一种箱式变压器环境自适应系统及方法

本发明涉及变压器技术领域，更具体的涉及一种箱式变压器环境自适应系统及方法。

背景技术：

箱式变压器是指挥供电线路中各种元器件合理分配电能的控制中心，是可靠接纳上端电源，正确输出电能的控制环节，在应用各种电气设备的场合被广泛应用。在箱式变压器的箱体上配置一个或者多个排风口方便散热，但是这种箱体主要存在缺陷：大雨天路面有积水时，水可能会从底部镂空进入箱式变压器，损害低压柜内的电缆或者元器件，导致箱式变压器损坏不能工作。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种箱式变压器环境自适应系统及方法，用以解决积水从底部镂空处进入箱式变压器使得箱式变压器损坏不能工作的问题。

本发明实施例提供一种箱式变压器环境自适应系统，包括：变压器箱体，所述变压器箱体内设有多个低压柜，还包括：水浸检测系统、机动盖板系统、主控单元；

所述水浸检测系统，设于所述变压器箱体底部；用于检测所述变压器箱体底部的水位信息；

所述机动盖板系统，包括：第一机动盖板、第一驱动机构、第二机动盖板、第二驱动机构；所述第一机动盖板，设于所述变压器箱体底部的镂空区域处，所述第一驱动机构，用于驱动所述第一机动盖板打开、关闭镂空区域；所述第二机动盖板，设于所述变压器箱体侧壁的排风口处，所述第二驱动机构，用于驱动所述第二机动盖板打开、关闭排风口；

所述主控单元，用于根据水位信息，通过第一驱动机构控制第一机动盖板打开、关闭镂空区域，和/或通过第二驱动机构控制第二机动盖板打开、关闭排风口。

进一步地，所述水浸检测系统，包括：浮子、与所述浮子连接的检测电路、与所述检测电路连接的检测模块；

所述浮子，设置在所述变压器箱体底部的侧壁上；

所述检测电路，根据所述浮子的状态实现通断，

所述检测模块，根据所述检测电路的通断，输出对应的水位信息。

进一步地，所述变压器箱体的镂空区域处设有第一滑轨，所述第一机动盖板滑动设于所述第一滑轨内；所述第一驱动机构为第一电机，所述第一电机的转轴与所述第一机动盖板的一端螺纹穿接；

所述变压器箱体的排风口处设有第二滑轨，所述第二机动盖板滑动设于所述第二滑轨内；所述第二驱动机构为第二电机，所述第二电机的转轴与所述第二机动盖板的一端螺纹穿接。

进一步地，所述第一机动盖板包括：两个子盖板，两个所述子盖板滑动设于所述第一滑轨内；两个所述子盖板的一端均与所述第一电机的转轴以相反的螺纹旋向螺纹穿接。

进一步地，本发明实施例提供的箱式变压器环境自适应系统，还包括：与所述主控单元电连接的温度检测系统、温度调控系统；

所述温度检测系统，用于检测所述变压器箱体内和低压柜内的温度值；

所述温度调控系统，用于对所述变压器箱体内和低压柜内的环境进行升温或降温；

所述主控单元，用于根据温度值，通过所述温度调控系统，对所述变压器箱体内和低压柜内的环境进行升温或降温。

进一步地，所述温度调控系统包括：半导体制冷装置、加热装置；

所述半导体制冷装置，用于对所述变压器箱体内和低压柜内的环境进行降温；

所述加热装置包括：加热电阻丝、及套装在所述加热电阻丝上的绝缘散热壳体；用于对所述变压器箱体内和低压柜内的环境进行升温。

进一步地，所述温度检测系统包括：第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器；

所述第一温度传感器，设于所述变压器箱体内壁上，用于检测所述变压器箱体内的温度值；

所述第二温度传感器，设于所述低压柜内壁上，用于检测所述低压柜的温度值；

所述第三温度传感器，设于所述变压器箱体外壁上，用于检测所述变压器箱体所在环境的温度值。

本发明实施例提供的一种箱式变压器环境自适应方法，包括：

通过水浸检测系统，获取变压器箱体底部的水位信息；

设置机动盖板系统；所述机动盖板系统包括：第一机动盖板、第一驱动机构、第二机动盖板、第二驱动机构；所述第一机动盖板，设于所述变压器箱体底部的镂空区域处，所述第一驱动机构，用于驱动所述第一机动盖板打开、关闭镂空区域；所述第二机动盖板，设于所述变压器箱体侧壁的排风口处，所述第二驱动机构，用于驱动所述第二机动盖板打开、关闭排风口；

