CN205051222U - 箱式变电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种箱式变电站，至少包括高压开关室、低压开关室和变压器室，其中，高压开关室、低压开关室和变压器室呈阶梯状分布，且高压开关室、低压开关室和变压器室内的设备线路成M、U或V型。与现有技术不同的是，本实用新型首创性地采用的上下多层分布结构，使得箱式变电站体积比传统变电站缩小1-3倍，不仅减少占地面积，并方便运输，降低运输成本；且无须制作传统型箱式变电站的向下的基座，节省施工工程的难度，降低成本，更能避免由于半埋式基座内的湿气带来的对箱式变电站内各设备的不良影响。

Description

箱式变电站

技术领域

本实用新型涉及一种变电站，特别涉及一种箱式变电站，属于电气设备技术领域。

背景技术

箱式变电站是一种将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，并安装在一个全封闭、可移动的钢结构箱体内的变电站。箱式变电站具有成套性强、送电周期短、环境适应性强、安装方便、运行安全可靠及投资少及见效快等一系列优点，因此箱式变电站现已广泛使用于城网建设与改造中的公共配电。随着市政建设的现代化进程加快，箱式变电站将逐步替代原有的土建配电房，成为新型的成套配电装置。

传统箱式变电站按结构分主要有美式箱式变电站和欧式箱式变电站，箱式变电站中的各种设备高矮不一，多采用品字型或目字型的平面式排列布局。从技术角度来说，箱式变电站的主要缺点为散热性差：由于此类结构是将多种电气设备组合在一个相对密封的大箱体内，但为达到防潮、防水、防湿以及密封性等要求，故而限制了箱体内的散热性能，且由于散热性差导致的温度上升问题会引起箱体内电气设备的温升超标，从而影响设备的使用寿命及安全性。现有技术中，常用增加电风扇或其他装置强排降温以保证温度不超标，但冷却散热效果不是很好。此外，因箱式变电站自身散热性能较差，故不得不增加箱式变电站的占地面积以维持其箱体内各部件的散热空间。由上可知，箱式变电站内对散热性能的要求与其箱体体积及占地面积已成为一对矛盾体，导致其容量上和使用上均受限制。

故而，后期针对箱式变电站的研究重点在于，维持其所需散热性能的前提下，而进一步减小其体积和/或占地面积。现有技术中，主要通过两种方式来实现上述目的：1、半埋式(又称地埋式)箱式变电站，2、紧凑型箱式变电站。这两种箱式变电站均存在不同的缺点，具体为：

1、半埋式箱式变电站，此类箱式变电站主要是通过将箱式变电站的一半或更多箱体部分埋入地下，又或者将整个变压器部分埋入地下，从而减少箱式变电站地面上的体积，并不能减少其占地面积；且在安装使用前都需要在地面设置一个大小在(2.4*3.4)左右的箱式变电站底座以及深度为(1.5-1.8m)左右的安装地基。此类箱式变电站在投入使用时不仅需要高成本的地面施工，而且在使用时箱式变电站是直接放置于地基地面。由于地基易积水而湿气大，通风效果不好，元器件容易损坏，再加上箱式变电站本身的重量，出现地质变化或设备积水等异常情况时极难发现，容易发生安全事故。特别是在老城区投入使用时，由于地下水电以及通信等管道密布，不仅施工不方便，对道路通行也将带来极大的不便。中国专利申请CN2012206032235.2和201210152564.8均公开了一种半埋式箱式变电站的结构。半埋式箱体变电站将变压器至于地面之下，因此箱式变电站在地上的体积大大缩小，但由于变压器至于底面之下，对安全事故的预见性不强，潮湿的地下环境对设备损害大，地基基座内的湿气对设备影响也极大，在多雨季节更容易在积水造成安全事故。

2、紧凑型箱式变电站，此类箱式变电站主要是同时减少其体积和占地面积，且占地面积的减少是由其体积减少而实现的，但同样仍无法避免安装地基的要求。如中国专利申请CN201220341565.2、CN201220049333.X、CN201010165374.0以及专利CN03267020.6这四件专利，均公开了一种紧凑型的变电箱。它们共同特点为均在同一水平面上对箱式变电站内部结构进行不同排列布局，以缩小箱式变电站的平面占地面积。但此种排列仅在局部方向上缩小了箱式变电站的占地面积，并没有改变传统箱式变电站的平面品字型或目字型结构，也不能使箱式变电站的空间体积大幅度缩小。

因此，现有技术中箱式变电站体积庞大，不仅影响城市或街道美观，也限制了箱式变电站在狭窄的城市街道或其他狭窄空间使用。且上述各箱式变电站均要求在出厂前就装配完毕，整机运输，往往一辆十吨的运输车仅能运输一个箱式变电站或一辆十米长的运输车也只能运输两个箱式变电站，极为浪费资源；由于箱式变电站的使用环境或技术参数要求其采取个体化定制式，无法作为标准件批量生产，导致市场上充斥大量用于箱式变电站的各类设备及配件，规格不一，标准不一，同样也造成了生产上的浪费，不利于节能环保。此外，上述各种箱式变电站还存在检修不便的问题，箱式变电站的箱体大部分采用封闭式箱体，通过开门或开窗作为检修时的入口；当需要检修时，往往是人穿进箱体内进行检修，无论安全性还是易操作性均存在较大的问题；尤其是针对半埋式箱式变电站检修时，甚至需要再次破坏路面进行挖掘后方能进入箱体内，如上述变压器置于地下时安全预见性较低，给检修和维护带来了极大的不便。此外，现有的各种箱式变电站大多采用“品”或“目、日”字式分区，主设备采用背靠背式放置，且采用隔板分隔，因此会形成一定的通风死角，严重影响散热。

中国专利CN201220265651.X公开了一种LED路灯专用箱式变电站，该LED路灯用箱式变电站仅针对LED路灯的供电，因其过电量小，故而该箱式变电站内各部件少，因此将箱式变电站内各部件简单堆叠使其内部线路成一U字型，从而一定程度上利用了垂直空间，缩小了该LED灯的箱式变电站的体积。但该LED箱式变电站同样存在自然通风死角；且由于该箱式变电站的变压器等设备的容量较小，故此种LED路灯专用箱式变电站的箱体结构无法适用于城乡配电的中大型的箱式变电站(200KVA-630KVA)；此外该箱式变电站中，通过其箱体的同一侧进线出线，且出线位置较高，故而该箱式变电站结构的功能分区不甚明确，各功能设备间距离太近，推挤在一起，给检修和维护带来了一定程度的不便。

此外，箱式变电站主要散热源是箱体内的变压器；而油浸式变压器(油式变压器)因其散热好、损耗低、容量大等优点，成为目前国家电网中，尤其是箱式变电站中的变压器首选；其中保证变压器的良好散热性能是变压器的关键技术性能之一。目前国内外油浸式变压器的冷却方式主要有四种，即自然油循环自冷散热、自然油循环风冷散热、强迫油循环风冷散热和强迫油循环水冷散热。自然油循环风冷散热方式是利用变压器绕组及铁心发热后，本体内的油形成对流，油流经散热器后，由冷却风扇吹出的风将热量带走，从而达到散热的目的，这种冷却方式主要用于中小型变压器。强迫油循环风冷散热方式通过油泵的作用，使变压器内的油被迫快速循环，在油流经散热器时，由冷却风扇吹出的风将热量带走，这种冷却方式主要用于大中型变压器。强迫油循环风冷却器与自然油循环风冷却器的主要区别是采用潜油泵强迫油进行循环，这样油流速度加快，冷却效率得以提高。传统油浸式变压器散热器的基本类型主要由以下几种：

1、片式散热器

油浸式变压器中80％以上是采用自然油循环的冷却方式。当油浸式变压器容量大于50kVA时，就可考虑用管式或片式散热器作为变压器的热交换装置。片式散热器的变压器横向体积过于庞大，运输及维修都很不方便。片式散热效率很低，虽然在低容量变压器散热中得到广泛应用，但难以解决大容量变压器的散热问题。

2、风冷却器

当油浸式电力变压器容量超过50MVA时，就可考虑采用风冷却器。风冷却器通过油泵将变压器顶层高温油送入冷却器冷却管内，将其产生的热量传给冷却管内壁和翅片，再由管壁和翅片向空气放出热量。采用大功率风冷却器不仅给变压器的制造安装、使用、维修带来方便，而且也可减少渗漏油。风冷却器冷却效果和使用寿命将取决于采用的冷却元件，国内一般采用管子作冷却元件。在天气寒冷地区和少水地区，大、特型油浸式变压器用风冷却器最适合。对于常年气温较高热带地区，要考虑风冷却器的额定冷却容量有所下降的问题。

