CN201263050Y - 一体划预装式变电站 - Google Patents

Abstract

一体划预装式变电站，包括框架式柜体及在柜体内设置的高压室、低压室和变压器室；所述的变压器室的一侧并列设置有高压室和低压室，三者成品字型布设。高压室内装设有对应三相交流的环氧浇注三舱式固体绝缘开关；开关本体包括隔离舱、真空灭弧室舱和熔断器舱；真空灭弧室舱位于开关本体的中部，隔离舱和熔断器舱分别位于真空灭弧室舱的上、下面；开关本体的底端设有电缆座触头，通过低压铜排与低压室设备连接；本实用新型占地小，能深入负荷中心，提高供电质量，减少损耗，安装维护及拆装方便灵活，无污染，运行可靠。适用于城市配电，路灯用电，工矿企业，市区建筑，山区，尤为中压终端负荷分散的场合和用电负荷系数变化较大的中压终端供电设备。

Description

一体划预装式变电站

技术领域

本实用新型涉及的是变电站，具体的是采用集负荷开关、熔断器、隔离断口及接地功能于一体的固体绝缘开关和低损耗油浸变压器和低压馈出模块化集成组合结构的变电站装置。

背景技术

变电站是电力系统中不可缺少的重要组成部分，其主要起着分配电能、调节电压、保护电网的安全和提高电网的供电质量等作用，同时它也是电网能源损耗的设备之一。变电站的关键作用决定了它的可靠性不容忽视，同时能源消耗问题更是供电系统急需解决的重中之重的问题。

目前一般通用的变电站为安全起见都设立在隔离地带，为防止高压伤人或牲畜触电而造成供电故障，往往采取各种严密措施，变电后再将低压通过低压电缆送到相关的单位和用户，这种远距离的低压电网送电将要白白耗掉相当数量的电能，这从输变电角度来讲效率自然是较低的。

而普通变电站从方案的确定、建筑的施工、设备的安装、最后的调试经历一系列必不可少的过程，这既耗时，又耗力，投资又大。一个普通变电站至少要设有变压器室和控制室，再考虑到母排的布局，设备的运行，人身的安全和设备的通风冷却等多种因素使得现在通用的变电站占用很大的面积。

从实际情况来看，现在的变电站从变压器到高低压开关柜以至最后的送电，不时地会发生各种故障和问题，整个输变电的过程需要有专业人员日常维护，这样，从设备或部件的维修、更换再加上人工支出无形中加大了运营的成本。

变电站中各种设备的安装是极为复杂的，这又增加了设立变电站的难度。

发明内容

本实用新型的目的是针对当前变电站能耗较大，安装运行的可靠性欠佳以及投资成本、运营成本较大给国家和用户带来相应的经济负担等问题而提供一种结构紧凑，占地面积小运行维护成本低，不受运行环境影响能够明显减少电力投资的新型固体绝缘模块化集成组合结构的一体划预装式变电站。

采用的技术方案是：

一体划预装式变电站，包括框架式柜体及在柜体内设置的高压室、低压室和变压器室；所述的变压器室的一侧并列设置有高压室和低压室，三者成品字型布设。

所述的高压室内装设有交流三相的环氧浇注三舱式固体绝缘开关，环氧浇注三舱式固体绝缘开关包括壳体及装在壳体中的与交流三相A、B、C相对应的三个结构相同的开关本体。

开关本体包括隔离舱、真空灭弧室舱和熔断器舱；真空灭弧室舱位于开关本体的中部，隔离舱位于真空灭弧室舱的上面，熔断器舱位于真空灭弧室舱的下面；隔离舱包括隔离开关、母线触头、隔离动触头、接地触头、隔离触头和中间触头；

母线触头位于隔离开关的顶部，母线触头的底部设有母排，并与母排的一端固定连接，母排的另一端与隔离触头固定连接；环氧浇注三舱式固体绝缘开关因为由三个结构相同的开关本体所组成，所以母线触头为三个，分别设置在对应隔离开关上部的右侧、正中和左侧。

