CN205753131U - 一种户外紧凑型智能变电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力系统的中压电气设备领域，尤其是一种户外柱上紧凑型智能变电站。针对现有柱上开关、变压器、熔断器等零散分布，带来的集成度低、运行维护不方便等问题，提出了一种全新的解决方案，将柱上高低压电器设备进行了一体化、组合式的结构设计。配电变压器上面安装有高压开关柜，配电变压器低压侧正面装有低压柜；配电变压器高压进线端设有高压套管，所述高压套管外部是柔性固体绝缘层，高压套管内部有梅花触头和高压螺杆，高压开关柜下部设有高压母联座，高压母联座内有静触头与梅花触头配合。其中高压开关柜采用气箱密封、六氟化硫气体绝缘、表面屏蔽技术，充分保障人身安全和设备的运行安全。

Description

一种户外紧凑型智能变电站

技术领域

本实用新型属于中压电气设备领域，尤其涉及一种户外紧凑型智能变电站。

背景技术

我国的配电网中，还存在大量的柱上开关设备。特别是农村10kV配电网中，由柱上高压开关、柱上高压跌落式熔断器、高压避雷器、柱上变压器、低压配电箱等组成变电站系统是配电网的主要供电方式。该系统中的设备零散分布在柱上高台，电气设备裸露在空气中，导致设备锈蚀、老化和易受外力破坏等问题难以解决。带电导体裸露在空气中，造成带电作业不便，故障频发，且安全隐患多。配电变压器运行的安全性、可靠性差，同时运行和维护工作环境复杂，技术难度高。使用电缆连接模式，需要安装肘型接头，同时还需要为安装多预留电缆长度。电缆连接模式满足了柔性连接的需要，但增加了成本和安装空间。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种户外紧凑型智能变电站，以解决现有技术中柱上开关设备元器件种类多、零散分布带来的集成度低、运行维护不方便等问题。本发明的主要构思是：户外紧凑型智能变电站采用一体化、组合式的结构设计，其中高压开关柜采用气箱密封、六氟化硫气体绝缘、表面屏蔽技术，充分保障人身安全和设备的运行安全。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种户外紧凑型智能变电站，包括配电变压器1、高压开关柜8、低压柜11，其特征在于：配电变压器1上面安装有高压开关柜8，配电变压器1低压侧正面装有低压柜11；配电变压器1高压进线端设有高压套管2，所述高压套管2外部是柔性固体绝缘层，高压套管2内部有梅花触头6和高压螺杆7，高压开关柜8下部设有高压母联座9，高压母联座9内有静触头与梅花触头6配合。配电变压器1顶部有支撑槽钢4，支撑槽钢4上有导向螺杆3。配电变压器1低压侧设有低压套管5，低压套管5内部的静触头与低压柜11的低压母线铜排12相连。

配电变压器1为10kV或20kV电压等级的干式变压器，优选非晶合金干式变压器（空载节能效果好，可节能70%），也可以是油绝缘变压器。配电变压器1框架为钢结构，强度高，是户外紧凑型智能变电站结构的核心。配电变压器1的顶部焊接（或螺栓固定）有2条平行的支撑槽钢4，其间距与高压开关柜8底座的宽度相适应。每条支撑槽钢4的上面有2个导向螺杆3。高压开关柜8底座开有与导向螺杆3匹配的安装孔。导向螺杆3的作用是保证高压套管2和高压母联座9的精确对接，高压套管2外部是柔性固体绝缘层与高压母联座9过盈配合，实现电气绝缘和密封的作用。高压母联座9内有静触头插入梅花触头6，梅花触头6的紧箍弹簧保证了有效电气连接。高压套管2外部是柔性固体绝缘层形变量和梅花触头6位移量与导向螺杆3配合解决了高压开关柜安装时的公差问题，保证了高压进线的安全。高压套管2外面套有电流互感器10，解决了高压端的电流信号采集，同时不占用高压开关柜8内部空间和变压器内部空间。

高压开关柜8内部有气箱，气箱内充绝缘气体，优选六氟化硫绝缘气体。气箱内装有高压开关和熔断器。高压开关柜8内部还装有高压开关的操动机构、避雷器、高压PT和智能保护装置。高压开关柜8柜体上有高压开关的操动机构上有合闸（合闸储能）操作拉杆，接地合闸操作拉杆和接地分闸操作拉杆以及对应的合闸、分闸、接地、合闸储能、熔断器脱扣状态显示装置和各种状态相对应的继电器。上述操作拉杆上设有圆环，用于手动操作。操作人员可通过智能保护装置遥控操作高压开关合闸、分闸、接地，也可以利用操作杆上的挂钩拉操作杆上的圆环实现高压开关合闸、分闸、接地操作。高压PT、电流互感器10、状态继电器为智能保护装置提供了必要的电气监测信号。高压开关柜采用气箱密封、六氟化硫气体绝缘、表面屏蔽技术，充分保障人身安全和设备的运行安全。

