CN105958355B - 一种箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箱式变电站，包括有基座，以及设置在基座上方的箱体；箱体上方连接有顶盖，顶盖包括有与箱体上方固定连接的下顶盖以及一个安装在下顶盖上的上顶盖；下顶盖包括有纵向壁以及固定连接在纵向壁上端的斜坡壁，所述斜坡壁的外端形成位于纵向壁外侧的延伸壁；上顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁，以及固定连接在通风壁上端的上封板；上封板的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁，通风壁上均匀地成型有排风口，箱体的顶板上方对应变压器室和低压室的位置安装有轴流风扇，顶板上方对应上封板两端部的位置还安装有纵向设置的顶盖推杆，顶盖推杆的输出杆与上顶盖的上封板固定连接；本发明结构紧凑、设计合理、施工方便、散热效果好。

Description

一种箱式变电站

技术领域

本发明属于电力设备领域，具体涉及一种箱式变电站的结构。

背景技术

文献号为CN204271514U的中国专利公开了一种防水箱式变电站，解决了在发生洪水、特大暴雨等自然灾害，水位比较高大量的水会进入箱式变电站内，会对大面积的箱式变电站造成损害，其技术方案要点是设置有升降机构使配电设备可升降，同时设置有箱体设置有拉伸机构，在配电设备升降也能使箱体高度得到上升，达到了水不会接触到配电设备，对配电设备进行保护，箱体可拉伸在不使用时能保证箱体空间的利用性。但是该专利的方案中使用了设置在底座上的液压系统驱动箱体的升降，但这样的结构就需要对液压系统进行密封，工艺要求高，且需要在底座上专门设计用以容纳所述剪式升降机的安装槽之类的结构，且由于底座一般是钢筋混凝土制作，无疑增加了施工难度，延长了施工周期。

文献号为CN104242104A的中国专利公开了一种屋顶散热式箱式变电站，包括箱体、箱门和通风窗，所述箱体上设有箱门和通风窗，所述箱体的顶部设有顶板，所述顶板上设有散热孔，所述散热孔上设有防尘网，所述顶板为中空型箱体，所述顶板内设有冷却液，所述冷却液为自来水。这种屋顶散热式箱式变电站将其原本的屋顶改装成中空的箱体，并且在箱体内注入自来水，当温度较高时，利用水蒸发带走大量热量的原理，对变电站内部进行散热，这样就增加了变电站散热效果，保证变电站在合理的温度内工作，使用效果良好。但这样的散热方式需要不断往屋顶的箱体中加水，箱体以及供水的管路的密封性能要求都较高，且增加了箱体侧壁面的负荷，结构相对复杂，实用性不佳。另外使用自来水进行降温冷却会增加变电站周围的空气湿度，存在漏电的危险。

文献号为CN101989731A的中国专利公开了一种适于箱式变电站房适用的自然通风散热箱式变电站房,这种自然通风散热箱式变电站房包括四周房壁,在房壁的上方固定有密闭的房顶,在房壁的对应侧面设有百叶窗,其特征是在房顶上开有透空,在透空处固定有涡轮通风器。该变电站房采用了涡轮通风器进行通风，在箱式变电站内部温度较高时可有效地进行强制通风

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种结构紧凑、设计合理、施工方便、防水性能佳、散热效果好的箱式变电站。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种箱式变电站，包括有钢筋混凝土材质的基座，以及设置在基座上方的长方体形状的箱体；

所述箱体内靠近四个顶点的位置安装有纵向设置的电动推杆，且电动推杆的输出杆向下穿过箱体下端的底板与基座固定连接；

所述输出杆的下端部或者基座上安装有液位传感器；所述液位传感器以及各个电动推杆分别与控制箱电连接，所述控制箱安装在箱体内部；

当液位传感器检测到积水时，控制箱控制电动推杆伸长将箱体抬升，且箱体抬升高度与液位传感器检测到的水位成正比；

所述箱体内沿长度方向固定连接有第一隔板和第二隔板，所述箱体内位于第一隔板远离第二隔板的一侧为高压室、箱体内位于第一隔板和第二隔板之间为变压器室，箱体内位于第二隔板另一侧为低压室；

所述高压室内安装有高压柜，所述变压器室内安装有干式变压器，所述低压室内安装有低压柜；所述高压柜至少包括有顺次电连接的高压进线柜、高压计量柜和高压出线柜，所述低压柜至少包括有顺次电连接的低压进线柜、低压补偿柜和低压出线柜；

所述箱体与第一隔板相对的箱壁上安装有高压室门，所述箱体与第二隔板相对的箱壁上安装有低压室门，所述箱体位于第一隔板和第二隔板之间的箱壁上连接有变压室门；所述低压室侧壁下部开设有低压室进风口；所述变压室门下部开设有变压室进风口；

