阅读说明：本技术 一种橇装式变压器装置及其使用方法 (Skid-mounted transformer device and using method thereof ) 是由 姚广庆 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：一种橇装式变压器装置,它包括橇体本体,橇体本体由隔板分割成变压器室和安防控制室,变压器室内设有变压器本体,变压器本体下端设有集油池,变压器本体上还连接有母线系统和变压器散热器,母线系统伸出撬体本体与外界的电线连接,变压器散热器通过管道伸出撬体本体外；安防控制室设有控制系统和与气体灭火系统,橇体本体内还设有火灾报警系统、智能通风系统、加热系统和除湿系统,所述的变压器散热器、气体灭火系统、火灾报警系统、智能通风系统、加热系统和除湿系统均与控制系统电连接。本发明其适用于各种恶劣的环境,有效的保护了变电站的使用寿命,而且温湿度监测控制的精度自动化程度高,也可以大大的降低各种成本。(A skid-mounted transformer device comprises a skid body, wherein the skid body is divided into a transformer chamber and a security control chamber by a partition plate, the transformer chamber is internally provided with a transformer body, the lower end of the transformer body is provided with an oil collecting tank, the transformer body is also connected with a bus system and a transformer radiator, the bus system extends out of the skid body and is connected with an external electric wire, and the transformer radiator extends out of the skid body through a pipeline; the safety protection control room is provided with a control system and a gas fire extinguishing system, a fire alarm system, an intelligent ventilation system, a heating system and a dehumidification system are further arranged in the sledge body, and the transformer radiator, the gas fire extinguishing system, the fire alarm system, the intelligent ventilation system, the heating system and the dehumidification system are all electrically connected with the control system. The invention is suitable for various severe environments, effectively protects the service life of the transformer substation, has high precision automation degree of temperature and humidity monitoring control, and can also greatly reduce various costs.)

一种橇装式变压器装置及其使用方法

技术领域

本发明提供一种橇装式变压器装置及其使用方法，属于移动式输配电技术领域。

背景技术

目前，冶金、石油、化工、煤炭、钢铁、电力等行业各电力系统变电站上使用的电力变压器，大都置于户外露天环境，防护效果差，受恶劣的户外环境影响较大。户外安装的变压器，均存在防凝露、防雷、防阳光直射、防污秽、防腐蚀等一系列问题，检修、维护工作量大，变压器运行故障率高，绝缘油老化速度相对较快、变压器使用寿命相对较短，可靠性低、更换频次高，影响下级配电设备的正常运行。为了解决上述问题本领域技术人员想到了对变电站主要进行两种技术改造，1、撬装式技术改造，比如CN109861119A、CN208015202U、CN208939339U等中国公开的专利均公开了撬装式的变电结构，其仅仅设计撬装式改造，并不涉及对所出环境的监测控制，其部分解决了上述问题，但对于一些极端恶劣的环境，比如超高温、超低温、大湿度的环境上述问题解决的并不好；2、房屋式技术改造，比如CN208521198U、C105424088A等中国公开的专利均公开了房屋式电房结构，其也部分解决了上述问题，但房屋是固定模式，建立起来成本较高，不适合可变换时间地点的模式，尤其在地理环境比较恶劣的地方，而且其工作原理只考虑室内的温度监测，也不适应在野外恶劣的环境，而且其在施工过程中监测精度较低，施工的成本较高。

发明内容

本发明解决上述技术问题提供一种橇装式变压器装置及其使用方法，其适用于各种恶劣的环境，有效的保护了变电站的使用寿命，而且温湿度监测控制的精度自动化程度高，也可以大大的降低各种成本。

