一种具有防雷效果的箱式变压器柜体的制作方法

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种具有防雷效果的箱式变压器柜体。

背景技术：

鉴于风电场的特殊地理位置，其遭遇雷暴天气的情况非常频繁，这对风电设备极易造成损坏。举例来说，在雷暴天气中，变压器低压侧母排、元件极易遭受短路，而线路跳闸、电压波动都会导致风机停运。根据现场勘查分析，原因大致为：箱式变压器以及风电输电线路不能有效及时地泄放雷电流，造成感应雷电流的时间过长、泄放力度不够。

因此，相关技术急需改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出一种具有防雷效果的箱式变压器柜体，包括：防雷器、接地装置、除湿加热器、连接组件和监控器；所述防雷器包含并联于所述变压器的初级线圈的非线性元件，其中，所述防雷器的输入端为所述初级线圈的两个引线，所述防雷器的输出端连接所述接地装置；所述接地装置包含不少于两根下引线以及相应的接地体；所述除湿加热器，用于当所述柜体密封时调节所述柜体的温度和湿度；连接组件，用于连接使用所述箱式变压器的风机塔基，所述风机塔基的接地装置独立于所述柜体的接地装置；以及所述监控器包含采集单元、通信单元、报警单元和控制单元，其中，所述采集单元将实时采集到的防雷工作参数通过所述通信单元发送到控制单元，所述控制单元分析所述防雷工作参数，并根据分析结果控制所述报警单元发出报警声。

根据本发明的具有防雷效果的箱式变压器柜体，由于防雷器的集中接地装置独立于风机塔基的接地装置，使其能够及时有效地泄放雷电流，具有非常低的残压，使得风电设备(如箱式变压器)能够有效地应对雷暴天气而不易遭受破坏，提高了风电设备的利用率，确保了风力发电的可靠性和稳定性；柜内的监控器便于风电场的运维人员及时得知风电设备的工作状态并处理故障，缩短风电设备的停运时间；同时，柜体内的除湿加热器也可保持柜内的温度和湿度适宜，降低风电设备的故障率。

另外，根据本发明的具有防雷效果的箱式变压器柜体还可以具有以下附加技术特征：

在本发明的一些示例中，当所述接地装置包含两根下引线时，所述防雷器的输出端为所述次级线圈的两个引线，接地体为述隔离变压器的铁芯或次级屏蔽层。

在本发明的一些示例中，所述连接组件包含不少于20米的扁铁。

在本发明的一些示例中，所述采集单元包含温度传感器和/或功率传感器。

在本发明的一些示例中，所述非线性元件是压敏电阻，或瞬态二极管，或压敏电阻和瞬态二极管的并联组合，或压敏电阻和瞬态二极管的串联组合。

在本发明的一些示例中，所述通信单元为无线通信模块、RS232通信模块或RS485通信模块。

在本发明的一些示例中，接地体的阻值和结构分别根据接地土壤的电阻率和土层结构进行设计。

在本发明的一些示例中，所述除湿加热器、所述连接组件和所述监控器都具有绝缘套。

附图说明

图1是根据本发明实施例的具有防雷效果的箱式变压器柜体的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的具有防雷效果的箱式变压器柜体的监控器的结构示意图。

附图标记：

100、箱式变压器柜体；

1、防雷器；

2、接地装置；

3、除湿加热器

4、连接组件；

5、监控器；

51、采集单元；

52、通信单元；

53、报警单元；

54、控制单元。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图详细描述根据本发明实施例的具有防雷效果的箱式变压器柜体。

如附图1所示，一种具有防雷效果的箱式变压器柜体100，可包括：防雷器1、接地装置2、除湿加热器3、连接组件4和监控器5。

具体的，所述防雷器1可以包含非线性元件，其并联于所述变压器的初级线圈上。其中，所述非线性元件可以为压敏电阻，或者瞬态二极管，或者压敏电阻和瞬态二极管的并联组合，或者压敏电阻和瞬态二极管的串联组合。所述防雷器的输入端为所述初级线圈的两个引线，输出端连接所述接地装置。

所述接地装置2可以包含不少于两根下引线以及相应的接地体。具体应用中，当所述接地装置包含两根下引线时，所述防雷器的输出端为所述次级线圈的两个引线，接地体为述隔离变压器的铁芯或次级屏蔽层。

为了最大程度地减小接地体响应电流的时间、提高泄放电路的能力，接地体的设计至关重要。早在勘探设计期间，风电场的设计单位就需要提供风电设备所处位置的土壤层的电阻率，以及土层结构，从而分别根据接地土壤的电阻率和土层结构来设计所述接地体的阻值和结构。

当所述箱式变压器柜体为密封时，其内部不能通风，其温度和湿度不可控。例如，当所述柜体受潮时，其防雷效果大打折扣，极易遭受雷击。基于此，在所述箱式变压器柜内部设置了除湿加热器3，其用于当所述柜体密封时适应性调节所述柜体的温度和湿度，从而保证柜体处于正常工作状态，降低遭受雷击的频率。

所述连接组件4用于连接使用所述箱式变压器的风机塔基，所述风机塔基的接地装置独立于所述柜体的接地装置。鉴于所述柜体的独立集中接地装置，其泄放电流的能力极大地提高了，因此具有很好的防雷效果。在风电场中，所述连接组件4可以为不少于20米的扁铁，其与使用该箱式变压器的风机塔基两点以上相连接。

另外，为便于风电场的运维人员及时得知风电设备的工作状态并处理故障，缩短风电设备的停运时间，在所述柜内内部设置了所述监控器5。实际应用中，如附图2所示，所述监控器5可以包含采集单元51、通信单元52、报警单元53和控制单元54。其中，所述采集单元51可以包含温度传感器和/或功率传感器，或其他参数传感器。所述通信单元52可以为无线通信模块、RS232通信模块或RS485通信模块等。

所述监控器5的工作原理为：所述采集单元51将实时采集到的防雷工作参数通过所述通信单元52发送到控制单元54，所述控制单元54分析所述防雷工作参数，并根据分析结果控制所述报警单元53发出报警声。

为了增强风电设备的防雷效果，柜体内的所述除湿加热器3、所述连接组件4和所述监控器5都配备有相应的绝缘套。

根据本发明的具有防雷效果的箱式变压器柜体，由于防雷器的集中接地装置独立于风机塔基的接地装置，使其能够及时有效地泄放雷电流，具有非常低的残压，使得风电设备(如箱式变压器)能够有效地应对雷暴天气而不易遭受破坏，提高了风电设备的利用率，确保了风力发电的可靠性和稳定性；柜内的监控器便于风电场的运维人员及时得知风电设备的工作状态并处理故障，缩短风电设备的停运时间；同时，柜体内的除湿加热器也可保持柜内的温度和湿度适宜，降低风电设备的故障率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。