箱式变电站消防安全系统的制作方法

1.本实用新型属于供电设备消防安全技术领域，特别是一种箱式变电站消防安全系统。


背景技术：

2.箱式变电站是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田、光伏发电站和风力发电站，它替代了原有的土建配电房和配电站，成为新型的成套变配电装置。随着风电、光电技术的快速发展，在野外广阔的区域设置光伏板发电站或是风力发电站，因而，间隔一定区域要设置一个箱式变电站，箱式变电站的数量很多，位置很分散，因而巡检工作量大，人工巡检难以快速及时发现箱式变电站中存在的安全风险，当某一个箱式变电站内发生火灾时，更无法及时的发现问题，并进行消防灭火，容易造成严重的损失。
3.现有的无人值守变电站消防系统，在无人值守变电站设置视频监控装置和监控中心平台及消防系统，但是并未公开消防系统的具体实施方案。还有一些变电站消防系统，设置了干粉灭火装置，但是这种消防系统只能在起火后进行灭火，在起火前缺乏相应的防范措施，当变电站起火时，一些变电设备很容易被烧毁，造成巨大的经济损失。因而，需要对现有的变电站的消防系统进行改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对背景技术中所述的现有的变电站消防系统只能在起火后进行灭火，在起火前缺乏相应的防范措施，会导致变电站的变电设备被烧毁的问题，提供一种能够解决前述问题的箱式变电站消防安全系统。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：箱式变电站消防安全系统，其特点是：其包括对多个箱式变电站进行集中监控的监控装置、设置在各个箱式变电站内的降温装置和灭火装置，监控装置与多个箱式变电站通讯连接，在各个箱式变电站内设有采集变压设备运行状态参数的采集装置，采集装置与监控装置通讯连接，采集装置采集的数据能实时传输至监控装置，在监控装置能查看各个箱式变电站的变电设备运行状况，并能对运行状态异常的变电站进行报警，在各个箱式变电站内，根据变电设备功能划分为若干个独立室，在每个独立室内都设有红外三波段影像数据探测报警器、温度监管报警器和喷头，红外三波段影像数据探测报警器用于检测相应的独立室内的变电设备是否存在火苗，当存在火苗时向监控装置发送报警信号，并向降温装置和灭火装置发送信号开始降温和灭火，温度监测报警器用于检测相应的独立室内的温度，当独立室内温度高于设定温度时，温度监测报警器向监控装置发送报警信号，并向降温装置发送信号开始降温，所述的
降温装置为液氮降温装置，灭火装置为干粉灭火装置，灭火装置和降温装置通过输送管道与喷头连接；独立室内温度高于设定温度时，喷头向独立室内喷射低温的氮气，独立室内的变电设备着火时，喷头向独立室内喷射低温的氮气和干粉。
6.作为上述箱式变电站消防安全系统的进一步改进，所述的降温装置包括制备液氮的制氮装置、液氮存储罐、电磁阀和降温控制器，制氮装置从空气中分离氮气，并将氮气压缩成液氮存储在液氮存储罐内，降温控制器与温度监测报警器通讯连接，当某个独立室内的温度监测报警器检测到的温度达到设定的温度时，温度监测报警器向降温控制器发送信号，降温控制器控制电磁阀打开，使液氮通过管道输送至对应的独立室的各个喷头，低温氮气从喷头喷出对独立室进行降温处理。通过设置液氮降温装置，当箱式变电站内部某个独立室的温度达到设定温度时，温度监测报警器向降温控制器发送信号，使对应的电磁阀打开，液氮存储罐内的低温液氮通过管道输送至对应的独立室内的喷头，液氮在管道中传输过程中，压力降低，变为气态的低温氮气，低温氮气从对应的独立室内的喷头喷出，使该独立室内的温度迅速下降，对变电设备进行降温保护，既能防止变电设备温度过高而烧毁，又能防止变电设备温度继续升高而起火，消除火灾隐患，同时温度检测报警器会将独立室的高温故障发送至监控装置，操作人员能够根据高温故障，结合对应的变电设备的运行参数判断变电设备是否存在故障，决定是否要进行设备检修，通过这种设置，能够大幅度降低变电站发生火灾的几率，保障变电站的安全，降低因火灾而造成的经济损失。