本发明解决技术问题采用的技术方案：

一种橇装式变压器装置，它包括橇体本体，橇体本体具有底座，底座四角具有立柱，立柱顶部为橇体盖，橇体本体由隔板分割成变压器室和安防控制室，变压器室内设有变压器本体，变压器本体下端设有集油池，变压器本体上还连接有母线系统和变压器散热器，母线系统伸出撬体本体与外界的电线连接，变压器散热器通过管道伸出撬体本体外；安防控制室设有控制系统和与气体灭火系统，橇体本体内还设有火灾报警系统、智能通风系统、加热系统和除湿系统，所述的变压器散热器、气体灭火系统、火灾报警系统、智能通风系统、加热系统和除湿系统均与控制系统电连接；所述的橇体本体的立柱之间设有橇体壁板，橇体壁板采用双层断桥隔热瓦楞板，橇体房盖包括上部瓦楞板，中间敷设复合岩棉，岩棉下部安装阻燃的装饰舾装板；所述的火灾报警系统包括感温探测器、感烟雾探测器及与其相连的告警报警器；所述的智能通风系统包括设置在撬体本体不同位置进气风阀和排气风阀；所述的加热系统包括设置在撬体本体内部的空调、碳纤维电加热器、温湿度探测器以及设置在撬体本体外的外温探测器；所述的除湿系统包括设置在撬体本体内部的空调、除湿器和温湿度探测器。

上述的控制系统包括主控制器，主控制器上连接有电源模块、环境监测模块、安防监测模块和设备状态监测模块，环境监测模块用于监测温湿度，安防监测模块用于监测非法人员进入和火灾，设备状态监测模块用于监测撬体本体内的变压器本体、空调、加热器、灭火器、除湿器、智能通风系统等相关设备是否正常运行。

上述的主控制器上还包括通信模块，通信模块连接远程监控平台，远程监控平台包括移动终端和主机，主机上连接打印机、显示器和数据存储器。

上述的橇体本体底座采用工字钢或H型钢，立柱及门框立柱采用方管，墙板采用2.5mm瓦楞板，并一体化焊接成形，保证橇体整体结构强度；橇体壁板的双层断桥隔热保温技术，实现保温隔热功能；橇体盖采用100x100方管焊接成形，上部焊接瓦楞板，中间敷设厚度100mm复合岩棉，进出线电缆、母线支架焊接于房盖框架，岩棉下部安装A级阻燃的装饰舾装板。

上述的集油池内铺设洗净卵石，泄漏变压器油通过集油池引至橇底基础土建储油池中，集油池容积不小于变压器总油量的25%；变压器散热系统安装在橇体外部，通过连通管路与橇内变压器本体连接。

上述的橇体本体具有门，门具门禁，门禁具有视频监控系统并与告警报警器电连接，门上方设有放气告警和告警警示牌。

上述的进气风阀和排气风阀的排风腔体的一侧还具有第一防尘机构，所述排风腔体的另一侧具有第二防尘机构，所述第二防尘机构还包括过滤网。

上述主控制器的输出端还与所述第一、第二防尘机构连接；所述主控制器还用于根据设定的温湿度控制所述第一、第二防尘机构开启或者关闭。

上述的外温度探测器和温湿度探测器均为传感器，所述的温湿度传感器的输出端、外温度传感器的输出端与所述主控制器的输入端连接，所述主控制器的输出端与所述进气风阀和排气风阀连接；所述温湿度传感器用于检测所述待排风机构内侧的第一温度；所述外温度传感器用于检测所述室外的第二温度；所述温湿度传感器用于检测所述待排风机构内侧的湿度；所述主控制器用于根据所述第一温度、所述第二温度以及/或所述湿度和设定湿度控制所述进气风阀和排气风阀开启或者关闭。

上述橇装式变压器装置的使用方法，

其包括环境控制：控制系统内的环境控制模块接收橇内外所设置外温度探测器和温湿度探测器发来的温度信号，当橇内变压器室温度高于系统第一设定值时，且外温低于此值时，系统自动启动进气风阀，同时开启智能排风风阀联动橇内强排系统，进行强排降温；当外温高于设定值时，系统自动切换到空调强制降温程序，关闭所有进气风阀及排风风阀，启动橇内冷暖型工业空调，进行橇内降温；当橇内变压器室温湿度探测器探测温度值低于系统第二设定值时，且外温探测器探测外温高于系统第三设定值时，系统自动启动冷暖型工业空调，进行橇内环境升温；当外温低于系统第三设定值时，系统自动切换到强制升温程序，关闭空调，启动橇内碳纤维电热器，进行橇内升温；环境控制模块依据所接受温湿度探测器的湿度信号，按照系统计算程序，当橇内24h内测得的相对湿度平均值大于系统第一设定值上，系统将自动启动开启空调除湿模式，进行自动除湿；依据设备使用环境，当环境湿度大于系统第二设定值时，系统将自动启动专用除湿器，进行快速除湿；

