一种适用于变电站的冷热交换系统 |
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| 申请号 | CN202311671441.X | 申请日 | 2023-12-07 | 公开(公告)号 | CN117996601A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 上海置信能源综合服务有限公司; | 发明人 | 张蕾; 雷威; 黎光泽; 杨彬; 袁亚周; 周娅; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及变电站冷热交换领域，特别是一种适用于变电站的冷热交换系统，包括，冷热交换系统，其包括变压模 块 、与变压模块相连的第一热交换模块和监测模块、连接于所述第一热交换模块的控 制模 块，以及连接于所述 控制模块 的蓄能模块和充能模块。本发明通过对热交换效率的控制，能够延长循环油管路的寿命，并且能在节能的同时灵活改变换热速度，利用换热后的 热能 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种适用于变电站的冷热交换系统，其特征在于：包括， |
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| 说明书全文 | 一种适用于变电站的冷热交换系统技术领域[0001] 本发明涉及变电站冷热交换领域，特别是一种适用于变电站的冷热交换系统。 背景技术[0002] 构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要手段。在高比例可再生能源和高比例电力电子设备的“双高”趋势下，电力系统将从“源随荷动”的确定性电量平衡向源–网–荷–储多元协同概率性电量平衡过渡，从以机械电磁设备为主的高转动惯量系统向电力电子器件为主的低转动惯量系统演化，势必对电力系统的发电、输电、配电、用电等多环节提出更高的要求。变压器作为配电系统环节中的重要设备，将直接受到新能源间歇性、多变性和不确定性的影响，其负载变化幅度及频率将超出煤电为主的能源系统。 发明内容[0004] 本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本发明的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能能够限制本发明的范围。 [0005] 鉴于上述或现有技术中存在的问题，提出了本发明。 [0006] 因此，本发明的目的是提供一种适用于变电站的冷热交换系统，通过对热交换效率的控制，能够延长循环油管路的寿命，并且能在节能的同时灵活改变换热速度，利用换热后的热能。 [0007] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种适用于变电站的冷热交换系统，包括，冷热交换系统，其包括变压模块、与所述变压模块相连的第一热交换模块和监测模块、连接于所述第一热交换模块的控制模块，以及连接于所述控制模块的蓄能模块和充能模块。 [0008] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：所述变压模块包括变压器；所述第一热交换模块包括循环油管路和散热片；所述监测模块包括温度传感器和光电传感器；所述控制模块包括单片机；所述蓄能模块包括蓄电池；所述充能模块包括太阳能光伏板。 [0009] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：所述第一热交换模块设置在变压模块外壳上，能够吸收变压模块所释放的热量；所述监测模块设置在第一热交换模块处，能够实时监测第一热交换模块的温度和变压模块所处环境的亮度。 [0010] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：所述控制模块电性连接至第一热交换模块，能够控制第一热交换模块交换热量的速度；所述蓄能模块电性连接至第一热交换模块、监测模块和控制模块，能够第一热交换模块、监测模块和控制模块的供能；所述充能模块电性连接至蓄能模块上，能够对蓄能模块进行充能。 [0011] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：所述冷热交换系统还包括与所述第一热交换模块连接的第二热交换模块，以及与所述第二热交换模块连接的蓄水模块；所述第二热交换模块包括水泵，所述蓄水模块包括热水箱。 [0012] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：所述第二热交换模块能够对第一热交换模块进行散热，所述热水箱能够储存第二热交换模块吸收的热能。 [0013] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：当监测模块监测到变压模块所处环境亮度高于预设值且第一热交换模块的油温高于预设值时，充能模块所转换的电能直接供给第一热交换模块和第二热交换模块；当监测模块监测到变压模块所处环境亮度低于预设值且第一热交换模块的油温高于预设值时，蓄能模块供电给第一热交换模块和第二热交换模块。 [0014] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：所述循环油管路通过阀门机构进行油液流量的改变，并通过输液机构使油液改变流量后进行流通；所述阀门机构包括阀壳组件，以及设置在阀壳组件内部的调流组件和隔离组件；所述输液机构包括转动设置在阀壳组件两端的进液组件和出液组件。 [0015] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：所述阀壳组件包括阀壳，所述阀壳两端开设有进液腔和出液腔，所述阀壳中部开设有连通进液腔和出液腔的调腔，所述阀壳靠近出液腔一侧的端面上开设有锁孔；所述阀壳组件还包括固定在调腔环面上的第一铰座、固定在调腔靠近出液腔一侧的第一球座，以及固定在阀壳外环侧壁上的把手；所述第一球座靠近出液腔一侧开设有第一球腔；所述调流组件包括铰接在第一铰座上的铰杆、铰接在铰杆远离第一铰座一端的第二铰座，以及固定在第二铰座上的封闭块，所述调流组件包括不少于个封闭块；所述封闭块包括固定在第二铰座上的第一弧面，以及端部连接第一弧面两端的第二弧面和第三弧面，所述第二弧面和第三弧面远离第一弧面的端部互相连接；所述第二铰座位于第一弧面靠近第二弧面一端，所述第一弧面和第三弧面连接处开设有转孔。 [0016] 作为本发明所述适用于变电站的冷热交换系统的一种优选方案，其中：所述隔离组件包括转动设置在第一球腔中的转杆、转动设置在转杆远离第一球腔一端的第二球座，以及固定在第二球座上的隔离板；所述第二球座靠近第一球腔一侧开设有第二球腔；所述转杆包括转动设置在第一球腔中的第一球区、转动设置在第二球腔中的第二球区，以及两端连接第一球区和第二球区的杆区；所述隔离组件还包括固定在隔离板外环侧壁上的第三铰座、铰接在第三铰座上的伸缩筒，以及滑动设置在伸缩筒中的伸缩杆；所述进液组件包括转动设置在进液腔中的进液管，以及固定在进液管端部且延伸至调腔内的阀杆，所述阀杆转动设置在转孔中；所述出液组件包括转动设置在出液腔中的出液管、以及固定在出液管端部且延伸至调腔内的第五铰座，所述伸缩杆远离伸缩筒一端铰接至第五铰座上；所述出液组件还包括固定在出液管外环侧壁的锁环，以及设置在锁环外环侧壁上的锁件；所述锁件包括固定在锁环外环侧壁上的锁壳、滑动设置在锁壳中的锁块，以及两端接触锁壳和锁块的弹簧，所述锁块滑动设置在锁孔中。 [0018] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中： [0019] 图1为适用于变电站的冷热交换系统的第一种实施方式结构示意图； [0020] 图2为适用于变电站的冷热交换系统的第二种实施方式结构示意图； [0021] 图3为适用于变电站的冷热交换系统的第三种实施方式结构示意图； [0022] 图4为阀门机构和输液机构的整体结构示意图； [0023] 图5为阀门机构和输液机构的第一剖视图； [0024] 图6为阀门机构和输液机构的爆炸图； [0025] 图7为阀门机构和输液机构的第二剖视图； [0026] 图8为阀门机构和输液机构的第三剖视图； [0027] 图9为为封闭块的结构示意图； [0028] 图10为阀壳组件的剖视图； [0029] 图11为阀门机构的爆炸图； [0030] 图12为隔离板的侧视图。 