CN110336211A - 一种智能立式紧凑式箱式变电站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能立式紧凑式箱式变电站，包括箱体，所述箱体呈长方体状；所述箱体包括相对设置的底壁和顶壁；所述箱体内还设置有平行于所述底壁第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板位于所述第二隔板的上方；所述第一隔板和所述第二隔板将所述箱体完全分割成3个竖向排列的腔室，所述腔室从上至下依次为低压室、变压室和高压室；将箱式变电站的三类电气设置(低压柜、变压器和高压柜)依次竖向从上之下排列布置；大大减小了占地面积，即便在用地极其紧张的区域也能适用本智能立式紧凑式箱式变电站；且本智能立式紧凑式箱式变电站易于生产制作和推广。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备领域，特别涉及一种智能立式紧凑式箱式变电站。
背景技术
箱式变电站(简称“箱变”)，又称预装式变电所或预装式变电站；即将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定接线方案组合在一起，安装在一个可移动的箱体内。箱变特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站自问世以来，发展极为迅速；随着中国城市现代化建设的飞速发展，城市配电网的不断更新改造，箱变现已得到广泛的应用。
现有的箱变多采用“目”字型或“品”字型结构布置方式，即将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置在俯视方向上于变电站内呈“目”字型或“品”字型安装布置。这种布置方式结构清晰，但体积和占地面积较大，在某些用地紧张的地区无法安装。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种智能立式紧凑式箱式变电站，旨在解决现有技术中传统箱变的体积和占地面积较大，在某些用地紧张的地区无法安装的问题。
为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：
一种智能立式紧凑式箱式变电站，包括箱体，所述箱体呈长方体状；所述箱体包括相对设置的底壁和顶壁；所述箱体内还设置有平行于所述底壁第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板位于所述第二隔板的上方；所述第一隔板和所述第二隔板将所述箱体完全分割成3个竖向排列的腔室，所述腔室从上至下依次为低压室、变压室和高压室；
所述变电站还包括：高压柜、低压柜和变压器；所述高压柜设置于所述高压室内，所述低压柜设置于所述低压室内，所述变压器设置于所述变压室内且固定于所述第二隔板上。
优选的，所述箱体还包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，以及相对设置的第三侧壁和第四侧壁；所述第一隔板开设有低压出线孔，所述低压出线孔靠近所述第一侧壁；所述第二隔板开设有高压进线孔，所述高压进线孔靠近所述第一侧壁；
所述第一侧壁的外侧面贴合设置有竖向分布的电缆腔盒；所述电缆腔室为呈长方体状的封闭腔体；
所述第一侧壁于所述低压室的靠上部位置开设有低压出柜孔；所述电缆腔盒完全罩住所述低压出柜孔；所述电缆腔盒与所述第一侧壁接触的一侧开设有敞口；所述敞口的面积大于所述低压出柜孔，且所述低压出柜孔位于所述敞口的开口范围内；
所述电缆腔盒包括腔顶壁和腔底壁；所述腔顶壁的位置低于所述顶壁，所述腔底壁的位置低于所述底壁；所述电缆腔盒的底部的侧壁上开设有配电出线孔，所述配电出线孔的位置低于所述底壁；所述配电出线孔上穿设有低压电缆柱，所述低压电缆柱套设有绝缘橡胶套；
所述箱体内的所述底壁穿设有高压电缆柱，所述高压电缆柱靠近所述第一侧壁设置；所述高压电缆柱套设有绝缘橡胶套；所述高压柜的进线电缆连接所述高压电缆柱；所述高压柜的出线电缆穿过所述高压进线孔并连接至所述变压器的高压接线端子；所述低压柜的进线电缆穿过所述低压出线孔并连接至所述变压器的低压接线端子；所述低压柜的出线电缆穿过所述低压出柜孔并于所述电缆腔盒内向下延伸且连接于所述低压电缆柱。