3、水冷却器

当油浸电力变压器容量超过50MVA时，除采用风冷却器进行热交换以外，还可采用水冷却器作为大型变压器的热交换装置。空气的比热仅为水的1/4，所以水冷却器比风冷却器冷却效果好；空气侧的传热系数比水冷却器传热系数低，所以冷却容量基本相同的两种冷却器，水冷却器要比风冷却器的体积小、重量轻、噪声低。目前国内水冷却器单台最大容量已达到315kW以上，国外已达到500kW以上。国内水冷却器采用单管结构，所以发生过多起因水冷却器中冷却铜管破裂使冷却水进入到变压器的油中的情况，由于无法及时发现水已进入到变压器油中去，往往使进水的变压器油绝缘性能大幅度下降，从而造成运行中的变压器发生严重事故。

水冷却器具有冷却效率高、噪声低等优点，双重管水冷却器提高了水冷却器的可靠性，非常适用于有水源地区。国内生产的双重管水冷却器技术性能和结构已与国际水平相当。用于寒冷地区要考虑冷却水的冰冻问题。

4、散热冷却器

一般采用风冷却器或水冷却器作为大型、特大型油浸式变压器的热交换装置，这两种冷却器冷却效率高。但由于油泵和风机不间断运行，因此存在噪声大、辅机损耗率高、维护工作量大等缺点。为解决上述矛盾，欧洲出现了一种被称为“散热冷却器”的新型冷却方式。散热冷却器是指其散热面以片式散热器为主，同时配合风机和油泵进行冷却，当变压器负荷率为50％左右时，片式散热器处于油浸自冷状态自冷式运行；当变压器负荷率达75％左右时，启动风机，片式散热器处于油浸风冷状态风冷式运行；当变压器满负荷时，启动油泵投入运行，投入油泵强油风冷式运行。

不难看出，为了维持较佳的散热性能，上述的变压器均是采用外力强迫散热，而采用自然散热往往会因为其箱式变电站自身的结构布局所限，无法形成对流良好的自然散热系统，而从不得不借助上述强迫散热设备，使得箱式变电站内的设备增多，从而导致制作成本和维护难度均有增加，此外上述各类辅助散热设备对于环境通用性低，往往因为箱式变电站所处环境所限，无法发挥其最佳的散热作用，更甚者或完全无法适用。

综上述，目前市场上的箱式变电站存在体积大、检修不方便、自然散热性能差、环境适应性差等诸多问题，这也使得箱式变电站在我国的推广受到一定程度的限制。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种结构布局合理，占地面积小，散热性能强，维修简便，安全系数高的箱式变电站。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种箱式变电站，至少包括高压开关室、低压开关室和变压器室，其中，高压开关室、低压开关室和变压器室呈阶梯状分布，且高压开关室、低压开关室和变压器室内的设备线路成M、U或V型。

作为一种优选方案，该箱式变电站的高压开关室、低压开关室和变压器室呈上下多层状分布，且高压开关室、低压开关室和变压器室内的设备线路成M、U或V型。

作为另一种优选方案，该箱式变电站的高压开关室与低压开关室的高度相同，高压开关室和低压开关室的高度分别与变压器室的高度不同，且高压开关室、低压开关室和变压器室内的设备线路成M型；换言之，高压开关室和低压开关室分别与变压器室呈错层分布。

优选地，该箱式变电站还可包括计量室和/或电缆室。

更优选地，计量室为高压计量室和/或低压计量室；其中高压计量室为带电区，用于高压开关室进线至变压器室中；相应地，低压计量室作为计量用，并且用于变压器室区出线至低压开关室。

更优选地，电缆室为高压电缆室和低压电缆室。

更优选地，高压开关室和低压开关室位于同层。

更优选地，箱式变电站由上至下分为两层，其中上层包括高压开关室和低压开关室，下层包括变压器室。

优选地，箱式变电站中的高压开关室与变压器室、低压开关室与变压器室均呈阶梯式层状分布。

更优选地，箱式变电站中的各功能室侧壁不贴合，换言之，高、低压开关室不采用背靠背式分布，且高、低压开关室及变压器室呈倒三角式错落分布(成倒“品”字)，从而保证各功能区散热性能良好。

更优选地，当该箱式变电站的高压开关室、低压开关室和变压器室呈上下多层分布时，高压开关室的底面与变压器室的顶面、低压开关室的底面与变压器室顶面仅部分贴合或不贴合使得高压开关室与变压器室呈阶梯式排列、低压开关室与变压器室呈阶梯式排列；换言之，高压开关室的顶面与变压器室的顶面以及分别低压开关室的顶面与变压器室的顶面形成一台阶；该台阶的高度与分别取决于高压开关室和低压开关室的高度，台阶的宽度可根据箱式变电站的具体使用场所而定。

更优选地，当该箱式变电站的高压开关室、低压开关室分别变压器室呈错层分布时，高压开关室、低压开关室的侧壁分别与变压器室的两侧壁相贴合使得高压开关室、低压开关室分别与变压器室呈错层分布。

优选地，计量室与变压器室连通。

更优选地，高压计量室(带电室区)和低压计量室(计量室区)间加设隔板并且分别为高压计量室(带电室区)与低压计量室(计量室区)设置相应室门。

更优选地，各带电区如高压计量室的室门加设锁或其他保护装置。

更优选地，高压电缆室和低压电缆室分别设置于变压器室的两侧，即高压开关室、低压开关室之下。

作为一种优选方案，高压开关室内设置有高压开关设备，低压开关室内设置有低压补偿设备和低压出线回路，变压器室内设置有变压器，计量室的高压计量室内设有连接高压开关设备和变压器的高压进线，低压计量室内设有进线总开关和计量设备，电缆室的高压电缆室和低压电缆室中分别设有高压进线和低压出线；此时，箱式变电站内各设备线路成M型，结构合理紧凑，仅为现有紧凑型箱式变电站的1/3。

作为另一种优选方案，进线电缆是从箱式变电站的上方进线，即从空中进线；此时该箱式变电站的各设备线路成V型。

本实用新型的另一目的是提供一种箱式变电站，通过设计箱式变电站的一新型框架结构，以克服现有技术中箱式变电站的生产和制造需采用个体化定制，无法规格化标准化生产的不足，适用于现有市场中所有箱式变电站的配置需求(特殊要求除外)，可标准化生产用于该箱式变电站中的各类设备，具有结构布局合理、检修方便和安全系数高等优点；其中，上述任一箱式变电站包括一框架式架体和多个隔板和/或面板，由框架式架体和多个隔板和/或面板组合安装而成且将架体内部分隔成多个功能室区，该功能室区至少包括箱式变电站的高压开关室区、低压开关室区和变压器室区。

优选地，高压开关室区、低压开关室区和变压器室区呈上下多层状或错层状分布，且变压器室区位于该框架结构的下层(底层)。

更优选地，该框架结构还包括一计量室区，该计量室区与高压开关室区及低压开关室区位于同层，并设置在高压开关室区与低压开关室区之间。

更优选地，该框架结构的上层依次为高压开关室区、计量室区和低压开关室区，下层为变压器室区，其中高压开关室区与计量室区的侧壁相贴合，低压开关室区与计量室区的侧壁贴合相拼，高压开关室区、计量室区和低压开关室区的底壁分别与变压器室区的部分顶壁相贴合。

为了进一步简化该框架结构，高压开关室区与计量室区共一侧壁，即高压开关室区与计量室区相贴合的侧壁为同一隔板，相同地，低压开关室区与计量室区共一侧壁。

更优选地，为了进一步简化该框架结构，高压开关室区的底壁与变压器室区的部分顶壁为同一隔板，相应地，计量室区、低压开关室区的底壁与变压器室区的部分顶壁为同一隔板。

作为进一步优选方案，为了充分利用箱式变电站内部空间，使框架结构更紧凑，进一步减小该箱式变电站的体积，计量室区与变压器室区相通，换言之，计量室区无底壁，即计量室区与变压器室区间无隔板。更进一步优选，通过与框架式架体相应功能区活动连接的面板作为门体以区分计量室区和变压器室区。此时变压器室区内设的变压器室的高、低压套管均可置于计量室区内，从而可有效减少该箱式变电站的高度。

更优选地，计量室区可分为高压计量室区和低压计量室区。

更优选地，高压计量室区内设有带电设备，低压计量室区内设有计量设备；作为一种优选实施方式，为了使计量室区的高压计量室区和低压计量室区相互独立，避免在打开计量室区门体的同时暴露带电设备，防止出现触电误伤的现象，计量室区的高压计量室区和低压计量室区之间亦增设一隔离件，优选为隔板，并分别为高压计量室区和低压计量室区设置相应门体。

更优选地，为了安全起见，该箱式变电站的所有带电部分的门体平时应锁闭，防止非专业人士误开进而发生安全事故。

更优选地，计量室区门体上设置有相应的观察窗，技术人员不需打开门体，仅通过观察窗即可直接获取计量信息或记录数据，安全方便。

此外，该箱式变电站的框架结构还包括一电缆室区，可分设为高压电缆室区和低压电缆室区，高压电缆室区与低压电缆室区分别位于变压器室区的两侧，用于放置变压器室区与高压开关室区间的高压电缆以及变压器室区与低压开关室区间的低压电缆。

