一种变电站电场治理节能限流装置的制作方法

1.本发明属于限流电抗器散热技术领域，具体的说是一种变电站电场治理节能限流装置。


背景技术：

2.限流电抗器是一种直接串联在电力系统中用以限制系统故障电流的电抗器，限流电抗器是限制系统内的合闸涌流、高次谐波、短路故障电流等用途的感性元件；在现代电力系统中，采用加装限流电抗器或选用高阻抗变压器等来限制短路电流，是目前最常用也较为经济实用的方法。
3.在使用过程中限流电抗器外部的限抗室温度普遍较高，特别是高温地区更为严重，夏季室内温度常超过45℃，超出了设备正常运行的要求，温度过高的主要原因有限流电抗器本身是一个大电抗，其功率损耗是热量的直接来源，其次限流电抗器外部的限抗室空间狭小，导致内部气流与外界气流交换缓慢，出现热量较为集中，造成限抗室和限流电抗器内部温度较高。
4.目前限流电抗器的散热方式及优缺点主要有：
5.一、通过限流电抗器与短路电流限流开断器并联，使得限流电抗器在电路正常不工作时只产生少量热量，但是无法解决限流电抗器限制短路电流时，限流电抗器短时间发热量较高的问题；
6.二、通过增加限抗室的通风孔的尺寸和通风设备的数量，但是限抗室本身较小，使得通风孔不宜过大，并且限流电抗器是主要的发热源，通过限抗室上的通风设备散热的效率并不高，且增加通风设备也会增加投资成本，若取消限抗室围墙，则需设计电路的铺设路径，保证带电设备及导体安全距离，对安全性要求也较高，也会增加投资成本；
7.三、通过采用气流疏导方案，因为限流电抗器是主要的发热源，通过在限流电抗器底部预埋密封的通风管，能够有效增加限流电抗器内部的气流流动速度，实现限流电抗器内部散热，但是预埋的通风管需要人员定期维护，否则通风管出现堵塞无法保证限流电抗器正常散热，造成人工维护成本较高。
8.综上可知，现有的限流电抗器在散热过程中存在散热成本偏高，并且在限流电抗器在限制短路电流时内部温度会加速升高，无法对电抗器内部进行快速散热。
9.有鉴于此，本发明通过提出一种变电站电场治理节能限流装置，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

10.为了弥补现有技术的不足，解决了现有的限流电抗器在散热过程中存在散热成本偏高，并且在限流电抗器在限制短路电流时内部温度会加速升高，无法对电抗器内部进行快速散热等技术问题，本发明提出了一种变电站电场治理节能限流装置。
11.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
12.本发明所述的一种变电站电场治理节能限流装置，包括：
13.电抗器主体，所述电抗器主体中固连有电抗器线圈；
14.风扇，所述风扇固连在所述电抗器主体的内壁上；
15.还包括：
16.降温组件，所述降温组件设置在所述电抗器主体的外壁上，所述降温组件用以增强所述电抗器主体的散热效率；
17.所述电抗器主体的内壁上固连有温度传感器。
18.优选的，所述降温组件包括：
19.操作筒，所述操作筒固连在所述电抗器主体的外壁上，且位于所述电抗器线圈的上方；
20.所述操作筒沿着所述电抗器主体的中心轴线周向分布有多个；
21.伸缩杆，所述伸缩杆固连在所述操作筒的底部，所述温度传感器与所述伸缩杆电性连接；
22.支撑盒，所述支撑盒位于所述操作筒的上方，且与所述电抗器主体的外壁固连；
23.所述支撑盒的外壁开设有排气孔，所述排气孔的数量与所述操作筒的数量一一对应。
24.优选的，所述支撑盒的内部且位于所述排气孔一侧转动连接有第一转板；
25.所述第一转板的对立面转动连接有第二转板；
26.所述第一转板和第二转板分别被所述支撑盒的内壁限位，用以让第一转板与第二转板转动方向相同。
27.优选的，所述电抗器主体内部为上下贯通状态，所述风扇分别位于所述电抗器线圈的上下两侧；
28.所述电抗器主体的上下两端分别固连有防护网，所述防护网用以防止外界杂质进入到电抗器主体的内部。
29.优选的，所述操作筒的一侧设置有储气筒，所述储气筒与所述电抗器主体的外壁固连。
30.优选的，所述储气筒与操作筒之间固连有单向阀，所述单向阀分别与所述储气筒和操作筒连通；
