一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變電站二次設備布置系統(tǒng)及方法的【技術領域】，尤其涉及一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)及方法。本發(fā)明是在變電站一次設備的下部設有二次設備豎井，二次設備豎井內(nèi)壁設有導熱防護層，防護層內(nèi)設有接線套管；二次設備豎井內(nèi)設有抽取導軌，變電站二次設備通過支架連接在抽取導軌上，變電站一次設備與變電站二次設備相連接；二次設備豎井上部井口處設有豎井封閉裝置，在二次設備豎井內(nèi)還設有監(jiān)測用傳感器和環(huán)境監(jiān)測裝置。具有無需利用外界冷熱源維持環(huán)境恒溫，運行可靠；設備運行空間相對獨立，不易受外界環(huán)境影響及擴大事故范圍；可滿足長期運行時恒溫層深度變化及添加新設備的需要，適于進行變電站二次設備的就地布置。
【專利說明】一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站二次設備布置系統(tǒng)及方法的【技術領域】，尤其涉及一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)及方法，是一種利用地下環(huán)境熱交換為設備提供恒溫運行環(huán)境的豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)及方法。

【背景技術】
[0002]變電站中，二次設備所處的環(huán)境對其可靠運行有直接影響。為保證環(huán)境溫濕度等條件，需采用設立保護小室及暖通系統(tǒng)、加裝驅(qū)潮加熱裝置等手段，這些方法存在工程造價高、控制效果不理想等問題。隨著變電站二次設備靠近一次設備下放，站內(nèi)將不再設立專門的二次小室，而保護裝置柜內(nèi)的驅(qū)潮加熱裝置由于為集中加熱方式，往往無法滿足整個屏柜內(nèi)溫度調(diào)節(jié)的需要，因此需要一種更好的解決二次設備運行環(huán)境的布置方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術中二次設備溫控系統(tǒng)的可靠性和溫控效果的均勻性問題，本發(fā)明提供一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)及方法。其目的是利用地下環(huán)境熱交換為變電站二次設備提供恒溫運行環(huán)境，從而有效解決二次設備運行環(huán)境的均勻性的問題。
[0004]一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)，是在變電站一次設備的下部設有二次設備豎井，所述的二次設備豎井內(nèi)壁設有導熱防護層，防護層內(nèi)設有接線套管；二次設備豎井內(nèi)設有抽取導軌，變電站二次設備通過支架連接在抽取導軌上，變電站一次設備與變電站二次設備相連接；二次設備豎井上部井口處設有豎井封閉裝置，在二次設備豎井內(nèi)還設有監(jiān)測用傳感器和環(huán)境監(jiān)測裝置。
[0005]所述的變電站一次設備上的外部設備二次連接線通過接線套管與變電站二次設備進行連接，接頭處采用航空插頭，接線長度大于變電站二次設備在二次設備豎井內(nèi)進行移動距尚的長度。
[0006]所述的豎井封閉裝置上設有標識，豎井封閉裝置采用隔熱材料制成。
[0007]所述的二次設備豎井設有兩種結構，一種是各間隔二次設備豎井獨立封閉設立；另一種是在各二次設備豎井之間加設換熱管道，使各二次設備豎井相互間為聯(lián)通式結構。
[0008]一種豎井式變電站二次設備地下布置方法，包括以下步驟:
(1)通過建立二次設備豎井在地下的近恒溫環(huán)境中進行變電站二次設備的布置，為設備提供可靠的運行環(huán)境；
(2)通過對地下環(huán)境監(jiān)測的方法確定二次設備豎井的深度及二次設備豎井內(nèi)變電站二次設備的布置深度；
(3 )將變電站二次設備按間隔或功能成組布置在相應二次設備豎井內(nèi)。
