用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保温棚的保温墙体厚度调整方法
【专利摘要】本发明公开一种用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保温棚的保温墙体厚度调整方法，涉及高寒地区电力设备安装技术领域，用于使保温棚满足保温要求的同时，降低保温棚的搭建成本。所述用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保温棚的保温墙体厚度调整方法包括：获取加热器的加热功率P和保温棚的棚内地面单位时间散热量qd，以确定保温棚的棚体单位时间散热量qt，并进一步根据保温墙体的相关导热参数来确定保温墙体的厚度。本发明提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保温棚的保温墙体厚度调整方法用于在搭建高寒地区特(超)高压变压器的保温棚时，确定保温棚的墙体厚度。
【专利说明】
用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚的保溫墙体厚 度调整方法
技术领域
[0001] 本发明设及高寒地区电力设备安装技术领域，尤其设及用于高寒地区特(超)高压 变压器的保溫棚的保溫墙体厚度调整方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着环境污染的加剧，雾靈天气出现的越来越多，已经严重影响到人们的 正常生活。为了防治雾靈，国家提出跨区送电治理雾靈的计划，而跨区送电是一种远距离送 电，需要采用特(超)高压等送电方式，运为特(超)高压工程迎来了巨大的发展良机。
[0003] 在我国，内蒙古自治区、黑龙江、吉林、新疆等地区能源比较丰富，在运些地区大力 推进特(超)高压电网建设，可W为跨区送电发挥重要的作用。而运些地区处于高寒地带，且 特(超)高压变电站建设过程中的特(超)高压变压器安装时间横跨整个冬季；因此，特(超） 高压变电站建设过程除了需要面临原有的技术难题，还必须满足冬季施工时，处于高寒低 溫地区的特(超)高压变压器对于环境溫度的要求。
[0004] 例如:在特(超)高压变压器安装过程中，特(超)高压变压器中的绝缘油需求量大、 指标要求高，而绝缘油的热油循环溫度必须达到65±5°C，才能正常安装;但是，高寒地区的 冬季室外环境溫度通常在-2(TC W下，运样高寒地区的冬季室外环境溫度与上述绝缘油的 热油循环溫度的溫差就达到了 screw上，使得绝缘油的热量损失严重，从而影响了特(超） 高压变压器的安装及后续运行的稳定。
[0005] 为了满足高寒环境下特(超)高压变压器的安装和工作需求，需要为特(超)高压变 压器架设保溫棚，W保证特(超)高压变压器能够在适宜条件下安装和工作;然而，现有的一 些国家标准和企业标准仅仅对于电气设备安装、试验进行了相应的规定，并没有关于特 (超)高压变压器安装过程中的溫度需求问题的规定；因此，在搭建保溫棚时，保溫棚的结构 参数难W确定，并有可能使保溫棚的保溫墙体厚度过小，难W保证保溫棚的棚内溫度;或者 使保溫棚的保溫墙体厚度过大，运样虽然满足了保溫棚的保溫要求，但是导致了材料的浪 费，增加了保溫棚的搭建成本。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种用于高寒地区特(超)高压变压器保溫棚的保溫墙体 厚度调整方法，用于使保溫棚满足保溫要求的同时，降低保溫棚的搭建成本。
[0007] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[000引一种用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚的保溫墙体厚度调整方法，所 述保溫棚包括围墙W及设在围墙上顶篷，所述围墙包括保溫墙体，所述保溫棚内设有加热 器，控制所述加热器的加热功率P，W使加热器将所述保溫棚加热到保溫棚的棚内目标溫度 Tn，并使保溫棚的棚内溫度维持在所述棚内目标溫度;所述保溫墙体厚度调整方法包括：
[0009]获取加热器的加热功率P和保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd;根据加热器的 加热功率P和保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd确定保溫棚的棚体单位时间散热量qp;其 中，Clp = P-Qd;
