CN113224674B - 一种高安全性能的隐藏式10kv集装箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站，包括由箱体和盖合在其顶部的顶盖形成的密封腔体结构，还包括有设置于箱体上的制冷系统；制冷系统包括安装在箱体外部的空调机、位于箱体内部通过导热材料制成的顶板和背板分别与箱体的顶部以及背部合围形成的空气通道、设置在箱体外壁上的排风口，空调机输出的制冷气体通过冷气进口排入至空气通道中，制冷气体与变电箱产生的热量完成热交换后经排风口排出。本发明中的空气通道可最大程度的实现与顶板的接触面积，快速的与变电箱内部产生的热量完成热交换，降低电气元件的热损耗，可延长整个变电站的使用期限。

Description

一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站

技术领域

本发明涉及电力设施技术领域，尤其涉及一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站。

背景技术

箱式变电站，又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱，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。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房、配电站，成为新型的成套变配电装置。变电站在工作的过程中会产生由于存在空载损耗以及负载损耗，而这些损耗则都将转换成热能，因此变电站的内部以及外壳都会发热，变电站内部的电气元件长期处于高温环境下会使绝缘老化，不仅对电气元件的实用寿命造成影响，而且电气设备的防爆性能降低，其产生的后果不可估量。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站，可快速的与变电箱内部产生的热量完成热交换，降低电气元件的热损耗，可延长整个变电站的使用期限。

本发明提出一种高安全性能的隐藏式KV集装箱式变电站，包括由箱体和盖合在其顶部的顶盖形成的密封腔体结构，还包括有设置于箱体上的制冷系统；

制冷系统包括安装在箱体外部的空调机、位于箱体内部通过导热材料制成的顶板和背板分别与箱体的顶部以及背部合围形成的空气通道、设置在箱体外壁上的排风口，空调机输出的制冷气体通过冷气进口排入至空气通道中，制冷气体与变电箱产生的热量完成热交换后经排风口排出。

优选的，变电箱由顶板、背板与箱体底部合围形成空腔结构，并且该空腔结构内通过两个绝缘隔板分隔依次形成低压出线接线柜、变压器柜和高压出线接线柜，其中变压器柜的内部安装有变压器，变压器顶部的基板上依次分布有两排接线柱，其中一排的接线柱连接的高压导线后穿过绝缘隔板后与高压出线接线柜内部的高压控制板连接，另外一排的接线柱连接低压导线后穿过绝缘隔板与低压出线接线柜内部的低压控制板连接。

优选的，箱体的外壁上分别对应低压出线接线柜、变压器柜和高压出线接线柜的位置处均铰接有检修门。

优选的，空调机设置在箱体外部邻近低压出线接线柜的一侧，位于该侧的箱体底部焊接有固定框，空调机容置于该固定框中。

优选的，箱体的外壁上从上至下依次通过螺栓连接有两个辅助支撑架，每个辅助支撑架均沿垂直于箱体外壁的方向向外延伸，位于下方的辅助支撑架上沿竖直方向固定有一立柱，立柱向上延伸穿过上方的辅助支撑架后连接于水平设置的横杆，横杆的两端分别安装有一照明灯，固定框的顶部安装有用于控制照明灯的电控箱。

优选的，箱体内位于变压器柜的底部形成有固定不动的底座，底座上朝向检修门的方向滑动连接有滑座，变压器放置于该滑座上。

优选的，底座沿其长度方向的两侧开设有滑轨，滑座的内侧形成有与滑轨相配合的凸起，滑座通过其两侧的凸起嵌入至滑轨中与滑座滑动配合连接。

优选的，滑座的上端面沿其长度方向对称的开设有两条条形贯通槽，底座形成的凹槽内靠近检修门的一侧的边缘处固定有底板，底板上对称的安装有两个千斤顶，两个千斤顶的驱动部均连接有与条形贯通槽相对应的支撑板，支撑板与条形贯通槽的宽度相一致。

本发明中的有益效果为：

（1）本发明在箱体内部通过顶板、背板以及箱体的顶部合围形成空气通道，而热空气向上流动的特性使变压箱内部的热量大部分积聚在顶板上，而本发明中的空气通道则能最大程度的实现与顶板的接触面积，可快速的与变电箱内部产生的热量完成热交换，降低电气元件的热损耗，可延长整个变电站的使用期限。

（2）本发明在箱体内位于变压器柜的底部形成有固定不动的底座，底座上朝向检修门的方向滑动连接有滑座，在滑座的上端面沿其长度方向对称的开设有两条条形贯通槽，底座形成的凹槽内靠近检修门的一侧的边缘处安装有两个千斤顶，通过千斤顶可驱动支撑板向上移动穿过条形滑槽，滑座在底座上滑动并在千斤顶的配合下，可方便人员将变压器移送至变压器柜中进行安装。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站的整体外观结构示意图；