根据水位信息，通过第一驱动机构控制第一机动盖板打开、关闭镂空区域，和/或通过第二驱动机构控制第二机动盖板打开、关闭排风口。

进一步地，所述水浸检测系统，包括：浮子、与所述浮子连接的检测电路、与所述检测电路连接的检测模块；

所述浮子，设置在所述变压器箱体底部的侧壁上；

所述检测电路，根据所述浮子的状态实现通断，

所述检测模块，根据所述检测电路的通断，输出对应的水位信息。

进一步地，本发明实施例提供的箱式变压器环境自适应方法，还包括：

获取变压器箱体内和低压柜内的温度值；

设置温度调控系统；

根据温度值，通过所述温度调控系统，对所述变压器箱体内和低压柜内的环境进行升温或降温。

本发明实施例提供一种箱式变压器环境自适应系统及方法，与现有技术相比，其有益效果如下：

本发明实施例中，当水浸检测系统检测到箱体底部的水位超过预设水平线时启动机动盖板系统封闭箱体底部的镂空区域，防止水进入固体影响变压器工作，从而解决了积水从底部镂空处进入箱式变压器使得箱式变压器损坏不能工作的问题。另外，当温度检测系统检测到箱体内和低压柜内的温度值不在设定范围内时，则启动半导体制冷装置、加热装置和机动盖板系统对箱体和低压柜进行保温、加热或降温，使得低压柜始终处于合适的工作温度范围，保证了低压柜的安全问题，延长了变压器的使用寿命；即解决了在环境温度较高时(比如95摄氏度)，变压器内处于高温状态，电缆容易发生短路故障，造成火灾事故的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种箱式变压器环境自适应系统原理框图；

图2为本发明实施例提供的水浸检测系统原理框图；

图3为本发明实施例提供的加热装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供一种箱式变压器环境自适应系统，该系统包括：变压器箱体，变压器箱体内设有多个低压柜、水浸检测系统、机动盖板系统、温度检测系统、温度调控系统、主控单元。上述结构的概括说明如下：

水浸检测系统，设于变压器箱体底部；用于检测变压器箱体底部的水位信息。

机动盖板系统，包括：第一机动盖板、第一驱动机构、第二机动盖板、第二驱动机构；第一机动盖板，设于变压器箱体底部的镂空区域处，第一驱动机构，用于驱动第一机动盖板打开、关闭镂空区域；第二机动盖板，设于变压器箱体侧壁的排风口处，第二驱动机构，用于驱动第二机动盖板打开、关闭排风口。

主控单元，用于根据水位信息，通过第一驱动机构控制第一机动盖板打开、关闭镂空区域，和/或通过第二驱动机构控制第二机动盖板打开、关闭排风口。

温度检测系统，用于检测变压器箱体内和低压柜内的温度值。

温度调控系统，用于对变压器箱体内和低压柜内的环境进行升温或降温。

主控单元，用于根据温度值，通过温度调控系统，对变压器箱体内和低压柜内的环境进行升温或降温。

上述结构的具体说明如下：

本发明实例的箱式变压器环境自适应系统包括：变压器箱体以及设置在变压器箱体内的多个电缆。其中，变压器箱体内还设置有温度检测系统、水浸检测系统、半导体制冷装置、加热装置和机动盖板系统，其均通过线缆与主控单元连接。

其中，温度检测系统用于检测柜体内、电缆内以及变压器工作环境的温度值，实时的将检测的温度信息发送给主控单元；半导体制冷装置用于在电缆温度过高时制冷来降低电缆的温度；加热装置用于在柜体内温度较低时制热来提升电缆内的温度，通过半导体制冷装置和加热装置的配合使得电缆工作环境温度始终处于预设的合适范围内。其中，水浸检测系统设置在柜体底部侧壁上，用于在下雨柜体底部有积水时检测水位信息，当积水超过预设的水平线时，及时发出信号给主控单元。其中，机动盖板系统包括设置在柜体底部镂空区域的第一机动盖板，第一机动盖板在电机的带动下可水平滑动，当主控单元接收到水浸检测系统的水位信息，例如积水高于预设的水平线时，则控制电机工作带动第一机动盖板水平滑动封闭住柜体底部的镂空区域，避免积水从镂空区域进入到柜体内部，使得柜体内电缆受潮或者遇水，进而使得变压器无法工作。

具体的，温度检测系统包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，第一温度传感器设置在柜体的内壁上，用于检测柜体内的温度值，第二温度传感器设置在电缆的内壁上，用于检测电缆内部的温度值，第三温度传感器设置在柜体的外侧壁上，用于检测柜体所在的外部环境温度，第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器均匀主控单元通过线缆连接，将检测的温度值实时的发送给主控单元。