隔离开关的两端下部分别固定装设有接地触头和隔离触头，中间部位的下部固定装设有中间触头；隔离触头、中间触头和接地触头的下部分别设置有结构相同的触头底座，三个触头底座位于同一水平线，三个触头底座在浇注模具的固定下保证绝对同心，隔离触头与中间触头的间距设为断口；触头底座的中心设有滑动导孔；滑动导孔内装设有市售成品件表链触指，滑动导孔内设置一丝杠，丝杠的前端与绝缘丝母固定联接，丝杠的后端与操作机构相联接。

隔离动触头形同管状，隔离动触头的中心设置有通孔，隔离动触头的一端设置有绝缘丝母，隔离动触头与绝缘丝母固定连接，绝缘丝母套设在丝杠上并与丝杠转动连接；隔离动触头的两端分别与隔离触头和中间触头的触头底座滑动导孔中的表链触指紧密接触即合闸，或随丝杠的转动而隔离动触头的两端分别与中间触头和接地触头的触头底座滑动导孔中的表链触指紧密接触即接地，或随丝杠的转动而隔离动触头的一端脱离隔离触头，而隔离动触头的另一端不与接地触头相接触即分闸；隔离触头与接地触头的间距设置为隔离断口。

隔离开关、接地触头、母线触头、隔离触头和中间触头通过公知技术用环氧树脂浇注成全密封一体结构；隔离开关具有合闸、分闸和接地三种工作状态，接地状态是为了使本隔离开关处于安全状态而设计的，即动触头随着丝杠转动而一直向后移动，最终动触头的前端与中间触头内的表链触指相接触，动触头的后端与接地触头内的表链触指相接触，而完成接地过程。

真空灭弧室舱包括真空灭弧室和绝缘拉杆；绝缘拉杆的后端与位于开关本体右端的操作机构的转动部件相连接，绝缘拉杆的前端与灭弧室的动端连接，同时与上引软连接的一端紧固连接，上引软连接的另一端与中间触头的触头底座的底端紧固连接；真空灭弧室动端与真空灭弧室的静端位于真空灭弧室的两端。

熔断器舱包括熔断器、前触座、后触座、绝缘封塞和电缆引线装置；熔断器位于熔断器舱的前部，熔断器舱的后部设有绝缘封塞，绝缘封塞与熔断器紧密连接，前触座和后触座分别装设在熔断器的前端和后端，真空灭弧室静端与前触座通过螺丝紧固连接，后触座与电缆进出引线装置紧固连接；熔断器与前触座和后触座同心，并与舱壁紧密配合起到固定支撑熔断器作用，可以通过旋转绝缘封塞更换熔断器。

电缆引线装置包括电缆座触头和外接电缆插头；电缆座触头设置在熔断器舱的底端，并与开关本体固定连接，外接电缆插头与电缆座触头紧固连接。

上述开关本体是一个单独体，本实用新型是三个开关本体的组合并采用公知的环氧树脂浇注技术浇注成一体结构，外型上，顶端设有三个母线触头，为安装、检修方便三个母线触头的位置设置为左中右。底端设有三个电缆座触头。内部具有三个结构相同的隔离舱、三个结构相同的真空灭弧室舱和三个结构相同的熔断器舱。

上述的变压器室内装设有国内经济指标较好的成品的S11油浸式变压器。

上述隔离开关、真空灭弧室、熔断器、隔离断口和接地触头集中装设成一体的环氧浇注三舱式固体绝缘开关并和油浸式变压器共同构成模块化集成组合结构。

上述除油浸式变压器外隔离开关、真空灭弧室和熔断器等采用环氧树脂浇注均为固体绝缘构成分体置换式结构。

上述环氧浇注三舱式固体绝缘开关采用环氧浇注。

上述油浸式变压器低压输出端通过低压铜排与低压室内的设备相连接，低压室设置为金属封闭结构，油浸式变压器高压绕组的接线端通过可安全接触性预制绝缘终端头与环氧浇注三舱式固体绝缘开关底端的电缆座触头紧固连接的电缆插头相连接。

