CN217823788U - 一种预装式变电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预装式变电站，包括：低压柜和壳体；所述壳体包括收容所述低压柜的低压室；所述低压柜为户外柜，所述低压室为框架结构。本方案的低压柜采用户外柜，可单独户外环境使用，无需额外增加防护；壳体对应位置(即低压室)采用框架结构，与现有的围设密闭结构相比，避免围设的外壳占用空间，从而能够增大低压柜的有效利用尺寸，利于内部开关的最大化排布，降低成本。

Description

一种预装式变电站

技术领域

本实用新型涉及变电设备技术领域，特别涉及一种预装式变电站。

背景技术

光伏发电用变电站，又称箱式变电站，通常通过集装箱实现汇流、升压、环网等设备即低压柜、变压器、环网柜等设备的预装式集成。为满足海运要求，提高运输效率，降低运输成本，集装箱通常为标准的海运集装箱。随着光伏行业的不断发展，为降低变电站的成本，并且受制于海运标准集装箱外形尺寸限制，变电站的容量越来越大，空间利用率越来越高。

变电站中的低压柜，主要由支路开关、框架断路器组成，支路开关和组串式逆变器交流输出连接，并和框架断路器连接，实现低压交流电汇流。低压柜中支路开关的路数决定了变电站的容量。通常变压站中设置低压室，低压室由焊接隔墙、焊接顶、可开闭门围设的密闭空间，低压室中安装有若干低压柜，围设的低压室对内部低压柜提供户外使用防护。

但低压室围设的外壳占用了一定空间，限制了低压柜的有效利用尺寸，不利于内部开关的最大化排布，且围设的外壳成本较高。此外，低压室内部设置有多个低压柜，不利于低压柜的安装以及彼此之间的连接。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种预装式变电站，能够更有效利用低压侧空间。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种预装式变电站，包括：低压柜和壳体；

所述壳体包括收容所述低压柜的低压室；

所述低压柜为户外柜，所述低压室为框架结构。

优选地，所述低压柜包括：柜体和门体；

所述柜体设置有操作面，所述门体安装于所述操作面，且所述门体暴露于所述框架结构。

优选地，还包括：设置于所述壳体内的变压器；

所述柜体还设置有非操作面，所述柜体通过所述非操作面与所述变压器电连接。

优选地，所述操作面包括：第一操作面、第二操作面和第三操作面；

所述第一操作面与所述非操作面相对，所述第二操作面和所述第三操作面分别位于所述第一操作面的两侧；

所述门体包括：安装于所述第一操作面的第一面门体，安装于所述第二操作面的第二面门体，和安装于所述第三操作面的第三面门体。

优选地，所述第一操作面包括：第一区域和第二区域，所述第一面门体包括：第一对开门和第二对开门；

所述第一对开门安装于所述第一区域，所述第二对开门安装于所述第二区域。

优选地，所述柜体内设置有塑壳断路器和框架断路器；

所述塑壳断路器包括：设置于所述第一区域的第一塑壳断路器，设置于所述第二区域的第二塑壳断路器，设置于所述第二操作面的第三塑壳断路器，和设置于所述第三操作面的第四塑壳断路器；

所述框架断路器包括：设置于所述第一区域的第一框架断路器，和设置于所述第二区域的第二框架断路器。

优选地，所述第一塑壳断路器和所述第三塑壳断路器分别与所述第一框架断路器电连接，所述第二塑壳断路器和所述第四塑壳断路器分别与所述第二框架断路器电连接；

或者，所述第一塑壳断路器的第一层和所述第二塑壳断路器的第一层构成第一层塑壳断路器，所述第一层塑壳断路器和所述第三塑壳断路器分别与所述第一框架断路器电连接；所述第一塑壳断路器的第二层和所述第二塑壳断路器的第二层构成第二层塑壳断路器，所述第二层塑壳断路器和所述第四塑壳断路器分别与所述第二框架断路器电连接；

或者，所述第一塑壳断路器的第一层和所述第二塑壳断路器的第一层构成第一层塑壳断路器，所述第一层塑壳断路器和所述第四塑壳断路器分别与所述第一框架断路器电连接；所述第一塑壳断路器的第二层和所述第二塑壳断路器的第二层构成第二层塑壳断路器，所述第二层塑壳断路器和所述第三塑壳断路器分别与所述第二框架断路器电连接。

