CN105356345A - 一种组合式智能箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式智能箱式变电站，包括壳体、太阳能板、高压柜室、变压器室、低压柜室及智能控制装置；所述的壳体包括具有防雨、隔热、防火阻燃性能的四周及顶层，在壳体的顶层上方设太阳能板；所述的高压柜室、变压器室、低压柜室均为单体设置，且依次排列在壳体内部，在高压柜室、变压器室、低压柜室之间设有用于电缆互通的电缆孔；所述的智能控制装置设在低压柜室内，所述的太阳能板为智能控制装置供电。本发明具有可靠的通风散热结构，总体结构应灵活多变方便运输、安装，适用各种不同用户需求，壳体的耐久性和抗腐性能强，适应户外使用条件。具有很好的防误操作性能，保证正常操作、正常运行及人身安全，能实现智能控制和远程操作。

Description

一种组合式智能箱式变电站

技术领域

本发明属于变电站技术领域，具体涉及一种组合式智能箱式变电站。

背景技术

箱式变电站（亦称组合式变电站，简称箱变）是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定的接线方式组成一体的工厂预制型户内外紧凑式配电设备，即将高压引入、变压器降压，低压配电等功能有机地组合在一起。具有成套性强，体积小、占地少、提高供电质量、减少损耗，送电周期短、选址灵活、对环境适应性强、安装使用方便，运行安全可靠及投资少、见效快等一系列特点。

箱变在国外70年代就开始应用，80年代已普及，目前，德国、日本、美国、英国等工业先进国家，箱变用量很大，其中美国在中压变电站中箱变就占90%。随着应用量的增加、箱变的各项技术措施和性能也得到了飞速的提高和发展。从壳体材料、总体结构、内部电器设备等方面不断地完善和耐久性、抗腐性和抵抗内部故障电弧的影响，壳体材料从普通钢板、热镀锌板、铝合金板，发展成塑料板及水泥预制板。高压开关设备也从早期的空气绝缘开关设备发展成SF6绝缘及全封闭式开关设备，且采用电缆及电缆插件的密封绝缘来联结高压室及变压器室，这样不仅不受大气条件影响，也能提高人身安全和工作可靠性。又如法国MG公司，自制RM6环网柜、配用电缆及电缆插件连结，形成了全天候式的箱变等等。

目前国内箱变也作为成套产品得到发展，近十几年来，随着经济的发展，已经在一些大中城市大量应用。发展国内箱变既要采用国外先进经验和技术，也要立足于国内生产厂的工艺水平及元器件的配套情况，同时还要考虑我国城网及农网的供电模式和规划发展方向。

从目前的发展状况看，箱变应从减小尺寸，保障人身安全、运行可靠、适应性强、不受环境条件等方面发展，并提高制造工艺水平和安装水平，能最大限度延长检修周期，外形要美观、适应优化环境的需要。目前的产品还不能完全满足使用需求。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种组合式智能箱式变电站，以期使其具有节能环保、且能智能控制等特点。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种组合式智能箱式变电站，包括壳体、太阳能板、高压柜室、变压器室、低压柜室及智能控制装置；所述的壳体包括具有防雨、隔热、防火阻燃性能的四周及顶层，在壳体的顶层上方设太阳能板；所述的高压柜室、变压器室、低压柜室均为单体设置，且依次排列在壳体内部，在高压柜室、变压器室、低压柜室之间设有用于电缆互通的电缆孔；所述的智能控制装置设在低压柜室内，所述的太阳能板为智能控制装置供电。

所述外壳为不锈钢板或铝合金板。

在所述高压柜室内设高压柜，所述的高压柜采用SF6负荷开关结合限流熔断器作为变压器的主保护，限流熔断器一相熔断时联动跳开三相负荷开关，不发生缺相运行；线路侧负荷开关配有智能化接口，负荷开关下配置检测故障电流用的电流互感器或传感器；所述的智能化接口、电流互感器或传感器与智能控制装置相连。