31.所述单向阀的流通方向为操作筒到储气筒。
32.优选的，所述储气筒的内部固定安装有气压传感器和电磁阀；
33.所述储气筒的上端固连有第一导管，所述第一导管与所述储气筒连通；
34.所述第一导管的外部固连有第二导管，所述第二导管与第一导管之间相互连通；
35.所述电磁阀位于所述第一导管的内部。
36.优选的，所述电抗器主体上下方内壁处开设有出风孔；
37.所述第一导管和第二导管与所述出风孔连通。
38.优选的，所述支撑盒的上方且位于所述电抗器主体的内壁上固连有电磁滑轨；
39.所述电磁滑轨中固连有卷筒，所述卷筒的外侧设置有卷布轴；
40.所述卷布轴与所述电磁滑轨滑动连接。
41.优选的，所述卷筒的一侧且位于所述电抗器主体的内壁上开设有多个排屑孔。
42.本发明的有益效果如下：
43.1.本发明所述的一种变电站电场治理节能限流装置，通过伸缩杆往复移动，类似于风箱的原理，实现电抗器主体中的高温气体被快速排到外界，增加了电抗器主体内部的气体流动速度，使得电抗器线圈在工作时能够进行快速降温；并且操作筒沿着电抗器主体的中心轴线周向分布有多个，温度传感器能够根据电抗器主体中的实际温度，选择伸缩杆的启动数量，从而无需在电抗器线圈限制短路电流时，将所有的伸缩杆启动，降低了电能消耗，无需进行预埋通风管，降低了人员的后期维护成本，从而降低了整个限流电抗器的散热成本。
44.2.本发明所述的一种变电站电场治理节能限流装置，通过气压传感器利用电信号启动电磁滑轨，使得电磁滑轨中驱动模块带动卷布轴沿着电磁滑轨的轨迹滑动一圈，同时卷布轴会拉动卷筒的卷布展开，并形成一个锥体，从而电抗器主体上方的出风孔排出的气体对防护网进行清理时，防护网上的灰尘等杂质在重力作用下落到卷筒中展开的卷布上，因为卷布呈锥体，所以落下的灰尘等杂质会沿着卷布的外表面滑动，然后从排屑孔中被排出到电抗器主体的外部，从而无需人员进行定期维护清理，降低了人员的维护成本。
附图说明
45.下面结合附图对本发明作进一步说明。
46.图1是本发明装置的立体图；
47.图2是本发明装置的局部剖视立体图；
48.图3是图2所示a处的局部放大图；
49.图4是本发明卷布轴运动展开立体图；
50.图5是本发明装置的侧视图；
51.图6是图5所示b-b方向的剖视图；
52.图7是图6所示c处的局部放大图
53.图中：1、电抗器主体；11、电抗器线圈；12、风扇；13、防护网；14、出风孔；2、降温组件；21、操作筒；22、伸缩杆；3、储气筒；31、单向阀；32、第一导管；33、第二导管；4、支撑盒；41、排气孔；42、第一转板；43、第二转板；5、电磁滑轨；51、卷筒；52、卷布轴；6、排屑孔。
具体实施方式
54.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
55.本发明实施例通过提供一种变电站电场治理节能限流装置，解决了现有的限流电抗器在散热过程中存在散热成本偏高，并且在限流电抗器在限制短路电流时内部温度会加速升高，无法对电抗器内部进行快速散热等技术问题；
56.本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：通过降温过程中，伸缩杆22往复移动，类似于风箱的原理，实现电抗器主体1中的高温气体被快速排到外界，增加了电抗器主体1内部的气体流动速度，使得电抗器线圈11在工作时能够进行快速降温；
57.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上
述技术方案进行详细的说明。
58.如图1至图7所示，本发明实施例提供所述的一种变电站电场治理节能限流装置，包括：
59.电抗器主体1，所述电抗器主体1中固连有电抗器线圈11；
60.风扇12，所述风扇12固连在所述电抗器主体1的内壁上；
61.还包括：
62.降温组件2，所述降温组件2设置在所述电抗器主体1的外壁上，所述降温组件2用以增强所述电抗器主体1的散热效率；
63.所述电抗器主体1的内壁上固连有温度传感器。