更优选地，电缆室区可与变压器室区同层，换言之，电缆室区与变压器室区同高。

更优选地，电缆室可与该箱式变电站的框架结构同高，以适用天上或地下两种进出线方式。

更值得一提的是，由于箱式变电站的框架结构中计量室区与变压器室区在架体内相连通，此时，变压器室还能延伸至计量室区的空余空间内，而不局限于仅容纳在变压器室区内。但考虑到某些特殊场合所需变压器的高度会超过上述框架结构中变压器室区的设计高度，且箱式变电站的计量室区的空余空间也不足以完全容纳变压器时，需要重新定制合适的框架结构，费时费力，且不经济，所以发明人还将箱式变电站的框架结构设计为尺寸可调式，具体说，是框架结构的高度尺寸可调，当所需变压器的高度超过变压器室区的常规高度时，该框架结构可通过一高度调节件调整变压器室区的高度，从而实现该变压器的容放。

优选地，当框架结构为两层时，上述架体分为活动连接的上层和下层架体，上层架体可套接在下层架体上，上、下层架体之间部分重叠，作为预留的调节部分，预留调节部分的高度方向上开有多个间距均匀的通孔，作为高度调节孔，上、下层架体可通过高度调节孔调节下层架体的层高，并通过螺栓螺母实现安装固定。

作为另一种优选方案，高压计量室区与高压开关室区位于同层，低压计量室区与低压开关室区位于同层。

值得一提的是，箱式变电站内的各功能设备与该框架结构为活动连接，换言之，各功能室区内置的设备可为固定或非固定式，可灵活选用多种移动式设备，如互换性强的抽出式等，因此箱式变电站在生产和安装时可大为减少运输成本和安装成本，仅通过安装该箱式变电站的框架后放入所需的各设备即可完成安装。

更优选地，该框架结构可根据需求增加相应的隔板和/或面板以实现增加相应的功能室区，使该箱式变电站适用性更佳，且安装及运输更为简便，价格低廉。

更优选地，该框架结构的框架式架体采用方管或圆管拼接而成，具体可在安装时现场切割和或焊接、或紧固而得。

作为该框架结构的另一种实施方式，该框架结构的功能室区包括高压开关室区、低压开关室区、变压器室区和计量室区外，还增设负控室区、CT及低压母排室区、低压进线开关室区和无功补偿室区。

更优选地，计量室区、负控室区、CT及低压母排室区、低压进线开关室区和无功补偿室区这五个功能室区构成一个整体室区，该整体室区位于高、低压开关室区之间且位于变压器室区之上；为了合理分配空间，计量室区、负控室区、CT及低压母排室区构成该整体室区的A区，低压进线开关室区和无功补偿室区构成该整体室区的B区，A与B成背靠背设计，此时，本实用新型将计量室区、负控室区、CT及低压母排室区、低压进线开关室区和无功补偿室区合理分配空间位置，在保证该箱式变电站在运转顺畅的前提下，仍能保持较小的体积及占地面积。

值得一提的是，发明人针对减小箱式变电站的体积后可能带来的散热问题进行了进一步的研究，独创的对计量室区、负控室区、CT及低压母排室区、低压进线开关室区和无功补偿室区之间的相对位置关系进行了设计，即计量室区与负控室区相贴，负控室区与CT及低压母排室区相贴，相应的，低压进线开关室区和无功补偿室区相贴，但仅CT及低压母排室区与低压进线开关室区部分相贴，余下不相贴部分与变压器室区相通；发明人在此不相贴部分增设至少一个风扇，此时，该箱式变电站内的不相贴部分形成一风冷通道，通过风扇的抽气可实现该箱式变电站内的散热，尤其是变压器室区的散热。此外，为了进一步增加该风冷通道的通风容积，发明人将无功补偿室区适应性的改为阶梯式结构，即将无功补偿室区内的两排电容设备成高低分布，及该无功补偿室区的底壁呈一阶梯状，其中靠近箱式变电站中心区域的底壁略高，即靠近变压器的区域略高，此时可增加风冷通道的容积，即进一步加强变压器室区的散热。

更优选地，该架体上还设有多个支脚，用于支撑上述五个功能室区的整体室区，或由五个功能室区进一步装配后的整体室区，可便于安装和维护，为保证支撑效果，支脚优选与架体焊接。

相应地，采用此框架结构的箱式变电站由高压开关室、低压开关室、变压器室和计量室、负控室、CT及低压母排室、低压进线开关室以及无功补偿室组成，高、低压开关室与变压器室呈错层排布，计量室、负控室、CT及低压母排室、低压进线开关室和无功补偿室均位于变压器室的上方，构成一多层配合错层的新型空间结构，使得该箱式变电站的结构更为合理，且可充分散热，形成自然散热，较现有技术的产品具有占地小、体积小、标准化及安全便捷维护的巨大优势。

更优选地，为了稳固该箱式变电站，可在其下方建一地基，该地基可采用砖砌结构，不仅用于进出电缆也能更好的防湿防潮并支撑该箱变使用，进出该箱变的高、低压电缆进入该地基后再进入箱变内。此外，值得一提的是，为了避免城市装配时遇到复杂地下管道结构，而无法安装配套电缆井的问题，用于维护并存放的多余电缆的电缆井不位于该箱变的正下方，相应地，可设置在该箱变的四周的任一地下部分，高、低压电缆井各建电缆井用于放置电缆，如此一来，不仅能有效降低箱式变电站的高度，还便于作业人员对电缆进行日常检修；此外，当安装环境不同时，可适应性的选择将高、低压电缆井同时位于该箱变的同侧或分别位于该箱变的不同侧。另，该电缆井结构可采用发明人之前如中国专利申请2014102003714或中国专利ZL201420243069.2所示结构。

作为进一步优选方案，该箱式变电站的框架结构加设了一壳体，该壳体为该箱式变电站的外壳，壳体根据上述上下两层结构相应地分为活动连接上层壳体和下层壳体。

优选地，该上层壳体为一四侧均可打开的门体形式，可通过分别经活页铰接的四扇门体及一顶板围绕而成，该上层壳体外套于上述任一结构的箱式变电站及其框架结构外，各门体为常闭可加锁状态，可防止非专业人士误开，避免安全事故。

更优选地，两侧的门体设有通风槽，且设有通风槽的功能室区无相应的室门，换言之，该壳体的门体即为该功能室区的室门。

更优选地，顶板下的功能室区不设置顶壁，换言之，高、低压开关室区和计量室区无顶壁，这三个室区即变压器室区与壳体相通，为保证散热效果，该顶板与框架结构间留有一层空隙，以便于排气散热。

更优选地，顶板应略大于框架结构，并在顶板四周设有挡水槽或引流槽，防止雨水进入箱变内。此外，当环境温度较高或需要进一步加强该箱变内的散热时，该顶板可在风扇相对应处开设出风口。

更优选地，下层壳体为一网状壳体，且可根据箱式变电站的工作环境差异，相应的配置防尘防潮网。

此外，为了增加该箱式变电站的美观性，环境友好或警示安全作用，壳体尤其是上层壳体可作为广告牌配置，该广告牌可选择性的为现有技术中各类广告板，亦可直接由箱式变电站供电，兼作路灯用。

优选地，框架结构的框架式架体采用方管或圆管拼接而成，具体可在安装时现场切割和或焊接、或紧固而得。

更优选地，框架式架体设置有支脚，各功能室区放置在支脚上。

更优选地，箱式变电站内的各功能设备与该框架结构为活动连接，换言之，各功能室区内置的设备可为固定或非固定式，可灵活选用多种移动式设备，如互换性强的抽出式等。

上述任一所述的箱式变电站框架结构的应用，是用于安置与保护箱式变电站中的各变电设备。

优选地，该箱式变电站框架结构适用于各类箱式变电站。

本实用新型的另一目的是提供一种箱式变电站，以改进其散热性能，具体是通过改进箱式变电站中变压器的散热方式实现；该箱式变电站还包括散热组件，散热组件至少为一个，设于变压器的外壁上但不与变压器内部连通。

优选地，该散热组件设于油式变压器内。

优选地，散热组件包括一散热壁和由散热壁围绕形成的散热通道。

更优选地，为了充分利用自然通风实现节能环保高效散热，散热通道两端同时贯穿变压器四侧壁中的一对相对侧壁，即不相连的两侧壁；或顶壁和底壁；或侧壁和底壁；或同一侧壁；或以上任意一种以上的组合。

