CN115313201A - 一体化移动变配电站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动式变电站领域，提供一种一体化移动变配电站，包括橇底座、变配电站房体和主变机组；其中，变配电站房体内的一侧依次设有电源和自动化系统室、高压柜组，变配电站房体内的另一侧依次设有低压柜组、站用变压器、并柜设置的进线辅柜和充气柜；变配电站房体和主变机组均集成于橇底座的顶部，进线电缆能够直接进线至进线辅柜、并穿线至充气柜内。本发明解决了现有技术中变电站的转运与进线布置建设效率低的问题，实现了快速转运与快速接线的兼顾，同时整体的变配电站能够达到高集成的配电系统要求。

Description

一体化移动变配电站

技术领域

本发明涉及变电站建设技术领域，尤其涉及一种一体化移动变配电站。

背景技术

变电站对其用电场合具有通用性，目前由于用电场合日益增多，而传统变电站为土建结构，建设速度慢，因此对变电站的可移动性提出了新要求。

现有技术采用了利用橇座作为变电站基底的技术构思，使其能够便于转运，例如将变电站分为多节分体的箱式结构，在箱式结构的底部固定橇座。

但由于上述的分体的箱式结构装配复杂，在装配前需对每个箱式结构精准定位，并且进线需重新布置组装，无法满足现场快接快拆的使用要求，导致无法与快速转运兼顾。

发明内容

本发明提供一种一体化移动变配电站，用以解决现有技术中变电站的转运与进线布置建设效率低的缺陷，实现快速转运与快速接线的兼顾，同时能够达到高集成的配电系统要求。

本发明提供一种一体化移动变配电站，包括：

橇底座；

变配电站房体，所述变配电站房体内的一侧依次设有电源和自动化系统室、高压柜组，所述变配电站房体内的另一侧依次设有低压柜组、站用变压器、并柜设置的进线辅柜和充气柜；

主变机组；

其中，

所述变配电站房体和所述主变机组均集成于所述橇底座的顶部；

进线电缆能够直接进线至所述进线辅柜、并穿线至所述充气柜内。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述进线辅柜与所述充气柜固定连接，所述进线辅柜与所述充气柜通讯连接以实现两者之间的同步控制，并且所述进线辅柜与所述充气柜通过高压母线连通以形成高压回路。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述进线辅柜的三相电沿进线方向布置，并且所述三相电配置有电压互感器。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述进线辅柜采用空气绝缘，所述充气柜采用惰性气体全绝缘，所述进线辅柜的空气绝缘母线与所述充气柜的全绝缘母线连通。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述进线辅柜引入的进线电缆通过金属线排，并且所述进线电缆分别贯穿所述进线辅柜和所述充气柜的柜顶，所述进线电缆与所述柜顶之间设有绝缘直通套管。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述低压柜组包括低压配电屏柜，所述低压配电屏柜设有电源进线框架断路器、电源出线框架断路器、开关、航插插座和有缘滤波模块中的至少一种。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述电源和自动化系统室内设有监控电源一体屏，所述监控电源一体屏用于实现供电、遥信、遥测、遥控和监控显示中的至少一种。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述监控电源一体屏内部具有直流电源系统，所述直流电源系统集成有电力监控后台设备和显示上位机。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述主变机组的外侧环绕有主变围栏。

根据本发明提供的一种一体化移动变配电站，所述变配电站房体由焊接一体式结构制成，所述变配电站房体的框架、门以及顶盖均具有保温层和防腐层。

本发明提供的一体化移动变配电站，通过在变配电站房体内两侧设置的电源和自动化系统室、高压柜组、低压柜组、站用变压器、进线辅柜和充气柜，使得各工作区间明确划分，并达到高集成的配电系统要求，将整体的变配电站房体与主变机组集成于橇底座顶部，能够实现对整体变配电站的快速转运，同时利用并柜设置的进线辅柜和充气柜，能够实现进线电缆的直接进线至进线辅柜，并穿线至充气柜内，无需增设插拔头和电缆转接箱，使得快速转运与快速接线兼顾。

本发明实现了快速转运与快速接线的兼顾，同时整体的变配电站内各工作区间明确划分，能够达到高集成的配电系统要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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获得其他的附图。

图1是本发明提供的一体化移动变配电站的俯视结构示意图；

图2是本发明图1中的A向视图；

图3是本发明图1中的B向视图；

图4是本发明图1中的C向视图；

附图标记：

1：变配电站房体；2：监控电源一体屏；3：高压柜组；4：主变围栏；5：主变机组；6：进线辅柜；7：站用变压器；8：低压柜组；9：橇底座；10：充气柜。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