本实用新型的工作程序：

一体划预装式变电站采用中压终端供电方案，以中压深入负荷中心，减少馈电半径为最终目的；以中压终端配电设备为中心，在直径≤30m范围内实现配电侧使用负荷馈出，能节省长距离低压大截面电缆的用量，降低低压线路损耗和一次基建投资，并能有效降低变配电运行成本。

外部高压三相交流电源经可触摸电缆插拔头引入到一体划预装式变电站并对应插接在环氧浇注三舱式固体绝缘开关的A、B、C的三个母线触头上，从三个母线触头经母排分别到达三个隔离触头，再经对应的隔离动触头到达中间触头，通过软连接到达真空灭弧室的动端，经绝缘拉杆的作用真空灭弧室的动端与静端断开或闭合，真空灭弧室的静端与前触座连接，再经熔断器从后触座到达电缆座触头，高压电缆从环氧浇注三舱式固体绝缘开关的底端输出，通过可触摸的连接电缆头接到油浸式的全密封变压器的高压端，经变压后从油浸式的全密封变压器的低压端输出低电压供用户使用，完成整个安全变电的全过程。

本实用新型采用环氧树脂浇注的全绝缘的高压室，通过变电站装置内部的可触摸连接头电缆联接，所有可以间接接触的部分只有400V电压。电力有关规程《全国供用电规程》规定，凡送电容量超过160kVA，或用电容量超过250kW，则要求上高压，一般160～250kVA采用6kV，315kVA以上采用10kV。高压直接进入市区，深入负荷中心，可以减少线路损耗，提高供电质量。随着城市高楼大厦的崛起，生活小区的形成以及生产的集团化和规模化，需要高压送电给负荷中心。有关资料显示，如果将电压等级从380V提高到万伏级(10kV)，可减少线路损耗60％，又可减少用铜量及总投资52％，技术经济效益相当可观。总体占用空间为传统的变电站的1/5。将高压10kV电源直接送入负荷中心，尤其适用于中压终端负荷分散的场合和年用电负荷系数变化较大的户外中压终端供电设备。总体结构见附图1所示，采用空间“品”字型结构布设。电缆联接为直线联接节省空间及联接电缆，节省铜材用量约25％。高压深入负荷中心后可节约输电线路耗用的铜材52％，减少因低压输电而造成线路损耗的60％，本实用新型极为妥善的解决了能源损耗问题。

一体划预装式变电站按无人(少人)值守设计，将高压的元器件组合封闭，减少外界环境的影响。变电站装置整体在制造厂完成设计、制造与安装，并完成其内部电气接线。一体划预装式变电站需要经过规定的形式试验、考核和出厂试验的验证。

本实用新型体积小、减少占地面积，同时减少了用户的投资，具有极高的电气安全性能，很好的解决了变电站的可靠性问题。本产品高压开关部分采用真空灭弧技术，若开关开断发生短路电流等事故时没有爆炸危险，绝缘部分全部采用憎水性好的环氧树脂和硅橡胶制造。开关内部完全不采用SF6等气体绝缘，不会有气体和液体泄露的危险。