优选地，散热通道与变压器底壁平行且贯穿变压器四侧壁中的一对相对侧壁，即不相连的两侧壁；或散热通道与变压器侧壁平行且贯穿变压器的顶壁和底壁。

值得一提的是，该散热组件可大为减小变压器的体积，尤其是油式变压器，当变压器为油式变压器时，该散热通道为了进一步匹配油式变压器结构，降低制造成本以及不复杂该油式变压器的结构，散热通道与侧壁平行设置并贯穿变压器底壁，此外，还可增设一辅助散热通道贯穿侧壁，该辅助散热通道可通过弯折两端使之成非直线型，此时该散热组件成弯管(弯通道)状，该弯管的圆弧度可由具体制作工艺而定，选用现有技术中成本最低且性能稳定的弧度。与常规油式变压器不同的是，应用了该散热组件的油式变压器可大为降低变压油用量，以及减少装有变压油或散热剂的散热翅数量，甚至可不通过此类散热翅而实现散热。

更优选地，为了进一步保证散热效果，可将常规变压器油箱的长度增加，以增大油箱容积，进而使得变压器内容变压油增多，从而增加散热介质，进一步改善散热效果。

为实现进一步缩小箱式变电站体积及占地面积仍能维持较佳的散热性能，作为一种较佳的实施方式，可在将变压器油箱的长度增加的基础上，缩小油箱的宽度(厚度)，而使得该油箱仍维持与常规油式变压器相同体积的变压油。

更优选地，散热壁的横截面为非平面。

更优选地，散热壁的横截面为波浪形面。

更优选地，散热壁的横截面包括弧形波浪形面和多边形波浪形面。

更优选地，散热通道的横截面包括非封闭式横截面或封闭式横截面。

更进一步优选地，散热通道的横截面的形状包括但不限于矩形、菱形、圆形、椭圆形、三角形、梯形、六边形、八边形或十二边形。

更进一步优选地，散热通道的横截面的形状优选矩形、菱形、圆形或六边形。

为了进一步改进散热性能，尤其是自然散热性能，作为一种较佳的实施方式，该油式变压器外设多个散热翅，散热翅与变压器油箱内部相通，换言之，变压油在散热翅中流动。其中，散热翅的形状与安装位置可参考现有技术中的带散热翅的油式变压器。

作为进一步优选方案，散热翅对称安装在油式变压器两侧壁上，与油式变压器内部连通，变压器油可在各散热翅内循环流动，将热量带入各散热翅中，通过散热翅与外部空气进行热交换散热，将空气散热和变压器油散热两种自然散热方式巧妙有机结合，自然散热效果显著增加。作为较佳的实施方式，散热翅安装在油式变压器相间距离较大的两侧壁上。

此外，为了进一步增加变压器室内的空气流动性，提升变压器室的散热性能，变压器室内还可设置多个风扇，风扇错落安装在变压器室两侧，鼓风方向与各散热组件的散热通道方向一致，可加速散热通道内的空气流通速度，显著增加散热效果。

此外，为了进一步简化结构和节约材料，环保节能，上述任一箱式变电站或框架结构中的各功能室或功能室区间相贴的功能室壁可简化为同一室壁，但应保证结构稳定为优。

与现有技术相比，本实用新型具有下述有益效果：

采用的多层或错层分布结构，充分利用空间，根据箱式变电站内需要配合使用的设备进行空间上的合理布局，使得箱式变电站体积比传统变电站缩小1-3倍，不仅减少占地面积，并方便运输，降低运输成本；且无须制作传统型箱式变电站的向下的大型基座，节省施工工程的难度，降低成本，更能避免由于半埋式基座内的湿气带来的对箱式变电站内各设备的不良影响。采用的框架结构容纳各功能室，对变压器的尺寸有很强的适配性，适用于现有市场上几乎所有箱式变电站的配置需求(特殊要求除外)。当检修和维护时只需打开相应功能室区的室门取出或更换设备即可，极为方便，且检修视野开阔，维修操作和工具可活动范围大，更换设备简单，且可将相应的设备作为标准件设计，无需人工钻进框架内检修，大大提高了检修效率和安全系数。高低压开关设备在变压器上方，使得带电部分与地面达到保护高度，提高整体设备的防潮防湿性。同时，变压器室与空气的接触面积增大，加快了变压器自然的散热速度。油式变压器在油箱内增加散热通道，使得空气能在散热通道内自由流通，加快了内部降温油的散热效率，并且改变了传统油式变压器只利用降温油以及外壁上的散热壁降温的模式；且不影响变压器的主体结构从而保证其稳定性。将电缆收纳在独立的电缆室，使得整个箱式变电站的设计模块化，结构清晰；高压和低压电缆井用于与地下电缆连通，无需向下做地基基础，减少了施工工作成本且避免了地下湿气侵入箱式变电站内使得各设备受损，大为提高了安装效率和安全性。结合前后开门以及可抽出式设备设计，为检修与安装更换提供方便，使得箱式变电站易修易换；无须类似传统型箱式变电站维修人员需转入基座或箱式变电站内方能维修或检测。网状的壳体作为变压器防护罩，不仅能保护变压器不受外界力冲击，还能确保自然风上下对流，使得变压器能持续良好的散热；还可配合发明人之前设计的电缆井使用，使得箱式变电站的维护更为简便和安全。因此本实用新型的应用前景十分广阔。

附图说明

图1～2为本实用新型提供的箱式变电站的一种优选实施方式的结构示意图；

图3～6为本实用新型提供的箱式变电站的另一种优选实施方式的结构示意图；

图7～8为本实用新型提供的箱式变电站的另一种优选实施方式的结构示意图；

图9为本实用新型提供的箱式变电站的另一种优选实施方式的结构示意图；

图10～16为本实用新型提供的箱式变电站的另一种优选实施方式的结构示意图；

图17～20为本实用新型提供的箱式变电站的另一种优选实施方式的结构示意图；

图21～23为本实用新型提供的箱式变电站的另一种优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细、完整地说明。

实施例1

本实用新型提供了一种箱式变电站，图1和图2为该箱式变电站的主视图和透视图，如图1所示：该箱式变电站设有高压开关室1、低压开关室2、变压器室3、计量室4和电缆室5，计量室4可同样作为高低压的连接区用，电缆室5包括高压电缆室51和低压电缆室52；其中应当注意的是，该计量室可为一个，采用高供高计或高供低计方式以节约相应的功能设备简化其结构，可称为高压计量室或低压计量室；本实施例中采用的是高压计量(连接)室41和低压计量室42均可作为计量配合使用，其中高压计量室41为带电区，用于高压开关室1进线至变压器室3中；相应地，低压计量室42作为计量用，并且用于变压器室区3出线至低压开关室2。

本实用新型首创的将箱式变电站的结构进行调整，改变传统的单层结构，将箱式变电站分为多层设置，于本实施例中，该箱式变电站呈上下层状排列分布，作为一种较佳的实施方式，该箱式变电站为上下两层，其中高压开关室1、计量室4的高压计量室41和低压计量室42、低压开关室2从左至右(沿X方向)依次排列，组成该箱式变电站的上层，高压电缆室51、变压器室3和低压电缆室52从左至右依次排列，组成箱式变电站的下层。

为了充分利用箱式变电站内部空间，使箱式变电站的结构更紧凑，高压计量室41和低压计量室42与变压器室3之间连通，仅保留用于安装门体的功能室边框，故变压器31的部分箱体及其顶部的高、低压套管32均可置于高压计量室4内，从而可有效减少箱式变电站的高度尺寸；而为了使计量室4的高压计量室(带电室区)41与低压计量室(计量室区)42相互独立，避免在打开计量部分门体的同时暴露带电部分，防止出现触电误伤的现象，高压计量室(带电室区)41和低压计量室(计量室区)42间加设隔板43并且分别为高压计量室(带电室区)41与低压计量室(计量室区)42设置相应室门6，此外，考虑到安全因素，各带电区如高压计量室41的室门6平时加设锁61或其他保护装置，防止非专业人士误开进而发生安全事故。