[0010] 获取保溫棚的棚体内表面积Al、棚内目标溫度Tn和保溫棚的棚外环境溫度Tw，根据 保溫棚的棚体单位时间散热量qp、保溫棚的棚体内表面积Ai、棚内目标溫度Tn和保溫棚的棚 外环境溫度Tw确定保溫棚目标传热系数Ki，其牛
[0011] 获取保溫棚的棚体内表面换热系数an、保溫棚的棚体外表面换热系数aw和保溫墙 体所使用的材料的导热系数A，确定所述保溫墙体的厚度5,其中
[0012] 优选的，所述保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd的获取方法包括：
[0013] 获取棚内目标溫度Tn、保溫棚的棚外环境溫度Iw、保溫棚的棚内地面面积A2和保溫 棚的棚内地面传热系数私，根据棚内目标溫度Tn、保溫棚的棚外环境溫度Tw、棚内地面面积 A2和棚内地面传热系数K2确定所述保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd，其中qd = K2A2(Tn- Tw) O
[0014] 优选的，所述保溫墙体的数量k至少为两面，且每面所述保溫墙体包括沿所述保溫 棚的高度方向设置的i层保溫部；
[0015]
[0016] 所述保溫墙体的厚度S包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部的厚度Si;
[0017] 所述保溫墙体所使用的材料的导热系数A包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部 所使用的材料的导热系数、。
[0018] 优选的，当使用=个加热器对保溫棚进行溫度控制时，=个加热器的位置和加热 溫度满足如下公式。
[0019]
[0020] 共
[0021] 化为参考位置到第一加热器的距离；
[0022] R2为参考位置到第二加热器的距离；
[0023] R3为参考位置到第=加热器的距离；
[0024] Tl为第一加热器的加热溫度；
[0025] T2为第二加热器的加热溫度；
[00%] T3为第S加热器的加热溫度。
[0027] 与现有技术相比，本发明提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚溫 度控制方法具有W下有益效果：
[0028] 本发明提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚的保溫墙体厚度调 整方法中，通过获取在保溫棚的棚内溫度维持在棚内目标溫度Tn时，加热器的加热功率P和 保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd，来确定保溫棚的棚体单位时间散热量qp;并通过获取 保溫棚的棚体单位时间散热量qp、保溫棚的棚体内表面积Ai、棚内目标溫度Tn和保溫棚的棚 外环境溫度Tw确定保溫棚目标传热系数Ki;最后通过获取保溫棚目标传热系数Ki、保溫棚的 棚体内表面换热系数an、保溫棚的棚体外表面换热系数aw和保溫墙体所使用的材料的导热 系数A，确来确定保溫墙体的厚度S;运样就可W根据加热器的加热功率、保溫棚的棚体单位 时间散热量、保溫棚的棚内地面单位时间散热量来确定保溫棚的保溫墙体厚度，避免保溫 墙体因厚度过大而导致材料的浪费，或因厚度过小而导致保溫棚的保溫性能降低，从而能 够使保溫棚满足保溫要求的同时，降低保溫棚的搭建成本。
【附图说明】
[0029] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0030] 图1为本发明实施例中用于高寒地区特(超)高压变压器的保溫棚结构示意图；
[0031] 图2为本发明实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚的保溫 墙体厚度调整方法的整体流程图；
[0032] 图3为本发明实施中保溫棚的棚内地面单位时间散热量获取流程图；
[0033] 图4为本发明实施中包括=层保溫部的保溫墙体结构示意图；
[0034] 附图标记：
[0035] 1-保溫墙体，11-保溫部；
[0036] 2-顶篷， 3-加热器；
[0037] 4-特(超)高压变压器。
【具体实施方式】
[0038] 为了进一步说明本发明实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保 溫棚的保溫墙体厚度调整方法，下面结合说明书附图进行详细描述。