图2为本发明提出的一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站顶盖剖切后的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站内部去掉顶板后的内部结构示意图；

图4为图3中另外一个角度的结构示意图；

图5为本发明提出的一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站中变压器在箱体内部的装配示意图；

图6为图5中底座与滑座的装配结构示意图；

图7为本发明提出的一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站中支撑板与千斤顶的结构示意图。

图中：1、箱体；2、顶盖；3、检修门；4、固定框；5、空调机；6、电控箱；7、辅助支撑架；8、立柱；9、横杆；10、照明灯；11、冷气进口；12、顶板；13、背板；14、排风口；15、绝缘隔板；16、基板；17、接线柱；18、低压控制板；19、高压控制板；20、底座；21、滑座；22、滑轨；23、凸起；24、条形贯通槽；25、限位挡板；26、支撑板；27、千斤顶；28、底板。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。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。

参照图1-7，一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站，包括由箱体1和盖合在其顶部的顶盖2形成的密封腔体结构，在箱体1上还设置有制冷系统。

制冷系统包括安装在箱体1外部的空调机5、位于箱体1内部通过导热材料制成的顶板12和背板13分别与箱体1的顶部以及背部合围形成的空气通道、设置在箱体1外壁上的排风口14，变电站在工作的过程中由于损耗产生热量，而空调机5则将变电站外部的气体压缩并制冷形成冷空气，由空调机5输出的制冷气体通过冷气进口11排入至空气通道中，制冷气体与变电箱产生的热量完成热交换后经排风口14排出，从而实现对变电箱的冷却降温处理。其中的顶板12和背板13采用现有技术中的导热绝缘金属材质，既能保证保证用电的安全，又能快速的将变电箱内部产生的热量散发出去。而本发明中将空气通道设置在变电箱的顶部以及侧壁，一方面兼顾检修门3的设置需求，另一方面迎合了热空气向上流动的特性，变电箱内部产生的大量积聚在顶板12上，而冷空气则大面积的与顶板12相接触将其热量带走，可最大限度的降低变电箱内部的温度。

如图3、4所示，本实施例中的变电箱由顶板12、背板13与箱体1底部合围形成空腔结构，并且该空腔结构内通过两个绝缘隔板15分隔依次形成低压出线接线柜、变压器柜和高压出线接线柜。其中变压器柜的内部安装有变压器，变压器顶部的基板16上依次分布有两排接线柱17，其中一排的接线柱17连接的高压导线后穿过绝缘隔板15后与高压出线接线柜内部的高压控制板19连接，另外一排的接线柱17连接低压导线后穿过绝缘隔板15与低压出线接线柜内部的低压控制板18连接，外部的高压线路接入至高压控制板19，经过变压器的降压处理后形成所需等级的电压，低压控制板18的输出端则与外部的负载相连形成完整的供电系统。

为了便于人员前期安装变电站以及后期的维护工作，本发明在箱体1的外壁上分别对应低压出线接线柜、变压器柜和高压出线接线柜的位置处均铰接有检修门3，安装前，人员分别打开对应的检修门3可完成缆线的连接以及变压器的安装。检修时，按照电气检修的规定停掉上一级电源，打开检修门3即可进行检修维护工作。

本发明中的空调机5设置在箱体1外部邻近低压出线接线柜的一侧，位于该侧的箱体1底部焊接有固定框4，空调机5容置于该固定框4中，固定框4则对空调机5起到一定的保护作用。

另外，本实施例中，在箱体1的外壁上从上至下依次通过螺栓连接有两个辅助支撑架7，每个辅助支撑架7均沿垂直于箱体1外壁的方向向外延伸，位于下方的辅助支撑架7上沿竖直方向固定有一立柱8，立柱8向上延伸穿过上方的辅助支撑架7后连接于水平设置的横杆9，横杆9的两端分别安装有一照明灯10，固定框4的顶部安装有用于控制照明灯10的电控箱6，此电控箱6的电源可从低压出线接线柜中引出并降压处理至照明供电电压等级，通过电控箱6控制照明灯10工作，便于晚上施工作业，并且就地取材可减少安装照明设备的耗材。

如图5所示，本发明在箱体1内位于变压器柜的底部形成有固定不动的底座20，底座20上朝向检修门3的方向滑动连接有滑座21，变压器放置于该滑座21上，该滑座21沿底座20可以进行滑动，从而方便人员将变压器吊装至滑座21上。

具体的，底座20沿其长度方向的两侧开设有滑轨22，滑座21的内侧形成有与滑轨22相配合的凸起23，滑座21通过其两侧的凸起23嵌入至滑轨22中与滑座21滑动配合连接，此种结构的滑座21与底座20相配合，可增加两者之间的配合强度，尤其可增大滑座21的承重性，非常适合安装质量较大的变压器。