64.本实施例中，首先将电抗器主体1安装在限抗室中，并且在限抗室墙根处预留有通风口，然后将电抗器主体1的上端与限抗室上方的通风口连通；电抗器主体1的安装准备工作完成后，人员将电抗器主体1与fsr在电网高压一次侧并联，使得电抗器线圈11被短接，在电网正常工作时，电抗器主体1中的电抗器线圈11不参与工作，从而降低电抗器线圈11对电能的消耗，实现了电抗器主体1能够进行节能限流；电力系统正常运行时，虽然电抗器线圈11被短接，但是内部仍会有少部分电流通过，电抗器主体1中的风扇12时刻保持运行对电抗器主体1的内部进行日常散热，但是在电力系统中出现短路时，电抗器线圈11瞬间参与工作时内部的温度会加速升高，若此时处于夏季，限抗室中的温度也会偏高，此时电抗器主体1中的温度传感器检测到温度接近电抗器线圈11能够承受的额定承受值时，温度传感器发送电信号将降温组件2中的部件启动，使得降温组件2对电抗器主体1的内部进行散热，防止电抗器主体1中的温度快速升高，造成电抗器线圈11烧损。
65.如图2和图6所示，所述降温组件2包括：
66.操作筒21，所述操作筒21固连在所述电抗器主体1的外壁上，且位于所述电抗器线圈11的上方；
67.所述操作筒21沿着所述电抗器主体1的中心轴线周向分布有多个；
68.伸缩杆22，所述伸缩杆22固连在所述操作筒21的底部，所述温度传感器与所述伸缩杆22电性连接；
69.支撑盒4，所述支撑盒4位于所述操作筒21的上方，且与所述电抗器主体1的外壁固连；
70.所述支撑盒4的外壁开设有排气孔41，所述排气孔41的数量与所述操作筒21的数量一一对应；
71.所述支撑盒4的内部且位于所述排气孔41一侧转动连接有第一转板42；
72.所述第一转板42的对立面转动连接有第二转板43；
73.所述第一转板42和第二转板43分别被所述支撑盒4的内壁限位，用以让第一转板42与第二转板43转动方向相同。
74.其中，温度传感器主要控制降温组件2中的伸缩杆22运行，伸缩杆22通电后，首先伸缩杆22进行收缩，并且伸缩杆22的端部与操作筒21的内壁滑动密封连接，使得伸缩杆22与操作筒21之间配合形成一个类似于活塞的装置，从而伸缩杆22收缩时带动端部移动，将电抗器主体1中的高温气体吸入到操作筒21中，因为伸缩杆22收缩时会使得支撑盒4内部出现气体快速流动到操作筒21中，所以支撑盒4内部的气体含量减少，造成内壁气体压强减
小，从而第二转板43两侧的气压压强出现差值，如图7所示，使得电抗器主体1中的高温气体能够推动第二转板43向支撑盒4的内部方向转动，高温气体向支撑盒4内部压力低的地方流动，然后伸缩杆22继续移动将高温气体吸入到操作筒21中，其中操作筒21中有足够的容纳空间，并因为第一转板42和第二转板43被支撑盒4的内壁限位，且第一转板42和第二转板43的转动方向相同，所以当第二转板43转动时，第一转板42只能向与第二转板43相同的方向转动，但是第一转板42被支撑盒4的内壁限位，从而支撑盒4的内部气体被吸入到操作筒21内部时，第一转板42无法进行转动，使得伸缩杆22收缩时不会将外界空气和灰尘等杂质吸入到支撑盒4中；
75.然后伸缩杆22复位推动操作筒21中的高温气体向支撑盒4中流动，因为第一转板42向排气孔41方向转动的方向没有被支撑盒4的内壁限位，从而高温气体推动第一转板42向排气孔41中转动，使得高温气体被排出到外界中，同时高温气体的压力推动第二转板43贴合在支撑盒4的内壁上，因为支撑盒4内壁的限位，从而第二转板43无法进行转动，使得高温气体无法回流到电抗器主体1的内部；并在降温过程中伸缩杆22往复移动，类似于风箱的原理，实现电抗器主体1中的高温气体被快速抽出到外界，增加了电抗器主体1内部的气体流动速度，使得电抗器主体1的内部气体能够和外界冷空气进行快速交换，从而让电抗器线圈11在限制短路电流时能够进行快速降温；并且伸缩杆22的上端与操作筒21的内壁之间为滑动摩擦，在伸缩杆22往复移动过程中摩擦阻力较小，使得摩擦产生的热量较小，并且电力系统中发生短路时，短路电流的维持时间并不会持续很久，所以伸缩杆22不会出现长时间的往复移动，从而伸缩杆22的端部与操作筒21的筒壁之间的滑动摩擦持续时间不会很久，因此不会产生较大的热量造成操作筒21的筒壁温度升高，影响电抗器主体1的正常散热；
