CN114243545A - 一种高压一体化10kV柱上变压器台成套装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，包括安装在变压器上的柜体，在柜体顶部设置用于连接高压线的进线套管端子，柜体底部设置接线口和辅助稳定机构，辅助稳定机构用于卡紧变压器，在柜体内还设置监测变压器是否工作的监测模块；在柜体内设置六氟化硫负荷开关、高压避雷器、高压熔断器，进线套管端子与六氟化硫负荷开关连接，六氟化硫负荷开关通过高压熔断器与变压器连接，高压避雷器连接在高压熔断器与六氟化硫负荷开关之间的线路上，高压避雷器用于防雷保护。形成一个完整独立的高压柜，没有多余的元件及线缆暴露在外部，也避免了日晒、大风大雪等恶劣环境对元器件的腐蚀和老化。

Description

一种高压一体化10kV柱上变压器台成套装置

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是用于配电、农网等的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置。

背景技术

现有的10kV柱上变压器台成套装置根据高压部分的安装分为三种安装方式：侧装高压电缆连接方式、侧装高压导线连接方式和正装高压导线连接方式,如图1、2、3所示，任何安装方式都必须由高压跌落式熔断器、高压避雷器、高压柱上绝缘子、各类线夹、高低压线缆导线及所有元件安装用的铁件金具等材料安装与电力电杆上,如图4所示，上述几种方式的高压部分（跌落式熔断器、避雷器、绝缘子、线夹、导线等）比较零散，图4中①为跌落式熔断器，②为避雷器，③为柱式绝缘子，④为接地线，⑤为并沟线夹，⑥为高压引下线，⑦为变压器连接线，⑧为变压器，⑨综合配电箱；有以下几点缺陷：

1、安装非常繁琐。两个工人需在电杆上配合安装支架、横担、抱箍等铁件，再安装高压元件，然后还需使用高压线缆将所有元件连接在一起，才能将线路高压电引致变压器，此过程相当繁琐。图5为单相高压元件间线缆制作加工工艺图，每套装置由A、B、C三相组成。

2、费时费力。电杆上两名工人在电杆上时间长，体力消耗严重。除此之外还需几人在电杆下面配合施工。一套装置一般都需6人左右用半天的时间才能完成，人员占用大，时间长。

3、不美观。如图6 现场图片所示，高压元件数量较多，为保证三相间的电气安全距离，元件安装间距较大，连接高压线后比较凌乱。

4、不安全。高压元件均暴露在空气中，长期的风吹日晒，大风大雪冰冻等天气，极易造成高压部分的老化、损坏，高压导电部位易氧化，氧化后接触电阻增大，易引发火灾。

5、送电操作易发生事故。因使用跌落式熔断器作为停送电的开关元件，需工作人员在下方电杆上使用操作杆，按一定的顺序，分合ABC三相跌落式熔断器，如果顺序错误，或者变压器故障等，很容易引起电弧放电甚至短路事故，此时操作人员在电杆上没办法逃离，非常不安全。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，将所有高压元件组装连接好，形成一个完整独立的高压柜，没有多余的元件及线缆暴露在外部，也避免了日晒、大风大雪等恶劣环境对元器件的腐蚀和老化。

本发明提供如下技术方案：一种高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，包括安装在变压器上的柜体，在柜体顶部设置用于连接高压线的进线套管端子，柜体底部设置接线口和辅助稳定机构，辅助稳定机构用于卡紧变压器，在柜体内还设置监测变压器是否工作的监测模块。将所有高压元件组装在一个柜体内，便于安装；并且对元件也起到保护作用，选用六氟化硫（SF6）型高压负荷开关，此开关体积小、灭弧能力强、绝缘全封闭式不会有电弧外泄造成人员伤害。

在柜体内设置六氟化硫负荷开关、高压避雷器、高压熔断器，进线套管端子与六氟化硫负荷开关连接，六氟化硫负荷开关用于给变压器进行停送电，六氟化硫负荷开关通过高压熔断器与变压器连接，高压熔断器实现变压器的过流保护，高压避雷器连接在高压熔断器与六氟化硫负荷开关之间的线路上，高压避雷器用于防雷保护；高压熔断器可根据变压器容量，随时进行更换和维修。

六氟化硫负荷开关的停送电操作杆设置在柜体外部的一侧，在柜体后部设置多个固定杆，操作杆设置在外部，便于进行工作人员操作；不需要打开柜门即可完成通断电；固定杆用于将柜体与电杆进行固定。

辅助稳定机构包括调节螺杆、卡板、限位板，在柜体底部的底板内设置空腔，调节螺杆的一端固定在空腔的一侧内壁上，调节螺杆的一端伸出底板，卡板顶部固定移动块，移动块套在调节螺杆上，且移动块与调节螺杆螺纹连接，卡板底部固定限位板，限位板用于卡在变压器外侧；在空腔下方设置用于限位板移动的导向孔通过转动调节螺杆，可以带动移动块移动，进而实现限位板的前后移动，实现对变压器上部边缘的夹紧。