[0009]所述的步驟(I)中，通過建立二次設備豎井在地下的近恒溫環(huán)境中進行變電站二次設備的布置，為設備提供可靠的運行環(huán)境；具體內(nèi)容如下:
在變電站一次設備附近按間隔設立二次設備豎井，其布置結構根據(jù)環(huán)境換熱效果采用獨立設置或以換熱管道進行聯(lián)通，按對環(huán)境溫度要求在豎井中適當深度布置變電站二次設備，外部二次連接線經(jīng)接線套管與變電站二次設備相連，變電站二次設備通過抽取導軌在二次設備豎井內(nèi)進行移動。
[0010]所述的步驟(2)中，通過對地下環(huán)境監(jiān)測的方法確定二次設備豎井的深度及二次設備豎井內(nèi)變電站二次設備的布置深度；具體內(nèi)容如下:在二次設備豎井設立處按一定深度在地下置入溫濕度等監(jiān)測用傳感器，監(jiān)測該地地下環(huán)境狀態(tài)分布，在考慮近恒溫層深度及發(fā)展、增設間隔設備的情況下按滿足變電站壽命周期的要求確定豎井深度及二次設備豎井內(nèi)設備的適宜布置深度。
[0011]所述的步驟(3)中，將變電站二次設備按間隔或功能成組布置在相應二次設備豎井內(nèi)；具體內(nèi)容如下:
具體內(nèi)容為:二次設備豎井靠近相應變電站一次設備按監(jiān)測結果確定的二次設備豎井的深度進行設置，變電站二次設備按間隔或功能成組布置在相應二次設備豎井內(nèi)；所述二次設備豎井有兩種結構，在換熱情況較好的環(huán)境中，為減少外部環(huán)境對設備運行可靠性的影響及避免擴大事故范圍，各間隔豎井獨立封閉，需加強換熱時，在各豎井之間加設換熱管道進行聯(lián)通；
所述二次設備豎井內(nèi)壁設導熱防護層，二次設備豎井內(nèi)設備運行環(huán)境通過防護層與地下環(huán)境進行熱交換；所述接線套管設置于二次設備豎井的防護層內(nèi)，外部設備二次連接線通過接線套管與二次設備豎井內(nèi)的變電站二次設備進行連接，接頭處采用防護性能好且易于拆卸的航空插頭，接線留有大于變電站二次設備在二次設備豎井內(nèi)進行移動距離的裕度；所述抽取導軌布置于二次設備豎井中，變電站二次設備通過支架連接在抽取導軌上，通過抽取導軌在二次設備豎井內(nèi)進行移動，抽取導軌的長度為變電站二次設備布置深度調(diào)整及本間隔新增設備留有裕度；所述二次設備豎井上部井口處設豎井封閉裝置，豎井封閉裝置上帶有標識，豎井封閉裝置采用隔熱材料制成，裝置開啟后可對二次設備豎井內(nèi)設備進行取出及置入；需確定二次設備豎井內(nèi)設備運行環(huán)境情況變化時可在二次設備豎井內(nèi)設環(huán)境監(jiān)測裝置。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是:
由于地表凍土層以下的土壤環(huán)境通過熱交換常年保持近于恒溫的狀態(tài)，對于我國大部分地區(qū)，凍土層深度不超過0.8?2米，其溫度通常能保持在5?25°C，對二次設備進行地下布置的方法可在不設或少設控制設備的情況下持續(xù)穩(wěn)定的對設備的環(huán)境溫度進行調(diào)節(jié)，從而有效解決二次設備運行環(huán)境的問題。
[0013]本發(fā)明具有無需利用外界冷熱源維持環(huán)境恒溫，運行可靠；設備運行空間相對獨立，不易受外界環(huán)境影響及擴大事故范圍；豎井內(nèi)設備深度有一定調(diào)節(jié)范圍，可滿足長期運行時恒溫層深度變化及添加新設備的需要；具有設備移動時可離線或在線運行等優(yōu)點，適于進行變電站二次設備的就地布置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明地下環(huán)境監(jiān)測方法示意圖，
圖2為本發(fā)明二次設備布置系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖中:變電站一次設備1，地下環(huán)境2，監(jiān)測用傳感器3，豎井封閉裝置4，二次連接線5，接線套管6，二次設備豎井7，抽取導軌8，變電站二次設備9，換熱管道10，環(huán)境監(jiān)測裝置11。