下面结合图1至图4描述本发明的一体化移动变配电站。

如图1-4所示，本发明的实施例提供了一种一体化移动变配电站，包括橇底座9、变配电站房体1和主变机组5，其中，变配电站房体1和主变机组5均集成于橇底座9的顶部，使得整个变电供电系统设于橇底座9上方，建设并投入应用时，只需要将本实施例中的移动变配电站通过橇底座9安放在地面上，在有转运需求时，随着需要随时移动，不需要基建和土地规划，能够实现快速转运的效果。

变配电站房体1内的一侧依次设有电源和自动化系统室、高压柜组3，变配电站房体1内的另一侧依次设有低压柜组8、站用变压器7、高压开关柜组。

进一步的，上述分设于变配电站房体1内部两侧的布局方式主要是为了便于电缆走线，使得变配电站房体1内部能够容纳上述的各功能隔室，以实现变配电站功能性的高度集中，若将各功能隔室中的高压部分和低压部分集成于一侧，则会导致电缆走线需额外增设避让布线结构，进而会额外占用变配电站房体1的内部空间，则无法将各功能隔室紧凑分布于变配电站房体1内。

其中，由于远程监视或操控移动式变配电站集成的电气系统存在一定的局限性，因此在本地的变配电站房体1内设置自动化系统室，自动化系统室为本地信息操控集成化处理中心，能够监控变配电站房体1内部各功能隔室的所有信息，并且能够对各功能隔室之间形成的电气系统统一操控。

本发明实施例提供的一体化移动变配电站的各功能隔室之间分工明确，并且实现了整体变配电站功能性的丰富多样且高度集中，进而能够达到配电系统的要求。

作为一种可选的各功能隔室布局方式，如图1所示，变配电站房体1与主变机组5在橇底座9上依次布置，且两者之间无间隙配合；在变配电站房体1内部，电源和自动化系统室、高压柜组3沿一侧并由左向右顺序布置，与其相对的一侧由左向右顺序布置有低压柜组8、站用变压器7和高压开关柜组，通过此种布局方式能够满足进线方向沿柜后至柜前布置，即A至B再至C方向，高压线缆与低压线缆的走线方向无干涉，进而能够使变配电站房体1内部的各个功能隔室之间依顺序紧凑排布，使得各个功能隔室之间能够处于无间隙配合的状态，进而使得整体的变配电站达到高集成高密度变配电系统要求。

其中，上述的高压开关柜组包括并柜设置的进线辅柜6和充气柜10，首先采用二者并柜设置的方式能够减少整体占地面积，并且同时利用进线辅柜6和充气柜10的并柜使用还能使电缆直接进线，避免增加插拔头和电缆转接箱，进而实现了本实施例的一体化移动变配电站的快速转运与快速接线之间的兼顾。

基于此，上述的本发明实施例通过在变配电站房体1内两侧设置的电源和自动化系统室、高压柜组3、低压柜组8、站用变压器7、进线辅柜6和充气柜10，使得各工作区间明确划分，同时各功能隔室之间无间隙配合，并达到高集成高密度变配电系统要求，将整体的变配电站房体1与主变机组5集成于橇底座9顶部，能够实现对整体变配电站的快速转运，同时利用并柜设置的进线辅柜6和充气柜10，能够实现直接进线电缆的直接进线，使得快速转运与快速接线兼顾。

作为一种可选的实施方式，进线辅柜6与充气柜10固定，进线辅柜6与充气柜10通讯连接，并且进线辅柜6与充气柜10通过高压母线连通以形成高压回路。本实施例中，进线辅柜6与充气柜10的并柜设置由机械、电气、通讯三种方式结合实现。

其中，

机械连接为进线辅柜6与充气柜10之间进行固定，例如采用焊接工艺、紧固件进线拼装连接等固定方式；具体的，采用传统的焊接工艺，可以把进线辅柜6与充气柜10之间相互关联的零部件采用焊接的方式连接牢固，它的优点是加工方便、坚固可靠；而紧固件拼装连接的优点是适于常规加工、预镀、易变化调节、易美化处理、零部件可标准化设计，并可预生产库存,构架外形尺寸误差小，占地小。

电气连接为进线辅柜6与充气柜10的高压回路之间通过高压母线作为连接线进行连通；

通讯连接为进线辅柜6与充气柜10之间的通信控制信号传输连接，以实现两者之间的同步控制。

通过对该结构的创新型设计，能兼顾进线辅柜6与充气柜10的并柜使用要求。

作为一种可选的实施方式，进线辅柜6采用空气绝缘，充气柜10采用惰性气体全绝缘，进线辅柜6的空气绝缘母线与充气柜10的全绝缘母线连通，以实现二者之间高压回路相连通。进线辅柜6可以采用空气绝缘进线辅柜，充气柜10可以采用六氟化硫全绝缘充气柜，能够进一步提高安全性能，另外空气绝缘母线与全绝缘母线均为高压母线。