所述的箱体顶部为顶板，所述顶板上对应变压器室和低压室的部分均匀开设有通风孔；

所述干式变压器包括有长方体形状的变压器箱，安装在变压器箱内的铁芯，以及固定安装在铁芯上的绕组组件；所述变压器箱的一个侧面安装有箱门；

所述的铁芯包括有3个纵向设置的芯柱以及连接在各个芯柱上下端部的水平设置的铁轭；所述铁芯上位于下端的铁轭下部连接有底座，底座与箱体内底部连接；

所述绕组组件包括有陶瓷基体以及一体成型在陶瓷基体内的3组高压绕组和3组低压绕组，陶瓷基体上沿纵向成型有3个与芯柱配合的芯柱配合口，低压绕组线处于芯柱配合口的外周，高压绕组处于低压绕组的外周；各个高压绕组的一端通过高压绕组连接线相连接，各个低压绕组的一端通过低压绕组连接线相连接，低压绕组连接线上连接有中性线；各个高压绕组的另一端分别为高压绕组引出线，各个低压绕组的另一端分别为低压绕组引出线；

所述陶瓷基体内成型有用以成型所述高压绕组、低压绕组、高压绕组连接线以及低压绕组连接线的线圈通道，所述陶瓷基体内至少在位于高压绕组和低压绕组之间的位置还成型有3组纵向设置的散热通道，每组散热通道由多个以圆周阵列布置的纵向通道构成；

所述陶瓷基体外侧壁上均匀地成型有纵向设置的散热板，所述散热板的两个侧壁面上对称地成型有等距排布的导流条，各个导流条呈弧形，且弧形的导流条的圆心位于导流条的下方，且每个导流条的两端部的连线朝向散热板的外端上方；位于散热板每个侧壁面上的各个导流条的阵列方向与竖直方向之间的夹角t为5～8°，且位于上方的导流条相对位于下方的导流条更为靠近陶瓷基体；所述底座上位于散热板的下方安装有贯流风扇；

成型所述高压绕组的线圈通道呈同轴设置的多个螺旋线形式，高压绕组成型后呈多层螺旋线形式的铜线，所述高压绕组连接线从高压绕组的外周端部引出，所述高压绕组引出线从高压绕组的内周端部向上引出；

成型所述低压绕组的线圈通道呈涡状线形式，低压绕组成型后呈卷绕状的铜箔，所述低压绕组连接线从低压绕组的外周端部引出，所述低压绕组引出线从低压绕组的内周端部向上引出；

所述陶瓷基体由3D打印方法制得，依次包括以下步骤：

1）配制包括低温粘结剂、中温粘结剂和陶瓷粉的打印材料颗粒；将陶瓷粉、低温粘结剂、中温粘结剂按照重量比为92:7:1的比例均匀混合后预制成颗粒；所述陶瓷粉为氧化铝瓷，所述低温粘结剂为聚乙烯蜡，所述中温粘结剂为无机硅酸盐；所述颗粒包括大颗粒和小颗粒，大颗粒为150目，小颗粒为600目，大颗粒和小颗粒的重量比例为3：7；

2）使用基于热溶解积层法的双打印头的3D 打印设备，通过一打印头将所述打印材料制成坯体，在打印每一层坯体的同时使用另一个打印头在坯体中对应线圈通道的部分打印石蜡；

3）将上步打印成型的坯体放入烘箱中，于40～45℃干燥10～15min；

4）将坯体倒置，于120～150℃加热进行脱蜡，将所述线圈通道内的石蜡排净；

5）对坯体外壁以及坯体内的线圈通道进行浸釉；

6）将上步坯体进行中温烧结，烧结温度为510～530℃，通过所述颗粒之间形成的蒸发空隙，蒸发坯体中的低温粘结剂，得到一次烧结件；

7）对所述一次烧结件进行高温烧结，烧结温度为1300℃，得到陶瓷基体成品；

在陶瓷基体烧结成型后，进行绕组的成型：

所述陶瓷基体上方对应高压绕组引出线、低压绕组引出线的位置是与线圈通道连通的铜水注入口；

1）保持窑温在1200℃，向线圈通道内充入氮气，接着往线圈通道内注入熔融的铜水，至铜水灌满至铜水注入口上端；

2）绕组成型后进行降温，第1个小时降温速度控制在每分钟4.5～4.8℃，接下去2小时每分钟降温2.5～2.6℃，接下时间每分钟降温0.8～1.2℃，至200℃以下后，每分钟降温2.5℃，至窑温低于80℃时出窑；

所述箱体上方连接有顶盖，所述顶盖包括有与箱体上方固定连接的下顶盖以及一个安装在下顶盖上的上顶盖；

所述下顶盖包括有一个矩形框体形状的纵向壁以及固定连接在纵向壁上端的斜坡壁，所述斜坡壁的外端形成位于纵向壁外侧的延伸壁；所述纵向壁套设在箱体上方，且纵向壁与箱体通过螺栓固定连接；

所述上顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁，以及固定连接在通风壁上端的上封板；所述上封板的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁，所述通风壁上均匀地成型有排风口，所述排风口呈纵向设置的条形口；

所述上顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述箱体的顶板上方对应变压器室和低压室的位置安装有轴流风扇，所述顶板上方对应上封板两端部的位置还安装有纵向设置的顶盖推杆，顶盖推杆的输出杆与上顶盖的上封板固定连接；

所述箱体内还安装有温度传感器，所述箱体外安装有湿度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、轴流风扇以及顶盖推杆分别与控制箱电连接；

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d1，且随着温度的升高，顶盖推杆推动上顶盖升高；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d2，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d3，所述d2＞d3。

