CN1097868C

CN1097868C - 35kv智能箱式变电站

Info

Publication number: CN1097868C
Application number: CN 99121248
Authority: CN
Inventors: 于德翔; 谢津波; 申绍宇; 江海晖
Original assignee: HEBEI POWER EQUIPMENT FACTORY
Current assignee: HEBEI POWER EQUIPMENT FACTORY
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2003-01-01
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: CN1250961A

Abstract

一种用于电力系统变配电的35KV智能箱式变电站，其主要特征是，采用箱式结构，35KV一次设备、主变压器置于箱外，其余一次、二次设备均安装在一个密封恒温的箱体内；箱体采用双层密封结构并装有自动空调器，箱内一次高压系统采用单元真空开关柜结构，二次控制保护系统采用单元抽屉式结构，就近安装在相应的一次系统单元真空开关柜内。本发明具有造价低，建站周期短，占地面积小，设备运行可靠性好的特点，是一种理想的变电站建设模式。

Description

35KV智能箱式变电站

本发明涉及一种电力系统输变电装置，特别是一种具有封闭结构的箱式变电站。

目前我国变电站建设有以下三种模式：第一种，一、二次设备全室外模式，即一次高压设备采用水泥杆金属架构布置，二次设备就近一次设备布置，变电站无房、无电缆沟、无人值守。这种模式的缺点是：a)现场控制，保护整定值整定不方便；b)控制器要求密封性高；c)机箱及一次设备容易锈蚀，设备寿命短；d)设备运行可靠性差。第二种，一次室外、二次室内模式，即一次设备室外水泥杆金属架构布置，二次系统室内组屏。该模式的缺点是：建筑面积增加，占地面积大；电缆沟及电缆较多，投资增大。第三种，一次、二次设备均在室内，即除35KV侧一次设备采用室外布置外，其余一次设备均放置在室内。该模式的缺点是：基建任务重，施工周期长且复杂，变电站造价非常高。

本发明的目的是提供一种能够工厂化生产的具有可移动的封闭结构的智能箱式变电站，以提高设备运行的可靠性，降低变电站造价，缩小占地面积、缩短建设周期。

本发明的目的是这样实现的：

35KV智能箱式变电站，包括35KV一次，二次设备、主变压器、10KV一次、二次设备，整体采用箱式结构，箱内采用单元真空开关柜结构和单元抽屉式结构，其特征是，35KV一次设备、主变压器露天安装于箱外，35KV二次设备和10KV一次、二次设备安装在一个密封、恒温的变电箱内；

变电箱箱体的结构为：框架构成箱体的骨架，箱顶、侧板、箱门与框架采用紧固连接件连接，中间加粘密封条，箱顶、侧板、箱门为双层密封结构，中间充填有高强度聚胺脂材料；箱内中间为人行通道，通道地板将箱体分为上下两层，人行通道两侧为单元真空开关柜，单元与单元之间有防护隔板隔开，单元开向人行通道一侧安装有玻璃门，单元的外侧为侧板；每个单元设置有一次系统设备安装支架和二次系统设备安装抽屉，箱体上还装有自动空调器、穿墙套管及起吊钩；

10KV一次系统在箱内采用单元真空开关柜结构，有主进单元、电容器单元、站变电源单元、远动及综合单元、出线单元；箱内一次系统连接采用封闭母线结构，置于人行通道下面；二次控制保护系统采用单元抽屉式结构，就近安装在相应的一次系统单元真空开关柜内；每个控制器装到一个抽屉中，和外部端子联系采用2-3个航空插头。

