CN211183086U - 一种35kV预装式风力发电用箱式变电站 - Google Patents

Abstract

一种35kV预装式风力发电用箱式变电站，箱体一端为高压进线室，另一端为变压器和低压室，高压侧保护元件含35kV真空断路器，其包括一竖立的六面体框架竖立在箱体一端，其一面的上部设有真空断路器本体、下部设有接地开关，另一面设有隔离开关；隔离开关操作杆固定轴和接地开关操作杆固定轴可回转地支承在框架的前后面上并上下排列，各操作杆的一端分别固定在接地开关操作杆固定轴及隔离开关操作杆固定轴上，转动接地开关操作杆固定轴及隔离开关操作杆固定轴则带动接地开关操作杆和隔离开关操作杆操作接地开关和隔离开关动作。本实用新型结构紧凑布置合理，断路器将隔离开关、接地开关和连锁装置集成为一体，减少了设备外形尺寸和占地面积。

Description

一种35kV预装式风力发电用箱式变电站

技术领域

本实用新型涉及一种箱式变电站，尤其是涉及一种35kV预装式风力发电用箱式变电站。

背景技术

目前，国内的陆上35kV预装式风力发电用箱式变电站的主要类型有两种，分别为组合式变压器和高压/低压预装式箱式变电站，其高压侧保护元件分别为油浸式负荷开关+35kV全范围熔断器和35kV真空负荷开关-熔断器组合。

然而，由于风场多位于荒漠或人烟稀少之地，对外通讯条件较差，如何建立远程监控系统以强化风场管理、提升效率，成为风电继续往前迈进之一大挑战。35kV预装式风力发电用箱式变电站的35kV侧保护元件的保护性能升级、智能化升级及远程测控的升级变得十分迫切。

与此对应的箱变的保护性能、远程测量、远程控制、远程故障排除的需求变得越来越广泛。由于原来箱变中使用高压元件油浸式负荷开关+35kV全范围熔断器和真空负荷开关熔断器组合都不具备远程测量、远程控制、远程故障排除的条件且保护性能存在局限性。因此，目前箱变的高压方案转变为采用35kV真空断路器。

但，采用该方案后，由于现有的35kV真空断路器体积比较大，使得预装式箱式变电站的外形尺寸及基础占地面积大幅增加，既大幅增加了成本不便于运输，也对制造单位、业主推广35kV真空断路器在预装式风力发电用箱式变电站的应用造成不利的影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种35kV预装式风力发电用箱式变电站，其结构紧凑布置合理，所采用的35kV真空断路器将隔离开关、接地开关和连锁装置集成为一体，减少了设备外形尺寸和占地面积，且运行时能提供全面的保护、远程测量、远程控制及远程故障排除等功能。

解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种35kV预装式风力发电用箱式变电站，其特征是：所述箱体的一端为高压进线室，另一端为变压器和低压室分处两侧，高压进线室的高压侧保护元件含35kV真空断路器；所述的35kV真空断路器包括一竖立的六面体框架，相对箱体横向(对本身来说是前后向)地竖立在所述箱体一端；六面体框架朝向箱体中间一面的上部设有水平排列的三相真空断路器本体、下部设有对应的三相接地开关，朝向箱体端的一面设有对应的三相隔离开关；水平的隔离开关操作杆固定轴和接地开关操作杆固定轴可回转地支承在框架的前后面上并上下排列，各接地开关和隔离开关的操作杆的一端分别固定在接地开关操作杆固定轴及隔离开关操作杆固定轴上，转动接地开关操作杆固定轴及隔离开关操作杆固定轴则带动接地开关操作杆和隔离开关操作杆操作接地开关和隔离开关动作，伸出框架前面的接地开关操作杆固定轴头及隔离开关操作杆固定轴头上分别固定有相互直接啮合的齿轮副；连锁机构(现有技术)设在所述框架的前面，其上分别开有接地开关和隔离开关的操作孔对应分别伸出齿轮副的接地开关操作杆固定轴头及隔离开关操作杆固定轴头；在所述连锁机构的下方的框架前面，设有真空断路器机构箱(现有技术)，其上设有真空断路器分闸按钮和合闸按钮。