作为优选：所述下顶盖和上顶盖之间还安装有一个以上的中顶盖，所述中顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁，以及固定连接在通风壁上端的斜坡壁；所述斜坡壁的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁，所述通风壁上均匀地成型有排风口，所述排风口呈纵向设置的条形口；所述中顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配，或者与位于其下方的另一个中顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述中顶盖和上顶盖上的通风壁下部外壁还成型有用以托起下方的斜坡壁的支撑台阶；

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动使上顶盖向上抬升至极限位置；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动使上顶盖和一个以上的中顶盖向上抬升至极限位置，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值时，控制箱控制顶盖推杆缩回使上顶盖的延伸壁与中顶盖的斜坡壁上端相抵；

所述箱体内还安装有制冷空调系统，当湿度大于湿度设定值，且箱体内温度又大于强制通风设定值时，控制箱控制制冷空调系统启动工作。

作为优选：所述控制箱包括有无线信号输出模块，无线信号输出模块通过无线网络与控制站的计算机通讯连接，当电动推杆伸长至极限状态时，控制箱向控制站发送警报信号。

作为优选：所述的液位传感器为流体压力传感器。

作为优选：所述陶瓷基体内成型有用以成型所述中性线的线圈通道，且成型所述中性线的线圈通道的端口位于陶瓷基体的底面。

本发明还提供另一种箱式变电站，包括有钢筋混凝土材质的基座，以及设置在基座上方的长方体形状的箱体；

所述箱体内靠近四个顶点的位置安装有纵向设置的电动推杆，且电动推杆的输出杆向下穿过箱体下端的底板与基座固定连接；

所述输出杆的下端部或者基座上安装有液位传感器；所述液位传感器以及各个电动推杆分别与控制箱电连接，所述控制箱安装在箱体内部；

当液位传感器检测到积水时，控制箱控制电动推杆伸长将箱体抬升，且箱体抬升高度与液位传感器检测到的水位成正比；

所述箱体内沿长度方向固定连接有第一隔板和第二隔板，所述箱体内位于第一隔板远离第二隔板的一侧为高压室、箱体内位于第一隔板和第二隔板之间为变压器室，箱体内位于第二隔板另一侧为低压室；

所述高压室内安装有高压柜，所述变压器室内安装有干式变压器，所述低压室内安装有低压柜；所述高压柜至少包括有顺次电连接的高压进线柜、高压计量柜和高压出线柜，所述低压柜至少包括有顺次电连接的低压进线柜、低压补偿柜和低压出线柜；

所述箱体与第一隔板相对的箱壁上安装有高压室门，所述箱体与第二隔板相对的箱壁上安装有低压室门，所述箱体位于第一隔板和第二隔板之间的箱壁上连接有变压室门；所述低压室侧壁下部开设有低压室进风口；所述变压室门下部开设有变压室进风口；

所述的箱体顶部为顶板，所述顶板上对应变压器室和低压室的部分均匀开设有通风孔；

所述箱体上方连接有顶盖，所述顶盖包括有与箱体上方固定连接的下顶盖以及一个安装在下顶盖上的上顶盖；

所述下顶盖包括有一个矩形框体形状的纵向壁以及固定连接在纵向壁上端的斜坡壁，所述斜坡壁的外端形成位于纵向壁外侧的延伸壁；所述纵向壁套设在箱体上方，且纵向壁与箱体通过螺栓固定连接；

所述上顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁，以及固定连接在通风壁上端的上封板；所述上封板的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁，所述通风壁上均匀地成型有排风口，所述排风口呈纵向设置的条形口；

所述上顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述箱体的顶板上方对应变压器室和低压室的位置安装有轴流风扇，所述顶板上方对应上封板两端部的位置还安装有纵向设置的顶盖推杆，顶盖推杆的输出杆与上顶盖的上封板固定连接；

所述箱体内还安装有温度传感器，所述箱体外安装有湿度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、轴流风扇以及顶盖推杆分别与控制箱电连接；

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d1，且随着温度的升高，顶盖推杆推动上顶盖升高；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d2，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d3，所述d2＞d3。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：通过在箱体内安装竖直设置的电动推杆，且电动推杆的输出杆与基座相连，这样在没有积水或洪水时电动推杆大部分都位于箱体内，不会受到腐蚀，且安装方便，基座的建造也较为简单，不存在复杂的构造。在箱体外出现积水或者洪水时，电动推杆将箱体整体向上抬升，电动推杆的仅输出杆的下部浸在水中，电动推杆的主体部分，尤其驱动齿轮组、驱动电机等均位于箱体内，不会受到腐蚀。

本发明中干式变压器的陶瓷基体通过3d打印的方式成型，并在陶瓷基体烧结完成的同时直接往线圈通道内注入铜水直接形成绕组，绕组与陶瓷基体同时降温至变为固态的绕组。

由于所述线圈通道的口径较小，尤其对应高压绕组部分的线圈通道较为密集，在3d打印过程中在线圈通道位置容易存在毛刺一类的缺陷，故采用双打印头的3d打印设备，在陶瓷基体逐层打印过程中，在对应线圈通道的部分使用石蜡进行打印填充，在整个陶瓷基体打印完成后再将低熔点的石蜡去除，这样可保证线圈通道较高的尺寸精度。