优选的，所述低压出线孔、所述高压进线孔和所述低压出柜孔均为圆孔；所述低压出线孔嵌设有第一橡胶圈；所述高压进线孔嵌设有第二橡胶圈；所述低压出柜孔嵌设有第三橡胶圈。
优选的，所述第二侧壁于所述低压室处开设有低压门；所述第四侧壁于所述变压室处开设有变压门；所述第四侧壁于所述高压室处开设有高压门；所述低压门下方的所述第二侧壁上还设置有脚踏横杆；所述脚踏横杆呈“U”型，且所述脚踏横杆上设置有防滑突出纹路。
优选的，所述第一侧壁于所述低压出柜孔的上方开设有上通风口；所述上通风口同样位于所述敞口的开口范围内；
所述第一隔板靠近所述第二侧壁处开设有多个第一通风孔，所述第二隔板靠近所述第二侧壁处开设有多个第二通风孔；所述底壁靠近所述第二侧壁处开设有下通风口；
所述腔底壁开设有腔通风口；所述箱体下方设置有通风腔，所述通风腔为中空管状腔体；所述通风腔的两端分别连通设置有第一弯管和第二弯管；所述第一弯管连通于所述下通风口，所述第二弯管连通于所述腔通风口；所述通风腔内设置有轴流风机，所述轴流风机的风向设置为从所述第一弯管吹向所述第二弯管。
优选的，所述第一通风孔和所述第二通风孔的孔径设置为0.5cm-1cm。
优选的，所述上通风口靠所述低压室的一侧罩设有上空气格栅；所述下通风口靠所述高压室的一侧罩设有下空气格栅。
优选的，所述通风腔的外部环绕设置有换热翅片，所述换热翅片垂直于所述通风腔；所述换热翅片和所述通风腔均为金属材质。
优选的，其特征在于，所述箱体内设置有温度传感器、控制器和无线通信器；所述电缆腔盒和所述通风腔内均设置有湿度传感器和除湿剂；所述湿度传感器、所述无线通信器、所述温度传感器和所述轴流风机均与所述控制器连接。
优选的，所述箱体顶部设置有圆锥状的箱顶，所述箱顶的四周边沿的位置低于所述顶壁。
与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：
通过上述技术方案，将箱式变电站的三大类电气设置(低压柜、变压器和高压柜)依次竖向从上之下排列布置，相较于传统箱式变压器的“目”字型或“品”字型布置方式(即将高压柜、变压器和低压柜在俯视方向上于变电站内呈“目”字型或“品”字型布置)，本发明提出智能立式紧凑式箱式变电站大大减小了占地面积，即便在用地极其紧张的区域也能适用本智能立式紧凑式箱式变电站；且本智能立式紧凑式箱式变电站易于生产制作和推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一种智能立式紧凑式箱式变电站一实施例的立体结构示意图；
图2为本发明一种智能立式紧凑式箱式变电站一实施例的内部结构示意图；
图3为图2的A处细节放大图；
图4为本发明一种智能立式紧凑式箱式变电站一实施例的外部结构示意图；
图5为本发明一种智能立式紧凑式箱式变电站一实施例的电缆腔盒的立体结构示意图；
图6为本发明一种智能立式紧凑式箱式变电站一实施例的电缆腔盒的仰视图；
图7为本发明一种智能立式紧凑式箱式变电站一实施例的第一隔板部分截面示意图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种智能立式紧凑式箱式变电站。
请参考附图1～附图7，一种智能立式紧凑式箱式变电站，包括箱体100，箱体100呈长方体状；箱体100包括相对设置的底壁120和顶壁110；箱体100内还设置有平行于底壁120第一隔板210和第二隔板220，且第一隔板210位于第二隔板220的上方；第一隔板210和第二隔板220将箱体100完全分割成3个竖向排列的腔室，腔室从上至下依次为低压室310、变压室320和高压室330。
变电站还包括：高压柜430、低压柜410和变压器420；高压柜430设置于高压室330内，低压柜410设置于低压室310内，变压器420设置于变压室320内且固定于第二隔板220上。
通过上述技术方案，将箱式变电站的三大类电气设置(低压柜410、变压器420和高压柜430)依次竖向从上之下排列布置，相较于传统箱式变压器420的“目”字型或“品”字型布置方式(即将高压柜430、变压器420和低压柜410在俯视方向上于变电站内呈“目”字型或“品”字型布置)，本发明提出智能立式紧凑式箱式变电站大大减小了占地面积，即便在用地规划极其紧张的区域也能适用本智能立式紧凑式箱式变电站；且本智能立式紧凑式箱式变电站易于生产制作和推广。