进一步的，如图1所示，进线辅柜6的三相电沿进线方向布置，进线方向可以是柜后至柜前，即A至B再至C方向，并且三相电配置有电压互感器，电压互感器可以采用全绝缘电压互感器，对三相电提供电压保护，其中，采用的全绝缘电压互感器属于空气型电压互感器，其绝缘性能更加安全可靠，同时相较于充气柜用电压互感器的二次容量只能做到5VA而言，其二次容量能做到30VA甚至更大，更能满足设计需求，并且其可以做为分体式，后期维护维修更方便，成本更低。该电压保护提高了整个供配电系统的安全性，同时配合电压互感器提供电压采样绕组，能够达到系统电压监控检测要求。

更进一步的说，进线辅柜6引入的进线电缆可以由金属线排导入，并且进线电缆分别贯穿进线辅柜6和充气柜10的柜顶，进线电缆与柜顶之间设有绝缘直通套管，柜顶为金属隔板，该金属隔板开设有通孔，绝缘直通套管套设并固定于该通孔内，进线电缆由绝缘直通套管内穿过，使得安全性大幅提高。具体的，绝缘直通套管为用于穿过带电导体的一种绝缘子，简称套管。绝缘直通套管按用途分为电站类和电器类。前者主要是穿墙套管；后者有变压器套管、电容器套管和断路器套管。而本实施例中可以采用穿墙套管实现绝缘直通。

其中，上述的金属线排可选为通用铜排。

在上述的实施方式中，进线辅柜6采用空气绝缘，三相电沿A至B再至C的进线方向布置，同时可以配置两个全绝缘电压互感器，提供电压保护，高压进线电缆可以通过铜排穿过金属隔板，并且与金属隔板之间设置绝缘直通管穿线，实现空气绝缘母线和全绝缘母线的巧妙配合，从而很好兼顾空气绝缘进线辅柜和六氟化硫全绝缘充气柜的并柜使用要求。

作为一种可选的实施方式，低压柜组8包括低压配电屏柜，低压配电屏柜设有电源进线框架断路器、电源出线框架断路器、开关、航插插座和有缘滤波模块中的任一种或两种以上。在一低压配电屏柜上可以集成进线、馈线、有源滤波和航插的功能，从而实现节约占地空间，小型化的效果，同时此设计能够大幅提高灵活度，能满足用电工地动力电需求，无需再配置一套低压配电橇。

优选的，采用多功能集成化的设计方式设计低压配电屏柜，把电源进线框架断路器、电源出线框架断路器、开关、航插插座和有缘滤波模块全部做到同一面屏柜里面，能够实现进线、馈线、有源滤波和航插的全部功能，能够更进一步的节约占地空间。

作为一种可选的实施方式，电源和自动化系统室内设有监控电源一体屏2，监控电源一体屏2用于实现供电、遥信、遥测、遥控和监控显示中的任一种或两种以上，为适应功能高度集中的实际使用需求，优选将上述的供电、遥信、遥测、遥控和监控显示全部集成于监控电源一体屏2上。上述的功能中，遥信是指远动通信数据的开入量，遥测是指将对象参量的近距离测量值传输至远距离的测量站来实现远距离测量的技术，而遥控是通过通信媒体对远距离被控对象进行控制。

具体的，监控电源一体屏2内部具有直流电源系统，直流电源系统可以采用18块24AH电池，直流电源系统集成了电力监控后台设备和显示上位机。

其中，直流电源系统自身能够对本实施例的一体化移动变配电站中各功能隔室进线供电；

而采用电力监控后台设备具备的电力监控系统程序能够对整体变配电站进行自动化运行管理，而自动化运行管理的功能包括遥信、遥测、遥控和监控，上述的各功能需通过各功能隔室与电力监控后台设备之间进行通讯信号传输连接后方可实现。

具体的，上述集成于电力监控后台设备的电力监控系统程序是应用电力自动化技术、计算机技术和信息传输技术，集遥信、遥测、遥控和监控等多功能于一体的开放式、网络化、单元化、组态化的系统，能够适用于35kV及以下电压等级的城网、农网变电站和用户变配电站，可实现对变配电站全方位的控制和管理，满足变配电站无人或少人值守的需求。

进一步的，上述集成于电力监控后台设备的电力监控系统程序集成了完善的温度控制系统、凝露控制系统、烟雾报警系统、开门报警系统、电力参数采集系统、电力设备状态反馈系统、电源开关柜控制系统等智能化功能。