7.作为上述箱式变电站消防安全系统的进一步改进，所述的灭火装置包括干粉罐、高压氮气罐、电磁阀和灭火控制器，所述红外三波段影像数据探测报警器与灭火控制器通讯连接，当某个独立室内的红外三波段影像数据探测报警器检测到变压设备存在火苗时，红外三波段影像数据探测报警器向灭火控制器发送信号，灭火控制器控制电磁阀打开，使高压氮气罐内的气体进入干粉罐内，使氮气与干粉混合，通过管道输送至对应的独立室内的喷头，对独立室内的火苗进行灭火。通过设置干粉灭火装置，当某个独立室内起火时，红外三波段影像数据探测报警器监测到火苗后，发送信号至灭火控制器，灭火控制器控制电磁阀打开，使高压氮气罐内的氮气进入干粉罐，使氮气与干粉混合均匀，并使混合均匀的气粉通过输送管道输送至对应的独立室的喷头，与此同时，降温装置也同时启动，液氮存储罐中的液氮进入输送管道内，液氮逐渐变为低温氮气，并与从灭火装置输出的氮气和干粉的混合，形成低温的氮气和干粉的混合气雾，从喷头喷出，对准起火点进行喷射，因为氮气和干粉都有灭火的作用，同时还是低温氮气，能显著增强灭火效果，使火苗快速扑灭，极大的缩短燃烧时间，最大程度降低燃烧造成的损失。监测到起火后，红外三波段影像数据探测报警器向监控装置发送信号，使监控人员能够及时对起火的变电站进行定位，能够做出快速反应，例如对起火的变电站进行断电保护，或是派出巡检人员，对该变电站进行检修，通过这种设置，能大大降低变电站火灾发生后造成的损失。
8.作为上述箱式变电站消防安全系统的进一步改进，所述的输送管道包括总管道和分支管道，降温装置和灭火装置都连接在总管道的输入端，分支管道与总管道连接，分支管道分别对应输送至各个独立室内，各个独立室内的喷头分别与对应的分支管道连接，在总管道上设有总控制阀，在各个喷头上分别设有喷头控制阀，通过喷头控制阀控制喷头的打开或关闭。通过设置输送管道，能使降温装置输送的低温氮气以及灭火装置输送的干粉和氮气的气粉能够通过输送管道输送至需要降温或是需要灭火的独立室的相应喷头，使降温
装置和灭火装置能够对目标位置精确降温冷却或灭火，提高降温和灭火操作的针对性和准确性，而且降温装置和灭火装置共用一套输送管道，既可以降低成本，减少管道的数量和铺设管道的复杂度，又能减少管道所占用的空间。
9.作为上述箱式变电站消防安全系统的进一步改进，所述的喷头与角度调节器连接，通过角度调节器能自动调节喷头的角度，使喷头对准目标火苗或需要冷却的部位。通过设置角度调节器，能使喷头自动调节至所需的角度，对准目标火苗或是需要冷却的部位喷射，提高降温或灭火的效率。
10.作为上述箱式变电站消防安全系统的进一步改进，在每个所述的独立室内，至少设有两个红外三波段影像数据探测报警器，两个红外三波段影像数据探测报警器分别设置在对角位置，使红外三波段影像数据探测报警器能够监测到独立室内各处的状况，并能对火苗位置进行双向确认。通过两个或两个以上的红外三波段影像数据探测报警器对起火位置进行视频采集，能够对起火位置精确定位，便于控制喷头对准起火点进行精确灭火。
11.作为上述箱式变电站消防安全系统的进一步改进，在所述的箱式变电站内设有低压控制柜、变压柜、电容补偿柜和高压电柜，低压控制柜、变压柜、电容补偿柜和高压电柜相互电连接，低压控制柜、变压柜、电容补偿柜和高压电柜分别设置在对应的独立室内，相邻的独立室通过隔板隔离开来，在箱式变电站的一侧还设有附加独立室，所述的降温装置和灭火装置设置在附加独立室内。
