CN104659697A - 一种组装配送式变电站 - Google Patents

Abstract

一种组装配送式变电站，将变电站配电台区的不同元部件根据功能分为高压进线及辅助单元、变压器单元、低压配电单元、人机操作控制单元和综合保护单元，再将各单元分别放置于水泥基复合材料制成的隔间内，各单元之间通过电缆航空插头连接。本发明根据配电台区不同元部件结构、功能、设计成本、维护需求等因素进行“块”化设计，每个“块”单元相对独立且为单独标准“隔间”，隔间采用独特的水泥基复合材料预制而成，然后将配电台区的不同“块”安装入不同的隔间内，隔间之间采用插件或航空插头连接，可实施工厂标准化生产、现场快捷装配，同时方便质量问题导致的售后拆装服务。

Description

一种组装配送式变电站

技术领域

本发明涉及到电力输送系统用到的变电站，具体地说是一种组装配送式变电站。

背景技术

随着农村经济的高速发展，农村用电需求量也在逐步提升，配电台区 （10kV箱式变电站）是农村供电负荷的主要直接设备，其作为电压质量和服务质量的“供电产品”对用户而言至关重要。现有技术中，变电站的配电台区是安装在一个事先砌筑好的房子里或是设备室内的，这样会导致设备的不方便安装，而且施工建设的工期也较长，安装后的设备在使用过程中出现问题也不方便检修。

发明内容

为解决现有的变电站是简单的砌筑一个放置配电台区设备的建筑所导致的施工工期长、不方便设备安装和后期的检修问题，本发明提供了一种组装配送式变电站，该变电站只是在现场进行装配式作业，极大的提高了施工效率，而且变电站属于“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”，实现了节约资源、节省投资、缩短施工周期、提高设备运行可靠性的目的。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种组装配送式变电站，将变电站配电台区的不同元部件根据功能分为高压进线及辅助单元、变压器单元、低压配电单元、人机操作控制单元和综合保护单元，再将各单元分别放置于水泥基复合材料制成的隔间内，各单元之间通过电缆航空插头连接。

所述水泥基复合材料按照重量比由55-65%的水泥、15-25%的粉煤灰、5-15%的硅粉和5-15%的复合纤维混合而成，使用该水泥基复合材料制备隔间时，将组成该水泥基复合材料的各组分混合后经真空高压挤出成型，再由高温高压蒸汽养护后表面喷涂多层的耐火涂料晾干即可。

所述水泥基复合材料中还含有水泥重量10-20%的增强颗粒，所述增强颗粒由39-41%的铝灰、39-41%的赤泥、9-11%的膨润土、1-3%的单质硅粉、4-6%的铝粉和2-4%的碳粉烧结而成。

所述增强颗粒的制备方法如下：

先将赤泥和膨润土烘干、磨粉至粒径小于200目，然后上述的比例称取各物料并混合均匀送入充满氮气气氛的烧结炉内烧结，烧结时的具体操作为：

先在570-600℃温度下烧结30-40min，再将烧结炉的温度升高到1650-1700℃后烧结3-4h，然后向烧结炉内鼓入空气直至烧结炉内的温度降低到1450-1500℃，保持该温度6-8h后冷却、粉碎至50-60目的颗粒即制得产品。

所述使用该水泥基复合材料制备隔间的步骤如下：

1）按照上述的比例称取水泥、粉煤灰、硅粉和复合纤维混合后加入适量的水拌合均匀，送入到高压真空挤出成型机内挤出成型，制成能够拼合成隔间的板材；

2）将步骤1）制备的板材放入蒸汽养护室内，以3-5MPa、110-120℃的蒸汽养护3-5h后自然冷却，备用；

3）向步骤2）中经蒸汽养护的板材表面喷涂3-5层的耐火涂料，晾干后得到处理好的板材，备用；

4）使用步骤3）中经处理好的板材拼合成隔间即可。

本发明的水泥基复合材料中在拌合时采用羧甲基纤维素钠的水溶液拌合，羧甲基纤维素钠的加入量为水泥基复合材料总重的1-2%。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1）本发明根据配电台区不同元部件结构、功能、设计成本、维护需求等因素进行“块”化设计，每个“块”单元相对独立且为单独标准“隔间”，隔间采用独特的水泥基复合材料预制而成，然后将配电台区的不同“块”安装入不同的隔间内，隔间之间采用插件或航空插头连接，可实施工厂标准化生产、现场快捷装配，同时方便质量问题导致的售后拆装服务；

2）本发明的隔间采用独特的水泥基复合材料和特殊的工艺预制而成，具有耐水防火、防腐蚀性强、结实轻便、绿色环保、成本可控等优点，同时，此种水泥基复合材料构成的隔间内安装不同的单元模块，然后可以按不同的方式进行拼接，用户在使用标准设计时，将设计中各个方案的不同模块作为基本要素，科学的灵活组合应用，形成满足不同需求的装配式变电站壳体组合方案；

3）本发明通过在水泥基复合材料中加入预先制备好的增强颗粒，可以显著增强由水泥基复合材料制成的板材的强度、耐候性、耐冲刷性、隔热性和隔绝噪声的功能；

4）本发明的变电站在现场施工时仅需要进行装配式作业即可，在减少工程实际占地面积、方便现场安装、简化现场接线、方便现场检修维护等方面具有显著的优势，极大的提高了施工效率。，而且，整个变电站可以通过“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”来实现生产和装配，从而达到节约资源、节省投资、缩短施工周期、提高设备运行可靠性的目的。

附图说明

图1为本发明的变电站配电台区不同单元结构图；

附图标记：1、高压进线及辅助单元，2、低压配电单元，3、人机操作控制单元，4、综合保护单元，5、电缆连接盒，6、变压器单元。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐述。

