷常開，達到了節(jié)約能源以及延長環(huán)境控制裝置的使用壽命的目的。并且，當檢測到火災發(fā)生時，能夠自動啟動滅火裝置及時撲滅火災并同時發(fā)出報警信號，防止造成大規(guī)模事故。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型的箱式變電站的整體結構示意圖；以及

圖2是根據(jù)本實用新型的箱式變電站的內部結構及工作原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式進行進一步的闡述，以使本實用新型的技術方案更容易被理解。應當理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，并不是對本實用新型的限制。

如圖1-2所示，一種能自動調節(jié)溫度和滅火的箱式變電站，其包括：箱體2、底座3、和頂蓋4，還包括位于箱體2內部的控制模塊5、報警模塊6、自動滅火裝置7、照明裝置8、測量模塊9、存儲模塊10、傳輸模塊11、散熱裝置12和加熱裝置13，還包括位于箱體2內部的高壓室、變壓器室和低壓室，變壓器室內包括變壓器，變壓器的高壓出線套管和低壓出線套管分別伸入到高壓室和低壓室內，在箱式變電站箱體2的任意一側壁(墻體)上設有一個或多個進氣窗14，在與進氣窗14所在側壁相對的另一側壁上設有一個或多個出氣窗15，進氣窗和出氣窗不在同一水平線上，即二者距離底座的高度不同，有高度差，優(yōu)選的，進氣窗所在的高度低于出氣窗所在的高度，且出氣窗的數(shù)量大于等于出氣窗的數(shù)量，或者，出氣窗的透氣面積大于出氣窗的透氣面積，從而保證空氣可以攜帶熱量快速擴散到箱體外面去。

如圖1所示，散熱裝置12包括能耗較低(功率在500W以下)的吸風式風扇121和能耗較高(功率在1500W以下)的抽氣裝置122，吸風式風扇包括風葉、葉蓋及風葉座，風葉蓋呈流線型，葉片與其所在的箱體側壁呈一定角度傾斜設置，其可用于對空氣進行壓縮，葉片背面使得空氣密度減小，需要補充空氣恢復平衡，實現(xiàn)吸風，并且吸風式風扇配置用于最大限度地減少空氣擾動造成的影響。吸風式風扇121位于進氣窗14內側，用于將外界空氣通過進氣窗14吸入至箱體內。抽氣裝置122位于出氣窗15的外側，抽氣裝置可以是抽風機，其用于抽出箱式變電站箱體2內溫度過高或者濕度過高的空氣。

優(yōu)選的，散熱裝置12還包括空氣調節(jié)裝置123，用于在外界(箱體外部)空氣溫度過高或濕度過大無法利用自然風散熱或排濕時對箱內空氣制冷和干燥?？諝庹{節(jié)裝置123作為制冷和除濕裝置，能耗很高(功率在2000W以上)?？諝庹{節(jié)裝置123可設于出氣窗所在的箱體的墻體上，也可以設于箱體頂部與頂蓋4之間的位置。

測量模塊9包括第一溫度和濕度傳感器91和第二溫度和濕度傳感器92，

第一溫度和濕度傳感器91用于監(jiān)測外界環(huán)境中進入到箱體內部的進氣溫度和濕度，其設置在進氣窗14的內側，例如通過螺釘固定于箱體進氣窗14一側的橫梁上，優(yōu)選設置在吸風式風扇121的出風口附近；第二溫度和濕度傳感器92實時監(jiān)測值箱內的空氣溫度和濕度，其位于箱體2內部，例如，可設于箱體頂壁附近的上橫梁上。為保證監(jiān)測準確，優(yōu)選可以設置多個第二溫度和濕度傳感器92。

控制模塊5與散熱裝置12、加熱裝置13、測量模塊9、報警模塊6和自動滅火裝置7等通信連接，控制模塊5用于發(fā)出控制指令，控制散熱裝置12、加熱裝置13、測量模塊9、報警模塊6和自動滅火裝置7等的工作。