[0039] 请参阅图1，在本发明实施例中，保溫棚包括围墙W及设在围墙上顶篷2,围墙包括 保溫墙体1，保溫棚内设有加热器3;通过控制加热器3的加热功率P，可W使加热器3将保溫 棚加热到保溫棚的棚内目标溫度Tn,并使保溫棚的棚内溫度维持在所述棚内目标溫度。
[0040] 请参阅图2,本发明实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚 的保溫墙体厚度调整方法，包括：
[0041] SlOO:获取加热器3的加热功率P和保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd;
[0042] S200:根据加热器3的加热功率P和保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd确定保溫 棚的棚体单位时间散热量Qp，其中，Qp = P-Qd;
[0043] S300:获取保溫棚的棚体内表面积Ai、棚内目标溫度Tn和保溫棚的棚外环境溫度 Tw;
[0044] S400:根据保溫棚的棚体单位时间散热量qp、保溫棚的棚体内表面积Ai、棚内目标 溫度Tn和保溫棚的棚外环境溫度Tw确定保溫棚目标传热系数Kl，其C
[0045] S500:获取保溫棚的棚体内表面换热系数an、保溫棚的棚体外表面换热系数aw和保 溫墙体1所使用的材料的导热系数A，确定保溫墙体1的厚度5,其中
[0046] 在实际操作时，可W预先设定加热器3的加热功率P，并根据加热器3的加热功率P、 保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd和保溫棚的棚体单位时间散热量qpW及保溫墙体1所 选材料的相关传热参数，来确定保溫墙体1的厚度8,最后根据所确定的保溫墙体1的厚度来 搭建保溫棚。
[0047] 通过上述实际操作过程可知，本实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安 装的保溫棚的保溫墙体厚度调整方法，通过获取在保溫棚的棚内溫度维持在棚内目标溫度 Tn时，加热器3的加热功率P和保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd，来确定保溫棚的棚体单 位时间散热量qp;并通过获取保溫棚的棚体单位时间散热量qp、保溫棚的棚体内表面积Ai、 棚内目标溫度Tn和保溫棚的棚外环境溫度Tw确定保溫棚目标传热系数Ki;最后通过获取保 溫棚目标传热系数Ki、保溫棚的棚体内表面换热系数an、保溫棚的棚体外表面换热系数aw和 保溫墙体1所使用的材料的导热系数A，确来确定保溫墙体1的厚度S;运样，就可W根据加热 器3的加热功率、保溫棚的棚体单位时间散热量、保溫棚的棚内地面单位时间散热量来确定 保溫棚的保溫墙体1厚度，避免保溫墙体1因厚度过大而导致材料的浪费，或因厚度过小而 导致保溫棚的保溫性能降低，从而能够使保溫棚满足保溫要求的同时，降低保溫棚的搭建 成本。
[0048] 请参阅图3,而获取上述实施例中保溫棚的棚内地面单位时间散热量Qd的方法多 种多样，但一般应包括：
[0049] Slll:获取棚内目标溫度Tn、保溫棚的棚外环境溫度Iw、保溫棚的棚内地面面积A2 和保溫棚的棚内地面传热系数K2 ;
[0050] S112:根据棚内目标溫度Tn、保溫棚的棚外环境溫度Iw、棚内地面面积A2和棚内地 面传热系数K2确定所述保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd，其中qd=K2A2(Tn-lw)。
[0051] 值得注意的是，在上述实施例提供的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫 棚的保溫墙体厚度调整方法中，保溫墙体1的数量k可W根据实际需要搭建，W图1和图4为 例，该保溫棚包括围墙W及设在围墙上的顶篷2,围墙中包含至少两面保溫墙体1，且每面保 溫墙体1包括沿保溫棚的高度方向设置的i层保溫部11(图4中i = 3);运种结构的保溫棚墙 体1应满足如下关系：
[0化2]
[0053] 其中，保溫墙体1的厚度S包括每面所述保溫墙体1中，保溫部11的厚度Si;保溫墙 体1所使用的材料的导热系数A包括每面保溫墙体1中，保溫部所11使用的材料的导热系数 、。运样，就可W对多层搭建结构的保溫墙体1进行厚度的调整。
[0054] 而如果使用=个加热器3对保溫棚进行溫度控制时，=个加热器3的位置和加热溫 度满足如下公式。
