一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置的制作方法

1.本实用新型涉及变电站保护测控装置技术领域，具体涉及一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置。


背景技术：

2.箱式变电站是一种各行业常用的户外变电成套装置，特别是其新能源行业的应用，每个新能源场站的发电单元都涉及采用箱式变电站进行升压，而油浸式变压器是其一种常规的变压器配置型式。由于注油式箱变可能因内部或外部故障，产生明火后易引起爆炸，会严重威胁附近人员人身安全和周围生态环境及财产安全。
3.根据国家安全规定，现今箱式变电站的消防的主要技术路线为被动消防方式，即主要通过箱体材料的耐火阻燃性来防止火灾事故蔓延。箱式变电站的箱体防火通常采用钢、铝合金板并在其中填充玻璃纤维、石棉或有阻燃性的合成材料。根据国家标准《高压-低压预装式变电站》（gbt 17467-2020），其中对箱式变电站的防火性能的要求仅考虑了箱体外壳材料，即在内部或外部着火时的最低性能水平及相关材料的不可燃性要求。同时，现阶段各类规范和典型设计均未考虑或建议主动消防方案。
4.现有的被动防火方式处理事故时效性低：箱式变电站与单个发电单元组合后分散布设。单个风电场内，风力发电机及箱式变电站在场区布置的空间跨度较大的可达到数十公里。风电场内配套建设的升压站多为区域内就近布置，但较广的空间跨距及地形的高低起伏决定了，风电场内用于事故反应的场内道路可能是较为冗长，不易通行且错综复杂的。这也造成驻扎在升压站内的运维人员，在箱式变电站火灾事故发生后到达现场的时间可能长达数十分钟甚至一小时以上。所以，一些特定情况下，风电场箱式变电站发生火灾事故后，现场运维人员或消防部门难以在短时间内到达现场进行处理及扑灭工作。目前箱式变电站被动的防火方式在新能源发电站应用的场景下，进行防火消防的时效性是难以保证的。
5.现有的被动防火方式若发生火灾可能事故扩大：现今新能源行业，特别是风力发电场，场址一般选址于人烟稀少地区或是生态重点地区。如西北部等地区的风电场地处草原，秋冬季节由于气候干燥，若发生箱变火灾事故容易引发草原火灾。若被动防火方式的时效性及可靠性无法保证，则极易造成事故扩大。
6.由上可知，亟需通过本申请的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供自动检测变电站内的火灾隐患，及时进行火灾扑灭工作，能够避免火灾事故扩大的一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置。
8.本实用新型是这样实现的，提供的集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置，包括高压室、油箱和低压室，所述油箱内安装有变压器，所述低压室内安装有控制装置、
与控制装置信号连接的第二烟雾传感器、第二温度传感器和第二消防罐，所述高压室内安装有与控制装置信号连接的第一烟雾传感器、第一温度传感器和第一消防罐，所述油箱内还安装有与控制装置信号连接的气体继电器和压力继电器，所述低压室外侧安装有与控制装置信号连接的排油注氮装置，所述排油注氮装置与油箱连通。
9.在一些实施例中，所述第一消防罐和第二消防罐均为全氟己酮消防罐。
10.在一些实施例中，所述油箱外部还安装有散热器。
11.在一些实施例中，所述油箱与排油注氮装置通过带阀门的油管和气管与油箱连通。
12.在一些实施例中，所述控制装置与升压站监控端数据连接。
13.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：设置的第二烟雾传感器、第二温度传感器、第一烟雾传感器、第一温度传感器、气体继电器和压力继电器能够自动检测变电站内的火灾隐患，通过控制装置进行信号处理并且控制第二消防罐、第一消防罐和排油注氮装置及时进行火灾扑灭工作，可以有效防止事故扩大，尽最大可能的保障安全，保护周边生态及设备财产不受事故侵害。
附图说明
14.图1是本实用新型提供的一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置的俯视平面结构示意图。
15.图2是本实用新型提供的一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置的线路拓扑结构示意图。
16.图中：1、高压室；2、油箱；3、低压室；4、变压器；5、控制装置；6、第二烟雾传感器；7、第二温度传感器；8、第二消防罐；9、第一烟雾传感器；10、第一温度传感器；12、第一消防罐；13、气体继电器；14、压力继电器；15、排油注氮装置；16、散热器。
具体实施方式