卡板的宽度大于限位板的宽度，卡板的宽度大于导向孔的宽度。这样可以保证卡板只在空腔中运动而不会掉落。调节螺杆伸出底板的杆体上固定旋转板，有固定旋转板可以用于调节螺杆的旋转。

在柜体底部设置四个辅助稳定机构，四个辅助稳定机构分别设置在柜体底部的四角处，所述接线口设置在柜体底部的中间，四个辅助稳定机构可以对变压器上部的四角进行夹紧，使得柜体下部更稳定。

限位板的外壁为L形，限位板的内壁为圆弧形，由于变压器周边环境复杂，外壁为L形，就可以避免对外部结构的影响，也不会发成触碰；内壁为圆弧形，可以与变压器贴合。

六氟化硫负荷开关、高压避雷器、高压熔断器，在柜体内从上到下依次排列设置，这样保证了接线顺序，依次为从高压线到变压器的连接顺序，这样便于后续的维护。

所述监测模块包括设置在高压熔断器与变压器连接线路周围的偏振光旋转器，所述偏振光旋转器分别通过光纤与起偏器、检偏器连接，所述起偏器与光源连接，检偏器与光强检测器连接，光源和光强检测器分别与控制器连接，所述控制器通过无线方式与上位机连接，采用偏振光旋转器进行电流的感应，这样减少了采用电磁线圈对变压器的影响，工作人员通过上位机能及时的了解线路电流的情况，进而判断变压器是否处于工作状态。

通过上述描述可以看出本方案具有如下效果：1、安装方便，可由生产企业在厂内将所有高压元件组装连接好，形成一个完整独立的高压柜，发往现场，安装时，安装工人只需要安装原来变压器及综合配电箱部分，高压部分可直接座装在变压器上，仅需要从线路引下一组高压线缆连接至高压装置顶部的端子即可。2、安装过程，省去了高压元件的现场组装施工，大约可节约一半的安装时间。3、整体式结构简单、美观，高压部分没有多余的元件及线缆暴露在外部。4、高压元器件均安装在柜体内部，不用考虑风吹日晒、大风大雪等恶劣环境对元器件的腐蚀和老化。5、本装置高压开关元件选用六氟化硫（SF6）型高压负荷开关，此开关体积小、灭弧能力强、绝缘全封闭式不会有电弧外泄造成人员伤害。6、本装置高压部分可直接座装与变压器上方，除节省连接线缆外，还可对变压器的高低压套管及其它暴露在外的元件形成防护，降低变压器顶部密封件的老化，高低压端子的氧化等，增加了变压器的寿命，降低了维修成本。7、对高压器件进行检修时，操作工可以直接站立在变压器台架上，不用再穿着爬杆铁鞋在电杆上操作，减少体力损耗，提高施工安全。

附图说明

图1为现有10kV柱上变压器台成套装置的侧装高压电缆连接示意图。

图2为现有10kV柱上变压器台成套装置的侧装高压导线连接示意图。

图3为现有10kV柱上变压器台成套装置的正装高压导线连接示意图。

图4为现有10kV柱上变压器台成套装置中高压元器件的结构示意图。

图5为本发明具体实施方式的结构示意图。

图6为柜体的内部结构示意图。

图7为本发明中高压一体化10kV柱上变压器台成套装置的侧视图。

图8为柜体的结构示意图。

图9为辅助稳定机构的结构示意图。

图10为辅助稳定机构的仰视图。

图11为监测模块的示意图。

图中，1为变压器，2为柜体，3为电杆，4为进线套管端子，5为辅助稳定机构，6为六氟化硫负荷开关，7为高压避雷器，8为高压熔断器，9为偏振光旋转器，10为停送电操作杆，11为固定杆，12为柜门，13为限位板，14为固定旋转板，15为卡板，16为移动块，17为空腔，18为导向孔，19为接线口，20为固定螺孔，21为调节螺杆。

具体实施方式

下面将结合本发明具体实施方式中的附图，对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明一种具体实施方式，而不是全部的具体实施方式。基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本发明保护的范围。

通过附图可以看出，本发明的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，包括安装在变压器1上的柜体2，在柜体2顶部设置用于连接高压线的进线套管端子4，柜体2底部设置接线口19和辅助稳定机构5，辅助稳定机构5用于卡紧变压器1，在柜体2内还设置监测变压器1是否工作的监测模块。

在柜体2内设置六氟化硫负荷开关6、高压避雷器7、高压熔断器8，进线套管端子4与六氟化硫负荷开关6连接，六氟化硫负荷开关6用于给变压器1进行停送电，六氟化硫负荷开关6通过高压熔断器与变压器连接，高压熔断器实现变压器的过流保护，高压避雷器连接在高压熔断器8与六氟化硫负荷开关6之间的线路上，高压避雷器7用于防雷保护。所述六氟化硫负荷开关6、高压避雷器7、高压熔断器8，在柜体2内从上到下依次排列设置。六氟化硫负荷开关6的停送电操作杆10设置在柜体2外部的一侧，在柜体2后部设置多个固定杆11，选用六氟化硫（SF6）型高压负荷开关6，此开关体积小、灭弧能力强、绝缘全封闭式不会有电弧外泄造成人员伤害。