【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明是一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)及方法，是針對變電站二次設備運行溫度調(diào)節(jié)的系統(tǒng)及方法。
[0017]本發(fā)明一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)是:在變電站一次設備I的下部設有二次設備豎井7，所述的二次設備豎井7內(nèi)壁設有導熱防護層，防護層內(nèi)設有接線套管
6;二次設備豎井7內(nèi)設有抽取導軌8，變電站二次設備9通過支架連接在抽取導軌8上，變電站一次設備I與變電站二次設備9相連接；二次設備豎井7上部井口處設有豎井封閉裝置4，所述的豎井封閉裝置4上設有標識，豎井封閉裝置4采用隔熱材料制成。在二次設備豎井7內(nèi)設有環(huán)境監(jiān)測裝置11。
[0018]所述的變電站一次設備I上的外部設備二次連接線5通過接線套管6與變電站二次設備9進行連接，接頭處采用航空插頭，接線長度大于變電站二次設備9在二次設備豎井7內(nèi)進行移動距離的長度。
[0019]所述的二次設備豎井7設有兩種結構，一種是各間隔二次設備豎井7獨立封閉設立；另一種是在各二次設備豎井7之間加設換熱管道10，使各二次設備豎井7相互間為聯(lián)通式結構。
[0020]本發(fā)明一種豎井式變電站二次設備地下布置方法是:
(1)通過建立二次設備豎井7在地下的近恒溫環(huán)境中進行變電站二次設備9的布置，為設備提供可靠的運行環(huán)境；
具體內(nèi)容為:在變電站一次設備I附近按間隔設立二次設備豎井7，其布置結構根據(jù)環(huán)境換熱效果采用獨立設置或以換熱管道進行聯(lián)通，按對環(huán)境溫度要求在豎井中適當深度布置變電站二次設備9，外部二次連接線5經(jīng)接線套管6與變電站二次設備9相連，變電站二次設備9通過抽取導軌8在二次設備豎井7內(nèi)進行移動；
(2)通過對地下環(huán)境監(jiān)測的方法確定二次設備豎井7的深度及二次設備豎井7內(nèi)變電站二次設備9的布置深度；
具體內(nèi)容為:在二次設備豎井7設立處按一定深度在地下置入溫濕度等監(jiān)測用傳感器3，監(jiān)測該地地下環(huán)境狀態(tài)分布，在考慮近恒溫層深度及發(fā)展、增設間隔設備的情況下按滿足變電站壽命周期的要求確定豎井深度及二次設備豎井7內(nèi)設備的適宜布置深度。
[0021](3)將變電站二次設備9按間隔或功能成組布置在相應二次設備豎井7內(nèi)；
具體內(nèi)容為:二次設備豎井7靠近相應變電站一次設備I按監(jiān)測結果確定的二次設備豎井7的深度進行設置，變電站二次設備9按間隔或功能成組布置在相應二次設備豎井7內(nèi)；所述二次設備豎井7有兩種結構，在換熱情況較好的環(huán)境中，為減少外部環(huán)境對設備運行可靠性的影響及避免擴大事故范圍，各間隔豎井獨立封閉，需加強換熱時，在各豎井之間加設換熱管道10進行聯(lián)通。
[0022]所述二次設備豎井7內(nèi)壁設導熱防護層，二次設備豎井7內(nèi)設備運行環(huán)境通過防護層與地下環(huán)境2進行熱交換；所述接線套管6設置于二次設備豎井7的防護層內(nèi)，外部設備二次連接線5通過接線套管6與二次設備豎井7內(nèi)的變電站二次設備9進行連接，接頭處采用防護性能好且易于拆卸的航空插頭，接線留有大于變電站二次設備9在二次設備豎井7內(nèi)進行移動距離的裕度；所述抽取導軌8布置于二次設備豎井7中，變電站二次設備9通過支架連接在抽取導軌8上，通過抽取導軌8在二次設備豎井7內(nèi)進行移動，抽取導軌8的長度為變電站二次設備9布置深度調(diào)整及本間隔新增設備留有裕度；所述二次設備豎井
7上部井口處設豎井封閉裝置4，豎井封閉裝置4上帶有標識，豎井封閉裝置4采用隔熱材料制成，裝置開啟后可對二次設備豎井7內(nèi)設備進行取出及置入；需確定二次設備豎井7內(nèi)設備運行環(huán)境情況變化時可在二次設備豎井7內(nèi)設環(huán)境監(jiān)測裝置11。