安防控制：控制系统内的安防控制模块接收火灾感温探测器和感烟探测器信号，当发生火灾时，感烟探测器发出报警信号给管理系统内火灾报警控制器，报警控制器驱动告警报警器，发出火警信号；当火势变大后温度升高，感温探测器发出信号输出给主控制器，主控制器确认火灾感温探测器信息后启动灭火程序，告警报警器警告室内“人员撤离，规避危险”信号；主控制器告警的同时自动启动气体灭火系统，开启倒计时一定时长，倒计时结束，控制器启动气体灭火设备体灭火瓶组电磁驱动器，开启灭火瓶组容器阀，瓶组内气体灭火剂喷出，进行气体灭火；灭火剂喷出同时点亮置于橇体本体的门上方的放气告警和告警警示牌，警示人员，“橇内放气、无氧危险”，切勿进入，火警解除后，应启动橇内风机、开启橇内门通风后，维护及检修人员方可进入；当非专业人员非法进入时，安防控制管理接收到门禁及视频监控系统信号，告警报警器自动发出“高压危险、禁止入内”告警信号，并上传至中心控制室。

本发明的有益效果：

1、本发明以解决变电站户外变压器防护效果差，受恶劣的户外环境影响较大的问题，广泛应用于冶金、石油、化工、煤炭、钢铁、电力等各行业；圆满解决户外安装的变压器防凝露、防雷、防阳光直射、防污秽、防腐蚀等一系列问题，实现变压器运行过程中环境温度、湿度的精确控制，尤其对温度的控制更加精确，多级温度采用不同的温度控制模式，并且对撬体内外部温度均进行控制，有效的利用内外温差，均可以大大减小电力成本，有效的保证环境温控系统始终控制橇内湿度在标准范围内，保持橇内温度在+5℃～+25℃间，有效防止了凝露的产生，变压器运行更安全；并对其辅助通风空调系统、火灾报警及气体灭火系统进行智能化控制管理，其也大大的降低了各种管理成本；

2、本发明对变压器的运行环境和安防状态实行智能化控制调节和管理，有效改善设备运行环境，全面监测设备安防状态，通过远程控制，可以实现无人值守，提高运行效率；

3、本发明撬体本体的结构稳定，安装便利，双层断桥隔热可以降低内外温差的影响，顶部的三层隔热阻燃设计，可以降低电力成本的同时可以阻燃，着火后可以防止火灾蔓延；

4、撬体底部集油池的设置可以用于手机漏油，防止漏油污染环境，并采用卵石过滤漏油，使收集的油可以重新利用，在减小油的成本同时，也可以减小后期处理的成本；

5、门禁、视频监控系统、告警报警器、放气告警和告警警示牌等设置保证了防盗安全、无关靠近人员、动物安全和相关施工人员的安全；

6、进气阀门内外设置防尘机构及过滤网可以进一步提高进气空气的纯洁度，防止灰沙尘对撬体内的设备造成影响，尤其在具有沙尘暴等恶劣的环境效果尤其明显，防尘机构可以由主控制器自动控制，无需人员介入，可以真正做到无人话管理，而且本通风设备更好的解决橇装电控一体化装置内部电气设备通风散热问题，降低橇内设备运行时的环境温湿度，减少运行事故，保证橇装电控一体化装置内电气设备运行的安全性、可靠性。