本实用新型不论在经济实用方面或在电气产品应用上，都具有极强的实用性和先进性。本实用新型的优点为：

(1)本一体划预装式变电站采用模块化集成组合结构，内置低损耗油浸变压器，各单元可分体置换。

(2)高压侧采用集负荷开关、熔断器、隔离断口及接地功能于一体的固体绝缘环氧浇注集成保护模块，安全可靠，环保无污染。

(3)所有高压侧均为全绝缘，无裸露带电体，安全可靠。

(4)高压侧连接采用可触摸式全绝缘电缆插拔头，方便用户安装及检修。

(5)具有“遥调、遥测、遥信、遥控”四遥功能和机械集成模块式五防功能。

(6)框架式柜体结构方便用户观测变压器室的运行情况，方便用户在变压器室、高压室和低压室进行检修和操作。

(7)柜体的侧面和后面安装的金属网格门有利于变压器的散热。

(8)低压馈出采用卡梁式安装，空间小，接线方便。

(9)门锁采用MSH系列，材质为锌合金，适合户外箱式变电站用门锁装置，盒盖靠磁铁吸合，用挂锁锁住手柄，防尘防水性强。

(10)一体划预装式变电站各组成部分均可分体置换，目前国内外尚无其他厂家生产。

(11)目前国际上已采用的预装式变电站，虽可为城市的高层建筑、路灯工程、宾馆、住宅小区、车站、码头，公园等场所构成的环行电网或终端供电，但其外形尺寸大，占地面积大，基建费用高，使用安全性、可靠性差。一体划预装式变电站占地面积小，能深入负荷中心提高供电质量，减少损耗，送电周期短，安装维护及拆装方便灵活，性能优越，环保无污染，运行可靠。完全适用于城市配电，路灯用电，工矿企业，市区建筑，住宅，山区，宾馆及工地施工，尤其适用于中压终端负荷分散的场合和年用电负荷系数变化较大的户外中压终端供电设备。

需要说明的是：在不改变本实用新型原理与构思的前提下，所作出的改变或变形，均属于本实用新型的保护范围。

附图说明

图1是本实用新型外型结构示意图。

图2是图1左视示意图。

图3是图1的A—A剖视示意图。

图4是图1的B—B示意图。

图5是本实用新型的环氧浇注三舱式固体绝缘开关结构示意图。

图6是图5的C—C剖视示意图。

具体实施方式

实施例

一体划预装式变电站，包括框架式柜体36及装设在柜体36内的高压室34、变压器室33和低压室35；所述的变压器室33的一侧并列设置有高压室34和低压室35，三者成品字型布设。

高压室34装设有环氧浇注三舱式固体绝缘开关，环氧浇注三舱式固体绝缘开关包括壳体13及装在壳体13中的与交流三相A、B、C相对应的三个结构相同的开关本体7。

开关本体7包括隔离舱21、真空灭弧室舱19和熔断器舱27；真空灭弧室舱19位于开关本体7的中部，隔离舱21位于真空灭弧室舱19的上面，熔断器舱27位于真空灭弧室舱19的下面；隔离舱21包括隔离开关29、母线触头30、隔离动触头16、接地触头22、隔离触头14和中间触头17；

母线触头30位于隔离开关29的顶部，母线触头30的底部设有母排15，并与母排15的一端固定连接，母排15的另一端与隔离触头14固定连接；环氧浇注三舱式固体绝缘开关因为由三个结构相同的开关本体7所组成，所以母线触头30为三个，分别设置在对应隔离开关29上部的右侧、正中和左侧。

隔离开关29的两端下部分别固定装设有接地触头22和隔离触头14，中间部位的下部固定装设有中间触头17；隔离触头14、中间触头17和接地触头22的下部分别设置有结构相同的触头底座11，三个触头底座11位于同一水平线，三个触头底座11在浇注模具的固定下保证绝对同心，隔离触头14与中间触头17的间距设为断口；触头底座11的中心设有滑动导孔23；滑动导孔23内装设有市售成品件表链触指，滑动导孔23内设置一丝杠25，丝杠25的前端与绝缘丝母18固定联接，丝杠25的后端与操作机构24相联接；

隔离动触头16形同管状，隔离动触头16的中心设置有通孔31，隔离动触头16的一端设置有绝缘丝母18，隔离动触头16与绝缘丝母18固定连接，绝缘丝母18套设在丝杠25上并与丝杠25转动连接；隔离动触头16的两端分别与隔离触头14和中间触头17的触头底座11滑动导孔23中的表链触指紧密接触即合闸，或随丝杠25的转动而隔离动触头16的两端分别与中间触头17和接地触头22的触头底座11滑动导孔23中的表链触指紧密接触即接地，或随丝杠25的转动而隔离动触头16的一端脱离隔离触头14，而隔离动触头16的另一端不与接地触头22相接触即分闸；隔离触头14与接地触头22的间距设置为隔离断口。