所述绕组包括低压绕组和高压绕组，所述绕组的成型与陶瓷基体的冷却同步进行，节约了能源。且铜水与陶瓷基体同时降温冷却，且冷却速度经过试验，采用了最佳的参数，避免了陶瓷基体与铜水热膨胀系数不同而导致陶瓷基体受到过大应力甚至破损。所述氮气用于隔绝氧气，避免铜水氧化对导电性能造成影响。

所述的顶盖用于改善散热效果，具体的，在箱体内温度较低时，依靠热空气自动上升的原理进行自动散热，随着温度的提高，上顶盖向上移动使得排风口的有效尺寸增加，能够明显改善散热效果；在温度较高时，则配合轴流风扇进行强制通风，进一步加强散热效果；在湿度较大时一般是雨天，为了防止水分进入箱体内，上顶盖下降，仅保留较小尺寸的排风口进行散热；在湿度过大且温度又较高时，则通过制冷空调对箱体内进行降温。所述顶盖的设计考虑到了箱式变电站可能遇到的各种实际工况，使得箱式变电站具有较强的适应性。

附图说明

图1至图3是本发明的结构示意图。

图4、图5是本发明的剖视结构示意图。

图6是图5的A部结构放大图。

图7是下顶盖的结构示意图。

图8是中顶盖的结构示意图。

图9是上顶盖的结构示意图。

图10是干式变压器的结构示意图。

图11是陶瓷基体的结构示意图。

图12是图11的B部结构示意图。

图13是陶瓷基体的剖视结构示意图。

1、基座；2、电动推杆；3、箱体；31、低压室门；32、变压室门；321、变压室进风口；33、高压室门；301、低压室进风口；302、第一隔板；303、第二隔板；304、顶板；3041、通风孔；4、顶盖；41、下顶盖；42、中顶盖；43、上顶盖；4a、斜坡壁；4b、纵向壁；4c、通风壁；4d、上封板；401、排风口；402、延伸壁；403、支撑台阶；5、高压柜；6、低压柜；7、干式变压器；71、变压器箱；72、箱门；73、铁芯；74、陶瓷基体；741、散热板；7411、导流条；742、高压绕组引出线；743、低压绕组引出线；744、芯柱配合口；745、散热通道；746、高压绕组；747、低压绕组；75、贯流风扇；8、轴流风扇；9、顶盖推杆。

具体实施方式

实施例1

根据图1至图13所示，本实施例为一种箱式变电站，包括有钢筋混凝土材质的基座1，以及设置在基座上方的长方体形状的箱体3。

所述箱体内靠近四个顶点的位置安装有纵向设置的电动推杆2，且电动推杆的输出杆向下穿过箱体下端的底板与基座固定连接。

所述输出杆的下端部或者基座上安装有液位传感器（图未示）；所述液位传感器以及各个电动推杆分别与控制箱电连接，所述控制箱安装在箱体内部。

当液位传感器检测到积水时，控制箱控制电动推杆伸长将箱体抬升，且箱体抬升高度与液位传感器检测到的水位成正比。

所述箱体内沿长度方向固定连接有第一隔板302和第二隔板303，所述箱体内位于第一隔板远离第二隔板的一侧为高压室、箱体内位于第一隔板和第二隔板之间为变压器室，箱体内位于第二隔板另一侧为低压室。

所述高压室内安装有高压柜5，所述变压器室内安装有干式变压器7，所述低压室内安装有低压柜6；所述高压柜至少包括有顺次电连接的高压进线柜、高压计量柜和高压出线柜，所述低压柜至少包括有顺次电连接的低压进线柜、低压补偿柜和低压出线柜。

所述箱体与第一隔板相对的箱壁上安装有高压室门33，所述箱体与第二隔板相对的箱壁上安装有低压室门31，所述箱体位于第一隔板和第二隔板之间的箱壁上连接有变压室门32；所述低压室侧壁下部开设有低压室进风口301；所述变压室门下部开设有变压室进风口321。

所述的箱体顶部为顶板304，所述顶板上对应变压器室和低压室的部分均匀开设有通风孔3041。

所述箱体上方连接有顶盖4，所述顶盖包括有与箱体上方固定连接的下顶盖41以及一个安装在下顶盖上的上顶盖43。

所述下顶盖包括有一个矩形框体形状的纵向壁4b以及固定连接在纵向壁上端的斜坡壁4a，所述斜坡壁的外端形成位于纵向壁外侧的延伸壁402；所述纵向壁套设在箱体上方，且纵向壁与箱体通过螺栓固定连接。

所述上顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁4c，以及固定连接在通风壁上端的上封板4d；所述上封板的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁402，所述通风壁上均匀地成型有排风口401，所述排风口呈纵向设置的条形口。所述排风口的高度为10cm。

所述上顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述箱体的顶板上方对应变压器室和低压室的位置安装有轴流风扇8，所述顶板上方对应上封板两端部的位置还安装有纵向设置的顶盖推杆9，顶盖推杆的输出杆与上顶盖的上封板固定连接。

所述箱体内还安装有温度传感器，所述箱体外安装有湿度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、轴流风扇以及顶盖推杆分别与控制箱电连接。

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值（比如设为35℃）时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离3cm，且随着温度的升高，顶盖推杆推动上顶盖升高，最高为10cm；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离6cm，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值（比如相对湿度75%）时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离2cm。

