CN102971924B - 用于高压和中压的地下变压器－变电站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高压和中压的变电站，该变电站被安装在地面之下并且至少一个到开关设备的入口以及通风井布置在地上，该变电站包括：至少一个用于将高压转换成中压的电力变压器(12)、至少一个中压开关设备以及辅助-和二次-以及保护-和控制装置、至少一个进入和运送井(1)，所述至少一个进入和运送井(1)适合于将所有大型设备和操作部件运送到该站内并可用作排风井(16)。该进入和运送井(1)具有通风道和可移动闭合元件(2)。在所述进入井(1)之下设置用于放置所述操作部件和电力变压器(12)的底面(5)，其中，所述电力变压器(12)在被放置在底面(5)上之后可以被放入为此设置的优选相邻的盒子(7)内。

Description

用于高压和中压的地下变压器－变电站

技术领域

本发明涉及用于高压和中压的开关设备站或变电站，其安装在地面之下并且包括：用于将高压转换成中压的电力变压器；以及中压开关设备。在一具体实施例中，高压开关设备也被设置为该变电站的一部分，该高压开关设备优选实施为气体绝缘开关设备。

背景技术

例如由DE4210901A1已知：开关设备(尤其是气体绝缘开关设备)至少部分安装在地面之下。在此描述的、作为小型站实施的开关设备被结合在钢筋混凝土隔间(Stahlbetonraumzelle)内，该钢筋混凝土隔间部分下沉到土壤中，并且在该隔间的上侧具有相应的通风可能性，以连通隔间内部空间和大气。

由DE2915504A1已知一种隔间，该隔间具有用于可进入的易爆电站的铸造底座(abgegossenemFundament)，该易爆电站具有变压器和防干扰电弧的开关设备，防干扰电弧的开关设备布置在中间板(zwischenbogen)上，其中在中间板和该底座之间设置的是在变压器之下延伸并且通过通风井与外部空气连通的通风道。在该中间板和该底座之间(即在该开关设备的上方和下方)还设置了扩展空间，该扩展空间的分界壁包括压力释放开口并且该扩展空间与位于该隔间的侧壁上部或顶部的通风道和/或排风开口连通。

在公开文献DE29804893U1中也描述了一种用于中压和低压的变压器站，在该变压器站的壳体内布置了变压器以及中压部件和低压部件。该变压器站还包括位于该壳体顶部的运送开口，所述运送开口便于变压器站的设备的安装及所述设备的维修。

为了使对于变电站的电力变压器的接近以及运送和维护工作变得方便，这些电力变压器通常布置在地平面。

但是，如果这些电力变压器布置在地面之下，则通常对于每个变压器设置专用的入口，为了能够实现到该变压器的持久接近而未在该入口之上建上层结构。为了使这些开关设备站或变电站能够工作，还必须设置单独的装置来用于通风和空气调节。

在通过部分或完全沉入土壤之中来布置这些变压器时，这些变压器也能够仅仅用护栅或者类似装置来在之上建上层结构，以便一方面满足机械保护功能，另一方面能够实现气流流动以冷却。

上述的开关设备或变电站的先前实施形式基本上涉及小型站，而不涉及较大型变电站。另外，上述概念未提供之上完全建上层结构的可能性，这是因为：必需确保有到这些电力变压器的入口，或者这些开关设备或变电站的地上空间需求由于对于每个电力变压器设置专用入口而非常大。另外，对于所需的通风井，必须设置足够大的空间需求。

所建议的地面之下站的目的是最小化这些开口或地上空间需求。另外，能够实现之上建上层结构以及结合到公共空间中。

如果仅是将变压器沉入土壤中，在此对环境存在显著的安全隐患。所建议的概念通过结构上的分离很大程度上消除了例如相邻公共空间的安全隐患。此外，还能够实现城市环境的完整的视觉整体效果，并最小化该设备对环境的影响。

发明内容

因此本发明的目标是说明一种开关设备站或变电站，尤其是具有所有必需的辅助-和二次-以及保护-和控制装置的开关设备站或变电站，该开关设备站或变电站避免前述缺点，并且尤其是减少该站的地上空间需求以及避免由于该站的变电站布置在地上而存在的、对环境的显著安全隐患。