76.并且操作筒21沿着电抗器主体1的中心轴线周向分布有多个，温度传感器能够根据电抗器主体1中的实际温度，选择伸缩杆22的启动数量，从而无需在电抗器线圈限制短路电流时，将所有的伸缩杆22启动，降低了电能消耗；同时支撑盒4的外壁开设有排气孔41，排气孔41的数量与操作筒21的数量一一对应，使得伸缩杆22能够推动高温气体快速从排气孔41中被排出，减少了高温气体在支撑盒4中的滞留时间，提升了电抗器主体1的降温效果；同时伸缩杆22在往复移动进行正常的排气过程中，因为第一转板42受到气体推力即会向排气孔41的方向转动，使得操作筒21中被吸收的高温气体不会出现被压缩的情况，便通过排气孔41被快速排出，从而防止高温气体出现压缩，而导致操作筒21内部温度快速升高的问题；
77.降温组件2中的伸缩杆22往复移动促进了电抗器主体1中的空气流动，使得外界的低温空气能够快速进入到电抗器主体1的内部，从而实现了电抗器线圈11工作时出现的快速升温，降温组件2能够配合风扇12对电抗器主体1的内部进行散热，防止了电抗器线圈11烧损，并且无需在限抗室上增加新的通风设备或者其他相关设备，而是对电抗器主体1内部的发热源直接进行散热，相对于限抗室上的通风设备，散热效率更高，更能提高电抗器线圈11的散热效果，以及无需进行预埋通风管，降低了人员的后期维护成本，从而降低了整个限流电抗器的散热成本，使得节能型的限流电抗器能够稳定运行；
78.降温组件2不工作时，第一转板42在重力作用下保持竖直状态，能够阻止外界的灰尘等杂质通过排气孔41进入到电抗器主体1的内部，从而能够保持电抗器主体1内部的洁净度。
79.如图2所示，所述电抗器主体1内部为上下贯通状态，所述风扇12分别位于所述电
抗器线圈11的上下两侧；
80.所述电抗器主体1的上下两端分别固连有防护网13，所述防护网13用以防止外界杂质进入到电抗器主体1的内部。
81.进一步的，电抗器主体1内部为上下贯通状态，从而伸缩杆22往复移动对电抗器主体1中的高温气体进行吸收时，并且限抗室的墙根处预留有通风口，从而能够从电抗器主体1的底部将外界的冷空气吸入到电抗器主体1的内部，使得冷空气对电抗器线圈11进行降温，相对于电抗器主体1中的高温气体，外界的空气温度偏低，并且电抗器主体1的上下两端均固连有防护网13，能够对外界的大颗粒杂质进行阻隔，并防止人员检修时，衣服或者操作设备掉入到电抗器主体1的内部，造成风扇12损坏；
82.同时风扇12分别位于电抗器线圈11的上下两侧，并且下侧的风扇12向电抗器主体1的内部吹风，上侧的风扇12向电抗器主体1的外部排风，使得电力系统在正常工作时，电抗器线圈11不参与工作时，能够促进电抗器主体1中的气体流动，保证电抗器线圈11能够进行日常散热，消除夏季外界出现的高温天气对电抗器线圈11的影响，延长电抗器线圈11等其他元器件的使用寿命。
83.如图2所示，所述操作筒21的一侧设置有储气筒3，所述储气筒3与所述电抗器主体1的外壁固连；
84.所述储气筒3与操作筒21之间固连有单向阀31，所述单向阀31分别与所述储气筒3和操作筒21连通；
85.所述单向阀31的流通方向为操作筒21到储气筒3；
86.所述储气筒3的内部固定安装有气压传感器和电磁阀；
87.所述储气筒3的上端固连有第一导管32，所述第一导管32与所述储气筒3连通；
88.所述第一导管32的外部固连有第二导管33，所述第二导管33与第一导管32之间相互连通；
89.所述电磁阀位于所述第一导管32的内部；
90.如图3所示，所述电抗器主体1上下方内壁处开设有出风孔14；
91.所述第一导管32和第二导管33与所述出风孔14连通。
92.本实施例中，降温组件2中的伸缩杆22往复移动对电抗器主体1的内部进行散热降温时，伸缩杆22往复移动时会将高温气体推到外界时，部分气体会通过单向阀31进入到储气筒3中进行积蓄，因为单向阀31的流通方向为操作筒21到储气筒3，所以储气筒3中的气体无法回流到操作筒21中，随着电抗器线圈2不定期工作对短路电流进行限制时，操作筒2中均会有部分气体流入到储气筒3中，使得储气筒3中的气体逐渐增多；