值得一提的是，为了合理的分配空间和提升该箱式变电站的散热性能，发明人首创性的通过将高压开关室1的底面与变压器室3的顶面、低压开关室2的底面与变压器室3顶面仅部分贴合或不贴合使得高压开关室1与变压器室3呈阶梯式排列、低压开关室2与变压器室3呈阶梯式排列；换言之，高压开关室1的顶面与变压器室3的顶面成一台阶，同样地，低压开关室2的顶面与变压器室3的顶面形成一台阶；该台阶的高度不大于高压开关室1或低压开关室2的高度；此外，该台阶的宽度可根据高、低压开关室的底壁与变压器室的顶壁的贴合部分决定，当高、低压开关室的底壁与变压器室的顶壁不贴合时，该台阶的宽度最大，即该箱式变电站的宽度最大。相应地，台阶的宽度可根据箱式变电站的具体使用场所而定。作为一种较佳的实施方式，以10KV箱式变电站为例，高压开关室1的尺寸为1000mm×700mm×1000mm，低压开关室的尺寸为1000mm×700mm×1000mm，变压器室的尺寸为1450mm×700mm×1200mm；其中，高压开关室1与低压开关室2相对面的间距为1000mm，该间距可用于分布计量室4或其他功能区室。此时，该箱式变电站的高低压开关设备在变压器上方，带电部分与地面保持一定高度，因此带电设备的防潮防湿性能大大提高。此外，将变压器室3单独设置于多层结构中的底层，相较现有技术中的箱式变电站中的单层分布，减少了高压开关室1、低压开关室2对变压器室3的散热阻挡，增加了变压器室3与空气的接触面积，加快了变压器室3内空气的自然流动速率，从而改善了散热性能。更进一步，高压电缆室51和低压电缆室52可分别设置于变压器室3的两侧，即高压开关室1、低压开关室2之下；此时该箱式变电站的上层从左至右依次为高压开关室1、计量室4和低压开关室2；下层从左至右依次为高压电缆室51、变压器室3和低压电缆室52，该六个功能室呈一长方体结构，相应的，各功能室内配置有本领域常规变电设备及线路，高压开关室1内设置有高压开关设备11，低压开关室2内设置有低压补偿设备21和低压出线回路22，变压器室3内设置有变压器31，计量室4的高压计量室41内设有连接高压开关设备和变压器的高压进线411，低压计量室42内设有进线总开关421和计量设备422，电缆室5的高压电缆室51和低压电缆室52中分别设有高压进线511和低压出线512；此时，箱式变电站内各设备线路成M型，结构合理紧凑，且具体尺寸可锐减为3000mm×800(1000)mm×2200mm，仅为现有紧凑型箱式变电站的1/3。更佳地，由于各地对箱式变电站的配置需求不同，选择的变压器也不同，所以在变压器室3体积固定的前提下，变压器室3还能容纳不同高度的变压器，变压器高度可增至1000-1300mm，具体应根据箱式变电站的配置需求决定。

实施例2

本实施例与实施例1不同的仅在于电缆室5，图3～6为该箱式变电站的示意图，如图3所示，高压电缆室51和低压电缆室52之间设有两层结构，沿X方向，上层依次为高压开关室1、计量室4和低压开关室2，下层为变压器室3；高压电缆室51和低压电缆室52分别与两层结构同高。该电缆室5的结构改进可实现该箱式变电站的进站电缆上下均可进线，可拓展的适用于架空线等需要从箱式变电站的上方进线的情况。如图4所示，此时进线电缆是从箱式变电站的下方进线，即从地下进线；此时该箱式变电站的各设备线路成M型。如图5和图6所示，此时进线电缆是从箱式变电站的上方进线，即从空中进线；此时该箱式变电站的各设备线路成V型。

实施例3

本实施例与实施例1不同的在于本实施例中箱式变电站的高、低压开关室的底面分别不与变压器室的顶面相贴，且高、低压开关室的侧壁分别与变压器室的两侧壁相贴，如图7所示，作为一种较佳的实施方式，该箱式变电站中的高压开关室1的侧壁与变压器室3的侧壁相贴，同样地，低压开关室2的侧壁与变压器室3的侧壁相贴，此外，高、低压开关室的底面与变压器室的顶面或底面均不齐平但平行；此时，该箱式变电站内的高、低压开关室与变压器室俯视与传统的箱式变电站中的品字形结构类似，但仍保留本实用新型的发明要点，是箱式变电站内的各功能室区呈多层分布(通过错层实现)；这样的结构改造是为了进一步降低箱式变电站的高度，减小其体积且更利于维护，仍维持一定的带电区域的离地高度，并且有良好的防潮性能；作为进一步较佳的实施方式，计量室4的位置可维持不变，但控制区或读数区的开门方向调整，具体见图4所示，电缆室可分别整合在高低压开关室中。作为另一种实施方式，或设置在变压器室3的下方，如图8所示，可分别设为高压电缆室51与低压电缆室52；可作为该箱式变电站的地下或地上部分，优选为地下部分。

实施例4

此外，为了克服现有技术中箱式变电站的生产和制造需采用个体化定制，无法规格化标准化生产的不足，发明人还提供了用于箱式变电站的框架结构7，该箱式变电站的框架结构7适用于现有市场上几乎所有箱式变电站的配置需求(特殊要求除外)，可标准化生产用于该箱式变电站中的各类设备。图9为箱式变电站的透视图，如图9所示，该箱式变电站框架结构为贯彻使用国家和行业设计、工艺及检验标准，并可标准化批量生产的一款10KV箱式变电站的框架结构。

以实施例1的箱式变电站结构为例，该框架结构7相应的为上下两层结构，具体包括一架体71和多个隔板和/或面板72，该架体71与隔板72配合成上述箱式变电站各功能室区框架，具体为高压开关室区1’、低压开关室区2’、变压器室区3’、计量室区4’和电缆室区5’等五个功能室区，分别对应放置高压开关室1、低压开关室2、变压器室3、计量室4和电缆室5；更进一步，电缆室区5’分为高压电缆室区51’和低压电缆室区52’，分别对应放置高压电缆室51和低压电缆室52，计量室区4’分为高压计量室区41’和低压计量室区42’，分别对应放置高压计量室41和低压计量室42；此处需要说明的是该框架结构的各功能室区结构并未唯一，而是随相应的箱式变电站的结构进行灵活调整；本实施例中对于该箱式变电站的框架结构的描述也并不应视为唯一。

此外，该框架结构7可配合上述箱式变电站结构中的室门(图中未显示)成各相对独立的功能室区，更佳地，在计量室区4’的高、低压计量室区41’、42’的匹配的室门上均设置有一观察窗(图中未显示)，工作人员可直接透过该观察窗记录数据。

为了降低运输和制造成本，该框架结构采用金属架体，为了进一步减少运输和安装成本，该金属架体71通过切割和或焊接、或紧固等方式进行现场组装，且通过与隔板和/或面板81现场拼接成型。

为了进一步增加该箱式变电站的适配性，该箱式变电站内的各功能设备与该框架结构7为活动连接，换言之，各功能室区内置的设备可为固定或非固定式，可灵活选用多种移动式设备，如互换性强的抽出式等，因此箱式变电站在生产和安装时可大为减少运输成本和安装成本，仅通过现场安装该箱式变电站的框架后放入所需的各设备即可完成安装；当检修和维护时只需打开相应功能室区的室门取出或更换设备即可，极为方便，且检修视野开阔，维修操作和工具可活动范围大，更换设备简单，且可将相应的设备作为标准件设计，无需人工钻进框架内检修，大大提高了检修效率和安全系数。

通常来说，由于箱式变电站的框架结构中计量室区与变压器室区在架体内相连通，此时，变压器室还能延伸至计量室区的空余空间内，而不局限于仅容纳在变压器室区内，已满足了大多数变压器对箱式变电站高度的要求，但考虑到某些特殊场合所需变压器的高度会超过上述框架结构中变压器室区的设计高度，且计量室区的空余空间也无法完全容纳，发明人进一步改进了该箱式变电站的框架结构7，使其高度可调；如图9所示：该框架结构7同样为上下两层式结构，上层架体711套接在下层架体712上，上层架体711与下层架体712之间部分重叠，作为预留的高度调节部分；该重叠部分设有多个间距相同的通孔，作为高度调节孔73；相应的，与高度调节孔73相配套的还包括用于限位和安装紧固的多组螺栓螺母74；通常，上层架体711和下层架体712处于常规状态，即高度最小状态，可普遍适用于绝大多数市售变压器，而当某些特殊场合所需变压器的高度超过变压器室区的常规高度，且计量室区的空余空间也无法容纳时，该框架结构的上层架体711与下层架体712可通过高度调节孔73调节下层架体712的层高，从而可调节变压器室区的高度，当调节完毕后再通过多组螺栓螺母74对上、下层架体711和712之间进行限位与安装固定，从而实现该框架结构的高度调节过程。

实施例5

图10～15为本实用新型提供的箱式变电站框架结构的另一优选实施方式，与上述实施例不同的是，该箱式变电站框架结构将实施例1～2的电缆室区分别与高低压开关室区整合，此时该箱式变电站的框架结构包括高压开关室区1’、低压开关室区2’、变压器室区3’，进出高、低压开关室区的电缆可分别置于高压开关室区1’或低压开关室区2’内，故而，此时该箱式变电站配合电缆井使用即可实现电缆的维护。

图10为该箱式变电站框架结构的示意图，如图10所示，高压开关室区1’、低压开关室区2’分别与变压器室区3’和计量室区4’的侧壁相贴，高、低压开关室区(1’，2’)的底面与变压器室区3’的顶面或底面均不齐平但平行；此时，该箱式变电站内的高、低压开关室(1’，2’)与变压器室区3’俯视图与传统的箱式变电站中的目字形结构类似，但仍保留本实用新型的发明要点，是箱式变电站内的各功能室区呈多层分布(通过错层实现，即高低压开关室区与变压器室区不同层)；这样可以进一步简化箱式变电站的结构及体积，尤其是占地面积，适合现下城市供电。