低压柜11固定在配电变压器1低压侧正面。低压柜11设有母线室、进线室、电容室、计量室、自动化室。配电变压器1的低压出线通过低压套管5连接到铜排12进入低压柜11的母线室。进线室上方有隔离开关，出线开关通过铜母排连接到隔离开关13，隔离开关操作杆15和分合闸操作杆14连接，人可通过拉杆在柜外拉动分合闸操作杆14进行分合闸操作，在分合闸操作杆14顶上装有分合闸指示指针16，指示分合闸。带操作机构的出线开关17和出线开关操作孔及指示18连接。电容室19在低压柜11中下部，上方有刀熔开关20，刀熔开关操作杆和分合闸操作杆14连接，人可通过拉杆在柜外拉动分合闸操作杆14进行分合闸操作，在分合闸操作杆顶上装有分合闸指示指针16，指示分合闸。和刀熔开关20通过铜排连接的有智能低压电力补偿装置21。计量室22在低压柜11右中部，内装电能表24。计量室下方为自动化室23，内装自动化模块25。

户外紧凑型智能变电站安装在四根电线杆26的之间，距离地平面大概有2米处将安装横单30固定，安装横单30要求水平，将户外紧凑型智能变电站整体吊起，坐落在安装横单30上，并固定。高压开关柜8左侧设有进线电缆套管29，用高压柜进线电缆27和进线电缆接头28将进线电缆套管29及架空高压电线连接好。

户外紧凑型智能变电站还有一另种组装方式，低压柜11与变压器1前后排列，低压柜11与变压器1顶部设有一块固定平板36，将户外智能高压柜 8吊起，直落在固定平板36上，通过固定螺丝35将高压开关柜8固定在变压器顶部，同时，将高压开关柜8后部出线套管31与电缆接头33连接，电缆接头33再和电缆34连接，然后与变压器1后部的变压器高压接头37连接，最后将防水罩32用固定，组装成户外紧凑型智能变电站。

采用了上述方案，本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1、通过改变户外变压器套管结构及布置，把变压器，高压柜，低压柜连成一起集合一体化，体积大大减少，并减少施工的工程量。同时户外紧凑型智能变电站以原有的配电变压器为安装基准，降低了高压开关的安装高度，利于运行和维护人员的操作，降低了工作强度。

2、变压器高压套管和高压柜连接为全绝缘全密封连接，无高压裸露部分，提高安全性。

3、变压器低压套管直接和低压柜铜排连接，无低压带电部位裸露且不需要电缆连接。

附图说明

附图1是本实用新型的户外变压器高压套管剖面图。

附图2是本实用新型的户外紧凑型智能变电站正视图。

附图3是本实用新型的户外紧凑型智能变电站内部示意图。

附图4是本实用新型的户外紧凑型智能变电站低压柜侧面剖视图。

附图5是本实用新型的户外紧凑型智能变电站的右视图。

附图标号：配电变压器1、高压套管2、导向螺杆3、支撑槽钢4、低压套管5、梅花触头6、高压螺杆7、高压开关柜8、高压母联座9、电流互感器10、低压柜11、低压铜排12、隔离开关13、分合闸操作杆14、隔离开关操作杆15、分合闸指示指针16、 出线开关17 、出线开关操作孔及指示18、 电容室19 、刀熔开关20 、智能低压电力补偿装置21 、计量室22、自动化室23 、电能表 24 、自动化模块25 、电线杆26、高压柜进线电缆27、进线电缆接头28、进线电缆套管29、安装横单30、出线套管31、防水罩32、电缆接头33、连接电缆34、固定螺丝35、固定平板36、变压器高压接头37。

具体实施方式

以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本实用新型的公开、应用或用途。下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1：

如图2所示的户外紧凑型智能变电站，由核心由高压开关柜8、低压柜11、配电变压器1组成。户外紧凑型智能变电站组装时，低压柜11与配电变压器1前后排列，配电变压器1低压侧面和低压柜11通过螺栓连接，配电变压器1顶部焊接2条平行的支撑槽钢4每条支撑槽钢4的上面有2个导向螺杆3（如图1），高压开关柜8通导向螺杆3和配电变压器1连接固定完成组装。

高压开关柜8内部有气箱，气箱内充绝缘气体，优选六氟化硫绝缘气体。气箱内装有高压开关和熔断器。高压开关柜8内部还装有高压开关的操动机构、避雷器、高压PT和智能保护装置。高压开关柜8柜体上有高压开关的操动机构上有合闸（合闸储能）操作拉杆，接地合闸操作拉杆和接地分闸操作拉杆以及对应的合闸、分闸、接地、合闸储能、熔断器脱扣状态显示装置和各种状态相对应的继电器。上述操作拉杆上设有圆环，用于手动操作。操作人员可通过智能保护装置遥控操作高压开关合闸、分闸、接地，也可以利用操作杆上的挂钩拉操作杆上的圆环实现高压开关合闸、分闸、接地操作。高压PT、电流互感器10、状态继电器为智能保护装置提供了必要的电气监测信号。高压开关柜采用气箱密封、六氟化硫气体绝缘、表面屏蔽技术，充分保障人身安全和设备的运行安全。