本发明的目标通过开头所述类型的、用于高压和中压的开关设备站或变电站来实现，其具有下文所述的特征。在其他说明书中说明本发明的开关设备站或变电站的有利实施例和改进方案以及高压开关设备作为变电站的一部分的应用。根据本发明的用于高压和中压的变电站，所述变电站安装在地面之下并且其中至少一个到开关设备的入口和通风井布置在地上，所述变电站包括：用于将高压转换成中压的电力变压器；至少一个中压开关设备以及辅助和二次装置以及保护和控制装置；.进入和运送井，其适合于将待安装的操作部件运送到所述站内并具有可移动的闭合元件，其中在所述进入和运送井之下设置用于放置所述操作部件和所述变压器的底面，其特征在于，所述进入和运送井具有用于将所述变压器运送到所述变电站中的共同运送开口并且适合于用作排风井，为此，所述进入和运送井具有通风道，所述通风道一方面保证空气导流以及另一方面构成了该井的结构终止部，在将所述变压器放置在所述底面上之后能将所述变压器放入为所述变压器设置的、可密封的盒子内，以及为所述变压器设置的冷却器是从变压器箱移开的，并被布置在所述变压器盒子外部。

本发明涉及一种开关设备站或变电站，其安装在地面之下并且包括用于将高压转换成中压的电力变压器以及中压开关设备。在一个优选实施例中，高压开关设备也被设置为该变电站的一部分。用在该变电站中的开关设备可以被实施为空气绝缘开关设备或气体绝缘开关设备。

本发明的变电站配备了所有必需的辅助和二次装置以及保护和控制装置，它们大部分或全部被安装在地面之下（其中，仅有到该开关设备的入口和通风井被布置在地上)并且具有下列特征。

为了接近该开关设备，设置了共同的进入和运送井，它们适合于将所有大型设备和操作部件(尤其是电力变压器和辅助变压器、高压开关设备和中压开关设备以及冷却装置和空气调节装置)运送到该站中。另外，在该站操作期间，该进入和运送井还可被用作排气井。为此，该井包括相应的通风道，该通风道一方面保证有利的空气导流，另一方面构成了该井的结构终止部。该进入和运送井以有利的方式配备了闭合单元，如果需要的话，在维修该开关设备时，可拆卸该闭合单元，例如以便更换大型操作部件，从而确保容易接近这些操作部件。

对于较小型设备(例如为了维护目的、维修目的或测试目的)，在该井的封闭物中设置开口，其例如具有口盖(Klappe)。这个开口也可以用于变压器换油或油预备的目的。

在该进入井之下存在用于在通过该井放入这些操作部件之后放置这些操作部件、尤其是放置电力变压器的底面。在放置了这些变压器之后，可将这些电力变压器移入为此设置的(优选相邻的)盒子内。这样做的优点是最小化运送这些变压器所需的空间，并且仅必须设置一个共同的运送开口。此外，以保证直接接近每个单独变压器的方式来设计这些盒子的布置。用于放置这些操作部件的底面还可用于该站内部的安装工作和维护工作。

在本发明的有利实施例中，在所描述的这些底面中结合了可移动平台，下文也称作举升装置，该举升装置可被用于举升和降低操作部件，尤其是举升和降低这些电力变压器。该举升装置也可以用于在所设置的每个层中放置或放入材料和/或操作部件。在此，该举升装置优选以液压方式工作，其中该装置的举升和降低以逐步或持续的方式进行。

如果该开关设备站或变电站完全位于地面之下和/或在整个该站之上建上层结构，则通过该共同的运送井来设置大厅或者结合到作为之上所建的上层结构的建筑物中的大空间，其具有到适当运送路径的入口，该大厅允许通过该入口放入这些电力变压器。借助所描述的平台将这些操作部件(尤其是这些电力变压器)下沉到该站内。在该站操作时，该大厅或大空间可用作该上层结构的一部分，例如用作公共区域。更换位于开关设备内的这些变压器以及其他操作部件和设备(例如开关柜)又可以借助于现有的运送平台穿过所述大厅或大空间并且通过运送井来实现。

在本发明的另一个实施例中，在该大厅中还设置了用于举升-和下降装置的附着点(Ansatzpunkte)或结构，例如滑轮。

由于开关设备站或变电站的地上部分仅限于共同的通风井、入口或人员借助于楼梯的逃生线路以及所描述的组合运送和排风井，所以最小化了该站的地上空间需求。

共同的通风井为整个站提供新鲜空气。该通风井可以有利地被设置成冗余的，因此在待执行的维护工作期间，该站的通风系统在满负荷下保持操作。还规定：以使得可借助所设置的门来执行所述站内部的维护的方式来布置该站内所需的通风设备以及在该通风井内部的砂滤器和阻尼装置。

为了最小化开关设备操作时的安全隐患，这些变压器布置在基本密封的盒子内。这些盒子的密封结构可以通过制成品元件来实现，所述制成品元件能够实现在需要更换变压器情况下的快速拆卸，同时满足了所需的防火要求。另外，为这些变压器设置的冷却器从实际的变压器箱移开，并被布置在变压器盒子外部，这允许最小化实际变压器盒子的通风开口。这种布置是有利的，尤其在安全技术上是有利的，原因在于很大程度上消除了在给定空间或火区内变压器的潜在风险，或者在火灾情况或事故情况下确保自动关闭这些通风开口。借助于放入该油路管道内的自动阀门来在油路内实现分离。