隔离开关29、接地触头22、母线触头30、隔离触头14和中间触头17通过公知技术用环氧树脂浇注成全密封一体结构；隔离开关29具有合闸、分闸和接地三种工作状态，接地状态是为了使本隔离开关29处于安全状态而设计的，即动触头随着丝杠转动而一直向后移动，最终动触头的前端与中间触头内的表链触指相接触，动触头的后端与接地触头内的表链触指相接触，而完成接地过程。

真空灭弧室舱19包括真空灭弧室9和绝缘拉杆20；绝缘拉杆20的后端与位于开关本体7右端的操作机构24的转动部件26相连接，绝缘拉杆20的前端与灭弧室9的动端10连接，同时与上引软连接12的一端紧固连接，上引软连接12的另一端与中间触头17的触头底座11的底端紧固连接；真空灭弧室9动端10与真空灭弧室9的静端8位于真空灭弧室9的两端；

熔断器舱27包括熔断器5、前触座6、后触座4、绝缘封塞28和电缆引线装置3；熔断器5位于熔断器舱27的前部，熔断器舱27的后部设有绝缘封塞28，绝缘封塞28与熔断器5紧密连接，前触座6和后触座4分别装设在熔断器5的前端和后端，真空灭弧室9静端8与前触座6通过螺丝紧固连接，后触座4与电缆进出引线装置3紧固连接；熔断器5与前触座6和后触座4同心，并与舱壁紧密配合起到固定支撑熔断器5作用，可以通过旋转绝缘封塞28更换熔断器5；

电缆引线装置3包括电缆座触头1和外接电缆插头2；电缆座触头1设置在熔断器舱27的底端，并与开关本体7固定连接，外接电缆插头2与电缆座触头1紧固连接。

上述开关本体7是一个单独体，本实用新型是三个开关本体7的组合并采用公知的环氧树脂浇注技术浇注成一体结构，外型上，顶端设有三个母线触头30，为安装、检修方便三个母线触头30的位置设置为左中右。底端设有三个电缆座触头1。内部具有三个结构相同的隔离舱21、三个结构相同的真空灭弧室舱19和三个结构相同的熔断器舱27。

变压器室33内装设有国内经济指标较好的定型成品的S11油浸式变压器32。油浸式变压器32低压输出端通过低压铜排37与低压室35内的设备相连接，低压室35设置为金属封闭结构。油浸式变压器32高压绕组的接线端通过可安全接触性预制绝缘终端头38与开关本体7底端的电缆座触头1紧固连接的电缆插头2相连接。

本实用新型高压侧采用集负荷开关、熔断器5、隔离断口及接地功能于一体的固体绝缘环氧浇注开关和变压器单元均为模块化集成组合结构，除变压器外均为固体绝缘且可分体置换。

Claims (6)

1、一体划预装式变电站，包括框架式柜体(36)及装设在柜体(36)内的高压室(34)、变压器室(33)和低压室(35)，其特征在于：

所述的变压器室(33)的一侧并列设置有高压室(34)和低压室(35)，三者成品字型布设；

所述的高压室(34)内装设有环氧浇注三舱式固体绝缘开关，环氧浇注三舱式固体绝缘开关包括壳体(13)及装在壳体(13)中的与交流三相A、B、C相对应的三个结构相同的开关本体(7)。

开关本体(7)包括隔离舱(21)、真空灭弧室舱(19)和熔断器舱(27)；真空灭弧室舱(19)位于开关本体(7)的中部，隔离舱(21)位于真空灭弧室舱(19)的上面，熔断器舱(27)位于真空灭弧室舱(19)的下面；隔离舱(21)包括隔离开关(29)、母线触头(30)、隔离动触头(16)、接地触头(22)、隔离触头(14)和中间触头(17)；

母线触头(30)位于隔离开关(29)的顶部，母线触头(30)的底部设有母排(15)，并与母排(15)的一端固定连接，母排(15)的另一端与隔离触头(14)固定连接；环氧浇注三舱式固体绝缘开关因为由三个结构相同的开关本体(7)所组成，三个母线触头(30)分别设置在对应隔离开关(29)上部的右侧、正中和左侧；