一般情況下，外界空氣經過由進氣窗14和出氣窗15形成的散熱通道后，即可對箱內溫度進行自然調節(jié)，無需開啟任何散熱裝置，降低了箱式變電站的額外能耗；當?shù)诙囟群蜐穸葌鞲衅?2的監(jiān)測值(含溫度值和濕度值)超過第一預設值(含溫度值和濕度值)時，控制模塊5先啟動(超過溫度值和/或濕度值均啟動，下同)能耗較低的吸風式風扇121，輔助外界空氣進入箱體，加快空氣流通；當?shù)诙囟群蜐穸葌鞲衅?2的監(jiān)測值超過第二預設值，控制模塊5再啟動抽氣裝置122，輔助箱內空氣排出，進一步加快空氣的流通，提高利用外界空氣進行散熱排濕的效果；當?shù)谝粶囟群蜐穸葌鞲衅鞅O(jiān)測到外界環(huán)境中進入到箱體內部的進氣溫度和濕度過高時，例如超過第三預設值時，此時無法再利用外界空氣進行散熱排濕了，控制模塊5啟動空氣調節(jié)裝置123進行溫度和濕度調節(jié)，并關閉吸風式風扇121和抽氣裝置122以保持箱內溫度和濕度。當?shù)诙囟群蜐穸葌鞲衅鞯谋O(jiān)測值小于第四預設值即箱內空氣溫度過低時，啟動加熱裝置13，加熱裝置13，例如，可以是熱風機，也可以采用上述空氣調節(jié)裝置123作為加熱裝置，其用于當溫度小于第四預設值為箱體內的空氣加熱以保護箱式變電站內部的各電氣設備，尤其是在嚴寒濕冷的環(huán)境中，防止箱體內部結冰，保證正常工作。

優(yōu)選的，第一預設值為：溫度30攝氏度，濕度60％；第二預設值為溫度60攝氏度，濕度80％；第三預設值為40攝氏度，濕度80％；第四預設值為溫度零攝氏度，濕度30％-60％。

優(yōu)選的，如圖1所示，測量模塊9與存儲模塊10相連，存儲模塊配置用于將第一溫度和濕度傳感器91和第二溫度和濕度傳感器92所采集到的數(shù)據(jù)進行存儲，存儲模塊的輸出端與傳輸模塊11相連接，傳輸模塊11將采集到的箱內溫度和外界溫度數(shù)據(jù)傳輸至遠程控制中心，便于遠程監(jiān)控中心的工作人員實時掌握箱式變電站箱體內電氣元件的工作狀態(tài)和使用狀態(tài)同時采集到的數(shù)據(jù)被收集后能夠為其他箱式變電站做參考。傳輸模塊11可以是無線模塊，也可以是有線模塊。

報警模塊6包括斷電檢測報警器、溫度報警器、濕度報警器和煙霧檢測及報警器，其可同時進行手機短信報警和網絡客戶端報警，報警模塊6用于在出現(xiàn)斷電情況時或出現(xiàn)溫度和/濕度超過各個預設值時可發(fā)出預警信號或當發(fā)生火災時進行報警，可直接通知到相關責任人員，避免了層層上報所帶來的時間延遲所造成的重大責任事故。

控制模塊5與散熱裝置12、加熱裝置13、第一溫度和濕度傳感器91、第二溫度和濕度傳感器92、報警模塊6、自動滅火裝置7通信連接，控制模塊5用于當監(jiān)測值超過各個預設值時，依次啟動各個散熱裝置以及當監(jiān)測值低于第四預設值時啟動加熱裝置從而使得變壓器在可靠、安全運行溫度的范圍內進行工作，確保所有電氣設備不超過最大允許溫度，同時當煙霧報警器報警時，控制模塊5啟動自動滅火裝置7，在工作人員未趕到前進行自動滅火。

自動滅火裝置7優(yōu)選為脈沖干粉滅火裝置，根據(jù)控制系統(tǒng)和報警系統(tǒng)的信號啟動，采用脈沖的方式瞬間噴灑出干粉，沖入火灶中心，產生窒息以及隔離效應，從而達到滅火目的，適用于電氣火災的撲滅。滅火裝置安裝在防水防塵防曬且易于通風散熱處。脈沖干粉滅火裝置包括氣體發(fā)生劑、啟動器、殼體、超細滅火干粉，當報警模塊接到的數(shù)據(jù)達到預警值，啟動器接收到控制系統(tǒng)的信號，啟動干粉滅火裝置。超細滅火干粉的直徑可以是40—125μm。殼體為柱型。滅火裝置的底座通過螺栓固定于箱式變電站的豎梁上。

自動滅火裝置與報警模塊相連，優(yōu)選的，報警模塊還包括聲光報警器，及時提示周圍人群請勿靠近，聲光報警器可手動切除報警信號，一旦工作人員到達現(xiàn)場判定為誤報警時，可手動切除報警信號。脈沖干粉滅火裝置的殘留物質穩(wěn)定，不會污染設備，且易于清理。

