用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保温棚温度控制方法

用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保温棚温度控制方法
【专利摘要】本发明公开一种用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保温棚温度控制方法，涉及高寒地区电力设备安装技术领域，以控制保证低温条件下特(超)高压变压器安装的顺利进行。该保温棚温度控制方法包括获取保温棚的棚体单位时间散热量q1和保温棚的棚内地面单位时间散热量q2；根据所述棚体单位时间散热量q1和所述棚内地面单位时间散热量q2确定保温棚的总散热量qs，将赋值内容发给所述加热器的控制单元控制加热器加热。本发明提供的保温棚温度控制方法用于高寒地区电力设备安装技术领域中。
【专利说明】
用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫度控制方法
技术领域
[0001] 本发明设及高寒地区电力设备安装技术领域，尤其设及用于高寒地区特(超)高压 变压器安装的保溫棚溫度控制方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着环境污染的加剧，雾靈天气出现的越来越多，已经严重影响到人们的 正常生活。为了防治雾靈，国家提出跨区送电治理雾靈的计划，而跨区送电是一种远距离送 电，需要采用特高压等送电方式，运为特高压工程迎来了巨大的发展良机。
[0003] -般来说，内蒙古自治区、黑龙江、吉林、新疆等地区能源比较丰富，在运些地区大 力推进特高压电网建设，可W为跨区送电发挥重要的作用。而运些地区处于高寒地带，且特 高压变电站建设过程中的特(超)高压变压器安装时间横跨整个冬季；因此，特高压变电站 建设过程除了需要面临原有的技术难题，还必须满足冬季施工时，处于高寒低溫地区的特 (超)高压变压器对于环境溫度的要求。
[0004] 例如:在特(超)高压变压器安装过程中，特(超)高压变压器中的绝缘油需求量大、 指标要求高，而绝缘油的热油循环溫度必须达到65±5°C，才能正常安装;但是，高寒地区的 冬季室外环境溫度通常在-2(TCW下，运样高寒地区的冬季室外环境溫度与上述绝缘油的 热油循环溫度的溫差就达到了 screw上，使得绝缘油的热量损失严重，从而影响了特(超） 高压变压器的安装及后续运行的稳定，而且，绝缘油是易燃物，如果不注重防火，特别容易 发生不安全事故。
[0005] 另外，在高寒地区进行特(超)高压变压器安装的过程中，特高压气体绝缘金属封 闭开关设备(又称特高压GIS)的金属外壳导热快、不易保溫。因此，针对运些问题，需要提出 一种同时满足特（超）高压变压器及特高压GIS的溫度控制方法，才能确保低溫条件下特 (超)高压变压器安装的顺利进行。
[0006] 然而，现有的一些国家标准和企业标准虽然对于电气设备安装、试验进行了相应 的规定，但是并没有关于特(超)高压变压器安装过程中的溫度需求问题的规定。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的在于提供一种用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫度 控制方法，W控制保证低溫条件下特(超)高压变压器安装的顺利进行。
[000引为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0009] 用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫度控制方法，使用加热器对保溫 棚进行溫度控制;所述保溫棚溫度控制方法包括：
[0010] 获取保溫棚的棚体单位时间散热量qi和保溫棚的棚内地面单位时间散热量Q2;
[0011] 根据所述棚体单位时间散热量qi和所述棚内地面单位时间散热量Q2确定保溫棚的 总散热量qs;其中，qs = qi+Q2;
[0012] 将赋值内容发给所述加热器的控制单元;所述赋值内容包括赋值类型和保溫棚的 总散热量qs;所述赋值类型用于使所述加热器的控制单元选取所述加热器的赋值目标为目 标加热功率，所述保溫棚的总散热量qs用于对所述加热器中的目标加热功率进行赋值，W 使所述加热器的控制单元控制所述加热器的加热单元按照目标加热功率对保溫棚进行加 热。
[0013] 优选的，获取所述保溫棚的棚体单位时间散热量qi的方法包括：
[0014] 获取所述保溫棚的棚体相关信息；其中，所述棚体相关信息包括棚体的传热系数 Κι和棚体的内表面积Ai;
[0015] 获取溫度信息，所述溫度信息包括棚内目标溫度Τη和室外环境溫度Tw;
[0016] 根据所述棚体的传热系数Κι、所述棚体的内表面积Ai、所述棚内目标溫度Τη和室外 环境溫度Tw确定所述棚体单位时间散热量qi。