所述的隔离开关包括：两个固定在所述框架上、且上下对应的上下端子；一个上端水平铰接在所述上端子前端的导电杆，其下摆时下端可连接到所述下端子上；连杆，两端分别端铰接在所述隔离开关的操作杆的另一端和导电杆背后的中部。

如此真空断路器本体、隔离开关、接地开关和连锁装置全部连接为一个整体放置并于高压进线室内。

所述的高压进线室设有面对着35kV真空断路器前面的观察窗。

本实用新型体积比现有的(隔离开关、真空断路器、接地开关使用铜母线连接在一起，连锁装置与隔离开关、真空断路器、接地开关通过连锁杆连接在一起)的方式要小，放置于箱变的高压进线室内，减少了箱变的高压进线室的尺寸从而减少箱变整体尺寸。

本实用新型还可以通过设置微机保护装置、高压电流互感器、高压电压互感器配合35kV真空断路器实现对箱变的全面保护(三段式过流保护、过负荷保护、反时限过流保护、差动保护、过电压保护、低电压保护)。微机保护装置设置有交流变换插件(电流变换器和电压变换器)通过连接电缆与高压电流互感器和高压电压互感器相连，通过采集交流电流5A和交流电压100V信号由交流变换插件转换为弱电信号，再由CPU插件进行计算从而作出三段式过流保护、过负荷保护、反时限过流保护、差动保护、过电压保护、低电压保护等保护动作。

通过设置不间断电源提供箱变监控单元断电后持续供电，实现对35kV真空断路器和低压断路器的远程分、合操作，对变压器油温、高低压三相电流和电压进行测量，对35kV真空断路器和低压断路器的分、合状态和故障状态进行监控，对变压器压力释放、油位异常、瓦斯气体异常、箱变门位置异常进行监控。不间断电源内置2节12V/9AH电池，通过交-直-交转换模块提供持续供电，与箱变监控单元通过连接电缆进行连接。箱变监控单元内设置开入插件、信号插件、人机对话插件、CPU插件，通过连接电缆与35kV真空断路器、低压断路器、变压器油温表、电流互感器、电压互感器、变压器压力释放阀、变压器油位计、变压器瓦斯继电器、箱变门行程开关连接，通过开入插件、信号插件接收信号，CPU插件计算后通过人机对话插件对35kV真空断路器和低压断路器进行远程操作。从而实现对箱变远程测量、远程控制及远程故障排除的功能。

对比现有方案本实新型的优点：

1.由于采用了新型35kV真空断路器，在高压断路器分断时有明显的可见断开点(在高压进线室外可以通过观察窗进行观察)确保隔离开关后不带电保证操作人员人身安全；

2.由于采用了新型35kV真空断路器,可以与微机保护装置配合快速分断故障电流，其保护值可以根据现场系统情况进行调整以及设置差动保护等多种保护配置，避免了采用高压熔断器保护时的局限性，更有效地保护变压器和风电机组的安全，避免了真空负荷开关熔断器组合更换熔丝麻烦；

3.该断路器将操作机构集成在断路器本体中，其操作和连锁(包括隔离开关、真空断路器、接地开关之间的操作和连锁)均在断路器本体上完成，无需另外安装连锁操作机构，免却连锁机构的安装调试问题,极大的提高了其可靠性。

有益效果：本实用新型结构紧凑、布置合理、可减少设备外形尺寸和占地面积，运行时保护全面、可远程操作、远程测量、远程监控、智能化程度高、可靠性高。

附图说明

图1a是本实用新型的预装式箱式变电站主视示意图；

图1b是本实用新型的预装式箱式变电站俯视示意图；

图2a是本实用新型的预装式箱式变电站三维立体示意图；

图2b是本实用新型的预装式箱式变电站三维立体开门示意图；

图3是现有的预装式箱式变电站布置示意图；

图4a是本实用新型的35kV真空断路器结构主视示意图；

图4b是图4a的俯视示意图；

图4c是图4a的左视示意图；

图4d是图4c的分闸示意图；(接地示意图)