隔离开关(29)的两端下部分别固定装设有接地触头(22)和隔离触头(14)，中间部位的下部固定装设有中间触头(17)；隔离触头(14)、中间触头(17)和接地触头(22)的下部分别设置有结构相同的触头底座(11)，三个触头底座(11)位于同一水平线，隔离触头(14)与中间触头(17)的间距设为断口；触头底座(11)的中心设有滑动导孔(23)；滑动导孔(23)内装设有表链触指，滑动导孔(23)内设置一丝杠(25)，丝杠(25)的前端与绝缘丝母(18)固定联接，丝杠(25)的后端与操作机构(24)相联接；

隔离动触头(16)形同管状，隔离动触头(16)的中心设置有通孔(31)，隔离动触头(16)的一端设置有绝缘丝母(18)，隔离动触头(16)与绝缘丝母(18)固定连接，绝缘丝母(18)套设在丝杠(25)上并与丝杠(25)转动连接；隔离动触头(16)的两端分别与隔离触头(14)和中间触头(17)的触头底座(11)滑动导孔(23)中的表链触指紧密接触或分别与中间触头(17)和接地触头(22)的触头底座(11)滑动导孔(23)中的表链触指紧密接触；

隔离开关(29)、接地触头(22)、母线触头(30)、隔离触头(14)和中间触头(17)用环氧树脂浇注成全密封一体结构；隔离开关(29)呈合闸、分闸和接地三种工作状态；

真空灭弧室舱(19)包括真空灭弧室(9)和绝缘拉杆(20)；绝缘拉杆(20)的后端与位于开关本体(7)右端的操作机构(24)的转动部件(26)相连接，绝缘拉杆(20)的前端与灭弧室(9)的动端(10)连接，同时与上引软连接(12)的一端紧固连接，上引软连接(12)的另一端与中间触头(17)的触头底座(11)的底端紧固连接；真空灭弧室(9)动端(10)与真空灭弧室(9)的静端(8)位于真空灭弧室(9)的两端；

熔断器舱(27)包括熔断器(5)、前触座(6)、后触座(4)、绝缘封塞(28)和电缆引线装置(3)；熔断器(5)位于熔断器舱(27)的前部，熔断器舱(27)的后部设有绝缘封塞(28)，绝缘封塞(28)与熔断器(5)紧密连接，前触座(6)和后触座(4)分别装设在熔断器(5)的前端和后端，真空灭弧室(9)静端(8)与前触座(6)通过螺丝紧固连接，后触座(4)与电缆进出引线装置(3)紧固连接；熔断器(5)与前触座(6)和后触座(4)同心，并与舱壁紧密配合起到固定支撑熔断器(5)作用；

电缆引线装置(3)包括电缆座触头(1)和外接电缆插头(2)；电缆座触头(1)设置在熔断器舱(27)的底端，并与开关本体(7)固定连接，外接电缆插头(2)与电缆座触头(1)紧固连接。

2、根据权利要求1所述的一体划预装式变电站，其特征在于：上述的变压器室(33)内装设有S11油浸式变压器。

3、根据权利要求1所述的一体划预装式变电站，其特征在于：上述油浸式变压器(32)低压输出端通过低压铜排(37)与低压室(35)相连接；油浸式变压器(32)高压绕组的接线端通过可安全接触性预制绝缘终端头(38)与开关本体(7)底端的电缆座触头(1)紧固连接的电缆插头(2)相连接。

4、根据权利要求1所述的一体划预装式变电站，其特征在于：上述环氧浇注三舱式固体绝缘开关采用环氧浇注。

5、根据权利要求1所述的一体划预装式变电站，其特征在于：上述隔离开关、真空灭弧室、熔断器、隔离断口和接地触头集中装设成一体的环氧浇注三舱式固体绝缘开关并和油浸式变压器共同构成模块化集成组合结构。

6、根据权利要求1所述的一体划预装式变电站，其特征在于：上述除油浸式变压器外隔离开关(29)、真空灭弧室(9)和熔断器(5)采用环氧树脂浇注均为固体绝缘构成分体置换式结构。

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