请参考附图2、附图3和附图5，箱体100还包括相对设置的第一侧壁130和第二侧壁140，以及相对设置的第三侧壁150和第四侧壁160；第一隔板210开设有低压出线孔211，低压出线孔211靠近第一侧壁130；第二隔板220开设有高压进线孔221，高压进线孔221靠近第一侧壁130。
上述顶壁110、底壁120、第一侧壁130、第二侧壁140、第三侧壁150、第四侧壁160、第一隔板210、第二隔板220均采用不锈钢材质；不锈钢材质有良好的硬度和耐腐蚀性能佳。
第一侧壁130的外侧面贴合设置有竖向分布的电缆腔盒700；电缆腔盒700为呈长方体状的封闭腔体；电缆腔盒700采用不锈钢材质。
第一侧壁130于低压室310的靠上部位置开设有低压出柜孔133；电缆腔盒700完全罩住低压出柜孔133；电缆腔盒700与第一侧壁130接触的一侧开设有敞口730(为便于生产，该敞口730优选为方形)；敞口730的面积大于低压出柜孔133，且低压出柜孔133位于敞口730的开口范围内，以保证敞口730完全罩住低压出柜孔133。
电缆腔盒700包括腔顶壁710和腔底壁720；腔顶壁710的位置低于顶壁110，腔底壁720的位置低于底壁120；电缆腔盒700的底部的侧壁上开设有配电出线孔(未示出)，配电出线孔的位置低于底壁120；配电出线孔上穿设有低压电缆柱610，低压电缆柱610套设有绝缘橡胶套(未示出)。
箱体100内的底壁120穿设有高压电缆柱440，高压电缆柱440靠近第一侧壁130设置；高压电缆柱440套设有绝缘橡胶套(未示出)；高压柜430的进线电缆(未示出)连接高压电缆柱440；高压柜430的出线电缆(未示出)穿过高压进线孔221并连接至变压器420的高压接线端子；低压柜410的进线电缆(未示出)穿过低压出线孔211并连接至变压器420的低压接线端子；低压柜的出线电缆600穿过低压出柜孔133并于电缆腔盒700内向下延伸且连接于低压电缆柱610。
通过上述技术方案，将本发明提出的立式箱式变电站的电气设备之间的接线方式清晰明了的表述出来，低压柜410的出线从上至下经过电缆腔盒700最后连接低压电缆柱610，即取电和配电均走地下线路，符合现在变电站的主流设计方式，也方便安装人员现场接线。
上述低压出线孔211、高压进线孔221和低压出柜孔133均为圆孔；低压出线孔211嵌设有第一橡胶圈(未示出)；高压进线孔221嵌设有第二橡胶圈(未示出)；低压出柜孔133嵌设有第三橡胶圈134。通过设置橡胶圈，防止孔的边缘对穿过其中的电缆割破损坏，还能增强密封性。
如附图1和附图4所示，第二侧壁140于低压室310处开设有低压门141；第四侧壁160于变压室320处开设有变压门161；第四侧壁160于高压室330处开设有高压门162；通过设置低压门141、变压门161和高压门162以方便工作人员对相应的电气设备进行检修和巡视。低压门141下方的第二侧壁140上还设置有脚踏横杆142；脚踏横杆142呈“U”型，且脚踏横杆142上设置有防滑突出纹路(未示出)；脚踏横杆142方便工作人员爬高以打开低压门141并对低压柜410进行操作。
请参考附图1～附图6，第一侧壁130于低压出柜孔133的上方开设有上通风口131(上通风口131优选为圆形口)；上通风口131同样位于敞口730的开口范围内。
第一隔板210靠近第二侧壁140处开设有多个第一通风孔212，第二隔板220靠近第二侧壁140处开设有多个第二通风孔222；这里的第一通风孔212和第二通风孔222的孔径设置为0.5cm-1cm，本实施例中优选为1cm是为了提升通风效果，且孔径过小容易被堵塞，但为了防止出现滴水现象，孔径也不能设置得过大，故优选为1cm。
请参考附图7，为了防止出现滴水现象，第一隔板210于第一通风孔212处设置有第一拱形向上突出213，第一通风孔212全部位于第一拱形向上突出213上，位于最下方的第一通风孔212距离第一隔板210仍保持有第一预设距离(优选为1cm)，这样即可防止积水从第一通风孔212流到变压室320(若出现积水)；同样的原理，第二隔板220于第二通风孔222处设置有第二拱形向上突出(未示出)，且第二通风孔222全部位于第二拱形向上突出上，位于最下方的第二通风孔222距离第二隔板220仍保持有第二预设距离(优选为1cm)。