[0017] 较佳的，获取所述保溫棚的棚体表面传热信息和保溫墙体相关信息;其中，所述棚 体表面传热信息包括棚体的内表面换热系数an和棚体的外表面换热系数aw;所述保溫墙体 相关信息包括保溫墙体的厚度S和保溫墙体所使用的保溫材料的导热系数λ;
[0018] 根据所述棚体的内表面换热系数an、棚体的外表面换热系数aw、保溫部的厚度δ和 保溫部所使用的保溫材料的导热系数λ确定所述棚体的传热系数Κι;其中，
[0019]
[0020] 进一步的，所述保溫墙体至少为两面，且每面所述保溫墙体包括沿所述保溫棚的 高度方向设置的i层保溫部；
[0021 ]所述保溫墙体的相关信息还包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部的层数i ;
[0022] 所述保溫墙体的厚度δ包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部的厚度δι;
[0023] 所述保溫部所使用的保溫材料的导热系数λ包括每面所述保溫墙体中，所述保溫 部所使用的保溫材料的导热系数λι;
[0024]
[0025] 较佳的，获取所述保溫棚的棚内地面单位时间散热量Q2的方法包括：
[0026] 获取保溫棚的棚内地面相关信息；其中，所述棚内地面相关信息包括棚内地面传 热系数Κ2和棚内地面面积Α2 ;
[0027] 根据所述棚内地面传热系数Κ2、所述棚内地面面积Α2、所述棚内目标溫度Τη和所述 室外环境溫度Tw确定棚内地面单位时间散热量Q2。
[0028] 优选的，使用Ξ个加热器对保溫棚进行溫度控制时，Ξ个加热器的位置和加热溫 度满足如下公式。
[0029]
[0030] 其中，
[0031] 化为参考位置到第一加热器的距离；
[0032] R2为参考位置到第二加热器的距离；
[0033] R3为参考位置到第Ξ加热器的距离；
[0034] Τι为第一加热器的加热溫度；
[0035] Τ2为第二加热器的加热溫度；
[0036] Τ3为第Ξ加热器的加热溫度。
[0037] 与现有技术相比，本发明提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫 度控制方法具有W下有益效果：
[0038] 本发明提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫度控制方法中，考 虑到保溫棚的棚内地面单位时间散热量Q2,并通过获取保溫棚的棚体单位时间散热量qi和 保溫棚的棚内地面单位时间散热量q2，W确定保溫棚的总散热量qs，然后利用赋值类型控制 加热器的控制单元选取加热器的赋值目标为目标加热功率，W使目标加热功率P等于保溫 棚的总散热量qs，运样利用加热器的加热单元按照该目标加热功率P加热保溫棚内的空间 时，就能够根据保溫棚的总散热量qs合理的控制加热器加热保溫棚内的空间，严格控制保 溫棚内的溫度，保证低溫条件下特(超)高压变压器安装的顺利进行;而且，加热器也不会因 为过度加热引起能源浪费。
【附图说明】
[0039] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0040] 图1为本发明实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫度控 制方法的控制流程图；
[0041] 图2为本发明实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫度控 制方法中，所使用的Ξ个加热器的位置关系示意图；
[0042] 图3为本发明实施例中获取棚体单位时间散热量的方法示意图；
[0043] 图4为本发明实施例中获取棚内地面单位时间散热量的方法示意图；
[0044] 图5为本发明实施例中保溫墙体的结构示意图；
[0045] 附图标记：
[0046] 11-第一保溫部， 12-第二保溫部；
[0047] 13-第Ξ保溫部， 4-加热器；
[004引 41-第一加热器， 42-第二加热器；
[0049] 43-第Ξ加热器。
【具体实施方式】
[0050] 为了进一步说明本发明实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保 溫棚溫度控制方法，下面结合说明书附图进行详细描述。
[0051] 请参阅图1和图2,本发明实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保 溫棚溫度控制方法，使用加热器4对保溫棚进行溫度控制;保溫棚溫度控制方法包括：
[0052] S100:获取保溫棚的棚体单位时间散热量qi和保溫棚的棚内地面单位时间散热量 Q2；
[00曰3] S200:根据棚体单位时间散热量qi和棚内地面单位时间散热量Φ确定保温棚的总 散热量qs;其中，qs = qi+Q2;
[0054] S300:将赋值内容发给加热器4的控制单元;赋值内容包括赋值类型和保溫棚的总 散热量qs;
