一种高效散热的可调式变电站及其工作方法与流程

1.本技术涉及变电站散热的领域，尤其是涉及一种高效散热的可调式变电站及其工作方法。


背景技术：

2.cn202010039513.9公开了一种用于箱式变电站的冷却设备和箱式变电站，其技术方案为：包括底座和箱式变电站主体，所述箱式变电站主体设置在底座顶部，所述箱式变电站主体顶部设置有储水壳，所述储水壳顶部固定设置有弧形的接水座，所述储水壳内设置有储水腔，所述接水座底部内壁中部开设有与储水腔相连通的进水口，所述接水座内腔右侧设置有与进水口配合的密封机构，所述储水腔内腔顶部横向设置有过滤网，所述储水腔底部内壁中部设置有制冷器，所述储水壳底部左侧设置有微型水输送泵，且微型水输送泵输入端通过管道与储水壳底部左侧连通，所述微型水输送泵位于箱式变电站主体左侧，所述箱式变电站主体内腔左右侧均设置有结构相同的水冷块结构，左右侧所述水冷块结构后侧均与箱式变电站主体后侧内壁固定连接，所述微型水输送泵输出端设置有输入管，且输入管贯穿箱式变电站主体左侧顶部并与左侧水冷块结构连通，两组所述水冷块结构底部通过连接管相互连通，右侧所述水冷块结构顶部设置有出液管，且出液管另一端贯穿箱式变电站主体右侧顶部并与储水壳底部右侧连通，且出液管内设置有单向阀，所述箱式变电站主体左右侧外壁均通过螺钉固定设置有风机罩，所述箱式变电站主体左右侧外壁均匀开设有与风机罩相连通的通气孔，所述风机罩内通过风机支架设置有散热抽风机，左右侧所述风机罩相背一侧均螺接有结构相同的空气处理机构。
3.该用于箱式变电站的冷却设备和箱式变电站具有以下优点：采用风冷和水冷的配合提高箱式变电站主体内部降温冷却效率和冷却质量，避免箱式变电站主体内部电器元件高温损坏，保证工作的稳定性；通过内部的过滤网进行过滤后充当冷却水使用，无需使用人员频繁更换水，节约使用资源，大大降低水冷的使用成本；内部的冷却出现损坏时，内部的水冷块结构仍然能很好的将箱式变电站主体内的热量导出，并均匀传递至导热柱，导热柱将热量散热通过通气孔排放出外界，从而具有后备冷却设备的效果，起到多重冷却散热保障。
4.但是，该用于箱式变电站的冷却设备和箱式变电站也具有以下缺点：变电站热量无法有效利用，浪费了能源；使用策略单一，不具有多样性。
5.因此，需要一种冷却策略多样、能回收释放热量的变电站。


技术实现要素：

6.为了解决变电站热量无法回收利用、使用策略单一的问题，本技术提供一种高效散热的可调式变电站及其工作方法。
7.本技术提供一种高效散热的可调式变电站，包括：内壳体、外壳体、风冷机构、传热机构、液冷机构、废热回收机构、控制箱、主体设备；
所述风冷机构设置在内壳体侧壁，与内壳体固定连接，用于释放热气流；所述传热机构设置在内壳体内，与内壳体配合散热；所述液冷机构设置在内壳体中部，与内壳体固定连接，并连通外壳体；所述废热回收机构设置在外壳体外部，与所述液冷机构配合；所述控制箱设置在外壳体上部，用于控制电路；还包括：温度传感器，设置在内壳体内部，与所述控制箱电性连接，用于监测变电站内温度状况；湿度传感器，设置在内壳体，与所述控制箱电性连接，用于监测变电站内湿度状况；通讯模块，设置在外壳体外部，与所述控制箱电性连接，通过互联网连接当地气象局，用于接收气象信息；太阳能板，设置在所述外壳体上部；蓄电池，设置在外壳体内，与所述太阳能板电性连接，与所述控制箱电性连接。
8.进一步的，所述内壳体呈矩形，质地为导电性好、导热性好的金属，底部通过接地线与大地连接；所述外壳体包括：拱形顶，设置在所述外壳体上部，与外壳体固定连接；矩形壳体，质地为隔热绝缘材料，设置在所述外壳体下部；止回阀，竖直设置在所述矩形壳体中部。