底壁120靠近第二侧壁140处开设有下通风口121(下通风口121优选为圆形口)；腔底壁720开设有腔通风口740(腔通风口740优选为圆形口)；箱体100下方设置有通风腔800，通风腔800为中空管状腔体；通风腔800的两端分别连通设置有第一弯管810和第二弯管820；第一弯管810连通于下通风口121，第二弯管820连通于腔通风口740；通风腔800内设置有轴流风机820，轴流风机820的风向设置为从第一弯管810吹向第二弯管820。
安装时，底壁120与地面平齐，通风腔800、第一弯管810、第二弯管820及电缆腔盒700的底部部分均埋入地下；因通风腔800内设置有轴流风机820，可于箱体100内形成散热空气循环，具体循环路径为：通风腔800→腔通风口740→电缆腔盒700→上通风口131→低压室310→第一通风孔212→变压室320→第二通风孔222→高压室330→下通风口121→通风腔800；通过上述散热空气循环带走变电站工作时各电气设备生成的热量，且通风腔800埋于地下，对流经通风腔800的空气具备一定的冷却作用，使得本散热空气循环的散热效果更佳。
如附图2和附图3所示，上通风口131靠低压室310的一侧罩设有上空气格栅132；下通风口121靠高压室330的一侧罩设有下空气格栅122。通过设置上空气格栅132和下空气格栅122可防止颗粒杂物进入电缆腔盒700与通风腔800内。
如附图1～附图3所示，通风腔800的外部环绕设置有换热翅片840，换热翅片840垂直于通风腔800；换热翅片840和通风腔800均为金属材质(金属材质的换热性能更佳，本实施例中优选为不锈钢)。通过于通风腔800外部设置金属材质的换热翅片840以增强通风腔800与地下泥土的换热效果。
如附图1、附图2和附图4所示，底壁120下方还对称设置有至少1对固定杆900(本实施例优选为1对)，固定杆的长度设置为0.8m-1m(为保证固定效果，本实施例中优选为1m)；每一对固定杆900分别铰接于底壁120的靠第三侧壁150处及底壁120的靠第四侧壁160处，固定杆900的远离底壁120的一端设置有锚状突出910；安装本智能立式紧凑式箱式变电站时，将固定杆900及其锚状突出910埋于地下，可对箱体100进行稳固，防止因箱体100过高而出现晃动现象。
除此之外，箱体100内还设置有温度传感器(未示出)、控制器(未示出)和无线通信器(未示出)；电缆腔盒700和通风腔800内均设置有湿度传感器(未示出)和除湿剂(未示出)；湿度传感器、无线通信器、温度传感器和轴流风机820均与控制器连接。
通过上述技术方案，可对本智能立式紧凑式箱式变电站实现智能控制，具体的：当温度传感器检测到箱体100内的温度达到预设温度值(如70℃)时，控制器立即控制轴流风机820启动，大大加快上述散热空气循环，以降低箱体100内的温度；当温度传感器检测到箱体100内的温度低于预设温度值(如70℃)时，控制器随即控制轴流风机820关闭，达到节能降耗的目的；当湿度传感器检测到电缆腔盒700或通风腔800内的相对湿度达到预设相对湿度值(如70％)时，控制器立即控制无线通信器发送预警信息至预设的手机终端(维护人员的手机)，提醒维护人员及时进行检视。
如附图1、附图2和附图4所示，箱体100顶部设置有圆锥状的箱顶500，箱顶500的四周边沿的位置低于顶壁110。通过设置箱顶500，防止雨水侵入箱体100。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能立式紧凑式箱式变电站，包括箱体，其特征在于，所述箱体呈长方体状；所述箱体包括相对设置的底壁和顶壁；所述箱体内还设置有平行于所述底壁第一隔板和第二隔板，且所述第一隔板位于所述第二隔板的上方；所述第一隔板和所述第二隔板将所述箱体完全分割成3个竖向排列的腔室，所述腔室从上至下依次为低压室、变压室和高压室；
所述变电站还包括：高压柜、低压柜和变压器；所述高压柜设置于所述高压室内，所述低压柜设置于所述低压室内，所述变压器设置于所述变压室内且固定于所述第二隔板上。