在所述变压器室内设变压器，变压器为SH系列非晶合金变压器。

所述变压器室四周采用双层夹板结构中间添加隔热材料，屋顶采用双层结构，夹层间设通风道，在变压器室内设有自动温控仪和轴流风机，自动温控仪和轴流风机由太阳能板供电。

在所述变压器室的箱体上设置百叶窗。

在所述低压柜室内设低压侧主开关，主开关采用框架断路器，出线采用电动式塑壳断路器；每台出线断路器设智能化接口以及电流互感器或传感器；所述的智能化接口、电流互感器或传感器与智能控制装置相连。

所述智能控制装置为多功能综合监控仪，并具有以下功能：

1）断路器开关的保护整定电流根据负截的情况通过多功能综合监控仪现场设置，若负截发生变化，根据负截容量计算电流设置开关的保护动作值，对开关进行控制；不需要掉换断路器；

2）当低压超负荷通过多功能综合监控仪自动断开二级负荷回路，保证重要负荷继续工作，负荷恢复正常时，多功能综合监控仪将断开回路自动合上；

3）每个断路器具有独立小室，出线具有专用连接器；连接器具有良好的电气绝缘性能耐磨损、不变型，耐高温、抗冷冻、抗腐蚀阻燃功能；当工作回路断路器有故障时，将连接器一侧拔下，连到备用回路出线开关连接器上。

所述智能控制装置为数字化多功能综合电力质量监控仪。

有益效果：与现有技术相比，本发明的组合式智能箱式变电站，具有如下优点：具有可靠有效的通风散热结构，总体结构应灵活多变方便运输、安装，适用各种不同用户需求，壳体的耐久性和抗腐性能强，适应户外使用条件。具有很好的防误操作性能，保证正常操作、正常运行及人身安全，能实现智能控制和远程操作，具有更好的实用性，能产生较好的经济效益和社会效应。

附图说明

图1是组合式智能箱变站的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图进一步阐明本发明，本具体实施方式在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，组合式智能箱变站主要部件包括壳体1、太阳能板2、高压柜室3、变压器室4、低压柜室5及智能控制装置6等，外壳1采用不锈钢板或铝合金板或复合材料，四周及顶层10具有防雨、隔热、防火阻燃性能。在壳体1的顶层10上方通过支架12设太阳能板2；高压柜室3、变压器室4、低压柜室5均为单体设置，且依次排列在壳体1内部，在高压柜室3、变压器室4、低压柜室5之间设有用于电缆互通的电缆孔6；在顶层10上设通风孔11。

在高压柜室3内设高压柜，高压柜采用SF6负荷开关结合限流熔断器作为变压器的主保护。限流熔断器一相熔断时能联动跳开三相负荷开关，不发生缺相运行。线路侧负荷开关配有电动操作机构、具有自动化装置及智能化接口。负荷开关下配置检测故障电流用的电流互感器或传感器。

在变压器室4内设变压器，变压器选用SH系列非晶合金变压器，其优点是空载损耗很小。为防止变压器室因日照辐射使室温升高，电力变压器室4四周采用双层夹板结构中间添加隔热材料（玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐），屋顶采用双层结构，夹层间可通气流，具有良好的隔热作用，内设通风道。并配有自动温控仪7，设置变压器室4内为40℃，如高于40℃时，自动温控仪7动作，使轴流风机8工作。室内正常温度下，靠自然通风来散热。为了通风，变压器室4的箱体上优选设置百叶窗，使气流能进能出，产生对流。

在低压柜室5内设低压侧主开关，主开关采用框架断路器，出线采用电动式塑壳断路器。每台出线断路器配置自动化装置及智能化接口有电流互感器或传感器。电容补偿采用无功补偿装置，补偿容量优选为变压器容量的30%。

低压侧配备智能控制装置6，该智能控制装置为多功能综合监控仪，可实现开关的综合控制保护、数据传送和监控管理系统等功能。并具有以下典型功能：

断路器开关的保护整定电流可根据负截的情况通过多功能综合监控仪现场设置，若负截发生变化，可根据负截容量计算电流设置开关的保护动作值，对开关进行控制。不需要掉换断路器。