所述箱体内还安装有制冷空调系统，当湿度大于湿度设定值，且箱体内温度又大于强制通风设定值时，控制箱控制制冷空调系统启动工作。

实施例2

根据图1至图13所示，本实施例为一种箱式变电站，包括有钢筋混凝土材质的基座1，以及设置在基座上方的长方体形状的箱体3。

所述箱体内靠近四个顶点的位置安装有纵向设置的电动推杆2，且电动推杆的输出杆向下穿过箱体下端的底板与基座固定连接。

所述输出杆的下端部或者基座上安装有液位传感器（图未示）；所述液位传感器以及各个电动推杆分别与控制箱电连接，所述控制箱安装在箱体内部。

当液位传感器检测到积水时，控制箱控制电动推杆伸长将箱体抬升，且箱体抬升高度与液位传感器检测到的水位成正比。

所述箱体内沿长度方向固定连接有第一隔板302和第二隔板303，所述箱体内位于第一隔板远离第二隔板的一侧为高压室、箱体内位于第一隔板和第二隔板之间为变压器室，箱体内位于第二隔板另一侧为低压室。

所述高压室内安装有高压柜5，所述变压器室内安装有干式变压器7，所述低压室内安装有低压柜6；所述高压柜至少包括有顺次电连接的高压进线柜、高压计量柜和高压出线柜，所述低压柜至少包括有顺次电连接的低压进线柜、低压补偿柜和低压出线柜。

所述箱体与第一隔板相对的箱壁上安装有高压室门33，所述箱体与第二隔板相对的箱壁上安装有低压室门31，所述箱体位于第一隔板和第二隔板之间的箱壁上连接有变压室门32；所述低压室侧壁下部开设有低压室进风口301；所述变压室门下部开设有变压室进风口321。

所述的箱体顶部为顶板304，所述顶板上对应变压器室和低压室的部分均匀开设有通风孔3041。

所述干式变压器包括有长方体形状的变压器箱71，安装在变压器箱内的铁芯73，以及固定安装在铁芯上的绕组组件；所述变压器箱的一个侧面安装有箱门72。

所述的铁芯包括有3个纵向设置的芯柱以及连接在各个芯柱上下端部的水平设置的铁轭；所述铁芯上位于下端的铁轭下部连接有底座，底座与箱体内底部连接；

所述绕组组件包括有陶瓷基体74以及一体成型在陶瓷基体内的3组高压绕组746和3组低压绕组747，陶瓷基体上沿纵向成型有3个与芯柱配合的芯柱配合口744，低压绕组线处于芯柱配合口的外周，高压绕组处于低压绕组的外周；各个高压绕组的一端通过高压绕组连接线相连接，各个低压绕组的一端通过低压绕组连接线相连接，低压绕组连接线上连接有中性线；各个高压绕组的另一端分别为高压绕组引出线742，各个低压绕组的另一端分别为低压绕组引出线743。

所述陶瓷基体内成型有用以成型所述高压绕组、低压绕组、高压绕组连接线以及低压绕组连接线的线圈通道，所述陶瓷基体内至少在位于高压绕组和低压绕组之间的位置还成型有3组纵向设置的散热通道745，每组散热通道由多个以圆周阵列布置的纵向通道构成。

所述陶瓷基体外侧壁上均匀地成型有纵向设置的散热板741，所述散热板的两个侧壁面上对称地成型有等距排布的导流条7411，各个导流条呈弧形，且弧形的导流条的圆心位于导流条的下方，且每个导流条的两端部的连线朝向散热板的外端上方；位于散热板每个侧壁面上的各个导流条的阵列方向与竖直方向之间的夹角t为5～8°，且位于上方的导流条相对位于下方的导流条更为靠近陶瓷基体；所述底座上位于散热板的下方安装有贯流风扇75。

成型所述高压绕组的线圈通道呈同轴设置的多个螺旋线形式，高压绕组成型后呈多层螺旋线形式的铜线，所述高压绕组连接线从高压绕组的外周端部引出，所述高压绕组引出线从高压绕组的内周端部向上引出。

成型所述低压绕组的线圈通道呈涡状线形式，低压绕组成型后呈卷绕状的铜箔，所述低压绕组连接线从低压绕组的外周端部引出，所述低压绕组引出线从低压绕组的内周端部向上引出。

所述陶瓷基体由3D打印方法制得，依次包括以下步骤：

1）配制包括低温粘结剂、中温粘结剂和陶瓷粉的打印材料颗粒；将陶瓷粉、低温粘结剂、中温粘结剂按照重量比为92:7:1的比例均匀混合后预制成颗粒；所述陶瓷粉为氧化铝瓷，所述低温粘结剂为聚乙烯蜡，所述中温粘结剂为无机硅酸盐；所述颗粒包括大颗粒和小颗粒，大颗粒为150目，小颗粒为600目，大颗粒和小颗粒的重量比例为3：7；

2）使用基于热溶解积层法的双打印头的3D 打印设备，通过一打印头将所述打印材料制成坯体，在打印每一层坯体的同时使用另一个打印头在坯体中对应线圈通道的部分打印石蜡；