9.进一步的，所述风冷机构包括：第一风量调节阀，设置在所述内壳体顶部，连通内壳体和外壳体，与所述控制箱电性连接；第一集风罩，设置在所述内壳体上部，上端与所述第一风量调节阀连接；第一风机，设置在所述内壳体侧壁下部，上端与所述第一集风罩下端连接，并与所述控制箱电性连接；第二风量调节阀，设置在所述内壳体底部，连通内壳体和外壳体，与所述控制箱电性连接；第二集风罩，设置在所述内壳体下部，下端与所述第二风量调节阀连接；第二风机，设置在所述内壳体侧壁下部，下端与所述第二集风罩上端连接，并与所述控制箱电性连接。
10.进一步的，还包括：导热管，质地为导热性好的金属，与主体设备连接，并与所述内壳体固定连接。
11.通过采用上述技术方案，将主体设备的热量直接传至内壳体表面，借助导热性较好的内壳体散热，提高了散热效率。
12.进一步的，所述液冷机构包括：蓄液腔，设置在外壳体与内壳体形成的夹层腔下部；液位传感器，设置在蓄液腔中部，与所述控制箱电性连接；液温传感器，设置在蓄液腔中部，与所述控制箱电性连接；输送泵，设置在所述蓄液腔侧部，一端与蓄液腔下部连接；缠绕管，质地为导热性好的硬质材料，设置在所述内壳体内，分别套接在各主体设备上，所述缠绕管外壁与主体设备固定连接；第一连接管，质地为导热性差的硬质材料，一端与缠绕管连接，另一端与输送泵的和蓄液腔相对的一端连接；第二连接管，质地为导热性差的硬质材料，分别连接各缠绕管；第三连接管，质地为导热性差的硬质材料，一端与缠绕管连接，另一端与蓄液腔上部连接。
13.进一步的，所述冷却液具体为：电阻率达0.1*106欧姆
·
厘米的蒸馏水。
14.通过采用上述技术方案，冷却液导电性极差，保证了冷却效率的同时防止了冷却液泄露导致设备短路的问题，提高了冷却介质的安全性，并且降低了冷却液的使用成本。
15.所述废热回收机构包括：缸体，设置在废热回收机构底部；活塞，设置在所述缸体内，与缸体内壁滑动连接；换气腔，设置在缸体上部；第一换气通道，设置在换气腔与缸体之间，下端连接缸体左侧，上端连接换气腔左侧；进气管，设置在所述换气腔上部，与换气腔上
部固定连接；第二换气通道，设置在换气腔与缸体之间，下端连接缸体右侧，上端连接换气腔右侧；出气管，设置在置在换气腔与缸体之间，位于所述第一换气通道和第二换气通道之间；滑动阀，中部挖空，设置在换气腔内，与换气腔内壁滑动连接，中部挖空处与所述第一换气通道、第二换气通道和出气管配合；第一顶杆，设置在所述缸体侧部，内侧端与所述活塞固定连接，并与缸体滑动连接；第二顶杆设置在所述换气腔侧部，内侧端与所述滑动阀固定连接，并与换气腔滑动连接；还包括：转轮，设置在所述缸体一侧；转轴，设置在转轮中心部，与转轮驱动连接；第一转板，设置在所述转轮上，一端与所述转轴驱动连接；第一连杆，设置在所述转轮和缸体之间，一端与所述第一转板外侧端转动连接，另一端与所述第一顶杆转动连接；第二转板，设置在所述转轮上，一端与所述转轴驱动连接；第二连杆，设置在所述转轮和换气腔之间，一端与所述第二转板外侧端转动连接，另一端与所述第二顶杆转动连接；还包括；发电机，与所述转轴驱动连接，并与所述蓄电池电性连接。
16.进一步的，所述第一转板和第二转板之间形成一锐角；所述第一转板位于第二转板逆时针一侧；所述第一转板长度大于第二转板。
17.通过采用上述技术方案，回收了变电站内释放的多余热量，并加以利用，提高了能源的利用效率，降低了电力成本。