优选地，所述门体设置有用于对所述柜体散热的热交换器。

优选地，所述热交换器为逆流式热交换器，所述热交换器设置有外循环进风口和外循环出风口，所述柜体内部设置有内循环出风口和内循环进风口，所述外循环进风口和外循出风口的气流流向与所述内循环出风口和内循环进风口的气流流向相反。

优选地，还包括：环网柜，所述环网柜设置于所述壳体的中压配电室内；

所述环网柜为户内柜，所述中压配电室为围设密闭结构；或者，所述环网柜为户外柜，所述中压配电室为框架结构。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的预装式变电站，低压柜采用户外柜，壳体对应位置采用框架结构，可最大化利用低压侧空间，且有效降低成本；开关正面、左侧面、右侧面三面排布，充分利用正面、左侧面、右侧面可操作面，开关数量最大化排布；门上设置热交换器，有利于柜体内部热量散热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的预装式变电站的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的低压柜正面(隐藏门体)结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的低压柜左侧面(隐藏门体)结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的低压柜右侧面(隐藏门体)结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的低压柜的轴测结构示意图。

其中，1为低压柜；11为第一操作面，111为第一区域，112为第二区域，113为第一层塑壳断路器，114为第二层塑壳断路器，115为第一对开门，116为第二对开门，12为第二操作面，121为第二面门体，13为第三操作面，131为第三面门体；

2为变压器，3为环网柜，4为壳体；

51为第一塑壳断路器，52为第二塑壳断路器，53为第三塑壳断路器，54为第四塑壳断路器；

61为第一框架断路器，62为第二框架断路器；

7为热交换器，8为连接铜排。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的预装式变电站，包括：低压柜1和壳体4，其结构可以参照图1所示；

其中，壳体4包括收容低压柜1的低压室；

低压柜1为户外柜，即具有防护结构，无需由壳体4围设防护；则低压室为框架结构，即不再围设密闭。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的预装式变电站，其低压柜1采用户外柜，可单独户外环境使用，无需额外增加防护；壳体4对应位置(即低压室)采用框架结构，与现有的围设密闭结构相比，避免围设的外壳占用空间，从而能够增大低压柜1的有效利用尺寸，利于内部开关的最大化排布，降低成本。

作为优选，低压柜1包括：柜体和门体；

其中，该柜体设置有操作面，门体安装于操作面，且门体暴露于低压室的框架结构。即户外柜采用门体作为防护结构，使内部开关密闭，可单独户外环境使用，便于直接开门检修等操作。

本实用新型实施例提供的预装式变电站，还包括：设置于壳体4内的变压器2，其结构可以参照图1所示；

柜体还设置有非操作面，柜体通过非操作面与变压器2电连接。具体可以为通过连接铜排8，即连接铜排8一端和变压器2电连接，一端和低压柜1电连接。

进一步的，操作面包括：第一操作面11、第二操作面12和第三操作面13，其结构可以参照图2-图4所示；

其中，第一操作面11与非操作面相对，第二操作面12和第三操作面13分别位于第一操作面11的两侧；即本方案的开关三面排布，充分利用各可操作面，使开关数量最大化排布，增加变电站的容量；

门体包括：安装于第一操作面11的第一面门体，安装于第二操作面12的第二面门体121，和安装于第三操作面13的第三面门体131，其结构可以参照图5所示。可以理解的是，壳体4的相应位置应设计可开闭门。

具体的，第一操作面11包括：第一区域111和第二区域112，在本方案中，第一区域111靠近第二操作面12，第二区域112靠近第三操作面13；第一面门体包括：第一对开门115和第二对开门116；

如图5所示，第一对开门115安装于第一区域111，第二对开门116安装于第二区域112，便于维护和内部开关排布。

作为优选，柜体内设置有电连接的塑壳断路器(即支路开关)和框架断路器，其结构可以参照图2-图4所示；

其中，塑壳断路器包括：设置于第一区域111的第一塑壳断路器51，设置于第二区域112的第二塑壳断路器52，设置于第二操作面12的第三塑壳断路器53，和设置于第三操作面13的第四塑壳断路器54；