将变电站的壳体分为立柱、地基、门框、房顶和墙板，其中立柱和地基在施工现场浇筑，其余的门框、房顶和墙板采用本发明的水泥基复合材料在工厂中事先预制好；

将变电站配电台区的不同元部件根据功能分为高压进线及辅助单元（高压进线开关、绝缘支柱、避雷器、指示器、导线等）、变压器单元（S11、S13、SH15、自动调容调压变等节能变）、低压配电单元（低压出线及保护、电压质量管理、计量管理）、人机操作控制单元（错峰用电管理、经济运行管理、远程负荷调度管理、电能质量管理）和综合保护单元（电压、电流监测保护，短路保护、防窃电保护），再将各单元分别放置于水泥基复合材料制成的隔间内，各单元之间通过电缆航空插头连接；其中，隔间和壳体的门框、房顶、墙板制作方法如下：

1）使用水泥、粉煤灰、硅粉和复合纤维制备水泥基复合材料，其中，水泥基复合材料的重量比为55-65%的水泥、15-25%的粉煤灰、5-15%的硅粉和5-15%的复合纤维，复合纤维优先选用玻璃纤维，按照上述的比例称取水泥、粉煤灰、硅粉和复合纤维混合后加入适量的水（一般为15%）拌合均匀，送入到高压真空挤出成型机内挤出成型，制成能够拼合成隔间的板材；

2）将步骤1）制备的板材放入蒸汽养护室内，以3-5MPa、110-120℃的蒸汽养护3-5h后自然冷却，备用；

3）向步骤2）中经蒸汽养护的板材表面喷涂3-5层的耐火涂料，晾干后得到处理好的板材，备用；

4）使用步骤3）中经处理好的板材拼合成隔间即可；

而壳体的门框、房顶、墙板制作方法与隔间的板材制备方法、处理方法完全相同，只不过最终的形状不同；

5）将变电站配电台区的不同单元分别安装到不同的隔间内再运输到施工现场；

6）将门框、房顶、墙板和预制好的地基、立柱拼合成变电站的壳体，然后将装有配电台区不同单元的隔间放置于变电站壳体内并完成组成，形成一个完整的变电站。

为了使隔间的板材以及壳体的板材具有更好的强度、耐候性、耐冲刷性以及隔绝噪声的功能，本发明中，可以在水泥基复合材料中加入水泥重量10-20%的增强颗粒，所述增强颗粒由39-41%的铝灰、39-41%的赤泥、9-11%的膨润土、1-3%的单质硅粉、4-6%的铝粉和2-4%的碳粉烧结而成，该增强颗粒的制备方法如下：

先将赤泥和膨润土烘干、磨粉至粒径小于200目，然后上述的比例称取各物料并混合均匀送入充满氮气气氛的烧结炉内烧结，烧结时的具体操作为：

先在570-600℃温度下烧结30-40min，再将烧结炉的温度升高到1650-1700℃后烧结3-4h，然后向烧结炉内鼓入空气直至烧结炉内的温度降低到1450-1500℃，保持该温度6-8h后冷却、粉碎至50-60目的颗粒即制得产品。

Claims (5)

1.一种组装配送式变电站，其特征在于：将变电站配电台区的不同元部件根据功能分为高压进线及辅助单元、变压器单元、低压配电单元、人机操作控制单元和综合保护单元，再将各单元分别放置于水泥基复合材料制成的隔间内，各单元之间通过电缆航空插头连接。

2.根据权利要求1所述的一种组装配送式变电站，其特征在于：所述水泥基复合材料按照重量比由55-65%的水泥、15-25%的粉煤灰、5-15%的硅粉和5-15%的复合纤维混合而成，使用该水泥基复合材料制备隔间时，将组成该水泥基复合材料的各组分混合后经真空高压挤出成型，再由高温高压蒸汽养护后表面喷涂多层的耐火涂料晾干即可。

3.根据权利要求2所述的一种组装配送式变电站，其特征在于：所述水泥基复合材料中还含有水泥重量10-20%的增强颗粒，所述增强颗粒由39-41%的铝灰、39-41%的赤泥、9-11%的膨润土、1-3%的单质硅粉、4-6%的铝粉和2-4%的碳粉烧结而成。

4.根据权利要求3所述的一种组装配送式变电站，其特征在于：所述增强颗粒的制备方法如下：

先将赤泥和膨润土烘干、磨粉至粒径小于200目，然后按照权利要求3的比例称取各物料并混合均匀送入充满氮气气氛的烧结炉内烧结，烧结时的具体操作为：

先在570-600℃温度下烧结30-40min，再将烧结炉的温度升高到1650-1700℃后烧结3-4h，然后向烧结炉内鼓入空气直至烧结炉内的温度降低到1450-1500℃，保持该温度6-8h后冷却、粉碎至50-60目的颗粒即制得产品。

5.根据权利要求2所述的一种组装配送式变电站，其特征在于：所述使用该水泥基复合材料制备隔间的步骤如下：

1）按照权利要求2所述的比例称取水泥、粉煤灰、硅粉和复合纤维混合后加入适量的水拌合均匀，送入到高压真空挤出成型机内挤出成型，制成能够拼合成隔间的板材；

2）将步骤1）制备的板材放入蒸汽养护室内，以3-5MPa、110-120℃的蒸汽养护3-5h后自然冷却，备用；

3）向步骤2）中经蒸汽养护的板材表面喷涂3-5层的耐火涂料，晾干后得到处理好的板材，备用；

4）使用步骤3）中经处理好的板材拼合成隔间即可。