17.如图1-2所示，该实施例的集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置，包括高压室1、油箱2和低压室3，油箱2内安装有变压器4，低压室3内安装有控制装置5、与控制装置5信号连接的第二烟雾传感器6、第二温度传感器7和第二消防罐8，高压室1内安装有与控制装置5信号连接的第一烟雾传感器9、第一温度传感器10和第一消防罐12，油箱2内还安装有与控制装置5信号连接的气体继电器13和压力继电器14，低压室3外侧安装有与控制装置5信号连接的排油注氮装置15，排油注氮装置15与油箱2连通。其中，控制装置5为集成有通信、数据处理和信号控制功能的工业电脑。
18.在实际运行时，当箱式变电站的变压器4内部发生匝间短路等故障，造成火灾时，气体继电器13及压力继电器14可检测到油箱2的内油分解析出的气体及内部油压异常增大的事故状态。压力继电器13和气体继电器14动作将事故信号发送到控制装置5，保护测控装置处理事故信号后，将事故信号发送至升压站监控端，并发出动作信号至排油注氮装置15。排油注氮装置5打开油箱排油阀，排出部分油箱内的绝缘油，进行卸压，以避免箱变油箱破裂。与此同时，排油注氮装置5通过带阀门的气管开始持续注氮气，氮气瓶向油箱2持续注氮二十分钟以上，搅动变压器油，降低变压器4内局部故障点处温度，达到防爆防火目的。
19.当箱式变电站的高压室1或低压室3发生火灾时，第一烟雾传感器9或第二烟雾传感器6可检测到烟雾浓度异常，第一温度传感器10或第二温度传感器7可检测到舱室内的温度异常，并将事故信号发送到控制装置5，控制装置5处理事故信号后，将事故信号发送至升压站监控端，并发出动作信号至第一消防罐12或第二消防罐8。放置于舱壁的第一消防罐12或第二消防罐8喷射出全氟己酮液体，介质快速汽化，达到降温灭火的目的。
20.具体地，第一消防罐12和第二消防罐8均为全氟己酮消防罐。根据需求可替换为七氟丙烷或干粉灭火包等包含不同消防介质的消防罐。
21.优选地，油箱2外部还安装有散热器16。散热器16用于对箱式变电站的内部空间进行散热。
22.具体地，油箱2与排油注氮装置15通过带阀门的油管和气管与油箱2连通。实现排油和注氮分为两个管路进行。
23.优选地，控制装置5与升压站监控端数据连接。使得作为后台的升压站监控端能够实现实时监控。
24.以上仅为本实用新型的示例性实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置，包括高压室（1）、油箱（2）和低压室（3），所述油箱（2）内安装有变压器（4），其特征在于，所述低压室（3）内安装有控制装置（5）、与控制装置（5）信号连接的第二烟雾传感器（6）、第二温度传感器（7）和第二消防罐（8），所述高压室（1）内安装有与控制装置（5）信号连接的第一烟雾传感器（9）、第一温度传感器（10）和第一消防罐（12），所述油箱（2）内还安装有与控制装置（5）信号连接的气体继电器（13）和压力继电器（14），所述低压室（3）顶部安装有与控制装置（5）信号连接的排油注氮装置（15），所述排油注氮装置（15）与油箱（2）连通。2.根据权利要求1所述的一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置，其特征在于，所述第一消防罐（12）和第二消防罐（8）均为全氟己酮消防罐。3.根据权利要求1所述的一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置，其特征在于，所述油箱（2）顶部还安装有散热器（16）。4.根据权利要求1所述的一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置，其特征在于，所述油箱（2）与排油注氮装置（15）通过带阀门的油管和气管与油箱（2）连通。5.根据权利要求1所述的一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置，其特征在于，所述控制装置（5）与升压站监控端数据连接。

技术总结
本实用新型涉及变电站保护测控装置技术领域，特别涉及一种集成自动消防功能的箱式变电站保护测控装置，包括高压室、油箱和低压室，所述油箱内安装有变压器，其特征在于，所述低压室内安装有控制装置、与控制装置信号连接的第二烟雾传感器、第二温度传感器和第二消防罐，所述高压室内安装有与控制装置信号连接的第一烟雾传感器、第一温度传感器和第一消防罐，所述油箱内还安装有与控制装置信号连接的气体继电器和压力继电器，所述低压室外侧安装有与控制装置信号连接的排油注氮装置，所述排油注氮装置与油箱连通。该装置能够自动检测变电站内的火灾隐患，及时进行火灾扑灭工作，能够避免火灾事故扩大。够避免火灾事故扩大。够避免火灾事故扩大。


技术研发人员：高寒 张晶 刘伟 申腾辉 漆望 李晓磊
受保护的技术使用者：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2022.10.24
技术公布日：2023/3/21