CN101969180B - 带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站 - Google Patents

带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站 Download PDF

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Abstract

本发明涉及带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,可有效解决占地面积小、使用安全,节能环保的问题,结构是,变压器置于地坑内,柜体装在地坑的上口部,柜体内隔置成高压柜和低压柜两部分,高压柜内的高压线上经单元负荷开关与带电显示器、避雷针和环网出线相接,高压线上装有电流互感器及电压互感器,高压线经单元开关和保险器接四位置环网型负荷开关,并经后备保护熔断器、插入式熔断器接高压接线端子,低压柜内的低压线上装有电度表和电流互感器,电流互感器与电流表相连,低压线的末端经控制开关接微型断路器,微型断路器接交流接触器和串联的电容器,交流接触器上装有无功补偿控制器,微型断路器同避雷器相连,低压接线端子经终端用户、电度表接低压线,本发明结构新颖独特,体积小,使用安全,节能、环保。

Description

带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站
一、技术领域
本发明涉及变电站,特别是一种带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站。 
二、背景技术
变电站是电力电网输送中必有的设备,目前多是采用地面箱式结构的变电站,随着城市现代化的发展,这种占地面积大,使用不安全,且对环境产生不良影响变电设备越来越不适用于城市的发展需要,特别是在人口多、土地面积小,平均占地7.21m2的箱式变电站对已经拥挤不堪的地方来说难以承担,虽欧美国家发明的箱式变电站在发达国家的都市美化进程中,也同样扮演与环境不协调的角色,因此,科技人员对地埋式变电站进行了研究,目前的地埋式变电站,多只是把变压器置于地下,而其上部的高低压控制柜仍然占有很大的体积,一般配电房占地约100-200m2,即使箱式变电站也至少需要10-20m2,这种大的凸出地面的建筑与环境美不相协调,而且防腐、防潮、防水、散热效果差,特别是对环境的污染给人们造成很大的心理负担,如在城市的居住小区中,由于对于电磁辐射的担心,对健康价值观的提高,使得小区内与配电房为邻的单位虽然折价出售,但仍然让人退避三分,开发商只能采用箱式变电站,然而无论怎样对箱式变电站进行刻意的美化和装饰,都无法与四周的环境协商起来,其上“有电”、“高压”、“危险”等标志显得非常刺眼,令人不安及生畏,成了居民休憩环境的硬伤,那么如何解决既安全使用,占地面积小,又不影响环境的变电站的技术难题呢? 
三、发明内容
针对上述情况,为克服现有技术缺陷,本发明之目的就是提供一种带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,可有效解决占地面积小、使用安全,节能环保的问题。 
本发明解决的技术方案是,包括变压器、柜体和地坑,变压器置于地坑内,柜体装在地坑的上口部,柜体内经隔板隔置成高压柜和低压柜两部分,高压柜内的高压线上经单元负荷开关与带电显示器、避雷针和环网出线相接,高压柜内的高压线上装有用于计量的电流互感器及电压互感器,高压线经单元开关和保险器接四位置环网型负荷开关,并经串联的后备保护熔断器、插入式熔断器接变压器的高压接线端子,低压柜内的低压线上装有电度表和电流互感器,电流互感器与电流表相连,低压线的末端经控制开关接微型断路器,微型断路器接交流接触器和串联的电容器,交流接触器上装有置于柜体内的无功补偿控制器,微型断路器同避雷器相连,变压器的低压接线端子经导线接终端用户,终端用户经电度表接柜体内的低压线。
本发明结构新颖独特,体积小,节约占地面积,使用安全,节能、环保,是箱式变电站上的一大创新,经济和社会效益巨大。 
四、附图说明
图1为本发明的结构主视图。 
图2为本发明的结构侧视图(柜体的遮阳防雨板展开)。 
图3为本发明的电路连接图。 
图4为本发明的变压器结构主视图。 
图5为本发明的变压器结构俯视图。 
图6为本发明的高压线圈结构图。 
图7为本发明的低压线圈结构图。 
五、具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。 