如图3所示，低压柜11固定在配电变压器1低压侧正面。低压柜11设有母线室、进线室、电容室、计量室、自动化室。如图4所示配电变压器1的低压出线通过低压套管5连接到铜排12进入低压柜11的母线室。进线室上方有隔离开关，出线开关通过铜母排连接到隔离开关13，隔离开关操作杆15和分合闸操作杆14连接，人可通过拉杆在柜外拉动分合闸操作杆14进行分合闸操作，在分合闸操作杆14顶上装有分合闸指示指针16，指示分合闸。带操作机构的出线开关17和出线开关操作孔及指示18连接。电容室19在低压柜11中下部，上方有刀熔开关20，刀熔开关操作杆和分合闸操作杆14连接，人可通过拉杆在柜外拉动分合闸操作杆14进行分合闸操作，在分合闸操作杆顶上装有分合闸指示指针16，指示分合闸。和刀熔开关20通铜排连接的有智能低压电力补偿装置21。计量室22在低压柜11右中部，内装电能表24。计量室下方为自动化室23，内装自动化模块25。

高压开关柜8与变压器1左侧的进线电缆套管29，用进线电缆接头28和高压柜进线电缆27连接起来，在四根电线杆26的之间，距离地平面大概有2米处将安装横单30固定，安装横单30要求水平，将户外紧凑型智能变电站整体吊起，坐落在安装横单30上，将低压柜11与变压器1底部的槽钢，通过紧固件安装在安装横单30上并固定，固定完毕，户外紧凑型智能变电站架空安装完毕。

实施例2：

如图4所示的户外紧凑型智能变电站，核心由高压开关柜8、低压柜11、配电变压器1组成。配电变压器1取消高压套管2并用堵头封住高压开关柜8下部的高压母联座9。组装时，低压柜11与配电变压器1前后排列，低压柜11与配电变压器1顶部设有一块固定平板36，将高压开关柜8吊起，直落在固定平板36上，通过固定螺丝35将高压开关柜8固定在顶部，同时，将高压开关柜8后部出线套管31与配电变压器1后部的配电变压器高压接头37，用连接电缆接头33和连接电缆34连接起来，连接完后将防水罩32用固定，组成户外紧凑型智能变电站的核心部分。其余同实施例1。本实施例主要解决了变压器不能加装顶部套管2的情况下，在变压器上方集成高压开关柜的连接方式，实现了变电站的小型化。

Claims (4)

1.一种户外紧凑型智能变电站，包括配电变压器（1）、高压开关柜（8）、低压柜（11），其特征在于：配电变压器（1）上面安装有高压开关柜（8），配电变压器（1）低压侧正面装有低压柜（11）；配电变压器（1）高压进线端设有高压套管（2），所述高压套管（2）外层是柔性固体绝缘层，高压套管（2）内部有梅花触头（6）和高压螺杆（7），高压套管（2）外面套有电流互感器（10）；高压开关柜（8）下部设有高压母联座（9），高压母联座（9）内有静触头与梅花触头（6）配合。

2.如权利要求1所述的一种户外紧凑型智能变电站，其特征在于：配电变压器（1）顶部有支撑槽钢（4），支撑槽钢（4）上有导向螺杆（3），配电变压器（1）低压侧设有低压套管（5），低压套管（5）内部的静触头与低压柜（11）的低压母线铜排（12）相连。

3.如权利要求1所述的一种户外紧凑型智能变电站，其特征在于：高压开关柜（8）内部有气箱，气箱内充绝缘气体，气箱内装有高压开关和熔断器；高压开关柜（8）内部还装有高压开关的操动机构、避雷器、高压PT和智能保护装置；高压开关柜（8）柜体上有高压开关的操动机构上有合闸操作拉杆，接地合闸操作拉杆和接地分闸操作拉杆以及对应的合闸、分闸、接地、合闸储能、熔断器脱扣状态显示装置和状态相对应的继电器，操作拉杆上设有圆环。

4.如权利要求1所述的一种户外紧凑型智能变电站，其特征在于：所述低压柜（11）设有母线室、进线室、电容室、计量室、自动化室，配电变压器（1）的低压出线通过低压套管（5）连接到铜排（12）进入低压柜11的母线室，进线室上方有隔离开关（13），出线开关（17）通过铜母排连接到隔离开关（13），隔离开关操作杆（15）和分合闸操作杆（14）连接，人可通过拉杆在柜外拉动分合闸操作杆（14）进行分合闸操作，在分合闸操作杆（14）顶上装有分合闸指示指针（16），指示分合闸；带操作机构的出线开关（17）和出线开关操作孔及指示（18）连接；电容室（19）在低压柜（11）中下部，上方有刀熔开关（20），刀熔开关操作杆和分合闸操作杆（14）连接，人可通过拉杆在柜外拉动分合闸操作杆（14）进行分合闸操作，在分合闸操作杆顶上装有分合闸指示指针（16），指示分合闸；和刀熔开关（20）通铜排连接的有智能低压电力补偿装置（21）；计量室（22）在低压柜（11）右中部，内装电能表（24）；计量室下方为自动化室（23），内装自动化模块（25）。