18.一种高效散热的可调式变电站的工作方法，包括以下步骤：步骤s1，普通散热，控制箱控制第一风机正转，第二风机反转，同时调整第一风量调节阀和第二风量调节阀至开度最大，则内壳体内的热气流由下往上从内壳体上部的第一风量调节阀流出，进入外壳体内，并从止回阀流出；步骤s2，强力散热，第一温度传感器监测内壳体内温度，若温度超出设定阈值，则向控制箱发出电信号，控制箱控制输送泵启动，输送泵从蓄液腔内抽液；冷却液从蓄液腔底部流经输送泵、第一连接管、缠绕管、第二连接管、缠绕管、第三连接管后，回流入蓄液腔内；步骤s3，除湿，第一湿度传感器监测内壳体内湿度情况，若湿度超出设定阈值，则向控制箱发出电信号，内壳体内的潮湿气流分别从内壳体上部的第一风量调节阀和内壳体下部的第二风量调节阀流出，进入外壳体内，并从止回阀流出。
19.进一步的，若通讯模块实时接收气象预报信息，若接收到气象预报信息中温度超出设定阈值，则提前运行步骤s1-s2，作出提前散热准备；若通讯模块实时接收气象预报信息，若接收到气象预报信息中空气湿度超出设定阈值，则提前运行步骤s2-s3，保证散热的同时进行除湿工作。
20.通过采用上述技术方案，根据变电站实际运行状况调整使用策略，并辅助进行变电站内部散热，增强了对不同使用场景的适应能力，提高了散热除湿效率。
21.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：1.通过设置废热回收机构，将变电站内释放的多余热量进行回收，并加以利用，提高了能源的利用效率，降低了电力成本；2.通过多个传感器和通讯设备组合识别场景并发出电信号，根据变电站实际运行状况调整使用策略，并辅助进行变电站内部散热，增强了对不同使用场景的适应能力，提高了散热除湿效率；
3.通过传热机构，将主体设备的热量直接传至内壳体表面，借助导热性较好的内壳体散热，提高了散热效率。
附图说明
22.图1是本技术实施例的一种高效散热的可调式变电站的整体视图。
23.图2是本技术实施例的一种高效散热的可调式变电站的风冷机构的局部放大图。
24.图3是本技术实施例的一种高效散热的可调式变电站的液冷机构的局部放大图。
25.图4是本技术实施例的一种高效散热的可调式变电站的废热回收机构的局部放大图。
26.附图标记说明：1、内壳体；11、温度传感器；12、湿度传感器；2、外壳体；21、拱形顶；22；矩形壳体；23、止回阀；3、风冷机构；31、第一风量调节阀；32、第一集风罩；33、第一风机；34、第二风量调节阀；35、第二集风罩；36、第二风机；4、液冷机构；41、蓄液腔；42、液位传感器；43、液温传感器；44、输送泵；45、缠绕管；46、第一连接管；47、第二连接管；48、第三连接管；5、能量转化机构；501、缸体；502、活塞；503、第一顶杆；504、换气腔；505、进气管；506、第一换气管道；507、第二换气管道；508、出气管；509、滑动阀；510、第二顶杆；511、转轮；512、转轴；513、第一转板；514、第一连杆；515、第二转板；516、第二连杆；517、发电机；6、控制箱；7、主体设备8、通讯模块；9、太阳能板；10、蓄电池。
具体实施方式
27.下面对照附图，通过对实施例的描述，本技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。为方便说明，本技术提及方向以附图所示方向为准。