3）将上步打印成型的坯体放入烘箱中，于40～45℃干燥10～15min；

4）将坯体倒置，于120～150℃加热进行脱蜡，将所述线圈通道内的石蜡排净；

5）对坯体外壁以及坯体内的线圈通道进行浸釉；

6）将上步坯体进行中温烧结，烧结温度为510～530℃，通过所述颗粒之间形成的蒸发空隙，蒸发坯体中的低温粘结剂，得到一次烧结件；

7）对所述一次烧结件进行高温烧结，烧结温度为1300℃，得到陶瓷基体成品。

在陶瓷基体烧结成型后，进行绕组的成型：

所述陶瓷基体上方对应高压绕组引出线、低压绕组引出线的位置是与线圈通道连通的铜水注入口；

1）保持窑温在1200℃，向线圈通道内充入氮气，接着往线圈通道内注入熔融的铜水，至铜水灌满至铜水注入口上端；

2）绕组成型后进行降温，第1个小时降温速度控制在每分钟4.5～4.8℃，接下去2小时每分钟降温2.5～2.6℃，接下时间每分钟降温0.8～1.2℃，至200℃以下后，每分钟降温2.5℃，至窑温低于80℃时出窑。

另外，所述的高压绕组引出线、低压绕组引出线在铜水注入完毕后从铜水注入口插入与铜水熔接为一体。

所述箱体上方连接有顶盖4，所述顶盖包括有与箱体上方固定连接的下顶盖41以及一个安装在下顶盖上的上顶盖43。

所述下顶盖包括有一个矩形框体形状的纵向壁4b以及固定连接在纵向壁上端的斜坡壁4a，所述斜坡壁的外端形成位于纵向壁外侧的延伸壁402；所述纵向壁套设在箱体上方，且纵向壁与箱体通过螺栓固定连接。

所述上顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁4c，以及固定连接在通风壁上端的上封板4d；所述上封板的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁402，所述通风壁上均匀地成型有排风口401，所述排风口呈纵向设置的条形口。所述排风口的高度为10cm。

所述上顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述箱体的顶板上方对应变压器室和低压室的位置安装有轴流风扇8，所述顶板上方对应上封板两端部的位置还安装有纵向设置的顶盖推杆9，顶盖推杆的输出杆与上顶盖的上封板固定连接。

所述箱体内还安装有温度传感器，所述箱体外安装有湿度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、轴流风扇以及顶盖推杆分别与控制箱电连接。

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值（比如设为35℃）时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离3cm，且随着温度的升高，顶盖推杆推动上顶盖升高，最高为10cm；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离6cm，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值（比如相对湿度75%）时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离2cm。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上还作出以下改进：所述下顶盖和上顶盖之间还安装有一个以上的中顶盖42，所述中顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁，以及固定连接在通风壁上端的斜坡壁；所述斜坡壁的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁，所述通风壁上均匀地成型有排风口，所述排风口呈纵向设置的条形口；所述中顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配，或者与位于其下方的另一个中顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述中顶盖和上顶盖上的通风壁下部外壁还成型有用以托起下方的斜坡壁的支撑台阶403；

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动使上顶盖向上抬升至极限位置；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动使上顶盖和一个以上的中顶盖向上抬升至极限位置，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值时，控制箱控制顶盖推杆缩回使上顶盖的延伸壁与中顶盖的斜坡壁上端相抵；

所述箱体内还安装有制冷空调系统，当湿度大于湿度设定值，且箱体内温度又大于强制通风设定值时，控制箱控制制冷空调系统启动工作。

所述控制箱包括有无线信号输出模块，无线信号输出模块通过无线网络与控制站的计算机通讯连接，当电动推杆伸长至极限状态时，控制箱向控制站发送警报信号。

所述的液位传感器为流体压力传感器。

所述陶瓷基体内成型有用以成型所述中性线的线圈通道，且成型所述中性线的线圈通道的端口位于陶瓷基体的底面。在铜水注入线圈通道过程中，线圈通道内的部分气体能够从中性线的线圈通道端口排出。

Claims (6)

1.一种箱式变电站，其特征在于：包括有钢筋混凝土材质的基座，以及设置在基座上方的长方体形状的箱体；

所述箱体内靠近四个顶点的位置安装有纵向设置的电动推杆，且电动推杆的输出杆向下穿过箱体下端的底板与基座固定连接；

所述输出杆的下端部或者基座上安装有液位传感器；所述液位传感器以及各个电动推杆分别与控制箱电连接，所述控制箱安装在箱体内部；

当液位传感器检测到积水时，控制箱控制电动推杆伸长将箱体抬升，且箱体抬升高度与液位传感器检测到的水位成正比；

所述箱体内沿长度方向固定连接有第一隔板和第二隔板，所述箱体内位于第一隔板远离第二隔板的一侧为高压室、箱体内位于第一隔板和第二隔板之间为变压器室，箱体内位于第二隔板另一侧为低压室；

所述高压室内安装有高压柜，所述变压器室内安装有干式变压器，所述低压室内安装有低压柜；所述高压柜至少包括有顺次电连接的高压进线柜、高压计量柜和高压出线柜，所述低压柜至少包括有顺次电连接的低压进线柜、低压补偿柜和低压出线柜；

所述箱体与第一隔板相对的箱壁上安装有高压室门，所述箱体与第二隔板相对的箱壁上安装有低压室门，所述箱体位于第一隔板和第二隔板之间的箱壁上连接有变压室门；所述低压室侧壁下部开设有低压室进风口；所述变压室门下部开设有变压室进风口；