93.当储气筒3中的气压传感器检测到气压达到储气筒3承载的额定值时，气压传感器通过电信号控制电磁阀启动，从而电磁阀中的延时开关打开，使得储气筒3的气体进入到第一导管32和第二导管33中，然后通过出风孔14排出并吹向防护网13，使得防护网13上的灰尘等杂质受到气体的吹力而与防护网13分离，从而保证了防护网13的洁净；
94.其中防护网13长期暴露在电抗器主体1的外部，阻挡外界的杂质进入到电抗器主体1的内部，随着时间的积累防护网13上会积累大量灰尘以及其他杂质，若不定期清理，则会影响外界空气进入到电抗器主体1内部的流动效率，使得电抗器主体1中的散热效果下降。
95.如图3-4所示，所述支撑盒4的上方且位于所述电抗器主体1的内壁上固连有电磁滑轨5；
96.所述电磁滑轨5中固连有卷筒51，所述卷筒51的外侧设置有卷布轴52；
97.所述卷布轴52与所述电磁滑轨5滑动连接；
98.所述卷筒51的一侧且位于所述电抗器主体1的内壁上开设有多个排屑孔6。
99.进一步的，气压传感器通过电信号控制电磁阀启动时，同时会通过电信号启动电磁滑轨5，使得电磁滑轨5中的驱动模块带动卷布轴52沿着电磁滑轨5的轨迹滑动一圈，如图4所示，从而卷布轴52拉动卷筒51的卷布展开形成一个锥体，其中电磁滑轨5可选用现有产品中的汇思德gmp环形导轨，使得电抗器主体1上方的出风孔14排出的气体对防护网13进行清理时，防护网13上的灰尘等杂质在重力作用下落到卷筒51中展开的卷布上，因为卷布呈锥体，所以落下的灰尘等杂质会沿着卷布的外表面滑动，然后从排屑孔6中被排出到电抗器主体1的外部；而电抗器主体1下方防护网13上的灰尘等杂质会在重力作用下落到地面上，而无需卷筒51中的卷布阻挡；并且防护网13自动定期进行清理，从而无需人员进行定期维护清理，降低了人员的维护成本。
100.通过卷布轴52将卷筒51中的卷布拉出展开，能够有效防止电抗器主体1上方防护网13在清理时，表面的大量灰尘等其他杂质落到风扇12上，导致风扇12排风效果降低，造成电抗器主体1内部气体流动速度降低，影响电抗器主体1内部的快速散热。
101.具体工作流程如下：
102.首先伸缩杆22进行收缩，并且伸缩杆22的端部与操作筒21的内壁滑动密封连接，使得伸缩杆22与操作筒21之间配合形成一个类似于活塞的装置，从而伸缩杆22收缩时带动端部移动，将电抗器主体1中的高温气体吸入到操作筒21中，因为伸缩杆22收缩时会使得支撑盒4内部出现气体减少造成压强减小，从而第二转板43两侧的气压压强出现差值，如图7所示，使得电抗器主体1中的高温气体能够推动第二转板43向支撑盒4的内部方向转动，从而高温气体被吸入到操作筒21中，因为第一转板42和第二转板43被支撑盒4的内壁限位，且第一转板42和第二转板43的转动方向相同，所以当第二转板43转动时，第一转板42只能3向相同的方向转动，使得支撑盒4的内部压强减小时，第一转板42被支撑盒4的内壁限位，从而无法进行转动，让外界空气无法进入到支撑盒4中；后伸缩杆22复位推动操作筒21中的高温气体向支撑盒4中流动，从而高温气体推动第一转板42向排气孔41中转动，从而高温气体被排出到外界中，同时高温气体的压力推动第二转板43贴合在支撑盒4的内壁上，因为支撑盒4内壁的限位，从而第二转板43无法进行转动，使得高温气体无法回流到电抗器主体1的内部；在降温过程中，伸缩杆22往复移动，类似于风箱的原理，实现电抗器主体1中的高温气体被快速排到外界，增加了电抗器主体1内部的气体流动速度，使得电抗器线圈11在工作时能够进行快速降温。
103.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
104.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该
了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。