框架断路器包括：设置于第一区域111的第一框架断路器61，和设置于第二区域112的第二框架断路器62。本方案将多套塑壳断路器和框架断路器设置于同一低压柜内，提高了集成度，避免现有技术中设置多个低压柜，解决不便安装和连接的问题。

在本实施例中，第一塑壳断路器51和第三塑壳断路器53分别与第一框架断路器61电连接，第二塑壳断路器52和第四塑壳断路器54分别与第二框架断路器62电连接；

或者，第一塑壳断路器51和第二塑壳断路器52分别为高低设置的多层；第一塑壳断路器51的第一层和第二塑壳断路器52的第一层构成第一层塑壳断路器113，第一层塑壳断路器113和第三塑壳断路器53分别与第一框架断路器61电连接；第一塑壳断路器51的第二层和第二塑壳断路器52的第二层构成第二层塑壳断路器114，第二层塑壳断路器114和第四塑壳断路器54分别与第二框架断路器62电连接；

或者，第一塑壳断路器51的第一层和第二塑壳断路器52的第一层构成第一层塑壳断路器113，第一层塑壳断路器113和第四塑壳断路器54分别与第一框架断路器61电连接；第一塑壳断路器51的第二层和第二塑壳断路器52的第二层构成第二层塑壳断路器114，第二层塑壳断路器114和第三塑壳断路器53分别与第二框架断路器62电连接。即本方案可实现多种电连接形式，可根据现场情况灵活调整。

进一步的，门体设置有用于对柜体散热的热交换器7，以满足低压柜1密闭结构的需求。

作为优选，热交换器7为逆流式热交换器，热交换器7设置有外循环进风口71和外循环出风口72，柜体内部设置有内循环出风口91和内循环进风口92，外循环进风口71和外循出风口72的气流流向与内循环出风口91和内循环进风口92的气流流向相反，在换热器芯体处进行热交换实现散热。

本实用新型实施例提供的预装式变电站，还包括：环网柜3，其结构可以参照图1所示，该环网柜3设置于壳体4的中压配电室内；

其中，环网柜3为户内柜，中压配电室为围设密闭结构；或者，环网柜3为户外柜，即具有防护结构，无需由壳体4围设防护，则中压配电室为框架结构，即不再围设密闭，以避免围设的外壳占用空间。

下面结合完整实施例对本方案作进一步介绍：

本实用新型提供一种预装式变电站，包括低压柜1、变压器2、环网柜3以及壳体4。所述的低压柜1为户外柜，可单独户外环境使用，无需额外增加防护，低压柜1正面、左侧面、右侧面均为操作面，此三面均设置可开闭铰链门，正面设置对开铰链门。正面操作面区域(即第一操作面11)分为正面左半区域(即第一区域111)和正面右半区域(即第二区域112)。左半区域设置有多个第一塑壳断路器51，所述的多个第一塑壳断路器5呈两层排布，第一塑壳断路器51上侧设置有第一框架断路器61。所述的右半区域设置有多个第二塑壳断路器52，所述的多个第二塑壳断路器52呈两层排布，第二塑壳断路器52上侧设置有第二框架断路器62。所述的左半区域、右半区域的两层塑壳断路器分别对应高度相同，所述的第一框架断路器61、第二框架断路器62高度相同。所述的左侧面操作面(即第二操作面12)设置有多个第三塑壳断路器53，多个第三塑壳断路器53呈至少两层排布，即两层排布、三层排布等。所述的右侧面操作(即第三操作面13)面设置有多个第四塑壳断路器54，多个第四塑壳断路器54呈至少两层排布，即两层排布、三层排布等。

所述的正面左半区域的第一塑壳断路器51、左侧面操作面的第三塑壳断路器53通过线缆或铜排和第一框架断路器61电连接。所述的正面右半区域的第二塑壳断路器52、右侧面操作面的第四塑壳断路器54通过线缆或铜排和第二框架断路器62电连接。