12.作为上述箱式变电站消防安全系统的进一步改进，在每个所述的独立室内，在独立室的顶角位置、顶部位置或中部位置设有喷头。通过设置多个喷头，能使各个独立室内，喷头的喷射范围更大，能无死角的覆盖独立室内的各个位置，提高灭火或降温冷却的效率。
13.本实用新型的有益效果为：1）本实用新型的箱式变电站消防安全系统，能够对分散在矿山、工厂企业、油气田、光伏发电站或风力发电站等处的多个箱式变电站进行集中的监控管理，在监控装置上能够随时查看各个箱式变电站的变电设备的运行状况，能够对各个箱式变电站的故障进行及时的显示，以便于监管人员能够对存在故障的箱式变电站快速定位，并能确定该箱式变电站内存在故障的变电设备，以便于及时排除维修人员对设备故障进行针对性的维修；2）本实用新型的箱式变电站消防安全系统，将各个变电设备分别设置在对应的独立室内，既可以便于模块化管理，消除变电设备运行时的相互干扰，同时，将这些设备用独立室分隔开来，能将发热设备分散开来，避免设备热量的集中，导致箱式变内部温度的快速上升；而且还能使需要降温的部位或需要灭火的部位空间范围固定，能够有针对性的进行降温或灭火，防止起火的设备对其余设备造成破坏，防止火苗快速蔓延至所有变电设备，降低火灾造成的损失；3）本实用新型的箱式变电站消防安全系统，采用液氮降温装置对需要降温的变电设备进行降温处理，能够大幅度降低设备发生火灾的概率，降低设备的运行温度，提高设备运行的稳定性，延长设备的使用寿命；4）本实用新型的箱式变电站消防安全系统，采用干粉灭火装置，并用高压氮气作为干粉的扩散气体，提高灭火效率，在灭火时，同时打开液氮降温装置，使低温氮气随干粉一同喷射，进一步提高灭火效率，加快灭火速度，降低设备起火造成的损失。
附图说明
14.图1为本发明的箱式变电站消防安全系统的结构示意图。
15.图2为本发明的箱式变电站内部结构示意图。
16.图3为本发明的箱式变电站内部的消防管路示意图。
17.图中的附图表记如下：箱式变电站1, 低压控制柜11,变压柜12,电容补偿柜13,高压电柜14,独立室15，附加独立室16，监控装置2, 降温装置3, 制氮装置31，液氮存储罐32，电磁阀33，降温控制器34，灭火装置4, 干粉罐41，高压氮气罐42，电磁阀43，灭火控制器44，采集装置5, 红外三波段影像数据探测报警器6，温度监管报警器7，喷头8，角度调节器81，输送管道9，总管道91，分支管道92，总控制阀93，喷头控制阀94。
具体实施方式
18.下面通过实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图1至图3所示，本实用新型的箱式变电站消防安全系统，其包括对多个箱式变电站1进行集中监控的监控装置2、设置在各个箱式变电站1内的降温装置3和灭火装置4。
20.监控装置2与多个箱式变电站1通讯连接，在各个箱式变电站1内设有采集变压设备运行状态参数的采集装置5，采集装置5与监控装置2通讯连接，采集装置5采集的数据能实时传输至监控装置2，在监控装置2能查看各个箱式变电站1的变电设备运行状况，并能对运行状态异常的变电站进行报警。
21.在各个箱式变电站1内，根据变电设备功能划分为若干个独立室15。在所述的箱式变电站1内设有低压控制柜11、变压柜12、电容补偿柜13和高压电柜14，低压控制柜11、变压柜12、电容补偿柜13和高压电柜14相互电连接，低压控制柜11、变压柜12、电容补偿柜13和高压电柜14分别设置在对应的独立室15内，相邻的独立室15通过隔板隔离开来，在箱式变电站1的一侧还设有附加独立室16，所述的降温装置3和灭火装置4设置在附加独立室16内。附加独立室16可以设置在箱式变电站1的左侧或右侧或前侧或后侧或是在箱式变电站1的中部，附加独立室16的具体位置可以根据用户需要来进行设定。