作为进一步较佳的实施方式，如图10和11所示，变压器室区3’上方除设有计量室区4’外，还增设负控室区8’、CT及低压母排室区9’、低压进线开关室区10’和无功补偿室区11’；上述五个功能室区构成一个整体室区，该整体室区位于高、低压开关室区之间且位于变压器室区之上；为了合理分配空间，计量室区4’、负控室区8’、CT及低压母排室区9’构成该整体室区的A区，低压进线开关室区10’和无功补偿室区11’构成该整体室区的B区，A与B成背靠背设计，此时，本实用新型将计量室区4’、负控室区8’、CT及低压母排室区9’、低压进线开关室区10’和无功补偿室区11’合理分配空间位置，在保证该箱式变电站在运转顺畅的前提下，仍能保持较小的体积及占地面积。此外，计量室34上还设置有一观察窗(图中未显示)，工作人员可直接透过该观察窗记录数据。

值得一提的是，发明人针对减小箱式变电站的体积后可能带来的散热问题进行了进一步的研究，独创的对计量室区4’、负控室区8’、CT及低压母排室区9’、低压进线开关室区10’和无功补偿室区11’之间的相对位置关系进行了设计，如图12所示，计量室区4’与负控室区8’相贴，负控室区8’与CT及低压母排室区9’相贴，相应的，低压进线开关室区10’和无功补偿室区11’相贴，但仅CT及低压母排室区9’与低压进线开关室区10’部分相贴，余下不相贴部分C与变压器室区3’相通；发明人在C部分增设至少一个风扇12，位置如图5所示，此时，该箱式变电站内形成一风冷通道13(即C部分)，如图13和14所示，通过风扇12的抽气可实现该箱式变电站内的散热，尤其是变压器室区的散热。此外，为了进一步增加该风冷通道13的通风容积，发明人将无功补偿室区11’适应性的改为阶梯式结构，即将无功补偿室区39内的两排电容设备成高低分布，及该无功补偿室区11’的底壁呈一阶梯状，其中靠近箱式变电站中心区域的底壁略高，即靠近变压器的区域略高，此时可增加风冷通道13的容积，即进一步加强变压器室区3’的散热。

此外，为了便于安装和维护，可将计量室区4’、负控室区8’、CT及低压母排室区9’、低压进线开关室区10’和无功补偿室区11’统一装配或各自装配并运输，在使用地安装装配至箱式变电站内，且可整体更换维护各子功能室区，便捷维护并低成本运输，可通过配合在该框架结构上设置的支脚75实现，如图15所示，安装相应功能室区时，仅需将装配好的功能室区放置支脚75即可完成安装；为保证支撑效果，该支脚75与框架结构的架体71焊接，与实施例4不同的是，此时架体71高度不可调，为一整体结构。

为了稳固该箱式变电站，可在其下方建一地基14，该地基14可采用砖砌结构，不仅用于进出电缆也能更好的防湿防潮并支撑该箱变使用，进出该箱变的高、低压电缆进入该地基14后再进入箱变内。此外，值得一提的是，为了避免城市装配时遇到复杂地下管道结构，而无法安装配套电缆井15的问题，用于维护并存放的多余电缆的电缆井15不位于该箱变的正下方，相应地，可设置在该箱变的四周的任一地下部分，如图16所示，高、低压电缆井各建电缆井15用于放置电缆，如此一来，不仅能有效降低箱式变电站的高度，还便于作业人员对电缆进行日常检修；此外，当安装环境不同时，可适应性的选择将高、低压电缆井15同时位于该箱变的同侧或分别位于该箱变的不同侧。另，该电缆井结构可采用发明人之前如中国专利申请2014102003714或中国专利ZL201420243069.2所示结构。

此时，如图10和11所示，采用此框架结构的箱式变电站由高压开关室1、低压开关室2、变压器室3和计量室4、负控室8、CT及低压母排室9、低压进线开关室10以及无功补偿室11组成，高、低压开关室与变压器室呈错层排布，变压器室与高、低开关室内的线路呈V型，计量室、负控室、CT及低压母排室、低压进线开关室和无功补偿室均位于变压器室的上方，构成一多层配合错层的新型空间结构，使得该箱式变电站的结构更为合理，且可充分散热，形成自然散热，较现有技术的产品具有占地小、体积小、标准化及安全便捷维护的巨大优势。如上述结构，该箱式变电站安装时仅需两个尺寸为800*800*1000的高压和低压电缆井用于与地下电缆连通，无需向下做大型地基基础，减少了施工工作成本且避免了地下湿气侵入箱式变电站内使得各设备受损，大为提高了安装效率和安全性。

实施例6

本实施例与上述实施例的区别在于，在上述实施例的基础上加设了一用于该箱式变电站的壳体16，图17-20为本实施例中箱式变电站的示意图，如图17和18所示：该壳体16为该箱式变电站的外壳，与现有技术中箱式变电站的外壳不同的是，壳体16分为活动连接的上层壳体161和下层壳体162。

作为上层壳体161的一种较佳的实施方式，该上层壳体161为一四侧均可打开的门体1611形式，可通过分别经活页铰接的四扇门体1611及一顶板1612围绕而成，该上层壳体161外套于上述任一结构的箱式变电站及其框架结构外，各门体1611为常闭可加锁状态，可防止非专业人士误开，避免安全事故；当需检测或检修相应的设备时，仅需打开该门体1611以及各功能室区相应的室门(图中未显示)，即可直接了解内部设备的情况，无需人进入站内检修，更为安全便捷；为了充分利用空间，方便技术人员活动，门体1611可采用如图19所示方式向上打开，此外可加设一液压撑杆16111以支撑检修时需打开的门体1611。此外，为了节约材料和保证散热，两侧的门体1611设有通风槽16111，且设有通风槽16111的功能室区无相应的室门，换言之，该壳体的门体1611即为该功能室区的室门，与本实施例中，即为高、低压开关室区的侧室门。

作为顶板1612的一种较佳的实施方式，如图19和20所示，该顶板1612下的功能室区不设置顶壁，换言之，高、低压开关室区(1’，2’)、计量室区4’、负控室区8’、CT及低压母排室区9’、低压进线开关室区10’和无功补偿室区11’无顶壁，这三个室区及变压器室区3’与壳体16相通，为保证散热效果，该顶板1612与框架结构间留有一层空隙16121，以便于排气散热。但为了防止漏雨，该顶板1612应略大于框架结构，并在顶板1612四周设有挡水槽或引流槽，防止雨水进入箱变内。此外，当环境温度较高或需要进一步加强该箱变内的散热时，该顶板1612可在风扇12相对应处开设出风口16122，如图20所示，但仅可透气，雨水通过现有技术的方式实现避雨，在此不做赘述。

作为下层壳体162的一种较佳的实施方式，该下层壳体162具体为一网状壳体162，该网状壳体可随框架结构一并装配，也可在完成该框架结构的装配后，运输至使用地，再进行进一步的焊装；且可根据箱式变电站的工作环境差异，相应的配置防尘防潮网(图中未显示)；此时变压器室可既在该防尘防潮网的保护下相对隔离工作，又可通过该网保持通风维持良好的散热性能。

此外，为了增加该箱式变电站的美观性，环境友好或警示安全作用，如图17所示，壳体16尤其是上层壳体161可作为广告牌配置，该广告牌可选择性的为现有技术中各类广告板，亦可直接由箱式变电站供电，兼作路灯用。

实施例7

此外，为了保证箱式变电站在大为减少自身体积以及占地面积的前提下仍能维持较佳的散热性能，发明人对箱式变电站的变压器31进行了改进。图21-23为油式变压器的结构透视图，如图21所示，变压器31为长方体结构，包括变压器壳体311、变压器油(图中未显示)、工作组件(图中未显示)和散热组件312，变压器油内盛放于壳体311中，工作组件包括铁芯及绕组，散热组件312由散热壁3121及其围绕形成的散热通道3122构成；散热组件312设于变压器壳体311但不与变压器31内部连通。

散热壁3121的横截面为波浪形面，相比较平面形横截面而言，波浪形横截面具有更大的横截面积，与变压器内部的热交换面积亦更大，更有利于散热。散热通道3122的横截面为圆形，便于加工制造。此外，散热组件312的轨迹线为直线型，使得散热组件312整体上呈中空管状。此处需要说明的是散热壁和散热通道的横截面形状并未唯一，而是随相应的变压器的结构进行灵活调整；本实施例中对于该散热组件的散热壁和散热通道的横截面形状的描述并不应视为唯一。