2.根据权利要求1所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述箱体还包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，以及相对设置的第三侧壁和第四侧壁；所述第一隔板开设有低压出线孔，所述低压出线孔靠近所述第一侧壁；所述第二隔板开设有高压进线孔，所述高压进线孔靠近所述第一侧壁；
所述第一侧壁的外侧面贴合设置有竖向分布的电缆腔盒；所述电缆腔室为呈长方体状的封闭腔体；
所述第一侧壁于所述低压室的靠上部位置开设有低压出柜孔；所述电缆腔盒完全罩住所述低压出柜孔；所述电缆腔盒与所述第一侧壁接触的一侧开设有敞口；所述敞口的面积大于所述低压出柜孔，且所述低压出柜孔位于所述敞口的开口范围内；
所述电缆腔盒包括腔顶壁和腔底壁；所述腔顶壁的位置低于所述顶壁，所述腔底壁的位置低于所述底壁；所述电缆腔盒的底部的侧壁上开设有配电出线孔，所述配电出线孔的位置低于所述底壁；所述配电出线孔上穿设有低压电缆柱，所述低压电缆柱套设有绝缘橡胶套；
所述箱体内的所述底壁穿设有高压电缆柱，所述高压电缆柱靠近所述第一侧壁设置；所述高压电缆柱套设有绝缘橡胶套；所述高压柜的进线电缆连接所述高压电缆柱；所述高压柜的出线电缆穿过所述高压进线孔并连接至所述变压器的高压接线端子；所述低压柜的进线电缆穿过所述低压出线孔并连接至所述变压器的低压接线端子；所述低压柜的出线电缆穿过所述低压出柜孔并于所述电缆腔盒内向下延伸且连接于所述低压电缆柱。
3.根据权利要求2所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述低压出线孔、所述高压进线孔和所述低压出柜孔均为圆孔；所述低压出线孔嵌设有第一橡胶圈；所述高压进线孔嵌设有第二橡胶圈；所述低压出柜孔嵌设有第三橡胶圈。
4.根据权利要求2所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述第二侧壁于所述低压室处开设有低压门；所述第四侧壁于所述变压室处开设有变压门；所述第四侧壁于所述高压室处开设有高压门；所述低压门下方的所述第二侧壁上还设置有脚踏横杆；所述脚踏横杆呈“U”型，且所述脚踏横杆上设置有防滑突出纹路。
5.根据权利要求2所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述第一侧壁于所述低压出柜孔的上方开设有上通风口；所述上通风口同样位于所述敞口的开口范围内；
所述第一隔板靠近所述第二侧壁处开设有多个第一通风孔，所述第二隔板靠近所述第二侧壁处开设有多个第二通风孔；所述底壁靠近所述第二侧壁处开设有下通风口；
所述腔底壁开设有腔通风口；所述箱体下方设置有通风腔，所述通风腔为中空管状腔体；所述通风腔的两端分别连通设置有第一弯管和第二弯管；所述第一弯管连通于所述下通风口，所述第二弯管连通于所述腔通风口；所述通风腔内设置有轴流风机，所述轴流风机的风向设置为从所述第一弯管吹向所述第二弯管。
6.根据权利要求5所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述第一通风孔和所述第二通风孔的孔径设置为0.5cm-1cm。
7.根据权利要求5所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述上通风口靠所述低压室的一侧罩设有上空气格栅；所述下通风口靠所述高压室的一侧罩设有下空气格栅。
8.根据权利要求5所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述通风腔的外部环绕设置有换热翅片，所述换热翅片垂直于所述通风腔；所述换热翅片和所述通风腔均为金属材质。
9.根据权利要求5所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述箱体内设置有温度传感器、控制器和无线通信器；所述电缆腔盒和所述通风腔内均设置有湿度传感器和除湿剂；所述湿度传感器、所述无线通信器、所述温度传感器和所述轴流风机均与所述控制器连接。
10.根据权利要求1所述的一种智能立式紧凑式箱式变电站，其特征在于，所述箱体顶部设置有圆锥状的箱顶，所述箱顶的四周边沿的位置低于所述顶壁。
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