本发明的目的还可以下述方式实现：

箱顶成人字型防雨斜面，与箱体框架连接用螺栓固定。

箱体框架为经酸洗纯化，底面处理后涂有底面漆、表面漆的框架。

箱体内设置有8个单元真空开关柜，分别为主进单元1个，出线单元4个，电容器单元1个，站变电源单元1个，远动及综合单元1个。

箱体内设置有10个单元真空开关柜，分别为主进单元1个，出线单元6个，电容器单元1个，站变电源单元1个，远动及综合单元1个。

箱体内设置有12个单元真空开关柜，分别为：主进单元2个，出线单元6个，电容器单元2个，站变电源单元1个，远动及综合单元1个。

本发明具有如下优点：1)建站周期短。全站施工周期由过去的150天缩短为15天。2)造价低，节省投资。建一座一台4000KVA主变，4路10KV出线，1路电容规模的普通小型站需要资金150万元，而建造同等规模的本发明的箱站仅需资金90万元，节约资金30-35％，经济效益显著。3)占地面积由原来的1000m²降至100m²，节约了土地资源。4)实现了变电站建设工厂化，现场安装工程简易快捷，变电站实现“四无”即无房屋、无围墙、无电缆、无架构。本发明的智能箱式站是一次二次系统的设备在工厂内组装到一个密封的箱体内，一次二次系统的试验、整定、调试等工作全部在工厂内完成，箱站运抵现场；只需做变压器和箱站的基础，安装后进行一次二次传动试验即可送电，从而实现了变电站建设工厂化，且安装简易快捷，大大降低了建站费用。5)提高了设备支行的可靠性。变电站箱体采用恒温密封结构，为一次、二次系统的可靠运行提供了良好的工作环境。室内型ZN28真空断路器可靠性高于室外型真空断路器和SF6断路器。二次系统和采用分散单元抽屉式结构，装于相应的高压开关柜上，各控制器相对独立，系统运行稳定。全站取消了直流系统，所有保护及分合闸操作电源均使用交流22V，其电源取自在线式2200BA的UPS电源，不仅电源系统故障率低，而且造价低。6)本发明智能箱式站模式的出现将会改变我国电网结构，及易实现变电站“多布点、小容量、短半径”的电力发展方略。采用这种箱式站可根据实际需要沿35KV线路随意“T接”建成变电站，不仅缩短了变电站的35KV线路，而且大缩短了10KV线路并节省投资。这种模式使变电站布局趋于合理，对于农网系统更易实现“一乡一站”。

下面结合附图作详细说明：

图1变电站整体系统方框图

图2变电箱外观立体图

图3变电箱内部结构示意图(拆除防护隔板后透视)

图4为图3沿B-B剖视图

图5为图4沿A-A剖视图

图6为图4沿C-C剖视图

图7变电箱俯视图

图8为8单元变电箱平面布置图

图9为10单元变电箱平面布置图

图10为12单元变电箱平面布置图

本发明35KV无人值守智能箱式变电站设计的指导思想是，除35KV一次系统和主变压器露天安装外，将一次、二次设备在工厂安装调试好装入一个可移动、全密封、恒温、防潮、防腐的箱体内，完成变电站建设的工厂化。箱体运抵现场后只需做相应的水泥基础，一次线“一拉”变电站就建“得”(简称“一拉得”变电站)，即可送电，从而实现变电站无房、无围墙、无电缆、无架构、无人值守。

箱式站的构成：

一、35KV一次系统及主变有两种方式：

(1)35KV侧设备选用进线刀闸、35KV真空断路器或SF6断路器，也可选用油断路器。

(2)对容量小于5000KVA，且非重要的变电站，主变35KV侧可采用熔丝做保护，熔丝前端可选用35KV负荷开关，作为远方投切使用，但负荷开关不允许切断故障电流。

二、变电箱箱体构造及一次、二次设备布局：

框架1构成箱体的骨架，它由基座部分和立柱骨架部分焊接而成。基座结构选用12#槽钢焊接成网格状，以增强整体结构强度，负重好，抗弯曲，不变形。立柱骨架由角钢与钢板焊接而成。箱顶2、侧板3、箱门4与框架1采用紧固连接件连接，中间加粘密封条。箱顶2采用人字形防雨斜面，与箱体框架1用螺栓连接。框架1经酸洗印化，再进行底部处理，底面漆、表面漆选用HCP-1特种带锈防腐漆。箱顶2、侧板3、箱门4为双层密封结构，中间充填有高强度聚胺脂材料。箱内中间为人行通道，通道地板8将箱体分为上下两层。人行通道两侧为单元真空开关柜，单元与单元之间有防护隔板10隔开，单元开向人行通道一侧安装有玻璃门9，单元向外一侧均为活动侧板3，每个单元内设置有一次系统安装支架11和二次系统安装抽屉12，箱体框架上还安装有自动空调器5、穿墙套管6及起吊沟7。