28.参照图1-图4所示，一种高效散热的可调式变电站，包括：内壳体1、外壳体2、风冷机构3、传热机构、液冷机构4、废热回收机构5、控制箱6、主体设备7；所述风冷机构3设置在内壳体1侧壁，与内壳体1固定连接，用于释放热气流；所述传热机构设置在内壳体1内，与内壳体1配合散热；所述液冷机构4设置在内壳体1中部，与内壳体1固定连接，并连通外壳体2；所述废热回收机构5设置在外壳体2外部，与所述液冷机构4配合；所述控制箱6设置在外壳体2上部，用于控制电路；还包括：温度传感器11，设置在内壳体1内部，与所述控制箱6电性连接，用于监测变电站内温度状况；湿度传感器12，设置在内壳体1，与所述控制箱6电性连接，用于监测变电站内湿度状况；通讯模块8，设置在外壳体2外部，与所述控制箱6电性连接，通过互联网连接当地气象局，用于接收气象信息；太阳能板9，设置在所述外壳体2上部；蓄电池10，设置在外壳体2内，与所述太阳能板9电性连接，与所述控制箱6电性连接。
29.所述内壳体1呈矩形，质地为导电性好、导热性好的金属，底部通过接地线与大地
连接；所述外壳体2包括：拱形顶21，设置在所述外壳体2上部，与外壳体2固定连接；矩形壳体22，质地为隔热绝缘材料，设置在所述外壳体2下部；止回阀23，竖直设置在所述矩形壳体22中部。
30.所述风冷机构3包括：第一风量调节阀31，设置在所述内壳体1顶部，连通内壳体1和外壳体2，与所述控制箱6电性连接；第一集风罩32，设置在所述内壳体1上部，上端与所述第一风量调节阀31连接；第一风机33，设置在所述内壳体1侧壁下部，上端与所述第一集风罩32下端连接，并与所述控制箱6电性连接；第二风量调节阀34，设置在所述内壳体1底部，连通内壳体1和外壳体2，与所述控制箱6电性连接；第二集风罩35，设置在所述内壳体1下部，下端与所述第二风量调节阀34连接；第二风机36，设置在所述内壳体1侧壁下部，下端与所述第二集风罩35上端连接，并与所述控制箱6电性连接。
31.还包括：导热管13，质地为导热性好的金属，与主体设备7连接，并与所述内壳体1固定连接。
32.所述液冷机构4包括：蓄液腔41，设置在外壳体2与内壳体1形成的夹层腔下部；液位传感器42，设置在蓄液腔41中部，与所述控制箱6电性连接；液温传感器43，设置在蓄液腔41中部，与所述控制箱6电性连接；输送泵44，设置在所述蓄液腔41侧部，一端与蓄液腔41下部连接；缠绕管45，质地为导热性好的硬质材料，设置在所述内壳体1内，分别套接在各主体设备7上，所述缠绕管45外壁与主体设备7固定连接；第一连接管46，质地为导热性差的硬质材料，一端与缠绕管45连接，另一端与输送泵44的和蓄液腔41相对的一端连接；第二连接管47，质地为导热性差的硬质材料，分别连接各缠绕管45；第三连接管48，质地为导热性差的硬质材料，一端与缠绕管45连接，另一端与蓄液腔41上部连接。
33.所述冷却液具体为：电阻率达0.1*106欧姆
·
厘米的蒸馏水。
34.所述废热回收机构5包括：缸体501，设置在废热回收机构5底部；活塞502，设置在所述缸体501内，与缸体501内壁滑动连接；换气腔504，设置在缸体501上部；第一换气通道506，设置在换气腔504与缸体501之间，下端连接缸体501左侧，上端连接换气腔504左侧；进气管505，设置在所述换气腔504上部，与换气腔504上部固定连接；第二换气通道507，设置在换气腔504与缸体501之间，下端连接缸体501右侧，上端连接换气腔504右侧；出气管508，设置在置在换气腔504与缸体501之间，位于所述第一换气通道506和第二换气通道507之间；滑动阀509