另外，显示上位机能够将电力监控后台设备传输的各信息进行成像，还能够发送操控指令；进而可以使得上述的监控电源一体屏2满足多功能一体化的使用要求。

作为一种可选的实施方式，主变机组5的外侧环绕有主变围栏4，可以通过主变围栏4与变配电站房体1将站内用电气设备与主变机组5分隔开，实现明确的功能区域划分。具体的，主变围栏4可称之为玻璃钢管式伸缩围栏，也可以叫电力安全绝缘伸缩围栏、施工移动围栏、隔离带围栏防护。其材质可以采用玻璃钢材质，具有绝缘、耐老化的特点，在其经过防水处理后可增强其防潮作用，其具备滑轮，滑轮可以采用塑胶材质。

需要说明的是，主变机组5的输出是10kV，主要给电力用户使用的10kV负载。而站用变压器7输出是0.4kV，主要用户提供380V动力电源以及220V电源。变配电站内的电气设备的二次控制电源来自于监控电源一体屏2。

作为一种可选的实施方式，高压柜组3可以采用10千伏高压柜，主变围栏4可以采用35/10千伏主变围栏，主变机组5可以采用35/10千伏主变压器，高压开关柜组可以采用35千伏高压开关柜，站用变压器7可以采用10/0.4千伏变压器，低压柜组8可以采用0.4千伏低压配电屏柜。

其中，站用变压器7所处的动力配电室内集成了进线高达1600安的框架断路器，满足1000千伏安出线回路以及航插馈线方式，而站用变压器7的容量不小于1000千伏，能够满足施工现场大电流动力配电的使用要求。

作为一种可选的实施方式，变配电站房体1可以采用焊装一体式结构，使得其具备良好的机械强度和刚度，在起吊、运输和安装时不会变形或损伤。

其中，橇底座9由型钢焊接而成，变配电站房体1的框架、门以及顶盖均可以采用冷轧钢板经喷砂、热喷锌防腐处理，以使得整体的变配电站房体1具备良好的保温隔热性能，进而保证夏天隔温、冬天保温。

作为一种可选的实施方式，本发明实施例的一体化移动变配电站整体的设备外形尺寸可以设置为8900*2900*2950，并且整体的重量小于34T，整体的外形尺寸小，并且实现了轻量化。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“第一方面实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种一体化移动变配电站，其特征在于，包括：

橇底座(9)；

变配电站房体(1)，所述变配电站房体(1)内的一侧依次设有电源和自动化系统室、高压柜组(3)，所述变配电站房体(1)内的另一侧依次设有低压柜组(8)、站用变压器(7)、并柜设置的进线辅柜(6)和充气柜(10)；

主变机组(5)；

其中，

所述变配电站房体(1)和所述主变机组(5)均集成于所述橇底座(9)的顶部；

进线电缆能够直接进线至所述进线辅柜(6)、并穿线至所述充气柜(10)内。

2.根据权利要求1所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述进线辅柜(6)与所述充气柜(10)固定连接，所述进线辅柜(6)与所述充气柜(10)通讯连接以实现两者之间的同步控制，所述进线辅柜(6)与所述充气柜(10)通过高压母线连通以形成高压回路。

3.根据权利要求1所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述进线辅柜(6)的三相电沿进线方向布置，并且所述三相电配置有电压互感器。

4.根据权利要求1所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述进线辅柜(6)采用空气绝缘，所述充气柜(10)采用惰性气体全绝缘，所述进线辅柜(6)的空气绝缘母线与所述充气柜(10)的全绝缘母线连通。

5.根据权利要求1所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述进线辅柜(6)引入的进线电缆通过金属线排，并且所述进线电缆分别贯穿所述进线辅柜(6)和所述充气柜(10)的柜顶，所述进线电缆与所述柜顶之间设有绝缘直通套管。

6.根据权利要求1所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述低压柜组(8)包括低压配电屏柜，所述低压配电屏柜设有电源进线框架断路器、电源出线框架断路器、开关、航插插座和有缘滤波模块中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述电源和自动化系统室内设有监控电源一体屏(2)，所述监控电源一体屏(2)用于实现供电、遥信、遥测、遥控和监控显示中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述监控电源一体屏(2)内部具有直流电源系统，所述直流电源系统集成有电力监控后台设备和显示上位机。

9.根据权利要求1所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述主变机组(5)的外侧环绕有主变围栏(4)。

10.根据权利要求1所述的一体化移动变配电站，其特征在于，所述变配电站房体(1)由焊接一体式结构制成，所述变配电站房体(1)的框架、门以及顶盖均具有保温层和防腐层。

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