所述的箱体顶部为顶板，所述顶板上对应变压器室和低压室的部分均匀开设有通风孔；

所述干式变压器包括有长方体形状的变压器箱，安装在变压器箱内的铁芯，以及固定安装在铁芯上的绕组组件；所述变压器箱的一个侧面安装有箱门；

所述的铁芯包括有3个纵向设置的芯柱以及连接在各个芯柱上下端部的水平设置的铁轭；所述铁芯上位于下端的铁轭下部连接有底座，底座与箱体内底部连接；

所述绕组组件包括有陶瓷基体以及一体成型在陶瓷基体内的3组高压绕组和3组低压绕组，陶瓷基体上沿纵向成型有3个与芯柱配合的芯柱配合口，低压绕组线处于芯柱配合口的外周，高压绕组处于低压绕组的外周；各个高压绕组的一端通过高压绕组连接线相连接，各个低压绕组的一端通过低压绕组连接线相连接，低压绕组连接线上连接有中性线；各个高压绕组的另一端分别为高压绕组引出线，各个低压绕组的另一端分别为低压绕组引出线；

所述陶瓷基体内成型有用以成型所述高压绕组、低压绕组、高压绕组连接线以及低压绕组连接线的线圈通道，所述陶瓷基体内至少在位于高压绕组和低压绕组之间的位置还成型有3组纵向设置的散热通道，每组散热通道由多个以圆周阵列布置的纵向通道构成；

所述陶瓷基体外侧壁上均匀地成型有纵向设置的散热板，所述散热板的两个侧壁面上对称地成型有等距排布的导流条，各个导流条呈弧形，且弧形的导流条的圆心位于导流条的下方，且每个导流条的两端部的连线朝向散热板的外端上方；位于散热板每个侧壁面上的各个导流条的阵列方向与竖直方向之间的夹角t为5～8°，且位于上方的导流条相对位于下方的导流条更为靠近陶瓷基体；所述底座上位于散热板的下方安装有贯流风扇；

成型所述高压绕组的线圈通道呈同轴设置的多个螺旋线形式，高压绕组成型后呈多层螺旋线形式的铜线，所述高压绕组连接线从高压绕组的外周端部引出，所述高压绕组引出线从高压绕组的内周端部向上引出；

成型所述低压绕组的线圈通道呈涡状线形式，低压绕组成型后呈卷绕状的铜箔，所述低压绕组连接线从低压绕组的外周端部引出，所述低压绕组引出线从低压绕组的内周端部向上引出；

所述陶瓷基体由3D打印方法制得，依次包括以下步骤：

1）配制包括低温粘结剂、中温粘结剂和陶瓷粉的打印材料颗粒；将陶瓷粉、低温粘结剂、中温粘结剂按照重量比为92:7:1的比例均匀混合后预制成颗粒；所述陶瓷粉为氧化铝瓷，所述低温粘结剂为聚乙烯蜡，所述中温粘结剂为无机硅酸盐；所述颗粒包括大颗粒和小颗粒，大颗粒为150目，小颗粒为600目，大颗粒和小颗粒的重量比例为3：7；

2）使用基于热溶解积层法的双打印头的3D 打印设备，通过一打印头将所述打印材料制成坯体，在打印每一层坯体的同时使用另一个打印头在坯体中对应线圈通道的部分打印石蜡；

3）将上步打印成型的坯体放入烘箱中，于40～45℃干燥10～15min；

4）将坯体倒置，于120～150℃加热进行脱蜡，将所述线圈通道内的石蜡排净；

5）对坯体外壁以及坯体内的线圈通道进行浸釉；

6）将上步坯体进行中温烧结，烧结温度为510～530℃，通过所述颗粒之间形成的蒸发空隙，蒸发坯体中的低温粘结剂，得到一次烧结件；

7）对所述一次烧结件进行高温烧结，烧结温度为1300℃，得到陶瓷基体成品；

在陶瓷基体烧结成型后，进行绕组的成型：

所述陶瓷基体上方对应高压绕组引出线、低压绕组引出线的位置是与线圈通道连通的铜水注入口；

1）保持窑温在1200℃，向线圈通道内充入氮气，接着往线圈通道内注入熔融的铜水，至铜水灌满至铜水注入口上端；

2）绕组成型后进行降温，第1个小时降温速度控制在每分钟4.5～4.8℃，接下去2小时每分钟降温2.5～2.6℃，接下时间每分钟降温0.8～1.2℃，至200℃以下后，每分钟降温2.5℃，至窑温低于80℃时出窑；

所述箱体上方连接有顶盖，所述顶盖包括有与箱体上方固定连接的下顶盖以及一个安装在下顶盖上的上顶盖；

所述下顶盖包括有一个矩形框体形状的纵向壁以及固定连接在纵向壁上端的斜坡壁，所述斜坡壁的外端形成位于纵向壁外侧的延伸壁；所述纵向壁套设在箱体上方，且纵向壁与箱体通过螺栓固定连接；

所述上顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁，以及固定连接在通风壁上端的上封板；所述上封板的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁，所述通风壁上均匀地成型有排风口，所述排风口呈纵向设置的条形口；