此外，其他实施案例中，所述的正面操作面的第一层塑壳断路器113(左半区域第一层塑壳断路器、右半区域第一层塑壳断路器)、左侧面操作面的第三塑壳断路器53亦可通过线缆或铜排和第一框架断路器61电连接。所述的正面操作面第二层塑壳断路器114(左半区域第二层塑壳断路器、右半区域第二层塑壳断路器)、右侧侧面操作面的第四塑壳断路器54亦可通过线缆或铜排和第二框架断路器62电连接。

其他实施案例中，所述的正面操作面的第一层塑壳断路器113(左半区域第一层塑壳断路器、右半区域第一层塑壳断路器)、右侧面操作面的第四塑壳断路器54亦可通过线缆或铜排和第一框架断路器61电连接。所述的正面操作面第二层塑壳断路器114(左半区域第二层塑壳断路器、右半区域第二层塑壳断路器)、左侧侧面操作面的第三塑壳断路器53亦可通过线缆或铜排和第二框架断路器62电连接。

所述的低压柜正面对开门(即第一面门体)上分别设置热交换器7，用于对低压柜散热，所述的热交换器7为逆流式热交换器。所述的逆流式热交换器在低压柜外部设置有外循环进风口71、外循环出风口72，在低压柜内部设置有内循环进风口92、内循环出风口91。所述的外循环气流流向、内循环气流流向相反，在换热器芯体处进行热交换实现散热。

所述的热交换器亦可设置在左侧面门体(即第二面门体121)、右侧面门体(即第三面门体131)上。所述的左侧操作面、右侧操作面对应位置需设置内循环进风口、出风口。

所述的变压器2可为欧变，油浸式变压器，变压器绕组浸入油箱油中，通过绝缘油进行绝缘并作为冷却介质。油箱外侧设置有片散散热。

所述的环网柜3为SF6气体绝缘CCV环网柜或CV环网柜，V为进线柜、C为出线柜。所述的环网柜可为户内柜，亦可为户外柜。

所述的低压柜1、变压器2、环网柜3固定于所述壳体4内部实现预装集成。为满足海运要求，所述壳体4可为标准海运集装箱尺寸，如20尺标准集装箱尺寸。所述的低压柜1为户外柜，所述的变压器2可户外使用，因此所述壳体4在低压柜1、变压器2安装空间处为框架式结构，无需额外防护。所述的环网柜3为户内柜时，所述壳体对应位置需围设密闭空间实现对环网柜的户外使用防护，所述壳体4在环网柜侧端面需设置可开闭的端门，用于环网柜的安装及操作维护。所述的环网柜3为户外柜时，所述壳体4在对应位置可为框架结构。

所述的低压柜1和变压器2通过连接铜排8实现电连接，即连接铜排8一端和变压器电连接，一端和低压柜电连接。连接铜排8和低压柜电连接位置为第一框架断路器61输出端子、第二框架断路器62输出端子，即第一框架断路器61、第二框架断路器62通过连接铜排8和变压器2电连接，实现各自汇集的低压电流输入至变压器2。所述的变压器2和环网柜3通过中压线缆实现电连接。

所述低压柜1中每一路塑壳断路器和组串式逆变器交流输出电连接，实现组串式逆变器输出的低压交流电向所述低压柜输入，通过对应框架断路器汇流，并通过连接铜排输入变压器。变压器将低压交流电升压为高压交流电，通过环网柜实现光伏发电并网。

综上所述，本实用新型实施例公开了一种预装式变电站，其低压柜采用户外低压柜，开关正面、左侧面、右侧面三面排布，充分利用正面、左侧面、右侧面可操作面，开关数量最大化排布；正面开关两层排布、侧面开关至少两层排布。正面左半区域开关、左侧面开关和第二框架断路器电连接，正面右半区域开关、右侧面开关和第二框架断路器电连接；正面第1层开关、左侧面开关和第二框架断路器电连接，正面第二层开关、右侧面开关和第二框架断路器电连接；正面第一层开关、右侧面开关和第一框架断路器电连接，正面第二层开关、左侧面开关和第二框架断路器电连接；低压柜正面门上或侧面门上设置热交换器，有利于柜体内部热量散热；壳体对应低压柜区域为框架结构，当环网柜为户外柜时，壳体整体为框架结构，可最大化利用低压侧空间，且有效降低成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种预装式变电站，其特征在于，包括：低压柜(1)和壳体(4)；