为了充分利用变压器31内部空间，改善变压器31内部自然散热性能，散热通道3122两端同时贯穿变压器31四侧壁中的一对相对侧壁3111和3113，散热组件312以焊接的方式固定安装在侧壁3111和3113上，不与变压器31内部连通。如图11所示，散热组件312对称布置在变压器31内两侧，从上至下均布在处于中间位置的变压器工作组件(图中未显示)两侧，当变压器31处于工作状态下时，其工作组件散发的热量由多组散热组件312吸收并由自然流通的循环空气经散热通道带至外部空气中自然散发，搭配网状结构的壳体8的使用，让变压器室区3’内的空气流动性更强，自然散热效果显著。值得一提的是，本散热系统以空气作为散热介质，充分利用空气在散热通道内循环对流的原理实现自然散热，低碳环保，高效节能，且在不影响箱式变电站主体结构且保证良好自然散热性能的前提下大为减小了变压器的体积，具有十分广阔的应用前景和推广价值。

值得一提的是，由于上述变压器31的工作组件(图中未显示)位于其内部中心区域，导致散热组件312无法从中心区域穿过，只能分布在两侧，在一定程度上降低了变压器31内部的自然散热性能，因此，为了更加充分地利用变压器31的内部空间，增大散热组件与变压器31内部的热交换面积，改善散热效果，发明人在上述变压器散热结构的基础上做出了改进。

如图21所示，在变压器31的相对侧壁3111和3113上对应于变压器31工作组件的区域增设10组对称且均匀分布的散热组件313，每组散热组件313均包括3个由大至小的独立散热组件，每个独立的散热组件均由非平面形散热壁3131及其围绕形成的正方形散热通道3132构成，每组的三个散热组件间隔均匀，其相应轨迹线呈C形且均处于同一竖直平面内，大型散热组件313a处于最外侧，中型散热组件313b处于中间，小型散热组件313c处于最内侧，每组散热组件313的散热通道3132两端同时贯穿变压器31的同一侧壁3111或3113，散热组件313均以焊接的方式固定安装在侧壁3111和3113上，不与变压器31内部连通。散热组件312与散热组件313的配合使用，使得散热系统均布在变压器工作组件(图中未显示)四周，当变压器31处于工作状态下时，其工作组件朝各个方向散发的热量由散热组件312与散热组件313从四周吸收，并由自然流通的循环空气经散热通道带至外部空气中自然散发，在上述变压器的散热结构基础上进一步提升了散热性能，改善了散热效果。

此外，为了更加充分的利用变压器室区3’底部的自然冷空气散热，促进冷空气在变压器室区3’内的循环，进一步改善变压器室区3’内的散热效果，发明人在上述变压器的散热结构基础上对变压器的散热做出了进一步改进。图12为油式变压器的结构透视图，如图22所示，变压器31包括两组散热组件314，其散热通道3141两端分别贯穿侧壁3111和底壁3116以及侧壁3113和底壁3116，由于冷空气多集中在变压器室区3’的底部，故该种布局方式有利于变压器室区3’底部的冷空气同中上部的热空气进行热量交换，散热通道3141的设置使得变压器室内冷热空气得以循环流动，从而可使变压器室区3’内自上而下各部分温度均匀，避免了局部过热现象，极大地提升了变压器31的散热性能，拓宽该紧凑型箱式变电站的适用面。

此外，为了更大地提升该紧凑型箱式变电站的散热性能，更进一步改善散热效果，发明人在上述任一变压器31的基础上对变压器31的散热做出了更进一步改进，具体以图21所示的第一种变压器结构为例进行详细说明。图13为油式变压器的结构透视图，如图23所示，该变压器31与第一种变压器相比，变压器油箱的长度增加，相应的油箱容积增大，故在该变压器的长度不大于箱式变电站的长度的前提下，使得变压器内变压器油增多，从而增加了变压器内部的散热介质，进一步提升了散热性能，改善了散热效果。

为了更好地促进变压器油在变压器31内部的循环流动，增加变压器油与变压器31外部的热交换面积，变压器31上设有两组对称的散热翅315，每组散热翅315均由15个独立散热翅3151构成，各散热翅3151均呈C字形空心结构，分别对称设置于变压器31的相对侧壁3112和3114上，并与变压器31内部连通，变压器油可在各散热翅3151内循环流动，工作组件产生的热量由流动的变压器油带入各散热翅3151中，通过散热翅3151与外部空气进行热交换散热。该种结构的变压器31充分利用了上下多层状箱式变电站中由于高压开关室区(图中未显示)、低压开关室区(图中未显示)的设置而增加的变压器室区3’内的横向空间，亦弥补了因散热组件312和313的设置而导致变压器油减少从而削弱油循环散热的不足，且将空气散热和变压器油散热两种自然散热方式巧妙有机结合，极大地提升了箱式变电站的自然散热性能。

值得一提的是，为了更进一步增加变压器室内的空气流动性，提升变压器室区3’的散热性能，变压器室区3’内还可设置多个风扇(图中未显示)，风扇错落安装在变压器31两侧，鼓风方向与散热通道3122和3132方向一致，可加速散热通道3122和3132内的空气流通速度，显著增加散热效果。

应该值得注意的是，该实施例中所示散热组件的数量及形成的散热通道的管径或横截面积并未唯一，本领域技术人员可在此基础上进行修改或改进，仍视为落入本实用新型提供的技术方案保护范围内。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，本领域的技术人员根据本实用新型的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本实用新型的保护范围。

Claims (82)

1.一种箱式变电站，其特征在于：至少包括高压开关室、低压开关室和变压器室，所述高压开关室与低压开关室的高度相同，高压开关室和低压开关室的高度分别与变压器室的高度不同或相同，且高压开关室、低压开关室和变压器室内的设备线路成M、U或V型。

2.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站的高压开关室、低压开关室和变压器室呈上下多层状分布，且高压开关室、低压开关室和变压器室内的设备线路成M、U或V型。

3.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站的高压开关室与低压开关室的高度相同，高压开关室和低压开关室的高度分别与变压器室的高度不同，且高压开关室、低压开关室和变压器室内的设备线路成M型。

4.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站还可包括计量室和/或电缆室。

5.根据权利要求4所述的箱式变电站，其特征在于：计量室与变压器室连通。

6.根据权利要求4所述的箱式变电站，其特征在于：计量室为高压计量室和/或低压计量室；其中高压计量室为带电区，用于高压开关室进线至变压器室中；相应地，低压计量室作为计量用，并且用于变压器室区出线至低压开关室。

7.根据权利要求6所述的箱式变电站，其特征在于：计量室的高压计量室内设有连接高压开关设备和变压器的高压进线，低压计量室内设有进线总开关和计量设备，电缆室的高压电缆室和低压电缆室中分别设有高压进线和低压出线。

8.根据权利要求6所述的箱式变电站，其特征在于：高压计量室和低压计量室间加设隔板并且分别为高压计量室与低压计量室设置相应室门。

9.根据权利要求4所述的箱式变电站，其特征在于：电缆室为高压电缆室和低压电缆室。

10.根据权利要求9所述的箱式变电站，其特征在于：高压电缆室和低压电缆室分别设置于变压器室的两侧，即高压开关室、低压开关室之下。

11.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：箱式变电站由上至下分为两层，其中上层包括高压开关室和低压开关室，下层包括变压器室。

12.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：箱式变电站中的高压开关室与变压器室、低压开关室与变压器室均呈阶梯式层状分布。

13.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站还包括计量室、负控室、CT及低压母排室、低压进线开关室和无功补偿室。

14.根据权利要求13所述的箱式变电站，其特征在于：计量室、负控室、CT及低压母排室、低压进线开关室和无功补偿室均位于变压室的上方，以及高压开关室和低压开关室之间。

15.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：高压开关室和低压开关室位于同层。

16.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站中的各功能室侧壁不贴合。

17.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：当所述箱式变电站的高压开关室、低压开关室和变压器室呈上下多层分布时，高压开关室的底面与变压器室的顶面、低压开关室的底面与变压器室顶面仅部分贴合或不贴合使得高压开关室与变压器室呈阶梯式排列、低压开关室与变压器室呈阶梯式排列。

18.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：高压开关室的顶面与变压器室的顶面以及分别低压开关室的顶面与变压器室的顶面形成一台阶。

19.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：当所述箱式变电站的高压开关室、低压开关室分别变压器室呈错层分布时，高压开关室、低压开关室的侧壁分别与变压器室的两侧壁相贴合使得高压开关室、低压开关室分别与变压器室呈错层分布。

20.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：高压开关室内设置有高压开关设备，低压开关室内设置有低压补偿设备和低压出线回路，变压器室内设置有变压器。

21.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：进线电缆是从箱式变电站的上方进线，即从空中进线；此时箱式变电站的各设备线路成V型。

22.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站由高压开关室、低压开关室、变压器室和计量室、负控室、CT及低压母排室、低压进线开关室以及无功补偿室组成，高、低压开关室与变压器室呈错层排布，计量室、负控室、CT及低压母排室、低压进线开关室和无功补偿室均位于变压器室的上方。

23.根据权利要求1～22任一所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站还包括一框架结构，框架结构包括一框架式架体和多个隔板和/或面板，由框架式架体和多个隔板和/或面板组合安装而成且将架体内部分隔成多个功能室区，所述功能室区至少包括高压开关室区、低压开关室区和变压器室区，其中高压开关室区、低压开关室区和变压器室区呈上下多层状或错层状分布，且变压器室区位于框架结构的下层。