其中，如图2，水浸检测系统4包括浮子41、与浮子41连接的检测电路42和以及与检测电路42连接的检测模块43。其中，浮子41设置在箱体底部的侧壁上，浮子41的设置高度根据当时的地理位置环境确定，当积水到达浮子41时使得浮子41运动，检测电路42中包括一个与浮子41连接的继电器421，当积水漫过浮子41位置时使得浮子41运动，进而带动继电器421闭合，使得检测电路42导通输出一个高电平信号，检测模块43检测到该高电平信号即输出此时的水位信息，如输出状态为“水浸状态”给主控单元8，主控单元8收到该水位信息，则启动电机工作带动第一机动盖板水平滑动封闭住箱体底部的镂空区域11，避免积水从镂空区域11进入到箱体内部，使得箱体内的电路或者电缆受潮或者遇水，进而使得变压器无法工作。对应的，当积水下降到浮子41以下时带动继电器421开启，检测电路42输出一个低电平信号，检测模块43检测到该低电平信号即表示此时的水位低于浮子41，则将此时的水位信息发送给主控单元8，主控单元8接收到该信息时，控制电机工作，带动第一机动盖板运动使得镂空区域打开，使得箱体通风。机动盖板系统5还包括设置在柜体上端排风口处的第二机动盖板，第二机动盖板也在电机的带动下可以在竖直方向滑动，用于关闭或打开排风口。

其中，本发明的加热装置采用电热丝加热，包括一个加热电阻丝以及套装在加热电阻丝上的绝缘散热壳体，绝缘散热壳体可以设置为镂空结构，方便热量从四周散出，对柜体内进行加热。

进一步的，为了在夏天环境高温时，利于柜体内散热，在排风口处还设有排风扇。

其中，如图3，半导体制冷装置包括半导体制冷片61、隔热膜62和导热管63，其中，半导体制冷片61的设置在电缆外侧壁上，其制冷面与电缆侧壁贴合，用于对电缆进行降温，隔热膜62设置在半导体制冷装置6的散热端，起到隔热的作用防止热量扩散到箱体内,导热管63与散热端连通，导热管63用于将半导体制冷片61制冷时产生的热量导到热风道65中，再由排风扇64将热量排出柜体，以此实现对电缆的降温。

依据本发明提供的箱式变压器，通过计算机程序预设好电缆工作的合适温度范围以及相应的控制的指令可以保证电缆的工作温度适中处于合适的范围。例如，当环境温度低于一定温度时(比如10摄氏度)，主控单元8启动低温环境自适应功能。例如电缆工作的合适温度为30℃，当低压柜内温度低于28摄氏度时，通过电动机推动底部镂空区域上的第一机动盖板，封闭镂空区域，阻止冷空气进入箱式变压器，同时关闭排风口处的第二机动盖板。在以上动作实施一定时间后(如5分钟)，如果温度还达不到30度，启动柜体内加热装置对空气进行加热。当变压器内温度高于50摄氏度，关闭变压器内加热装置。在变压器内加热装置已关闭的情况下，如果柜内温度高于50摄氏度并且持续5分钟以上，并且检测变压器处于非水浸状态，通过电机拉动底部镂空区域上的第一机动盖板，打开镂空区域，让外部空气流通进入变压器，使得变压器自然散热，若再过五分钟检测到柜体内温度仍然高于50摄氏度，可以启动排风扇降温。

当主控单元检测到变压器内电缆温度高于一定温度时(比如95度)，需要启用电缆制冷功能，即启用半导体制冷装置。

其中，当下雨天柜体底部有积水的情况下，主控单元检测到浸水状态信息时，则启动电机带动第一机动盖板封闭镂空区域，防止水进入柜体，导致柜体不能工作。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种箱式变压器环境自适应方法，该方法包括：

通过水浸检测系统，获取变压器箱体底部的水位信息。

设置机动盖板系统；所述机动盖板系统包括：第一机动盖板、第一驱动机构、第二机动盖板、第二驱动机构；所述第一机动盖板，设于所述变压器箱体底部的镂空区域处，所述第一驱动机构，用于驱动所述第一机动盖板打开、关闭镂空区域；所述第二机动盖板，设于所述变压器箱体侧壁的排风口处，所述第二驱动机构，用于驱动所述第二机动盖板打开、关闭排风口。

根据水位信息，通过第一驱动机构控制第一机动盖板打开、关闭镂空区域，和/或通过第二驱动机构控制第二机动盖板打开、关闭排风口。

获取变压器箱体内和低压柜内的温度值。

设置温度调控系统。

根据温度值，通过所述温度调控系统，对所述变压器箱体内和低压柜内的环境进行升温或降温。

需要说明的是，由于本发明实施例提供的一种箱式变压器环境自适应方法，与本发明实施例提供的一种箱式变压器环境自适应系统，属于同一发明构思，因此其具体实施过程不再赘述。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围内。