優(yōu)選的，自動滅火裝置還可包括火災早期探測預警系統(tǒng)，火災早期探測預警系統(tǒng)采集到箱式變電站內部的非正常溫升數(shù)據(jù)，對早期火情進行分析計算，當計算得到的數(shù)據(jù)達到早期火情預警值時，控制系統(tǒng)及時啟動自動滅火裝置，同時向遠程控制中心發(fā)出報警信號，由工作人員判定情況并對火情做出排查和處理。

優(yōu)選的，第一溫度和濕度傳感器以及第二溫度和濕度傳感器均采用溫敏電阻和高分子濕敏電容，可實現(xiàn)高精度測溫或測濕?？刂颇K5接收溫度和濕度傳感器的信號，控制除濕裝置、加熱裝置13及散熱裝置12等環(huán)境控制裝置的起停。優(yōu)選的，將第一溫度和濕度傳感器以及第二溫度和濕度傳感器采集到的溫度和濕度信號存儲至存儲模塊10，并進一步通過傳輸模塊11將箱式變電站1與計算機管理控制中心進行聯(lián)網通訊，可在多個遠程監(jiān)測中心實時顯示、監(jiān)測受測點的溫度和濕度以及箱式變電站箱體內部的情況，同時可接受計算機管理中心的工作指令。

箱體2設有可以打開的箱門(未示出)，箱門經轉動軸與箱體的兩側位置活動連接，箱門上設置有箱門把手，優(yōu)選的，箱門設置有可視窗，以便檢修人員觀察箱體內部的情況。變壓器位于箱體內，可防止陽光直接照射變壓器而產生的溫升，同時可有效防止外力碰撞、沖擊以及發(fā)生觸點事故。

頂蓋4可減少日照所引起的箱式變電站室內溫度升高的溫度，頂蓋的下沿延伸至箱體的頂面以下，且頂蓋與箱體的頂面不接觸，頂蓋通過圓柱狀支撐物與頂蓋相連。頂蓋承受不小于2500N/m2負荷，并確保頂蓋不滲水、滴漏。優(yōu)選的，頂蓋可加設隔熱層，以便解決僅僅保留自然通風散熱冷卻方式會使置于箱變體內的變壓器的散熱水平大大降低的問題。

優(yōu)選的，箱式變電站1還可包括用于顯示箱內溫濕度的LED顯示屏，便于檢修人員后期維修時觀測。

本實用新型提供的箱式變電站，箱體內帶有溫度和濕度測量模塊，當箱式變電站內部溫度過高時，測量模塊將測量到的溫度和濕度反饋至控制模塊，依次啟動各個散熱裝置以保證箱內溫度和濕度不超標，降低了能耗。同時當發(fā)生火災時可啟動自動滅火裝置及時撲滅火災。箱式變電站還可實現(xiàn)環(huán)境和設備內溫度、濕度的集中監(jiān)控和管理，其可對箱式變電站的箱體內多點的溫濕度進行監(jiān)測并記錄，存儲至存儲模塊中，同時將溫濕度數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)竭h程控制端的PC機上，利用系統(tǒng)監(jiān)測軟件進行數(shù)據(jù)存儲與分析，并輸出打印歷史數(shù)據(jù)和曲線圖，在箱式變電站溫濕度異常的情況下還以現(xiàn)場多媒體音響、聲光報警器、電話報警、手機短信息報警、網絡客戶端報警等多種形式的通知相應監(jiān)管人員，當煙霧報警器報警時可及時啟動箱體內的自動滅火裝置并及時通知至相關責任人員，本實用新型中的箱式變電站提高了箱體內溫度和濕度的檢測效率，減輕了溫濕度管理的工作強度，提高了管理效率。帶有散熱預警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)的箱式變電站通過對反饋至控制器的溫度和濕度進行控制、根據(jù)需要啟動通風冷卻裝置并加設煙霧報警器，可滿足無人值班的要求，保證變壓器在規(guī)定的環(huán)境條件下滿負荷運行。箱式變電站噪音水平不應大于規(guī)定的變壓器噪音水平。箱殼不論采用金屬的或非金屬的材料，箱體金屬框架均應有良好的接地。

最后應說明的是：以上的各實施例僅用于說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。