在另一个有利实施例中，每个变压器盒子配备有自动灭火装置(Loescheinrichtung)。

这些变压器的冷却器被布置在所谓的通风区域内。在此，同样布置所需的空气调节设备等。借助于送风道将所需的送入空气从共同的通风井引导到冷却器和空气调节设备。这种布置允许以目标为导向且有利的气流，因此允许有效冷却这些变压器。在火灾情况或者事故情况下，还规定：所涉及冷却区域可借助于防火门自动与变电站其余部分或者冷却区域的其余部分隔离，从而确保该站继续操作。因此，上述细分成单独的专用防火区段能够实现该站的最大程度可用性。

为了灵活地将电力电缆从外部引入该站内，优选在该站的所有角落都设置电缆井。借助于这些电缆井，通过位于较深处的电缆地下室将这些电力电缆输送到这些开关设备。

根据本发明，这些开关设备空间在下列实施例中还能够包括压力释放装置。

－在规定将压力释放到开关设备周围的情况下，将压力释放通道引导到不会担心危及人员的区域内。

－在规定在该站内部释放压力的情况下，将压力释放通道引导到电缆地下室内，并为压力释放通道配备了吸收装置。

通过前述压力释放装置的实施例在空间体积受限的情况下也确保该开关设备的安全。

在本发明站的具体实施例中，这些变压器被实施为干式变压器，由此，除了最小化所需的防火或安全设施之外，还节省了开关设备站的建筑面积。

通过在地面之下安装这些开关设备站，在地上仅安装入口和通风井，从而(尤其是在人口密集的城市内)最小化可用位置并且这些空间可用作其他用途，例如用于之上建上层结构。

基于附图所示的实施例，更详细地阐释和说明本发明和本发明的优选实施例和改进方案。在此，图1到10示出了示例性变压器-变电站的不同剖面图。

附图说明

图1示出了该变电站的、布置于地上的第一部分区域的示例性平面图；

图2示出了该站的、布置于地面之下的第一层的示例性平面图；

图3示出了该站的、布置于地面之下的第二层的示例性平面图；

图4示出了该站的、布置于地面之下的第三层的示例性平面图；

图5示出了该变电站沿切割线A-A的剖面图；

图6示出了该变电站沿切割线B-B的剖面图；

图7示出了该变电站沿切割线C-C的剖面图；

图8示出了该变电站沿切割线D-D的剖面图；

图9示出了该变电站沿切割线E-E的剖面图；以及

图10示出了该变电站沿切割线F-F的剖面图。

具体实施方式

图1中示出了该变电站的第一部分区域，第一部分区域位于该站的地带边缘26(Gelaendekante)之上且表示为层0。第一部分区域包括：到开关设备的两个入口19、通风井4以及进入和运送井1，该进入和运送井1适合于将所有大型设备和操作部件(尤其是电力变压器和辅助变压器、高压开关设备和中压开关设备以及冷却和空气调节设备)运送到该站的不同层中。在一个优选实施例中，例如可将公共可用的空间建在该站的地上部分区域之上，或者可将所述地上部分区域结合在所述公共可用的空间内，以便尤其在城市地区中，不占用额外的建筑面积。

还规定：在该站工作期间将该进入和运送井1用作排风井16。为此，该排风井16包含相应的排风道3，该排风道3确保有利的空气导流并且构成了该井1的结构终止部。

图2示出了该站的、布置在地面之下的第一层的示例性平面图，其表示为层－1。在层－1中，除了该进入和运送井1之外，还布置了高压开关设备10的部分和两个电力变压器12。这些电力变压器12被移入为此设置的盒子7内，这些盒子的布置是以确保直接接近每个变压器12的方式设计的。因为高压开关设备10、用于容纳变压器12的盒子7以及电力变压器12延伸通过两层，因此它们在图3中再次示出。

为冷却变压器12而设置的冷却器9从变压器12的、填充了油的本体移开，并被布置在变压器盒子7外部，这允许最小化实际变压器盒子7的通风开口8。通风开口8的本实施例能够在火灾情况或事故情况下实现通风开口8的自动关闭。此外，以使得对于各个变压器12具有相应冷却设备9的所涉及冷却区域在火灾情况或事故情况下能够借助于防火门24自动与该站其余部分或未涉及的变压器12的其余冷却区域隔离的方式来布置变压器12的冷却器9。

通风井4(其以有利的方式实施成冗余的)通过其与开关设备地上区域的连通为整个站提供新鲜空气。

为了确保灵活地将电力电缆从外部输送到该站中，在该站的所有角落都设置电缆井21。电力电缆借助于电缆井21通过图4所示的位于较深处的电缆地下室23被输送到开关设备10、11。