[0055] 赋值类型用于使加热器4的控制单元选取加热器4的赋值目标为目标加热功率P， 保溫棚的总散热量qs用于对加热器4中的目标加热功率进行赋值，W使加热器4的控制单元 控制所述加热器的加热单元按照目标加热功率对保溫棚进行加热。
[0056] 与现有技术相比，本实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚 溫度控制方法中：考虑到保溫棚的棚内地面单位时间散热量Q2,并通过获取保溫棚的棚体 单位时间散热量qi和保溫棚的棚内地面单位时间散热量q2，W确定保溫棚的总散热量qs，然 后利用赋值类型控制加热器的控制单元选取加热器4的赋值目标为目标加热功率，W使目 标加热功率P等于保溫棚的总散热量qs，运样利用加热器4的加热单元按照该目标加热功率 P加热保溫棚内的空间时，就能够根据保溫棚的总散热量qs合理的控制加热器加热保溫棚 内的空间，严格控制保溫棚内的溫度，保证低溫条件下特(超)高压变压器安装的顺利进行； 而且，加热器4也不会因为过度加热引起能源浪费。
[0057] 而上述实施例中获取棚体单位时间散热量qi和保溫棚的棚内地面单位时间散热 量Q2的方法基本相同，都是通过q = KA(Tn-Tw)该通式确定的。下面分别详细说明获取棚体单 位时间散热量qi和保溫棚的棚内地面单位时间散热量Q2的方法。
[0058] 请参阅图3,获取上述实施例中保溫棚的棚体单位时间散热量qi的方法包括：
[0059] Sill:获取保溫棚的棚体相关信息；其中，棚体相关信息包括棚体的传热系数Κι和 棚体的内表面积Ai;
[0060] 获取溫度信息，溫度信息包括棚内目标溫度Τη和室外环境溫度Tw;
[0061] S112:根据棚体的传热系数Κι、棚体的内表面积Ai、棚内目标溫度Τη和室外环境溫 度Tw确定棚体单位时间散热量qi;其中，qi=ΚιΑι (Tn-Tw)。
[0062] 需要说明的是，上述实施例中的棚体的内表面积Ai为围墙1的内表面面积和顶篷 的内表面面积之和。
[0063] 请参阅图4,获取上述实施例中保溫棚的棚内地面单位时间散热量Q2的方法包括：
[0064] S121:获取保溫棚的棚内地面相关信息;其中，棚内地面相关信息包括棚内地面传 热系数K2和棚内地面面积A2 ;
[0065] S122:根据棚内地面传热系数K2、棚内地面面积A2、棚内目标溫度Τη和室外环境溫 度Tw确定棚内地面单位时间散热量Q2 ; Q2 =Κ2Α2 (Tn-Tw)。
[0066] 需要说明的是，上述实施例中的棚内地面传热系数K2为经验值，运是本领域技术 人员可W设定的，例如:κ劝在棚内地面面积较大，如远大于150m咐，K2为0.07W/(m2 · K)。
[0067] 而如果上述实施例中的保溫棚包括围墙和设在围墙顶部的顶篷，且围墙包括保溫 墙体时，则上述实施例中棚体的传热系数Κι采用如下方法获取：
[0068] 第一步，获取保溫棚的棚体表面传热信息和保溫墙体相关信息;其中，棚体表面传 热信息包括棚体的内表面换热系数an和棚体的外表面换热系数aw;保溫墙体相关信息包括 保溫墙体的厚度δ和保溫墙体所使用的保溫材料的导热系数λ;
[0069] 第二步，根据棚体的内表面换热系数an、棚体的外表面换热系数aw、保溫部的厚度δ 和保溫部所使用的保溫材料的导热系数λ确定棚体的传热系数Κι;其中，
[0070]
[0071] 另外，为了便于安装保溫墙体，将保溫墙体模块化，即在限定保溫墙体至少为两面 的前提下，对每面保溫墙体包括沿所述保溫棚的高度方向设置的i层保溫部;此时:保溫墙 体的相关信息还包括每面保溫墙体中，保溫部的层数i。
[0072] 保溫墙体的厚度δ包括每面保溫墙体中，保溫部的厚度δι;
[0073] 保溫部所使用的保溫材料的导热系数λ包括每面所述保溫墙体中，保溫部所使用 的保溫材料的导热系数λ?;
[0074]
[0075] W图5所示的保溫墙体为例，该保溫墙体包括第一保溫部11、第二保溫部12、第Ξ 保溫部13;此时：
[0076]
[0077] 其中，δι为第一保溫部的厚度；
[0078] δ2为第二保溫部的厚度；
[0079] δ3为第Ξ保溫部的厚度；
[0080] λι为第一保溫部所使用的保溫材料的导热系数；
[0081 ] λ2为第二保溫部所使用的保溫材料的导热系数；
[0082] λ3为第Ξ保溫部所使用的保溫材料的导热系数。
[0083] 请参阅图2,当使用多个加热器对保溫棚进行溫度控制时，各个加热器的加热溫度 与加热位置是要满足一定的关系的，下面ΚΞ个加热器加热保溫棚为例说明加热溫度和加 热位置需要符合的条件。
[0084]
[0085] 其中，
[0086] 化为参考位置到第一加热器的距离；
[0087] R2为参考位置到第二加热器的距离；
[0088] R3为参考位置到第Ξ加热器的距离；
[0089] Τι为第一加热器的加热溫度；
[0090] Τ2为第二加热器的加热溫度；
[0091] Τ3为第Ξ加热器的加热溫度。