当低压超负荷通过多功能综合监控仪自动断开二级负荷回路，保证重要负荷继续工作，负荷恢复正常时，多功能综合监控仪将断开回路自动合上。

每个断路器具有独立小室，出线具有专用连接器。连接器具有良好的电气绝缘性能耐磨损、不变型，耐高温、抗冷冻、抗腐蚀阻燃等功能。

当工作回路断路器有故障时，将连接器一侧拔下，连到备用回路出线开关连接器上。

该智能控制装置6可以直接采用市售的数字化多功能综合电力质量监控仪或依据该仪器进行必要的功能增减所替换而得到的装置或设备。其中，线路侧负荷开关配有的智能化接口以及负荷开关下配置检测故障电流用的电流互感器或传感器、出线断路器配置的智能化接口以及电流互感器或传感器，均与智能控制装置6连接，进行信号传输和控制。

此外，在壳体1内设置照明灯、报警器、空调，并配备与太阳能板相配套的蓄电池、逆变器等装置，确保太阳能板为照明灯、报警器、空调、智能控制装置6、自动温控仪7、轴流风机8提供不间断电源。

Claims (9)

1.一种组合式智能箱式变电站，其特征在于：包括壳体（1）、太阳能板（2）、高压柜室（3）、变压器室（4）、低压柜室（5）及智能控制装置（6）；所述的壳体（1）包括具有防雨、隔热、防火阻燃性能的四周及顶层，在壳体（1）的顶层上方设太阳能板（2）；所述的高压柜室（3）、变压器室（4）、低压柜室（5）均为单体设置，且依次排列在壳体（1）内部，在高压柜室（3）、变压器室（4）、低压柜室（5）之间设有用于电缆互通的电缆孔（9）；所述的智能控制装置（6）设在低压柜室（5）内，所述的太阳能板（2）为智能控制装置（6）供电。

2.根据权利要求1所述的组合式智能箱式变电站，其特征在于：所述外壳（1）为不锈钢板或铝合金板。

3.根据权利要求1所述的组合式智能箱式变电站，其特征在于：在所述高压柜室（3）内设高压柜，所述的高压柜采用SF6负荷开关结合限流熔断器作为变压器的主保护，限流熔断器一相熔断时联动跳开三相负荷开关，不发生缺相运行；线路侧负荷开关配有智能化接口，负荷开关下配置检测故障电流用的电流互感器或传感器；所述的智能化接口、电流互感器或传感器与智能控制装置（6）相连。

4.根据权利要求1所述的组合式智能箱式变电站，其特征在于：在所述变压器室（4）内设变压器，变压器为SH系列非晶合金变压器。

5.根据权利要求1所述的组合式智能箱式变电站，其特征在于：所述变压器室（4）四周采用双层夹板结构中间添加隔热材料，屋顶采用双层结构，夹层间设通风道，在变压器室（4）内设有自动温控仪（7）和轴流风机（8），自动温控仪（7）和轴流风机（8）由太阳能板（2）供电。

6.根据权利要求1所述的组合式智能箱式变电站，其特征在于：在所述变压器室4的箱体上设置百叶窗。

7.根据权利要求1所述的组合式智能箱式变电站，其特征在于：在所述低压柜室（5）内设低压侧主开关，主开关采用框架断路器，出线采用电动式塑壳断路器；每台出线断路器设智能化接口以及电流互感器或传感器；所述的智能化接口、电流互感器或传感器与智能控制装置（6）相连。

8.根据权利要求1所述的组合式智能箱式变电站，其特征在于：所述智能控制装置（6）为多功能综合监控仪，并具有以下功能：

1）断路器开关的保护整定电流根据负截的情况通过多功能综合监控仪现场设置，若负截发生变化，根据负截容量计算电流设置开关的保护动作值，对开关进行控制；不需要掉换断路器；

2）当低压超负荷通过多功能综合监控仪自动断开二级负荷回路，保证重要负荷继续工作，负荷恢复正常时，多功能综合监控仪将断开回路自动合上；

3）每个断路器具有独立小室，出线具有专用连接器；连接器具有良好的电气绝缘性能耐磨损、不变型，耐高温、抗冷冻、抗腐蚀阻燃功能；当工作回路断路器有故障时，将连接器一侧拔下，连到备用回路出线开关连接器上。

9.根据权利要求1或8所述的组合式智能箱式变电站，其特征在于：所述智能控制装置（6）为数字化多功能综合电力质量监控仪。