10KV一次系统在箱内采用单元真空开关柜结构，设置有主进单元，电容器单元、站变电源单元，远动及综合单元、出线单元。根据线的多少箱内单元设置分A、B、C三种类型，A型有8个单元组成(见图8)，B型有10个单元(见图9)，C型有12个单元(见图10)。单元内安装有上隔离开关13、高压电容14、高压熔断器15、站变16、电压互感器(PT)17、电流互感器(CT)18、真空断路器19、下隔离开关20及封闭母线21等一次设备。封闭母线置于人行通道下面。10KV断路器选用AN28-10室内型真空开关，结构和本体一体化断路器。振作机构适用交流220V弹簧操作机构，合闸能量为220B/3A，分闸能量为220V/2.5A，从而取消了直流电源系统。选用高质量PT、CT，准确级次0.2/10P10。站变选用D10-20/10型单相站变，容量为20KVA。

二次控制保护系统采用单元抽屉式结构，就近安装在相应的一次系统单元真空开关柜内。每个控制器装到一个抽屉中，其和外部端子联系采用2-3个航空插头。二次系统采用分层分布网络及单元结构，其网络分层为主控层、链接层和执行层。主控层包括网管机及通道。链拉层指RTU远动设备。执行层包括安装在相应一次单元的各种控制器。

主变压器控制保护选用变压器自动控制保护器。电容控制保护选用电容自动控制保护器。10KV出线控制保护选用重合器自动控制保护器。系统工作电源采用交流220V，且以在线UPS电源作为后盾。计量选用脉冲电度表装于相应高压柜上。远动选择TD196箱站微机远动装置或分散式DPM。

Claims

1、一种用于电力系统变配电的35KV智能箱式变电站，由35KV一次、二次设备、主变压器、10KV一次、二次设备组成，整体采用箱式结构，箱内采用单元真空开关柜结构和单元抽屉式结构，其特征在于：

35KV一次设备、主变压器露天安装于箱外，35KV二次设备和10KV一次、二次设备安装在一个密封、恒温的变电箱内；

变电箱箱体的结构为：框架(1)构成箱体的骨架，箱顶(2)、侧板(3)、箱门(4)与框架(1)采用紧固连接件连接，中间加粘密封条，箱顶(2)、侧板(3)、箱门(4)为双层密封结构，中间充填有高强度聚胺脂材料；箱内中间为人行通道，通道地板(8)将箱体分为上下两层，人行通道两侧为单元真空开关柜，单元与单元之间有防护隔板(10)隔开，单元开向人行通道一侧安装有玻璃门(9)，单元的外侧为侧板(3)；每个单元设置有一次系统设备安装支架(11)和二次系统设备安装抽屉(12)，箱体上还装有自动空调器(5)、穿墙套管(6)及起吊钩(7)；

10KV一次系统在箱内采用单元真空开关柜结构，设置有主进单元、电容器单元、站变电源单元、远动及综合单元、出线单元；箱内一次系统连接采用封闭母线结构，置于人行通道下面；

二次控制保护系统采用单元抽屉式结构，就近安装在相应的一次系统单元真空开关柜内；每个控制器装到一个抽屉中，和外部端子联系采用2-3个航空插头。

2、根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：箱顶(2)成人字型防雨斜面，与箱体框架(1)连接用螺栓固定。

3、根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：箱体框架(1)为经酸洗纯化，底面处理后涂有底面漆、表面漆的框架。

4、根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：箱体内设置有8个单元真空开关柜，分别为主进单元1个，出线单元4个，电容器单元1个，站变电源单元1个，远动及综合单元1个。

5、根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：箱体内设置有10个单元真空开关柜，分别为主进单元1个，出线单元6个，电容器单元1个，站变电源单元1个，远动及综合单元1个。

6、根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：箱体内设置有12个单元真空开关柜，分别为：主进单元2个，出线单元6个，电容器单元2个，站变电源单元1个，远动及综合单元1个。