22.在每个独立室15内都设有红外三波段影像数据探测报警器6、温度监管报警器7和喷头8。
23.红外三波段影像数据探测报警器6用于检测相应的独立室15内的变电设备是否存在火苗，当存在火苗时向监控装置2发送报警信号，并向降温装置3和灭火装置4发送信号开始降温和灭火。在每个所述的独立室15内，至少设有两个红外三波段影像数据探测报警器6，两个红外三波段影像数据探测报警器6分别设置在对角位置，使红外三波段影像数据探测报警器6能够监测到独立室15内各处的状况，并能对火苗位置进行双向确认。通过两个或两个以上的红外三波段影像数据探测报警器6对起火位置进行视频采集，能够对起火位置精确定位，便于控制喷头8对准起火点进行精确灭火。
24.温度监测报警器7用于检测相应的独立室15内的温度，当独立室15内温度高于设定温度时，温度监测报警器7向监控装置2发送报警信号，并向降温装置3发送信号开始降温。
25.降温装置3为液氮降温装置，降温装置3包括制备液氮的制氮装置31、液氮存储罐
32、电磁阀33和降温控制器34，制氮装置31从空气中分离氮气，并将氮气压缩成液氮存储在液氮存储罐32内，降温控制器34与温度监测报警器7通讯连接，当某个独立室15内的温度监测报警器7检测到的温度达到设定的温度时，温度监测报警器7向降温控制器34发送信号，降温控制器34控制电磁阀33打开，使液氮通过管道输送至对应的独立室15的各个喷头8，低温氮气从喷头8喷出对独立室15进行降温处理。通过设置液氮降温装置，当箱式变电站1内部某个独立室15的温度达到设定温度时，温度监测报警器7向降温控制器34发送信号，使对应的电磁阀33打开，液氮存储罐32内的低温液氮通过管道输送至对应的独立室15内的喷头8，液氮在管道中传输过程中，压力降低，变为气态的低温氮气，低温氮气从对应的独立室15内的喷头8喷出，使该独立室15内的温度迅速下降，对变电设备进行降温保护，既能防止变电设备温度过高而烧毁，又能防止变电设备温度继续升高而起火，消除火灾隐患，同时温度检测报警器7会将独立室15的高温故障发送至监控装置2，操作人员能够根据高温故障，结合对应的变电设备的运行参数判断变电设备是否存在故障，决定是否要进行设备检修，通过这种设置，能够大幅度降低变电站发生火灾的几率，保障变电站的安全，降低因火灾而造成的经济损失。
26.灭火装置4为干粉灭火装置，灭火装置4包括干粉罐41、高压氮气罐42、电磁阀43和灭火控制器44，所述红外三波段影像数据探测报警器6与灭火控制器44通讯连接，当某个独立室15内的红外三波段影像数据探测报警器6检测到变压设备存在火苗时，红外三波段影像数据探测报警器6向灭火控制器44发送信号，灭火控制器44控制电磁阀43打开，使高压氮气罐42内的气体进入干粉罐41内，使氮气与干粉混合，通过管道输送至对应的独立室15内的喷头8，对独立室15内的火苗进行灭火。通过设置干粉灭火装置，当某个独立室15内起火时，红外三波段影像数据探测报警器6监测到火苗后，发送信号至灭火控制器44，灭火控制器44控制电磁阀43打开，使高压氮气罐42内的氮气进入干粉罐41，使氮气与干粉混合均匀，并使混合均匀的气粉通过输送管道输送至对应的独立室15的喷头8，与此同时，降温装置3也同时启动，液氮存储罐32中的液氮进入输送管道内，液氮逐渐变为低温氮气，并与从灭火装置输出的氮气和干粉的混合，形成低温的氮气和干粉的混合气雾，从喷头喷出，对准起火点进行喷射，因为氮气和干粉都有灭火的作用，同时还是低温氮气，能显著增强灭火效果，使火苗快速扑灭，极大的缩短燃烧时间，最大程度降低燃烧造成的损失。监测到起火后，红外三波段影像数据探测报警器向监控装置发送信号，使监控人员能够及时对起火的变电站进行定位，能够做出快速反应，例如对起火的变电站进行断电保护，或是派出巡检人员，对该变电站进行检修，通过这种设置，能大大降低变电站火灾发生后造成的损失。