[0023]具體實施時，如圖1所示，在靠近變電站一次設備I附近的地下環(huán)境2中每間隔一定深度設置溫濕度、氣體等環(huán)境物理量的監(jiān)測用傳感器3，對地下布置環(huán)境的狀態(tài)進行監(jiān)測，在考慮設備運行環(huán)境溫度及為恒溫層深度變化、間隔新增設備等情況留有裕度的情況下確定豎井挖掘深度及裝置布置深度。圖中傳感器的位置、數(shù)量、間距為示意，不作為對實際應用情況的限制。
[0024]如圖2所示，按上述監(jiān)測結果確定的適宜布置深度在變電站一次設備I附近的地下環(huán)境2中挖設二次設備豎井7，根據(jù)對換熱效果及二次設備可靠性要求不同可采用兩種方案，在換熱效果滿足運行需要或間隔需獨立設置時采用獨立布置的豎井方式；在需各間隔聯(lián)通加強換熱效果時采用加設換熱管道10的方式。
[0025]二次設備豎井7內(nèi)壁設有由導熱材料制成且密封、防水、應力性能良好的材質(zhì)構成的防護層，其材質(zhì)包括導電塑料或HDPV等管材。二次設備豎井7內(nèi)設安裝支架及抽取導軌8，預留接線套管6，便于設備的安裝與接線。
[0026]變電站二次設備9按預設適宜安裝深度設置于二次設備豎井7中的抽取導軌8上，外部二次連接線5通過接線套管6與豎井內(nèi)的變電站二次設備9相連。抽取導軌8、變電站二次設備9之間間距及二次連接線5長度留有可進行移動的裕度，便于運行深度調(diào)整、新增設備及維護時對變電站二次設備9進行移動。
[0027]二次設備豎井7出口設豎井封閉裝置4并做標識，大小滿足設備及工作人員在豎井內(nèi)外的出入；需確定運行環(huán)境情況變化時可在二次設備豎井7內(nèi)設環(huán)境監(jiān)測裝置11。
[0028]當需對二次設備豎井7內(nèi)變電站二次設備9進行維護，需要移動時，其移動方式有離線及在線兩種，若設備不需在線運行，設備可離線移動的情況下，可斷開其外部二次連接線5，之后通過抽取導軌8從二次設備豎井7內(nèi)移動至二次設備豎井7外；
若設備需在線運行，即變電站二次設備9在線移動的情況下，由于二次連接線5留有裕度，可將二次設備豎井7內(nèi)變電站二次設備9及連接線整體通過抽取導軌8整體進行升降移動。
[0029]以上所述為本發(fā)明較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)，其特征是:在變電站一次設備(I)的下部設有二次設備豎井(7)，所述的二次設備豎井(7)內(nèi)壁設有導熱防護層，防護層內(nèi)設有接線套管(6 ); 二次設備豎井(7 )內(nèi)設有抽取導軌(8 )，變電站二次設備(9 )通過支架連接在抽取導軌(8)上，變電站一次設備(I)與變電站二次設備(9)相連接；二次設備豎井(7)上部井口處設有豎井封閉裝置(4)，在二次設備豎井(7)內(nèi)還設有監(jiān)測用傳感器(3)和環(huán)境監(jiān)測裝置(11)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)，其特征是:所述的變電站一次設備(I)上的外部設備二次連接線(5)通過接線套管(6)與變電站二次設備(9 )進行連接，接頭處采用航空插頭，接線長度大于變電站二次設備(9 )在二次設備豎井(7)內(nèi)進行移動距離的長度。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)，其特征是:所述的豎井封閉裝置(4)上設有標識，豎井封閉裝置(4)采用隔熱材料制成。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種豎井式變電站二次設備地下布置系統(tǒng)，其特征是:所述的二次設備豎井(7)設有兩種結構，一種是各間隔二次設備豎井(7)獨立封閉設立；另一種是在各二次設備豎井(7)之間加設換熱管道(10)，使各二次設備豎井(7)相互間為聯(lián)通式結構。