，中部挖空，设置在换气腔504内，与换气腔504内壁滑动连接，中部挖空处与所述第一换气通道506、第二换气通道507和出气管508配合；第一顶杆503，设置在所述缸体501侧部，内侧端与所述活塞502固定连接，并与缸体501滑动连接；第二顶杆510设置在所述换气腔504侧部，内侧端与所述滑动阀509固定连接，并与换气腔504滑动连接；还包括：转轮511，设置在所述缸体501一侧；转轴512，设置在转轮511中心部，与转轮511驱动连接；第一转板513，设置在所述转轮511上，一端与所述转轴512驱动连接；第一连杆514，设置在所述转轮511和缸体501之间，一端与所述第一转板513外侧端转动连接，另一端与所述第一顶杆503转动连接；第二转板515，设置在所述转轮511上，一端与所述转轴512驱动连接；第二连杆516，设置在所述转轮511和换气腔504之间，一端与所述第二转板515外侧端转动连接，另一端与所述第二顶杆510转动连接；还包括；发电机517，与所述转轴512驱动连接，并与所述蓄电池10电性连接。
35.所述第一转板513和第二转板515之间形成一锐角；所述第一转板513位于第二转板515逆时针一侧；所述第一转板513长度大于第二转板515。
36.一种高效散热的可调式变电站的工作方法，包括以下步骤：步骤s1，普通散热，控制箱6控制第一风机33正转，第二风机36反转，同时调整第一风量调节阀31和第二风量调节阀34至开度最大，则内壳体1内的热气流由下往上从内壳体1上部的第一风量调节阀31流出，进入外壳体2内，并从止回阀23流出；步骤s2，强力散热，第一温度传感器11监测内壳体1内温度，若温度超出设定阈值，则向控制箱6发出电信号，控制箱6控制输送泵44启动，输送泵44从蓄液腔41内抽液；冷却液从蓄液腔41底部流经输送泵44、第一连接管46、缠绕管45、第二连接管47、缠绕管45、第三连接管48后，回流入蓄液腔41内；步骤s3，除湿，第一湿度传感器12监测内壳体1内湿度情况，若湿度超出设定阈值，则向控制箱6发出电信号，内壳体1内的潮湿气流分别从内壳体1上部的第一风量调节阀31和内壳体1下部的第二风量调节阀34流出，进入外壳体2内，并从止回阀23流出。
37.若通讯模块8实时接收气象预报信息，若接收到气象预报信息中温度超出设定阈值，则提前运行步骤s1-s2，作出提前散热准备；若通讯模块8实时接收气象预报信息，若接收到气象预报信息中空气湿度超出设定阈值，则提前运行步骤s2-s3，保证散热的同时进行除湿工作。
38.本技术实施例，一种高效散热的可调式变电站及其工作方法的工作原理为：通过设置废热回收机构，将变电站内释放的多余热量进行回收，并加以利用，提高了能源的利用效率，降低了电力成本；并多个传感器和通讯设备组合识别场景并发出电信号，根据变电站实际运行状况调整使用策略，并辅助进行变电站内部散热，增强了对不同使用场景的适应能力，提高了散热除湿效率。
39.本技术实施例中，通过传热机构，将主体设备的热量直接传至内壳体表面，借助导热性较好的内壳体散热，提高了散热效率。
40.通过使用蒸馏水为冷却液，导电性极差，保证了冷却效率的同时防止了冷却液泄露导致设备短路的问题，提高了冷却介质的安全性，并且降低了冷却液的使用成本。
41.以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限与此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。