所述上顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述箱体的顶板上方对应变压器室和低压室的位置安装有轴流风扇，所述顶板上方对应上封板两端部的位置还安装有纵向设置的顶盖推杆，顶盖推杆的输出杆与上顶盖的上封板固定连接；

所述箱体内还安装有温度传感器，所述箱体外安装有湿度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、轴流风扇以及顶盖推杆分别与控制箱电连接；

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d1，且随着温度的升高，顶盖推杆推动上顶盖升高；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d2，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d3，所述d2＞d3。

2.如权利要求1所述的一种箱式变电站，其特征在于：所述下顶盖和上顶盖之间还安装有一个以上的中顶盖，所述中顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁，以及固定连接在通风壁上端的斜坡壁；所述斜坡壁的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁，所述通风壁上均匀地成型有排风口，所述排风口呈纵向设置的条形口；所述中顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配，或者与位于其下方的另一个中顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述中顶盖和上顶盖上的通风壁下部外壁还成型有用以托起下方的斜坡壁的支撑台阶；

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动使上顶盖向上抬升至极限位置；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动使上顶盖和一个以上的中顶盖向上抬升至极限位置，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值时，控制箱控制顶盖推杆缩回使上顶盖的延伸壁与中顶盖的斜坡壁上端相抵；

所述箱体内还安装有制冷空调系统，当湿度大于湿度设定值，且箱体内温度又大于强制通风设定值时，控制箱控制制冷空调系统启动工作。

3.如权利要求1所述的一种箱式变电站，其特征在于：所述控制箱包括有无线信号输出模块，无线信号输出模块通过无线网络与控制站的计算机通讯连接，当电动推杆伸长至极限状态时，控制箱向控制站发送警报信号。

4.如权利要求1所述的一种箱式变电站，其特征在于：所述的液位传感器为流体压力传感器。

5.如权利要求1所述的一种箱式变电站，其特征在于：所述陶瓷基体内成型有用以成型所述中性线的线圈通道，且成型所述中性线的线圈通道的端口位于陶瓷基体的底面。

6.一种箱式变电站，其特征在于：包括有钢筋混凝土材质的基座，以及设置在基座上方的长方体形状的箱体；

所述箱体内靠近四个顶点的位置安装有纵向设置的电动推杆，且电动推杆的输出杆向下穿过箱体下端的底板与基座固定连接；

所述输出杆的下端部或者基座上安装有液位传感器；所述液位传感器以及各个电动推杆分别与控制箱电连接，所述控制箱安装在箱体内部；

当液位传感器检测到积水时，控制箱控制电动推杆伸长将箱体抬升，且箱体抬升高度与液位传感器检测到的水位成正比；

所述箱体内沿长度方向固定连接有第一隔板和第二隔板，所述箱体内位于第一隔板远离第二隔板的一侧为高压室、箱体内位于第一隔板和第二隔板之间为变压器室，箱体内位于第二隔板另一侧为低压室；

所述高压室内安装有高压柜，所述变压器室内安装有干式变压器，所述低压室内安装有低压柜；所述高压柜至少包括有顺次电连接的高压进线柜、高压计量柜和高压出线柜，所述低压柜至少包括有顺次电连接的低压进线柜、低压补偿柜和低压出线柜；

所述箱体与第一隔板相对的箱壁上安装有高压室门，所述箱体与第二隔板相对的箱壁上安装有低压室门，所述箱体位于第一隔板和第二隔板之间的箱壁上连接有变压室门；所述低压室侧壁下部开设有低压室进风口；所述变压室门下部开设有变压室进风口；

所述的箱体顶部为顶板，所述顶板上对应变压器室和低压室的部分均匀开设有通风孔；

所述箱体上方连接有顶盖，所述顶盖包括有与箱体上方固定连接的下顶盖以及一个安装在下顶盖上的上顶盖；

所述下顶盖包括有一个矩形框体形状的纵向壁以及固定连接在纵向壁上端的斜坡壁，所述斜坡壁的外端形成位于纵向壁外侧的延伸壁；所述纵向壁套设在箱体上方，且纵向壁与箱体通过螺栓固定连接；

所述上顶盖包括有一个矩形框体形状的通风壁，以及固定连接在通风壁上端的上封板；所述上封板的外端形成位于通风壁外侧的延伸壁，所述通风壁上均匀地成型有排风口，所述排风口呈纵向设置的条形口；

所述上顶盖的通风壁外周与所述下顶盖的斜坡壁内周尺寸相匹配；所述箱体的顶板上方对应变压器室和低压室的位置安装有轴流风扇，所述顶板上方对应上封板两端部的位置还安装有纵向设置的顶盖推杆，顶盖推杆的输出杆与上顶盖的上封板固定连接；

所述箱体内还安装有温度传感器，所述箱体外安装有湿度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、轴流风扇以及顶盖推杆分别与控制箱电连接；

当温度传感器测得箱体内温度低于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d1，且随着温度的升高，顶盖推杆推动上顶盖升高；当箱体内温度高于强制通风设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d2，同时启动轴流风扇，且随着温度的升高，轴流风扇的转速相应升高；当湿度传感器测得箱体外湿度高于湿度设定值时，控制箱控制顶盖推杆向上移动距离d3，所述d2＞d3。