[0092] 通过上述描述可W看出，当使用多个加热器对保溫棚进行溫度控制时，每个加热 器的位置与其加热溫度都是相关的，不能随便设置，运样才能保证保溫棚的均匀加热，避免 保溫棚内溫度分布不均。
[0093] 需要说明的是，上述实施例中的第一加热器41、第二加热器42和第Ξ加热器43的 位置是W -个参考位置为参考的，参考位置不做特殊限定。
[0094] 在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可W在任何的一个或多 个实施例或示例中W合适的方式结合。
[0095] W上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应W所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫度控制方法，其特征在于，使用加 热器对保溫棚进行溫度控制;所述保溫棚溫度控制方法包括： 获取保溫棚的棚体单位时间散热量qi和保溫棚的棚内地面单位时间散热量Q2; 根据所述棚体单位时间散热量qi和所述棚内地面单位时间散热量Q2确定保溫棚的总散 热量 Qs;其中，qs = qi+Q2; 将赋值内容发给所述加热器的控制单元;所述赋值内容包括赋值类型和保溫棚的总散 热量qs;所述赋值类型用于使所述加热器的控制单元选取所述加热器的赋值目标为目标加 热功率P，所述保溫棚的总散热量qs用于对所述加热器中的目标加热功率进行赋值，W使所 述加热器的控制单元控制所述加热器的加热单元按照目标加热功率对保溫棚进行加热。2. 根据权利要求1所述的用于高寒地区特（超）高压变压器安装的保溫棚溫度控制方 法，其特征在于，获取所述保溫棚的棚体单位时间散热量qi的方法包括： 获取所述保溫棚的棚体相关信息;其中，所述棚体相关信息包括棚体的传热系数Κι和棚 体的内表面积Ai; 获取溫度信息，所述溫度信息包括棚内目标溫度Τη和室外环境溫度Tw; 根据所述棚体的传热系数Κι、所述棚体的内表面积Al、所述棚内目标溫度Τη和室外环境 溫度Tw确定所述棚体单位时间散热量qi。3. 根据权利要求2所述的用于高寒地区特（超）高压变压器安装的保溫棚溫度控制方 法，其特征在于，所述保溫棚包括围墙和设在围墙上的顶棚，所述围墙包括保溫墙体，所述 棚体的传热系数Κι采用如下方法获取： 获取所述保溫棚的棚体表面传热信息和保溫墙体相关信息；其中，所述棚体表面传热 信息包括棚体的内表面换热系数an和棚体的外表面换热系数aw;所述保溫墙体相关信息包 括保溫墙体的厚度δ和保溫墙体所使用的保溫材料的导热系数λ; 根据所述棚体的内表面换热系数an、棚体的外表面换热系数aw、保溫部的厚度δ和保溫 部所使用的保溫材料的导热系数λ确定所述棚体的传热系数Κι;其中，4. 根据权利要求3所述的用于高寒地区特（超）高压变压器安装的保溫棚溫度控制方 法，其特征在于，所述保溫墙体至少为两面，且每面所述保溫墙体包括沿所述保溫棚的高度 方向设置的i层保溫部； 所述保溫墙体的相关信息还包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部的层数i ; 所述保溫墙体的厚度δ包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部的厚度δι; 所述保溫部所使用的保溫材料的导热系数λ包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部所 使用的保溫材料的导热系数λι;5. 根据权利要求2所述的用于高寒地区特（超）高压变压器安装的保溫棚溫度控制方 法，其特征在于，获取所述保溫棚的棚内地面单位时间散热量Q2的方法包括： 获取保溫棚的棚内地面相关信息；其中，所述棚内地面相关信息包括棚内地面传热系 数K2和棚内地面面积A2; 根据所述棚内地面传热系数K2、所述棚内地面面积A2、所述棚内目标溫度Τη和所述室外 环境溫度Tw确定棚内地面单位时间散热量Q2。6.根据权利要求1所述的用于高寒地区特（超）高压变压器安装的保溫棚溫度控制方 法，其特征在于，使用Ξ个加热器对保溫棚进行溫度控制时，Ξ个加热器的位置和加热溫度 满足如下公式：其中， 化为参考位置到第一加热器的距离； 化为参考位置到第二加热器的距离； 化为参考位置到第Ξ加热器的距离； Τι为第一加热器的加热溫度； Τ2为第二加热器的加热溫度； Τ3为第Ξ加热器的加热溫度。
【文档编号】E04H5/04GK105971150SQ201610232672
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】刘博 , 阎国增, 侯纪勇, 徐向锋, 赵海森, 何青, 张治 , 卞秀杰, 王天宇, 贺虎, 李玉民, 王猛, 张亚鹏, 肖峰, 李国满, 王小松, 葛江北
【申请人】国家电网公司, 国家电网公司交流建设分公司, 华北电力大学, 湖南省送变电工程公司, 秦皇岛泽亨科技有限公司