附图说明

以下结合附图以实施例具体说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照附图1，一种橇装式变压器装置，它包括橇体本体，橇体本体具有底座，底座四角具有立柱，立柱顶部为橇体盖，橇体本体由隔板分割成变压器室1和安防控制室2，变压器室内设有变压器本体10，变压器本体下端设有集油池20，变压器本体上还连接有母线系统21和变压器散热器13，母线系统伸出撬体本体与外界的电线连接，变压器散热器通过管道伸出撬体本体外，变压器母线系统采用管母线或矩形母线结构，利用通过母线套管或电缆与上下级系统连接；安防控制室设有控制系统4和与气体灭火系统3，气体灭火系统设置在隔板上，气体灭火系统的喷嘴伸出隔板到变压器室，并且可以伸缩，从而便于灭火，橇体本体内还设有火灾报警系统、智能通风系统、加热系统和除湿系统，所述的变压器散热器、气体灭火系统、火灾报警系统、智能通风系统、加热系统和除湿系统均与控制系统电连接；所述的橇体本体的立柱之间设有橇体壁板，橇体壁板采用双层断桥隔热瓦楞板，橇体房盖包括上部瓦楞板，中间敷设复合岩棉，岩棉下部安装阻燃的装饰舾装板；所述的火灾报警系统包括感温探测器11、感烟雾探测器17及与其相连的告警报警器9；所述的智能通风系统包括设置在撬体本体不同位置进气风阀16和排气风阀12；所述的加热系统包括设置在撬体本体内部的空调6、碳纤维电加热器5、温湿度探测器18以及设置在撬体本体外的外温探测器8；所述的除湿系统包括设置在撬体本体内部的空调6、除湿器和温湿度探测器18，上述的空调可以选择工业冷暖空凋，并且空凋可以带有除湿功能，空调在两个室内可以单独设置，也可以共用，共用的情况隔板可以采用导热隔板，碳纤维电加热器安装在隔板上，并且在安装处隔板上设有通孔，方便两室内的气体对流；上述的温湿度探测器可以采用两种功能的探测器，即既能探测温度，又能探测湿度，当然也可以单独设置单一功能的传感器来测量温度和湿度。

所述的控制系统包括主控制器，主控制器上连接有电源模块、环境监测模块、安防监测模块和设备状态监测模块，环境监测模块用于监测温湿度，安防监测模块用于监测非法人员进入和火灾，设备状态监测模块用于监测撬体本体内的变压器本体、空调、加热器、灭火器、除湿器、智能通风系统等相关设备是否正常运行。

主控制器上还包括通信模块，通信模块连接远程监控平台，远程监控平台包括移动终端和主机，主机上连接打印机、显示器和数据存储器。主控制器可以选择单片机或者CPU等处理器，如：stm32、stm32H7系列单片机。所述远程监控平台与所述主控制器有线或者无线通信。在控制距离较近的情况下远程监控平台也可以包括遥控器等终端设备。远程监控平台可以设置在中心控制室。

所述的橇体本体底座采用工字钢或H型钢，立柱及门框立柱采用方管，墙板采用2.5mm瓦楞板，并一体化焊接成形，保证橇体整体结构强度；橇体壁板的双层断桥隔热保温技术，实现保温隔热功能；橇体盖采用100x100方管焊接成形，上部焊接瓦楞板，中间敷设厚度100mm复合岩棉，进出线电缆、母线支架焊接于房盖框架，岩棉下部安装A级阻燃的装饰舾装板。

所述的集油池内铺设洗净卵石，泄漏变压器油通过集油池引至橇底基础土建储油池中，集油池容积不小于变压器总油量的25%；变压器散热系统安装在橇体外部，通过连通管路与橇内变压器本体连接。

所述的橇体本体具有门，门具门禁15，门禁具有视频监控系统7并与告警报警器9电连接，门上方设有放气告警19和告警警示牌14。

所述的进气风阀和排气风阀的排风腔体的一侧还具有第一防尘机构，所述排风腔体的另一侧具有第二防尘机构，防尘机构可以选用百叶，百叶由电动控制，所述第二防尘机构还包括过滤网。