[0化5]
[0056]其中，Ri为参考位置到第一加热器的距离;R2为参考位置到第二加热器的距离;R3 为参考位置到第=加热器的距离；Tl为第一加热器的加热溫度;T2为第二加热器的加热溫 度;T3为第=加热器的加热溫度。运样，可W根据特(超)高压变压器4安装时所需要的溫度 W及特(超)高压变压器4到加热器3之间的距离来确定加热器3需要达到的加热溫度，从而 可W获得加热器3的加热功率;而且，当保溫墙体1距离加热器3具有一定距离时，也可W通 过上述计算方式来获取保溫墙体所在位置的室内溫度，W便于更准确地得出保溫墙体1实 际应该达到的厚度。
[0057] 在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可W在任何的一个或多 个实施例或示例中W合适的方式结合。
[0058] W上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应W所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚的保溫墙体厚度调整方法，其特征在 于，所述保溫棚包括围墙W及设在围墙上顶篷，所述围墙包括保溫墙体，所述保溫棚内设有 加热器，控制所述加热器的加热功率P，W使加热器将所述保溫棚加热到保溫棚的棚内目标 溫度Tn,并使保溫棚的棚内溫度维持在所述棚内目标溫度;所述保溫墙体厚度调整方法包 括： 获取加热器的加热功率P和保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd;根据加热器的加热功 率P和保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd确定保溫棚的棚体单位时间散热量qp，其中，qp = P-Qd;获取保溫棚的棚体内表面积Al、棚内目标溫度Tn和保溫棚的棚外环境溫度Tw，根据保溫 棚的棚体单位时间散热量qp、保溫棚的棚体*曰标溫度Tn和保溫棚的棚外环 境溫度Tw确定保溫棚目标传热系数Ki，其中 获取保溫棚的棚体内表面换热系数an、保溫棚的棚体外表面换热系数aw和保溫墙体所 使用的材料的导热系数A，确定所述保溫墙体的厚度5,其中2. 根据权利要求1所述的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚的保溫墙体厚 度调整方法，其特征在于，所述保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd的获取方法包括： 获取棚内目标溫度Tn、保溫棚的棚外环境溫度Tw、保溫棚的棚内地面面积A2和保溫棚的 棚内地面传热系数K2，根据棚内目标溫度Tn、保溫棚的棚外环境溫度Iw、棚内地面面积A2和 棚内地面传热系数K2确定所述保溫棚的棚内地面单位时间散热量qd，其中qd=K2A2(Tn-Tw)。3. 根据权利要求1所述的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚的保溫墙体厚 度调整方法，其特征在于，所述保溫墙体的数量k至少为两面，且每面所述保溫墙体包括沿 所述保溫棚的高度方向设置的i层保溫部；所述保溫墙体的厚度S包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部的厚度Si; 所述保溫墙体所使用的材料的导热系数A包括每面所述保溫墙体中，所述保溫部所使 用的材料的导热系数、。4. 根据权利要求1所述的用于高寒地区特(超)高压变压器安装的保溫棚的保溫墙体厚 度调整方法，其特征在于，使用=个加热器对保溫棚进行溫度控制时，=个加热器的位置和 加热溫度满足如下公式： 其中， 化为参考位置到第一加热器的距离； 化为参考位置到第二加热器的距离； 化为参考位置到第=加热器的距离； Tl为第一加热器的加热溫度； T2为第二加热器的加热溫度； T3为第=加热器的加热溫度。
【文档编号】E04B2/00GK105909003SQ201610232716
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】侯纪勇, 阎国增, 刘博 , 何青, 赵海森, 卞秀杰, 王天宇, 王猛, 李玉民, 胡建国, 袁建辉, 贺虎, 聂琼, 陈凯, 许国瑞, 佟胜恩
【申请人】国家电网公司, 国家电网公司交流建设分公司, 华北电力大学, 湖南省送变电工程公司, 秦皇岛泽亨科技有限公司