在柜体2底部设置四个辅助稳定机构5，四个辅助稳定机构5分别设置在柜体2底部的四角处，所述接线口19设置在柜体2底部的中间。所述的辅助稳定机构5包括调节螺杆14、卡板15、限位板13，在柜体2底部的底板内设置空腔17，调节螺杆21的一端固定在空腔17的一侧内壁上，调节螺杆21的一端伸出底板，卡板15顶部固定移动块16，移动块16套在调节螺杆21上，且移动块16与调节螺杆21螺纹连接，卡板15底部固定限位板13，限位板13用于卡在变压器1外侧；在空腔17下方设置用于限位板13移动的导向孔18。所述卡板15的宽度大于限位板13的宽度，卡板15的宽度大于导向孔18的宽度。调节螺杆21伸出底板的杆体上固定旋转板14。所述限位板13的外壁为L形，限位板13的内壁为圆弧形。

所述监测模块包括设置在高压熔断器与变压器连接线路周围的偏振光旋转器，所述偏振光旋转器分别通过光纤与起偏器、检偏器连接，所述起偏器与光源连接，检偏器与光强检测器连接，光源和光强检测器分别与控制器连接，所述控制器通过无线方式与上位机连接。

使用时，在厂内将所有高压元件组装连接好，形成一个完整独立的高压柜，发往现场。现场安装时，安装工人只需要安装原来变压器及综合配电箱部分，高压柜部分可直接座装在变压器1上，仅需要从线路引下一组高压线缆连接至进线套管端子4即可，后续维护或者更管元件时，直接将柜门12打开进行更换即可。

尽管已经示出和描述了本发明的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些具体实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于:包括安装在变压器（1）上的柜体（2），在柜体（2）顶部设置用于连接高压线的进线套管端子（4），柜体（1）底部设置接线口（19）和辅助稳定机构（5），辅助稳定机构（5）用于卡紧变压器（1），在柜体（2）内还设置监测变压器是否工作的监测模块；

在柜体（2）内设置六氟化硫负荷开关（6）、高压避雷器（7）、高压熔断器（8），进线套管端子（4）与六氟化硫负荷开关（6）连接，六氟化硫负荷开关（6）用于给变压器（1）进行停送电，六氟化硫负荷开关（6）通过高压熔断器（8）与变压器（1）连接，高压熔断器（8）实现变压器（1）的过流保护，高压避雷器（7）连接在高压熔断器（8）与六氟化硫负荷开关（6）之间的线路上，高压避雷器（7）用于防雷保护。

2.根据权利要求1所述的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于：

六氟化硫负荷开关（6）的停送电操作杆设置在柜体（2）外部的一侧，在柜体（2）后部设置多个固定杆（11）。

3.根据权利要求1所述的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于：

所述的辅助稳定机构包括调节螺杆（21）、卡板（15）、限位板（13），在柜体（1）底部的底板内设置空腔（17），调节螺杆（21）的一端固定在空腔（17）的一侧内壁上，调节螺杆（21）的一端伸出底板，卡板（15）顶部固定移动块（16），移动块（16）套在调节螺杆（21）上，且移动块（16）与调节螺杆（21）螺纹连接，卡板（15）底部固定限位板（13），限位板（13）用于卡在变压器（1）外侧；在空腔（17）下方设置用于限位板（13）移动的导向孔（18）。

4.根据权利要求3所述的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于：

所述卡板（15）的宽度大于限位板（13）的宽度，卡板（15）的宽度大于导向孔（13）的宽度。

5.根据权利要求3所述的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于：

调节螺杆（21）伸出底板的杆体上固定旋转板（14）。

6.根据权利要求3所述的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于：

在柜体（1）底部设置四个辅助稳定机构（5），四个辅助稳定机构（5）分别设置在柜体（1）底部的四角处，所述接线口（19）设置在柜体（1）底部的中间。

7.根据权利要求6所述的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于：

所述限位板（13）的外壁为L形，限位板（13）的内壁为圆弧形。

8.根据权利要求1所述的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于：

所述六氟化硫负荷开关（6）、高压避雷器（7）、高压熔断器（8），在柜体（2）内从上到下依次排列设置。

9.根据权利要求1所述的高压一体化10kV柱上变压器台成套装置，其特征在于：

所述监测模块包括设置在高压熔断器与变压器连接线路周围的偏振光旋转器，所述偏振光旋转器分别通过光纤与起偏器、检偏器连接，所述起偏器与光源连接，检偏器与光强检测器连接，光源和光强检测器分别与控制器连接，所述控制器通过无线方式与上位机连接。

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