具体实施方式[0031] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。 [0032] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。 [0033] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。 [0034] 实施例1 [0035] 参照图1～8，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种适用于变电站的冷热交换系统，具体包括，冷热交换系统100，其包括变压模块101、与变压模块101相连的第一热交换模块102和监测模块103、连接于第一热交换模块102的控制模块104，以及连接于控制模块104的蓄能模块105和充能模块106。 [0036] 进一步的，变压模块101包括变压器101a；第一热交换模块102包括循环油管路102a和散热片102b；监测模块103包括温度传感器103a和光电传感器103b；控制模块104包括单片机104a；蓄能模块105包括蓄电池105a；充能模块106包括太阳能光伏板106a；第一热交换模块102设置在变压模块101外壳上，能够吸收变压模块101所释放的热量；监测模块 103设置在第一热交换模块102处，能够实时监测第一热交换模块102的温度和变压模块101所处环境的亮度；控制模块104电性连接至第一热交换模块102，能够控制第一热交换模块 102交换热量的速度；蓄能模块105电性连接至第一热交换模块102、监测模块103和控制模块104，能够第一热交换模块102、监测模块103和控制模块104的供能；充能模块106电性连接至蓄能模块105上，能够对蓄能模块105进行充能。 [0037] 应当说明的是，本实施例中的各个模块与安装连接方式均可采用现有技术，如变压模块可采用现有的变压器，监测模块采用现有的的温度传感器、光电传感器，故不赘述。 [0038] 较佳的，冷热交换系统100还包括与第一热交换模块102连接的第二热交换模块107，以及与第二热交换模块107连接的蓄水模块108；第二热交换模块107包括水泵107a，蓄水模块108包括热水箱108a；第二热交换模块107能够对第一热交换模块102进行散热，热水箱108a能够储存第二热交换模块107吸收的热能。 [0039] 在本实施例中，当监测模块103监测到变压模块101所处环境亮度高于预设值且第一热交换模块102的油温高于预设值时，充能模块106所转换的电能直接供给第一热交换模块102和第二热交换模块107；当监测模块103监测到变压模块101所处环境亮度低于预设值且第一热交换模块102的油温高于预设值时，蓄能模块105供电给第一热交换模块102和第二热交换模块107。 [0040] 实施例2 [0041] 参照图1～12，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，其中循环油管路102a通过阀门机构200进行油液流量的改变，并通过输液机构300使油液改变流量后进行流通；阀门机构200包括阀壳组件201，以及设置在阀壳组件201内部的调流组件202和隔离组件203；输液机构300包括转动设置在阀壳组件201两端的进液组件301和出液组件302。 [0042] 进一步的，阀壳组件201包括阀壳201a，阀壳201a两端开设有进液腔W‑1和出液腔W‑2，阀壳201a中部开设有连通进液腔W‑1和出液腔W‑2的调腔W‑3，阀壳201a靠近出液腔W‑2一侧的端面上开设有锁孔K‑1；调流组件202包括铰接在第一铰座201b上的铰杆202a、铰接在铰杆202a远离第一铰座201b一端的第二铰座202b，以及固定在第二铰座202b上的封闭块202c，调流组件202包括不少于个3封闭块202c。 [0043] 应当说明的是，阀壳201a整体为圆柱形；进液腔W‑1为圆柱形腔体，进液腔W‑1中段开设有限位进液组件301的环形槽；出液腔W‑2为圆柱形腔体，出液腔W‑2中段开设有限位出液组件302的环形槽；调腔W‑3为圆柱形腔体，调腔W‑3的直径大于进液腔W‑1和出液腔W‑2的直径；锁孔K‑1为方形孔，锁孔K‑1有多个，绕出液腔W‑2轴线均匀间隔一定角度设置；铰杆202a为直杆，所有封闭块202c可组成一个圆形。 [0044] 进一步的，阀壳组件201还包括固定在调腔W‑3环面上的第一铰座201b、固定在调腔W‑3靠近出液腔W‑2一侧的第一球座201c，以及固定在阀壳201a外环侧壁上的把手201d；第一球座201c靠近出液腔W‑2一侧开设有第一球腔W‑4；隔离组件203包括转动设置在第一球腔W‑4中的转杆203a、转动设置在转杆203a远离第一球腔W‑4一端的第二球座203b，以及固定在第二球座203b上的隔离板203c。 [0045] 应当说明的是，第一球座201c为长方体；把手201d由金属杆焊接而成；第一球腔W‑4为不完整的球形腔体，转杆203a可在第一球腔W‑4中一定范围内滑动；第二球座203b为长方体；隔离板203c为圆形板，隔离板203c由耐磨材料制成，且隔离板203c表面经过硬化处理。 [0046] 在本实施例中，操作人员可通过旋转阀壳组件201来调节调流组件202的开闭大小和隔离组件203离调流组件202之间的距离，并且调流组件202的开闭大小和隔离组件203离调流组件202之间的距离相适配，液体可从进液组件301流至出液组件302并改变流量。 [0047] 进一步的，封闭块202c包括固定在第二铰座202b上的第一弧面202c‑1，以及端部连接第一弧面202c‑1两端的第二弧面202c‑2和第三弧面202c‑3，第二弧面202c‑2和第三弧面202c‑3远离第一弧面202c‑1的端部互相连接；第二铰座202b位于第一弧面202c‑1靠近第二弧面202c‑2一端，第一弧面202c‑1和第三弧面202c‑3连接处开设有转孔W‑5；封闭块202c上开设有绕转孔W‑5为圆心的弧槽W‑7；第二球座203b靠近第一球腔W‑4一侧开设有第二球腔W‑6；转杆203a包括转动设置在第一球腔W‑4中的第一球区203a‑1、转动设置在第二球腔W‑6中的第二球区203a‑2，以及两端连接第一球区203a‑1和第二球区203a‑2的杆区203a‑3；隔离组件203还包括固定在隔离板203c外环侧壁上的第三铰座203d、铰接在第三铰座203d上的伸缩筒203e，以及滑动设置在伸缩筒203e中的伸缩杆203f。 [0048] 应当说明的是，第一弧面202c‑1的圆心角为45度，所有封闭块202c上的第一弧面202c‑1可组成一个完整的圆面；第二弧面202c‑2为外凸的圆弧面，第三弧面202c‑3为内凸的圆弧面，第三弧面202c‑3的半径和第二弧面202c‑2的半径相同，第三弧面202c‑3的圆心角和第二弧面202c‑2的圆心角相同；转孔W‑5为圆形通孔，转孔W‑5的轴线平行于第一弧面 202c‑1的轴线；第二球腔W‑6为不完整的球形腔体，第二球区203a‑2可在第二球腔W‑6中一定范围内转动；杆区203a‑3为圆柱形直杆；第一球区203a‑1和第二球区203a‑2为球体；伸缩筒203e为圆柱形筒，伸缩杆203f为圆柱形杆，伸缩杆203f可在伸缩筒203e中一定范围内滑动；弧槽W‑7的圆心角大于60度；隔离板203c所在平面与第一球座201c所组成的平面不重合。 [0049] 进一步的，隔离板203c包括固定在隔离板203c侧壁上的第四铰座203c‑1、铰接在第四铰座203c‑1上的限位杆203c‑2、滑动连接至限位杆203c‑2一端的限位管203c‑3、铰接至限位管203c‑3远离限位杆203c‑2一端的滑柱203c‑5、固定在滑柱203c‑5一端的滑墩203c‑6，以及两端固定在第四铰座203c‑1和限位管203c‑3铰接处的拉簧203c‑4，滑柱203c‑ 5和滑墩203c‑6滑动设置在弧槽W‑7中。 [0050] 应当说明的是，第四铰座203c‑1有8个，固定在隔离板203c的侧壁上；限位杆203c‑2为圆柱形杆，限位管203c‑3为圆柱形管，限位杆203c‑2的轴线与限位管203c‑3的轴线重合；滑柱203c‑5为圆柱形，滑墩203c‑6为圆柱形，滑墩203c‑6的直径大于滑柱203c‑5的直径。 [0051] 进一步的，进液组件301包括转动设置在进液腔W‑1中的进液管301a，以及固定在进液管301a端部且延伸至调腔W‑3内的阀杆301b，阀杆301b转动设置在转孔W‑5中；出液组件302包括转动设置在出液腔W‑2中的出液管302a、以及固定在出液管302a端部且延伸至调腔W‑3内的第五铰座302b，伸缩杆203f远离伸缩筒203e一端铰接至第五铰座302b上。 [0052] 应当说明的是，进液管301a为圆柱形管，进液管301a在远离进液腔W‑1一端固定有法兰盘，阀杆301b为圆柱形杆；出液管302a为圆柱形管，出液管302a在远离出液腔W‑2一端固定有法兰盘；在使用时，进液管301a和出液管302a通过法兰盘固定至两端的管道上。 [0053] 较佳的，出液组件302还包括固定在出液管302a外环侧壁的锁环302c，以及设置在锁环302c外环侧壁上的锁件302d；锁件302d包括固定在锁环302c外环侧壁上的锁壳302d‑1、滑动设置在锁壳302d‑1中的锁块302d‑2，以及两端接触锁壳302d‑1和锁块302d‑2的弹簧 302d‑3，锁块302d‑2滑动设置在锁孔K‑1中。 [0054] 应当说明的是，锁环302c为圆柱形环，锁环302c的内径和出液管302a的外径相同，便于锁环302c焊接至出液管302a外环面；锁壳302d‑1为长方形壳体，锁壳302d‑1的固定处正对第一个锁孔K‑1，这使锁块302d‑2滑动至第一个锁孔K‑1中时，调流组件202保持封闭状态。 [0055] 在本实施例中，当操作人员需要调整出液管302a的出液流量时，需先拨开锁块302d‑2，使锁块302d‑2滑出锁孔K‑1，再握住把手201d并旋转阀壳201a整体；当操作人员需增加出液管302a中的流量时，需握住把手201d并向下按压，使阀壳201a旋转；在此过程中，第一铰座201b会拉动封闭块202c，使封闭块202c绕转孔W‑5逆时针旋转，此时不同封闭块 202c上互相接触的第二弧面202c‑2和第三弧面202c‑3之间相互滑动，使所有封闭块202c所组成的圆的中心的开口增大；与此同时，旋转的阀壳201a还会使第一球座201c旋转，旋转的第一球座201c会带动转杆203a拉动第二球座203b，在第二球座203b的拉力下，伸缩杆203f会被压入伸缩筒203e中，使隔离板203c与封闭块202c之间的距离增大，进而减少所有封闭块202c所形成的开口处液体冲击至隔离板203c所降低的流速值；最后操作人员只需放开锁块302d‑2，使锁孔K‑1滑入最近的锁孔K‑1中，以维持阀壳201a的旋转角度。 [0056] 应当说明的是，当封闭块202c绕转孔W‑5旋转时，封闭块202c与隔离板203c之间的距离增大，此时由于第四铰座203c‑1和限位杆203c‑2之间的铰接，拉簧203c‑4可提供逐渐增大的拉力，且在滑柱203c‑5与弧槽W‑7的滑动下保证所有拉簧203c‑4的拉力所组成的合力与隔离板203c的轴线平行。 [0057] 应当说明的是，当操作人员需减少出液管302a中的流量时，需握住把手201d并向上提拉，使阀壳201a旋转；在此过程中，第一铰座201b会推动封闭块202c，使封闭块202c绕转孔W‑5顺时针旋转，此时不同封闭块202c上互相接触的第二弧面202c‑2和第三弧面202c‑3之间相互滑动，使所有封闭块202c所组成的圆的中心的开口减小；与此同时，旋转的阀壳 201a还会使第一球座201c旋转，旋转的第一球座201c会带动转杆203a推动第二球座203b，在第二球座203b的推力下，伸缩杆203f会被推出伸缩筒203e中，使隔离板203c与封闭块 202c之间的距离减少，进而增大所有封闭块202c所形成的开口处液体冲击至隔离板203c所降低的流速值，避免汽蚀侵蚀适能够流量控制阀门的气蚀隔离装置中其他未经硬化的表面。 [0058] 应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。 |
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