5.一種豎井式變電站二次設備地下布置方法，其特征是:包括以下步驟: (1)通過建立二次設備豎井(7)在地下的近恒溫環(huán)境中進行變電站二次設備(9)的布置，為設備提供可靠的運行環(huán)境； (2)通過對地下環(huán)境監(jiān)測的方法確定二次設備豎井(7)的深度及二次設備豎井(7)內(nèi)變電站二次設備(9)的布置深度； (3)將變電站二次設備(9)按間隔或功能成組布置在相應二次設備豎井(7)內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種豎井式變電站二次設備地下布置方法，其特征是:所述的步驟(I)中，通過建立二次設備豎井(7)在地下的近恒溫環(huán)境中進行變電站二次設備(9)的布置，為設備提供可靠的運行環(huán)境；具體內(nèi)容如下: 在變電站一次設備(I)附近按間隔設立二次設備豎井(7)，其布置結構根據(jù)環(huán)境換熱效果采用獨立設置或以換熱管道進行聯(lián)通，按對環(huán)境溫度要求在豎井中適當深度布置變電站二次設備(9)，外部二次連接線(5)經(jīng)接線套管(6)與變電站二次設備(9)相連，變電站二次設備(9)過抽取導軌(8) 二次設備豎井(7)內(nèi)進行移動。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種豎井式變電站二次設備地下布置方法，其特征是:所述的步驟(2)中，通過對地下環(huán)境監(jiān)測的方法確定二次設備豎井(7)的深度及二次設備豎井(7)內(nèi)變電站二次設備(9)的布置深度；具體內(nèi)容如下: 在二次設備豎井(7)設立處按一定深度在地下置入溫濕度等監(jiān)測用傳感器(3)，監(jiān)測該地地下環(huán)境狀態(tài)分布，在考慮近恒溫層深度及發(fā)展、增設間隔設備的情況下按滿足變電站壽命周期的要求確定豎井深度及二次設備豎井(7)內(nèi)設備的適宜布置深度。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種豎井式變電站二次設備地下布置方法，其特征是:所述的步驟(3)中，將變電站二次設備(9)按間隔或功能成組布置在相應二次設備豎井(7)內(nèi)；具體內(nèi)容如下: 具體內(nèi)容為:二次設備豎井(7)靠近相應變電站一次設備(I)按監(jiān)測結果確定的二次設備豎井(7)的深度進行設置，變電站二次設備(9)按間隔或功能成組布置在相應二次設備豎井(7)內(nèi)；所述二次設備豎井(7)有兩種結構，在換熱情況較好的環(huán)境中，為減少外部環(huán)境對設備運行可靠性的影響及避免擴大事故范圍，各間隔豎井獨立封閉，需加強換熱時，在各豎井之間加設換熱管道(10)進行聯(lián)通； 所述二次設備豎井(7)內(nèi)壁設導熱防護層，二次設備豎井(7)內(nèi)設備運行環(huán)境通過防護層與地下環(huán)境(2)進行熱交換；所述接線套管(6)設置于二次設備豎井(7)的防護層內(nèi)，外部設備二次連接線(5)通過接線套管(6)與二次設備豎井(7)內(nèi)的變電站二次設備(9)進行連接，接頭處采用防護性能好且易于拆卸的航空插頭，接線留有大于變電站二次設備(9)在二次設備豎井(7)內(nèi)進行移動距離的裕度；所述抽取導軌(8)布置于二次設備豎井(7)中，變電站二次設備(9)通過支架連接在抽取導軌(8)上，通過抽取導軌(8)在二次設備豎井(7)內(nèi)進行移動，抽取導軌(8)的長度為變電站二次設備(9)布置深度調(diào)整及本間隔新增設備留有裕度；所述二次設備豎井(7)上部井口處設豎井封閉裝置(4)，豎井封閉裝置(4)上帶有標識，豎井封閉裝置(4 )采用隔熱材料制成，裝置開啟后可對二次設備豎井(7 )內(nèi)設備進行取出及置入；需確定二次設備豎井(7)內(nèi)設備運行環(huán)境情況變化時可在二次設備豎井(7)內(nèi)設環(huán)境監(jiān)測裝置(11)。
【文檔編號】H02B7/00GK104167679SQ201410368418
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權日:2014年7月30日
【發(fā)明者】李籽良, 葛維春, 于同偉, 金世鑫 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院