进一步的，如图6、7所示，在滑座21的上端面沿其长度方向对称的开设有两条条形贯通槽24，底座20形成的凹槽内靠近检修门3的一侧的边缘处固定有底板28，底板28上对称的安装有两个千斤顶27，两个千斤顶27的驱动部均连接有与条形贯通槽24相对应的支撑板26，支撑板26与条形贯通槽24的宽度相一致。安装变压器时，通过吊装机将变压器吊至一定的高度，将滑座21滑动至检修门3外部，吊装机将变压器放置在滑座21上，人员推动滑座21向变压器柜内部滑动，待滑座21滑动至底座20的末端后，启动底板28上的两个千斤顶27将变压器顶起脱离滑座21，此时快速的将滑座21向变压器柜外侧移动，直至滑座21上的限位挡板25被变压器挡住，然后启动千斤顶27驱动支撑板26缩回，变压器落至滑座21上，最后人员推动变压器和滑座21使其在底座20上滑动最终被移动至变压器柜内部。

本发明公开了一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站，工作时，先将该箱式变电站运输至工作地，根据作业现场环境选择合适的地方安装完成形成完整的供电系统，变电站在工作的过程中会产生由于存在空载损耗以及负载损耗，而这些损耗则都将转换成热能，空调机5工作将变电站外部的气体压缩并制冷形成冷空气，制冷气体通过冷气进口11排入至空气通道中，与变电箱产生的热量完成热交换后经排风口14排出。如果作业现场有晚上作业的需求，则通过电控箱6启动照明灯10为作业人员照明。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站，包括由箱体（1）和盖合在其顶部的顶盖（2）形成的密封腔体结构，其特征在于：还包括有设置于箱体（1）上的制冷系统；制冷系统包括安装在箱体（1）外部的空调机（5）、位于箱体（1）内部通过导热材料制成的顶板（12）和背板（13）分别与箱体（1）的顶部以及背部合围形成的空气通道、设置在箱体（1）外壁上的排风口（14），空调机（5）输出的制冷气体通过冷气进口（11）排入至空气通道中，制冷气体与变电箱产生的热量完成热交换后经排风口（14）排出；

箱体（1）的外壁上分别对应低压出线接线柜、变压器柜和高压出线接线柜的位置处均铰接有检修门（3），箱体（1）内位于变压器柜的底部形成有固定不动的底座（20），底座（20）上朝向检修门（3）的方向滑动连接有滑座（21），变压器放置于该滑座（21）上；

底座（20）沿其长度方向的两侧开设有滑轨（22），滑座（21）的内侧形成有与滑轨（22）相配合的凸起（23），滑座（21）通过其两侧的凸起（23）嵌入至滑轨（22）中与滑座（21）滑动配合连接；

滑座（21）的上端面沿其长度方向对称的开设有两条条形贯通槽（24），底座（20）形成的凹槽内靠近检修门（3）的一侧的边缘处固定有底板（28），底板（28）上对称的安装有两个千斤顶（27），两个千斤顶（27）的驱动部均连接有与条形贯通槽（24）相对应的支撑板（26），支撑板（26）与条形贯通槽（24）的宽度相一致。

2.根据权利要求1所述的一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站，其特征在于：变电箱由顶板（12）、背板（13）与箱体（1）底部合围形成空腔结构，并且该空腔结构内通过两个绝缘隔板（15）分隔依次形成低压出线接线柜、变压器柜和高压出线接线柜，变压器柜的内部安装有变压器，变压器顶部的基板（16）上依次分布有两排接线柱（17），其中一排的接线柱（17）连接的高压导线后穿过绝缘隔板（15）后与高压出线接线柜内部的高压控制板（19）连接，另外一排的接线柱（17）连接低压导线后穿过绝缘隔板（15）与低压出线接线柜内部的低压控制板（18）连接。

3.根据权利要求1所述的一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站，其特征在于：空调机（5）设置在箱体（1）外部邻近低压出线接线柜的一侧，位于该侧的箱体（1）底部焊接有固定框（4），空调机（5）容置于该固定框（4）中。

4.根据权利要求3所述的一种高安全性能的隐藏式10KV集装箱式变电站，其特征在于：箱体（1）的外壁上从上至下依次通过螺栓连接有两个辅助支撑架（7），每个辅助支撑架（7）均沿垂直于箱体（1）外壁的方向向外延伸，位于下方的辅助支撑架（7）上沿竖直方向固定有一立柱（8），立柱（8）向上延伸穿过上方的辅助支撑架（7）后连接于水平设置的横杆（9），横杆（9）的两端分别安装有一照明灯（10），固定框（4）的顶部安装有用于控制照明灯（10）的电控箱（6）。

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