所述壳体(4)包括收容所述低压柜(1)的低压室；

所述低压柜(1)为户外柜，所述低压室为框架结构。

2.根据权利要求1所述的预装式变电站，其特征在于，所述低压柜(1)包括：柜体和门体；

所述柜体设置有操作面，所述门体安装于所述操作面，且所述门体暴露于所述框架结构。

3.根据权利要求2所述的预装式变电站，其特征在于，还包括：设置于所述壳体(4)内的变压器(2)；

所述柜体还设置有非操作面，所述柜体通过所述非操作面与所述变压器(2)电连接。

4.根据权利要求3所述的预装式变电站，其特征在于，所述操作面包括：第一操作面(11)、第二操作面(12)和第三操作面(13)；

所述第一操作面(11)与所述非操作面相对，所述第二操作面(12)和所述第三操作面(13)分别位于所述第一操作面(11)的两侧；

所述门体包括：安装于所述第一操作面(11)的第一面门体，安装于所述第二操作面(12)的第二面门体(121)，和安装于所述第三操作面(13)的第三面门体(131)。

5.根据权利要求4所述的预装式变电站，其特征在于，所述第一操作面(11)包括：第一区域(111)和第二区域(112)，所述第一面门体包括：第一对开门(115)和第二对开门(116)；

所述第一对开门(115)安装于所述第一区域(111)，所述第二对开门(116)安装于所述第二区域(112)。

6.根据权利要求5所述的预装式变电站，其特征在于，所述柜体内设置有塑壳断路器和框架断路器；

所述塑壳断路器包括：设置于所述第一区域(111)的第一塑壳断路器(51)，设置于所述第二区域(112)的第二塑壳断路器(52)，设置于所述第二操作面(12)的第三塑壳断路器(53)，和设置于所述第三操作面(13)的第四塑壳断路器(54)；

所述框架断路器包括：设置于所述第一区域(111)的第一框架断路器(61)，和设置于所述第二区域(112)的第二框架断路器(62)。

7.根据权利要求6所述的预装式变电站，其特征在于，所述第一塑壳断路器(51)和所述第三塑壳断路器(53)分别与所述第一框架断路器(61)电连接，所述第二塑壳断路器(52)和所述第四塑壳断路器(54)分别与所述第二框架断路器(62)电连接；

或者，所述第一塑壳断路器(51)的第一层和所述第二塑壳断路器(52)的第一层构成第一层塑壳断路器(113)，所述第一层塑壳断路器(113)和所述第三塑壳断路器(53)分别与所述第一框架断路器(61)电连接；所述第一塑壳断路器(51)的第二层和所述第二塑壳断路器(52)的第二层构成第二层塑壳断路器(114)，所述第二层塑壳断路器(114)和所述第四塑壳断路器(54)分别与所述第二框架断路器(62)电连接；

或者，所述第一塑壳断路器(51)的第一层和所述第二塑壳断路器(52)的第一层构成第一层塑壳断路器(113)，所述第一层塑壳断路器(113)和所述第四塑壳断路器(54)分别与所述第一框架断路器(61)电连接；所述第一塑壳断路器(51)的第二层和所述第二塑壳断路器(52)的第二层构成第二层塑壳断路器(114)，所述第二层塑壳断路器(114)和所述第三塑壳断路器(53)分别与所述第二框架断路器(62)电连接。

8.根据权利要求2-6任意一项所述的预装式变电站，其特征在于，所述门体设置有用于对所述柜体散热的热交换器(7)。

9.根据权利要求8所述的预装式变电站，其特征在于，所述热交换器(7)为逆流式热交换器，所述热交换器(7)设置有外循环进风口(71)和外循环出风口(72)，所述柜体内部设置有内循环出风口(91)和内循环进风口(92)，所述外循环进风口(71)和外循环出风口(72)的气流流向与所述内循环出风口(91)和内循环进风口(92)的气流流向相反。

10.根据权利要求5所述的预装式变电站，其特征在于，还包括：环网柜(3)，所述环网柜(3)设置于所述壳体(4)的中压配电室内；

所述环网柜(3)为户内柜，所述中压配电室为围设密闭结构；或者，所述环网柜(3)为户外柜，所述中压配电室为框架结构。

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