27.在每个所述的独立室15内，在独立室15的顶角位置、顶部位置或中部位置设有喷头8。通过设置多个喷头8，能使各个独立室15内，喷头15的喷射范围更大，能无死角的覆盖独立室内的各个位置，提高灭火或降温冷却的效率。喷头8与角度调节器81连接，通过角度调节器81能自动调节喷头的角度，使喷头对准目标火苗或需要冷却的部位。通过设置角度调节器81，能使喷头自动调节至所需的角度，对准目标火苗或是需要冷却的部位喷射，提高降温或灭火的效率。
28.灭火装置4和降温装置3通过输送管道9与喷头8连接。输送管道9包括总管道91和分支管道92，降温装置3和灭火装置4都连接在总管道91的输入端，分支管道92与总管道91连接，分支管道92分别对应输送至各个独立室15内，各个独立室15内的喷头8分别与对应的
分支管道92连接，在总管道91上设有总控制阀93，在各个喷头8上分别设有喷头控制阀94，通过喷头控制阀94控制喷头8的打开或关闭。通过设置输送管道9，能使降温装置3输送的低温氮气以及灭火装置4输送的干粉和氮气的气粉能够通过输送管道9输送至需要降温或是需要灭火的独立室15的相应喷头8，使降温装置3和灭火装置4能够对目标位置精确降温冷却或灭火，保证降温和灭火操作的针对性和准确性，而且降温装置3和灭火装置4共用一套输送管道9，既可以降低成本，减少管道的数量和铺设管道的复杂度，又能减少管道所占用的空间。
29.本实用新型的箱式变电站消防安全系统，在使用时，采集装置采集所在的箱式变电站内的变电设备的运行参数，并实时传输至监控装置，监控人员能在监控装置上看到各个箱式变电站的运行状态，当箱式变电站内部某个独立室的温度达到设定温度时，温度监测报警器向降温控制器发送信号，使对应的电磁阀打开，液氮存储罐内的低温液氮通过管道输送至对应的独立室内的喷头，液氮在管道中传输过程中，压力降低，变为气态的低温氮气，低温氮气从对应的独立室内的喷头喷出，使该独立室内的温度迅速下降，对变电设备进行降温保护，既能防止变电设备温度过高而烧毁，又能防止变电设备温度继续升高而起火，消除火灾隐患，同时温度检测报警器会将独立室的高温故障发送至监控装置，操作人员能够根据高温故障，结合对应的变电设备的运行参数判断变电设备是否存在故障，决定是否要进行设备检修，通过这种设置，能够大幅度降低变电站发生火灾的几率，保障变电站的安全，降低因火灾而造成的经济损失。当某个独立室内的红外三波段影像数据探测报警器检测到变压设备存在火苗时，红外三波段影像数据探测报警器向灭火控制器发送信号，灭火控制器控制电磁阀打开，使高压氮气罐内的气体进入干粉罐内，使氮气与干粉混合，通过管道输送至对应的独立室内的喷头，对独立室内的火苗进行灭火。通过设置干粉灭火装置，当某个独立室内起火时，红外三波段影像数据探测报警器监测到火苗后，发送信号至灭火控制器，灭火控制器控制电磁阀打开，使高压氮气罐内的氮气进入干粉罐，使氮气与干粉混合均匀，并使混合均匀的气粉通过输送管道输送至对应的独立室的喷头，与此同时，降温装置也同时启动，液氮存储罐中的液氮进入输送管道内，液氮逐渐变为低温氮气，并与从灭火装置输出的氮气和干粉的混合，形成低温的氮气和干粉的混合气雾，从喷头喷出，对准起火点进行喷射，因为氮气和干粉都有灭火的作用，同时还是低温氮气，能显著增强灭火效果，使火苗快速扑灭，极大的缩短燃烧时间，最大程度降低燃烧造成的损失。监测到起火后，红外三波段影像数据探测报警器向监控装置发送信号，使监控人员能够及时对起火的变电站进行定位，能够做出快速反应，例如对起火的变电站进行断电保护，或是派出巡检人员，对该变电站进行检修，通过这种设置，能大大降低变电站火灾发生后造成的损失。
30.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。