图3中示出了该站的、布置在地面之下的第二层的示例性平面图，该第二层被布置在该站的、布置在地面之下的第一层之下并且表示为层－2。在层－2中，除了从层－1中引出的电缆井21、由盒子7容纳的电力变压器12、高压开关设备10以及通风井4之外，还放置了两个辅助变压器25以及中压开关设备11。

此外，图3示出了底面5，底面5位于进入井1之下并且用于在操作部件(尤其是电力变压器12)通过该井1被放入之后放置和/或暂时存放操作部件。底面5之上的空间配备有未示出的举升装置，其可用于举升和降低操作部件，尤其是可用于举升和降低电力变压器12。

图4示出了该站的、布置在地面之下的第三层的示例性平面图，第三层表示为层－3。在层－3中，在变压器12下方设置了油池13，油池13容纳在事故情况下从变压器12中流出的变压器油。变压器12还配备有自动灭火装置20，其灭火部件优选同样存放在层－3中。

电缆地下室23以及与其连通的电缆井21也放在层－3中。放在该站中的电力电缆借助于电缆井21从位于层－3中的电缆地下室23被输送到开关设备10，11。

在通风井4和送风道4之上的通风区域中，也布置了所需的空气调节设备17。

图5-10示出了图1-4沿着切割线A-A,B-B,C-C,D-D,E-E和F-F的不同剖面图，其中这些剖面图中指示的附图标记取自图1-4中。

附图标记列表

1　进入和运送井

2　闭合元件

3　排风道

4　通风井，通风井，送风道

5　用于放置操作部件的底面

7　用于容纳变压器的盒子

8　盒子的通风开口

9　用于变压器的冷却器

10　高压开关设备

11　中压开关设备

12　电力变压器

13　油池

16　排风井

17　空气调节设备

19　到站的入口

20　中央灭火装置

21　电缆井

23　电缆地下室

24　防火门

25　辅助变压器

26　地带上边缘，地带边缘。

Claims (14)

1.一种用于高压和中压的变电站，所述变电站安装在地面之下并且其中至少一个到开关设备的入口（19）和通风井布置在地上，所述变电站包括：

.用于将高压转换成中压的电力变压器（12），

.至少一个中压开关设备（11）、辅助和二次装置以及保护和控制装置，

.进入和运送井（1），其适合于将待安装的操作部件运送到所述站内并具有可移动的闭合元件（2），其中

.在所述进入和运送井（1）之下设置用于放置所述操作部件和所述变压器（12）的底面（5），

其特征在于，

.所述进入和运送井（1）具有用于将所述变压器运送到所述变电站中的共同运送开口并且适合于用作排风井（16），为此，所述进入和运送井（1）具有通风道（3），所述通风道（3）一方面保证空气导流以及另一方面构成了该井的结构终止部，

.在将所述变压器（12）放置在所述底面（5）上之后能将所述变压器（12）放入为所述变压器（12）设置的、可密封的盒子（7）内，以及

.为所述变压器（12）设置的冷却器（9）是从变压器箱（13）移开的，并被布置在所述盒子（7）外部。

2.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，如果需要的话，能拆卸所述闭合元件（2）。

3.如权利要求1所述的变电站，其特征在于，在所述进入和运送井（1）内设置了开口，通过所述开口能实现所述变压器（12）的换油或油预备。

4.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，用于放置所述操作部件的所述底面（5）包括可移动平台。

5.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，能在整个所述站之上建上层结构，并且通过结合到所述上层结构中的大空间设置到所述进入和运送井（1）的入口。

6.如权利要求5所述的变电站，其特征在于，所述上层结构还能用作公共区域。

7.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，设置至少一个共同的送风井（4），所述送风井（4）为所述变电站提供新鲜空气。

8.如权利要求7所述的变电站，其特征在于，以使得能借助所设置的门来执行所述站内部的维护的方式来将所述站内所需的通风设备、砂滤器和/或阻尼装置布置在所述送风井⑷内部。

9.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，所述变压器（12）被布置在通过满足所需的防火要求的制成品元件密封的盒子（7）内。

10.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，所述盒子（7）配备有自动灭火装置（20）。

11.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，所述站的、在火灾情况下涉及的冷却区域能借助于防火门（24）自动与所述站其余部分或者所述冷却区域的其余部分隔离，从而确保所述站继续操作。

12.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，所述站的、在事故情况下涉及的冷却区域能借助于防火门（24）自动与所述站其余部分或者所述冷却区域的其余部分隔离，从而确保所述站继续操作。

13.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，设置至少一个压力释放装置，所述压力释放装置的压力释放通道被引导到所述站的电缆地下室（23）内。

14.如权利要求1至3中任一项所述的变电站，其特征在于，在所述变电站内还设置了高压开关设备（10）。