 由图1-7所示,本发明包括变压器、柜体和地坑,变压器置于地坑(地坑又称地室,以下同)内,柜体11装在地坑21的上口部,柜体11内经隔板隔置成高压柜和低压柜两部分,高压柜内的高压线L1与单元负荷开关K1的一端相连,单元负荷开关K1另一端的高压线L1上有并联的单元控制开关K2,单元控制开关K2与带电显示器J1、避雷针P1和环网出线L2相接,高压柜内的高压线L1上装有用于计量的电流互感器DH0及电压互感器DV,高压线L1经单元开关K3和保险器FU接四位置环网型负荷开关SK(即图4中的附图标记8),并经串联的后备保护熔断器R1、插入式熔断器R2接变压器的高压接线端子5,低压柜内的低压线L3上装有电度表B和电流互感器DH,电流互感器DH与电流表A相连,低压线L3的末端经控制开关K0接微型断路器D2、D3,微型断路器D2、D3接交流接触器KJ和串联的电容器C,交流接触器KJ上装有置于柜体内的无功补偿控制器E,微型断路器D2、D3同避雷器Pn相连,变压器的低压接线端子9经导线接终端用户END,终端用户END经电度表B接柜体内的低压线L3。 
为了保证使用效果,所说的终端用户END包括有终端用户END1、END2、END3……ENDn,微型断路器包括有微型断路器D1、D2、D3……Dn,电流表包括有电流表A1、A2、A3……An; 
所说的柜体11前后面上有折叠的遮阳防雨板12,柜体下部的地坑口16处装有地坑口盖板15,柜体的下部有百页通风窗13,地坑21(或称地室,可由水泥混凝土浇铸而成,或直接在地面下挖一土坑)内装有抽水泵17,抽水泵17经管道同地坑上部的排水道18相连通,地坑的侧壁上有高压进线孔14和低压出线孔22;所说的柜体11侧面有计量抄表门20。 
所说的变压器19包括壳体、线圈、高压接线端子、低压接线端子和铁芯,线圈由高压线圈4a和低压线圈4b组成,并以耦合式绕制在铁芯3上,装在密封壳体1内,密封壳体上有高压接线端子5和低压接线端子9,高压接线端子5经四位置环网型负荷开关8及串联的后备保护熔断器7、插入式熔断器6接高压线圈4a,低压接线端子9同低压线圈4b相连接,壳体内在铁芯上部有密封夹板2,高压线圈的分线端接分接开关10,线圈和铁芯浸没于壳体内的变压器油中。 
所说的高压线圈4a是由三组线圈组成,第一组由带引头X5、X3的线圈与带引头X2、X4的线圈相耦合组成,第二组是由带引头Y5、Y3的线圈与带引头Y2、Y4的线圈相耦合组成,第三组是由带引头Z5、Z3的线圈与带引头Z2、Z4的线圈相耦合组成,带引头X5、X3的线圈一端接插入式熔断器6和带引头Z2、Z4的线圈一端,带引头X2、X4的线圈接插入式熔断器和带引头Y5、Y3的线圈一端,带引头Y2、Y4的线圈接插入式熔断器和带引头Z5、Z3的线圈一端;所说的低压线圈4b是由a、b、c三组并联接零线的线圈组成,低压线圈的接线端0、a、b、c与低压接线端子9的相应端0、a、b、c相接;所说的插入式熔断器6装在壳体的上部,后备保护熔断器7和四位置环网型负荷开关8并排置于变压器壳体内密封夹板上面,并固定在壳体的上部内;所说的高压接线端子5有六个,分别与四位置环网型负荷开关8的端子相接。 
本发明具有以下特点: 
一、体积小,占地面积小,节约材料和空间,占地面积由原箱式变电站的10-20m2减少为6m2,是现有变电站无法相比的; 
二、密封性能好,使用寿命长,安全,无环境污染,变压器使用寿命可达50年以上; 
三、降低了噪声水平(≤48dB),完全适应城市2类区域(居住、商业、工业混杂区)环境噪音(昼间≤60dB,夜间≤50dB),且该变压器本体运行于全密封的地下基础内,使涉及到地表面的噪音水平更低; 
四、变压器线圈采用高压线绕,低压箔绕结构,抗短路能力强。 
五、变压器壳体采用油箱式,用耐腐蚀的特种钢板(根据需要亦可采用不锈钢)制造,并采用气体保护焊接工艺组焊而成,壳体组焊完成后,整体密封性能好,不怕水的浸泡,这是其它任何变压器无法相比的,因此保证了变压站安全和延长使用寿命; 
六、针对产品的运行环境,散热采用厚板组焊结构,大大地提高其防渗透和耐腐蚀能力; 
七、全绝缘结构,无需绝缘距离,确保人身安全,对带电的端子、电缆头采用防水密封和热缩材料进行包封,防护等级达到IP68,因此,柜体还可以作灯箱广告使用,一物多用,也是现有柜式变电站所不能达到的。 
变压器采用β油或优质环烷基变压器油,具有析气性能好,溶解性和抗氧化安定性、绝缘强度高,熄弧能力强,可确保负荷开关与变压器身长期共箱运行及增加过载能力。 
本发明可广泛应用于人口密集的中心城区、街道、高速公路、桥梁、隧道、停车场、机场、港口、旅游景点、别墅、花园小区等,由于安装在地下或地坑内,安装后不占用地表面积,不影响观瞻,且可避免遭受外界无意或恶意的破坏,可抵御洪涝灾害,节能、环保、安全保证供电的可靠性,减少了视觉污染和环境污染,从而与现代城市建设发展相一致。 
根据电力事业发展的需要,城镇电网将逐渐从架空线路转入地下电缆,以适应城市发展的需要,电力设备运行要安全可靠、节能、环保,以减少城镇建设中电力设施存在的视觉污染和环境污染,设备运行维护量高等不利因素,本发明从技术和质量上有效地解决了防腐、防潮、防水、散热以及对环境污染的技术难题,经济和社会效益巨大。 