图5是本实用新型的预装式箱式变电站一次系统图。

图中附图标记：

1-预装式风力发电用箱式变电站，11-高压进线室，12-变压器，13-低压室2-35kV真空断路器，21-六面体框架，22-真空断路器本体，23-接地开关，24-隔离开关，25-隔离开关操作杆，26-接地开关操作杆固定轴，27-隔离开关操作杆固定轴，28-连锁机构，29-真空断路器机构箱，30-观察窗。

具体实施方式

参见图1a至图5，为本实用新型的预装式风力发电用箱式变电站实施例。

箱式变电站1箱体的一端为高压进线室11，另一端为变压器12和低压室13分处两侧，高压进线室11的高压侧保护元件含35kV真空断路器2。

35kV真空断路器包括：一竖立的六面体框架21，相对箱体横向(对本身来说是前后向)地竖立在箱体一端；六面体框架21朝向箱体中间一面的上部设有水平排列的三相真空断路器本体22、下部设有对应的三相接地开关23，朝向箱体端的一面设有对应的三相隔离开关24；水平的隔离开关操作杆固定轴27和接地开关操作杆固定轴26可回转地支承在框架的前后面上并上下排列，各接地开关和隔离开关的操作杆的一端分别固定在接地开关操作杆固定轴26及隔离开关操作杆固定轴27上.

转动接地开关操作杆固定轴及隔离开关操作杆固定轴则带动接地开关操作杆和隔离开关操作杆操作接地开关和隔离开关动作，伸出框架前面的接地开关操作杆固定轴头及隔离开关操作杆固定轴头上分别固定有相互直接啮合的齿轮副。

连锁机构为现有技术，设在所述框架的前面，其上分别开有接地开关和隔离开关的操作孔对应分别伸出齿轮副的接地开关操作杆固定轴头及隔离开关操作杆固定轴头。

在所述连锁机构的下方的框架前面，设有现有技术的真空断路器机构箱，其上设有真空断路器分闸按钮和合闸按钮。

所述的隔离开关包括：两个固定在所述框架上、且上下对应的上下端子；一个上端水平铰接在所述上端子前端的导电杆，其下摆时下端可连接到所述下端子上；连杆，两端分别端铰接在所述隔离开关的操作杆的另一端和导电杆背后的中部。

箱体高压进线室设有面对着35kV真空断路器前面的观察窗30。

Claims (3)

1.一种35kV预装式风力发电用箱式变电站，其特征是：箱体的一端为高压进线室，另一端为变压器和低压室分处两侧，高压进线室的高压侧保护元件含35kV真空断路器；所述的35kV真空断路器包括一竖立的六面体框架，相对箱体横向地竖立在所述箱体一端；六面体框架朝向箱体中间一面的上部设有水平排列的三相真空断路器本体、下部设有对应的三相接地开关，朝向箱体端的一面设有对应的三相隔离开关；水平的隔离开关操作杆固定轴和接地开关操作杆固定轴可回转地支承在框架的前后面上并上下排列，各接地开关和隔离开关的操作杆的一端分别固定在接地开关操作杆固定轴及隔离开关操作杆固定轴上，转动接地开关操作杆固定轴及隔离开关操作杆固定轴则带动接地开关操作杆和隔离开关操作杆操作接地开关和隔离开关动作，伸出框架前面的接地开关操作杆固定轴头及隔离开关操作杆固定轴头上分别固定有相互直接啮合的齿轮副；连锁机构设在所述框架的前面，其上分别开有接地开关和隔离开关的操作孔对应分别伸出齿轮副的接地开关操作杆固定轴头及隔离开关操作杆固定轴头；在所述连锁机构的下方的框架前面，设有真空断路器机构箱，其上设有真空断路器分闸按钮和合闸按钮。

2.根据权利要求1所述的35kV预装式风力发电用箱式变电站，其特征是：所述的隔离开关包括：两个固定在所述框架上、且上下对应的上下端子；一个上端水平铰接在所述上端子前端的导电杆，其下摆时下端可连接到所述下端子上；连杆，两端分别端铰接在所述隔离开关的操作杆的另一端和导电杆背后的中部。

3.根据权利要求1或2所述的35kV预装式风力发电用箱式变电站，其特征是：所述的高压进线室设有面对着35kV真空断路器前面的观察窗。

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