所述第一防尘机构，还包括：传动机构；所述传动机构的输出端与所述电动百叶的控制端连接，所述传动机构控制所述电动百叶打开或者关闭。主控制器通过传动机构控制所述电动百叶打开，然后主控制器控制所述进气风阀和排气风阀开启。

所述进气风阀和排气风阀的腔体内还安装有空气流速传感器；所述主控制器的输入端还与所述空气流速传感器的输出端连接；所述主控制器，用于采集所述进气风阀和排气风阀的腔体内空气的流速。

所述主控制器的输出端还与所述第一、第二防尘机构连接；所述主控制器还用于根据设定的温湿度控制所述第一、第二防尘机构开启或者关闭。

所述的外温度探测器和温湿度探测器均为传感器，所述的温湿度传感器的输出端、外温度传感器的输出端与所述主控制器的输入端连接，所述主控制器的输出端与所述进气风阀和排气风阀连接；所述温湿度传感器用于检测所述待排风机构内侧的第一温度；所述外温度传感器用于检测所述室外的第二温度；所述温湿度传感器用于检测所述待排风机构内侧的湿度；所述主控制器用于根据所述第一温度、所述第二温度以及/或所述湿度和设定湿度控制所述进气风阀和排气风阀开启或者关闭。

一种橇装式变压器装置的使用方法， 其包括环境控制：控制系统4内的环境控制模块接收橇内外所设置外温度探测器8和温湿度探测器18发来的温度信号，当橇内变压器室温度高于系统第一设定值时（一般为+25℃，但不限次值，可以根据需要设定），且外温低于此值时，系统自动启动进气风阀16，同时开启智能排风风阀12联动橇内强排系统，进行强排降温；当外温高于设定值时，系统自动切换到空调强制降温程序，关闭所有进气风阀16及排风风阀12，启动橇内冷暖型工业空调6，进行橇内降温；当橇内变压器室温湿度探测器18探测温度值低于系统第二设定值时（一般为+5℃，但不限次值，可以根据需要设定），且外温探测器探测外温高于系统第三设定值时（一般为-8℃，但不限次值，可以根据需要设定），系统自动启动冷暖型工业空调8，进行橇内环境升温；当外温低于系统第三设定值时，系统自动切换到强制升温程序，关闭空调6，启动橇内碳纤维电热器5，进行橇内升温；环境控制模块依据所接受温湿度探测器18的湿度信号，按照系统计算程序，当橇内24h内测得的相对湿度平均值大于系统第一设定值时（一般为60%，但不限次值，可以根据需要设定），系统将自动启动开启空调6除湿模式，进行自动除湿；依据设备使用环境，当环境湿度大于系统第二设定值时（一般为90%，但不限次值，可以根据需要设定），系统将自动启动专用除湿器，进行快速除湿；安防控制：控制系统4内的安防控制模块接收火灾感温探测器11和感烟探测器17信号，当发生火灾时，感烟探测器17发出报警信号给管理系统4内火灾报警控制器，报警控制器驱动告警报警器9，发出火警信号；当火势变大后温度升高，感温探测器11发出信号输出给主控制器，主控制器确认火灾感温探测器信息后启动灭火程序，告警报警器警告室内“人员撤离，规避危险”信号；主控制器告警的同时自动启动气体灭火系统3，开启倒计时一定时长（一般为30s，但不限次值，可以根据需要设定），倒计时结束，控制器启动气体灭火设备体灭火瓶组电磁驱动器，开启灭火瓶组容器阀，瓶组内气体灭火剂喷出，进行气体灭火；灭火剂喷出同时点亮置于橇体本体的门上方的放气告警19和告警警示牌14，警示人员，“橇内放气、无氧危险”，切勿进入，火警解除后，应启动橇内风机、开启橇内门通风后，维护及检修人员方可进入；当非专业人员非法进入时，安防控制管理接收到门禁15及视频监控系统7信号，告警报警器9自动发出“高压危险、禁止入内”告警信号，并上传至中心控制室。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。