24.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：高压开关室区、低压开关室区和变压器室区呈上下多层状或错层状分布，且变压器室区位于框架结构的下层。

25.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：框架结构还包括一计量室区，所述计量室区与高压开关室区及低压开关室区位于同层，并设置在高压开关室区与低压开关室区之间。

26.根据权利要求24所述的箱式变电站，其特征在于：框架结构的上层依次为高压开关室区、计量室区和低压开关室区，下层为变压器室区，其中高压开关室区与计量室区的侧壁相贴合，低压开关室区与计量室区的侧壁贴合相拼，高压开关室区、计量室区和低压开关室区的底壁分别与变压器室区的部分顶壁相贴合。

27.根据权利要求26所述的箱式变电站，其特征在于：高压开关室区与计量室区共一侧壁，低压开关室区与计量室区共一侧壁。

28.根据权利要求26所述的箱式变电站，其特征在于：高压开关室区的底壁与变压器室区的部分顶壁为同一隔板，计量室区、低压开关室区的底壁与变压器室区的部分顶壁为同一隔板。

29.根据权利要求26所述的箱式变电站，其特征在于：计量室区与变压器室区相通。

30.根据权利要求28所述的箱式变电站，其特征在于：通过与框架式架体相应功能区活动连接的面板作为门体以区分计量室区和变压器室区。

31.根据权利要求25所述的箱式变电站，其特征在于：计量室区可分为高压计量室区和低压计量室区。

32.根据权利要求31所述的箱式变电站，其特征在于：高压计量室区内设有带电设备，低压计量室区内设有计量设备。

33.根据权利要求31所述的箱式变电站，其特征在于：计量室区的高压计量室区和低压计量室区之间亦增设一隔离件。

34.根据权利要求25所述的箱式变电站，其特征在于：计量室区门体上设置有相应的观察窗。

35.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：箱式变电站的框架结构还包括一电缆室区。

36.根据权利要求35所述的箱式变电站，其特征在于：分设为高压电缆室区和低压电缆室区，高压电缆室区与低压电缆室区分别位于变压器室区的两侧，用于放置变压器室区与高压开关室区间的高压电缆以及变压器室区与低压开关室区间的低压电缆。

37.根据权利要求35所述的箱式变电站，其特征在于：电缆室区可与变压器室区同层。

38.根据权利要求35所述的箱式变电站，其特征在于：电缆室区可与所述箱式变电站的框架结构同高。

39.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：框架结构可通过一高度调节件调整变压器室区的高度。

40.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：当框架结构为两层时，架体分为活动连接的上层和下层架体，上层架体可套接在下层架体上，上、下层架体之间部分重叠，作为预留的调节部分，预留调节部分的高度方向上开有多个间距均匀的通孔，作为高度调节孔，上、下层架体可通过高度调节孔调节下层架体的层高，并通过螺栓螺母实现安装固定。

41.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于高压计量室区与高压开关室区位于同层，低压计量室区与低压开关室区位于同层。

42.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站的框架结构还包括计量室区、负控室区、CT及低压母排室区、低压进线开关室区和无功补偿室区。

43.根据权利要求42所述的箱式变电站，其特征在于：计量室区、负控室区、CT及低压母排室区、低压进线开关室区和无功补偿室区这五个功能室区构成一个整体室区，所述整体室区位于高、低压开关室区之间且位于变压器室区之上。

44.根据权利要求42所述的箱式变电站，其特征在于：计量室区、负控室区和CT及低压母排室区与低压进线开关室区和无功补偿室区成背靠背。

45.根据权利要求42所述的箱式变电站，其特征在于：计量室区与负控室区相贴，负控室区与CT及低压母排室区相贴，低压进线开关室区和无功补偿室区相贴。

46.根据权利要求45所述的箱式变电站，其特征在于：CT及低压母排室区与低压进线开关室区部分相贴，余下不相贴部分与变压器室区相通。

47.根据权利要求46所述的箱式变电站，其特征在于：不相贴部分增设至少一个风扇。

48.根据权利要求42所述的箱式变电站，其特征在于：无功补偿室区适应性的改为阶梯式结构，即将无功补偿室区内的两排电容设备成高低分布，及所述无功补偿室区的底壁呈一阶梯状，其中靠近箱式变电站中心区域的底壁较高。

49.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：架体上还设有多个支脚。

50.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：箱式变电站内的各功能设备与框架结构为活动连接。

51.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：框架结构可根据需求增加相应的隔板和/或面板以实现增加相应的功能室区。

52.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：箱式变电站或框架结构中的各功能室或功能室区间相贴的功能室壁简化为同一室壁。

53.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：框架结构的框架式架体采用方管或圆管拼接而成，具体可在安装时现场切割和或焊接、或紧固而得。

54.根据权利要求23所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站的框架结构外设一壳体，所述壳体分为活动连接的上层壳体和下层壳体。

55.根据权利要求54所述的箱式变电站，其特征在于：所述上层壳体为一四侧均可打开的门体形式，可通过分别经活页铰接的四扇门体及一顶板围绕而成。

56.根据权利要求54所述的箱式变电站，其特征在于：所述上层壳体外套于上述任一结构的箱式变电站及其框架结构外，各门体为常闭可加锁状态。

57.根据权利要求54所述的箱式变电站，其特征在于：两侧的门体设有通风槽，且设有通风槽的功能室区无相应的室门。

58.根据权利要求55所述的箱式变电站，其特征在于：顶板下的功能室区不设置顶壁。

59.根据权利要求55所述的箱式变电站，其特征在于：顶板应略大于框架结构，并在顶板四周设有挡水槽或引流槽。

60.根据权利要求55所述的箱式变电站，其特征在于：所述顶板可在风扇相对应处开设出风口。

61.根据权利要求54所述的箱式变电站，其特征在于：下层壳体为一网状壳体。

62.根据权利要求54所述的箱式变电站，其特征在于：壳体作为广告牌配置。

63.根据权利要求55所述的箱式变电站，其特征在于：上层壳体作为广告牌配置。

64.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站还包括散热组件，散热组件至少为一个，设于变压器的外壁上但不与变压器内部连通。

65.根据权利要求64所述的箱式变电站，其特征在于：所述散热组件设于油式变压器内。

66.根据权利要求64所述的箱式变电站，其特征在于：所述散热组件包括一散热壁和由散热壁围绕形成的散热通道。

67.根据权利要求64所述的箱式变电站，其特征在于：散热通道两端同时贯穿变压器四侧壁中的一对相对侧壁，即不相连的两侧壁；或顶壁和底壁；或侧壁和底壁；或同一侧壁；或以上任意一种以上的组合。

68.根据权利要求64所述的箱式变电站，其特征在于：散热通道与变压器底壁平行且贯穿变压器四侧壁中的一对相对侧壁，即不相连的两侧壁；或散热通道与变压器侧壁平行且贯穿变压器的顶壁和底壁。

69.根据权利要求64所述的箱式变电站，其特征在于：所述散热组件增设一辅助散热通道贯穿侧壁。

70.根据权利要求69所述的箱式变电站，其特征在于：所述辅助散热通道可通过弯折两端使之成非直线型。

71.根据权利要求64所述的箱式变电站，其特征在于：变压器油箱的长度大于现有变压器油箱。

72.根据权利要求64所述的箱式变电站，其特征在于：变压器油箱的长度大于现有变压器油箱，厚度小于现有变压器油箱。

73.根据权利要求66所述的箱式变电站，其特征在于：散热壁的横截面为非平面。

74.根据权利要求66所述的箱式变电站，其特征在于：散热壁的横截面为波浪形面。

75.根据权利要求66所述的箱式变电站，其特征在于：散热壁的横截面包括弧形波浪形面和多边形波浪形面。

76.根据权利要求66所述的箱式变电站，其特征在于：散热通道的横截面包括非封闭式横截面或封闭式横截面。

77.根据权利要求66所述的箱式变电站，其特征在于：散热通道的横截面选自矩形、菱形、圆形、椭圆形、三角形、梯形、六边形、八边形或十二边形。

78.根据权利要求66所述的箱式变电站，其特征在于：散热通道的横截面的形状优选矩形、菱形、圆形或六边形。

79.根据权利要求65所述的箱式变电站，其特征在于：所述油式变压器外设多个散热翅，散热翅与变压器油箱内部相通。

80.根据权利要求79所述的箱式变电站，其特征在于：散热翅对称安装在油式变压器两侧壁上。

81.根据权利要求64所述的箱式变电站，其特征在于：变压器室内还可设置多个风扇，风扇错落安装在变压器室两侧，鼓风方向与各散热组件的散热通道方向一致。

82.根据权利要求1所述的箱式变电站，其特征在于：所述箱式变电站的下方建一地基。