Claims (8)

1.一种带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,包括变压器、柜体和地坑,变压器置于地坑内,其特征在于,柜体(11)装在地坑(21)的上口部,柜体(11)内经隔板隔置成高压柜和低压柜两部分,高压柜内的高压线L1与单元负荷开关K1的一端相连,单元负荷开关K1另一端的高压线L1上有并联的单元控制开关K2,单元控制开关K2与带电显示器J1、避雷针P1和环网出线L2相接,高压柜内的高压线L1上装有用于计量的电流互感器DH0及电压互感器DV,高压线L1经单元开关K3和保险器FU接四位置环网型负荷开关SK,并经串联的后备保护熔断器R1、插入式熔断器R2接变压器的高压接线端子(5),低压柜内的低压线L3上装有电度表B和电流互感器DH,电流互感器DH与电流表A相连,低压线L3的末端经控制开关K0接微型断路器D2、D3,微型断路器D2、D3接交流接触器KJ和串联的电容器C,交流接触器KJ上装有置于柜体内的无功补偿控制器E,微型断路器D2、D3同避雷器Pn相连,变压器的低压接线端子(9)经导线接终端用户END,终端用户END经电度表B接柜体内的低压线L3。
2.根据权利要求1所述的带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,其特征在于,所说的柜体(11)前后面上有折叠的遮阳防雨板(12),柜体下部的地坑口(16)处装有地坑口盖板(15),柜体的下部有百页通风窗(13),地坑(21)内装有抽水泵(17),抽水泵(17)经管道同地坑上部的排水道(18)相连通,地坑的侧壁上有高压进线孔(14)和低压出线孔(22)。
3.根据权利要求1所述的带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,其特征在于,所说的柜体(11)侧面有计量抄表门(20)。
4.根据权利要求1所述的带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,其特征在于,所说的变压器(19)包括壳体、线圈、高压接线端子、低压接线端子和铁芯,线圈由高压线圈(4a)和低压线圈(4b)组成,并以耦合式绕制在铁芯(3)上,装在密封壳体(1)内,密封壳体上有高压接线端子(5)和低压接线端子(9),高压接线端子(5)经四位置环网型负荷开关(8)及串联的后备保护熔断器(7)、插入式熔断器(6)接高压线圈(4a),低压接线端子(9)同低压线圈(4b)相连接,壳体内在铁芯上部有密封夹板(2),高压线圈的分线端接分接开关(10),线圈和铁芯浸没于壳体内的变压器油中。
5.根据权利要求4所述的带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,其特征在于,所说的高压线圈(4a)是由三组线圈组成,第一组由带引头X5、X3的线圈与带引头X2、X4的线圈相耦合组成,第二组是由带引头Y5、Y3的线圈与带引头Y2、Y4的线圈相耦合组成,第三组是由带引头Z5、Z3的线圈与带引头Z2、Z4的线圈相耦合组成,带引头X5、X3的线圈一端接插入式熔断器6和带引头Z2、Z4的线圈一端,带引头X2、X4的线圈接插入式熔断器和带引头Y5、Y3的线圈一端,带引头Y2、Y4的线圈接插入式熔断器和带引头Z5、Z3的线圈一端。
6.根据权利要求4所述的带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,其特征在于,所说的低压线圈(4b)是由a、b、c三组并联接零线的线圈组成,低压线圈的接线端0、a、b、c与低压接线端子(9)的相应端0、a、b、c相接。
7.根据权利要求4所述的带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,其特征在于,所说的插入式熔断器(6)装在壳体的上部,后备保护熔断器(7)和四位置环网型负荷开关(8)并排置于变压器壳体内密封夹板上面,并固定在壳体的上部内。
8.根据权利要求4所述的带高压计量环网型预装地埋式箱式变电站,其特征在于,所说的高压接线端子(5)有六个,分别与四位置环网型负荷开关(8)的端子相接。
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