變電站的製作方法

2023-08-04 08:31:01 2

專利名稱：變電站的製作方法
技術領域：
變電站
技術領域：
本實用新型涉及電力系統，特別是涉及一種用於升降電壓的箱式變電站。背景技術：
所謂變電站，即是用於改變電壓的設備。為了把發電廠發出來的電能輸送到較遠的地方，必須把電壓升高，變為高壓電，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來完成。變電站的主要設備是開關和變壓器。按規模大小不同，稱為變電站、 變電所、配電室等。目前已有的風力發電廠配套的箱式變電站有兩種，一是組合式箱式變電站，即美式箱變，第二種是歐式箱變。但現有的歐式箱變與常規的箱變在外形結構及布置方式都相近，包括變壓器也類似，基本的功能相同，都是利用風力發電的40. 5kV智能預裝箱式變電站，通過升壓系統完成風電的低壓到高壓的轉換，最後併入電網。也就是風力發電機組發出的0. 69kV無固定頻率的三相交流電，通過變頻器形成0. 69kV, 50Hz的三相交流電，通過風電機組控制器將交流電大部分通過風電專用40. 5kV智能預裝箱式變電站的低壓斷路器接入升壓變壓器，升壓變壓器把0. 69kV升壓為40. 5kV，再通過40. 5kV真空負荷開關及熔斷器組合電器接入輸電網。同時，將另一小部分交流電通過變電站中的控制變壓降為0. 38kV，作為開關及斷路器的控制以及智能控制設備所需電源。其中高壓部分還配置了避雷器及帶電顯裝置等。由於現有變電站的低壓部分，高壓部分以及變壓部分為「目，，字形排列，或叫「一」 字型排列。這樣的結構，體積較大，需要較大安置空間以及長途運輸成本高，並且變電站的變壓器設置在箱體內部，散熱性差。

實用新型內容基於此，有必要提供一種結構更為緊湊且散熱性能更好的箱式變電站。一種變電站，其包括箱體、低壓設備、高壓設備、變壓設備、低壓接線端子和高壓接線端子；所述低壓設備和所述高壓設備分別設置於所述箱體內，所述變壓設備設置於所述箱體外，並位於所述低壓設備和所述高壓設備的同一側，與所述低壓設備和所述高壓設備二者同相鄰，三者形成「品」字型結構；所述低壓設備用於低壓電能的傳輸和控制，所述高壓設備用於高壓電能的傳輸和控制，所述變壓設備分別通過所述低壓接線端子和所述高壓接線端子與所述低壓設備和所述高壓設備電氣連接，所述變壓設備用於所述低壓設備和所述高壓設備之間的高低電壓的轉換和傳送。在優選的實施例中，所述箱體隔離出低壓室和高壓室兩個獨立的隔室，所述低壓設備和所述高壓設備分別設置於所述低壓室和所述高壓室。在優選的實施例中，所述低壓接線端子和所述高壓接線端子設置於所述箱體內， 並分別位於所述低壓設備和所述高壓設備面向所述變壓設備的一側。在優選的實施例中，所述變電站還包括一網孔狀防護罩，用於遮罩所述變壓設備。[0010]在優選的實施例中，所述高壓接線端子位於所述箱體內，並相對所述箱體底部傾斜設置。在優選的實施例中，所述箱體的底部開設有用於維護人員進出的人孔，所述人孔包括供人進出的開口和用於遮蓋所述開口的蓋板。在優選的實施例中，所述箱體相對遠離的兩側分別開設有與所述低壓設備和所述高壓設備對應的，且可以開合的室門，用於所述低壓設備和所述高壓設備的維護。在優選的實施例中，所述低壓設備、所述高壓設備和所述變壓設備相對所述箱體的底部形成「品」字型結構。上述變電站，通過所述低壓設備、所述高壓設備和所述變壓設備三者的「品」字形排列布置，縮減了所述變電站所需的體積。還由於所述變壓設備設置在箱體之外，又縮減了所述變電站的體積。從而使得所述變電站的結構更為緊湊，既降低了成本，且便於安置，又方便運輸。同時，所述變壓設備設置在所述箱體之外的設計，可提高變壓設備的散熱效率。

圖1為一實施例的變電站底部透視結構示意圖；圖2為圖1所示變電站之低壓部分一側透視結構示意圖；圖3為圖1所示變電站之高壓部分一側透視結構示意圖；圖4為圖1所示變電站背面透視結構示意圖；圖5為另一實施例的變電站高壓部分一側透視結構示意圖。
具體實施方式為了解決變電站體積較大，不易安置和運輸以及散熱性能不佳的問題，提出了一種緊湊型且散熱好的變電站。如圖1所示，其為一實施例的變電站10的底部透視結構示意圖。變電站10包括 箱體100、低壓設備200、高壓設備300，變壓設備400、防護罩500、低壓接線端子602和高壓接線端子604。箱體100用於收容低壓設備200和高壓設備300，箱體100隔離出低壓室102和高
壓室104兩個獨立隔室。低壓設備200設置於低壓室102中，用於低壓電能的傳輸和控制。高壓設備300設置於高壓室104中，用於高壓電能的傳輸和控制。如此，低壓設備 200和高壓設備300相互隔開，互不影響，以防止一部分故障而損傷其他部分。變壓設備400上設有散熱片402，均設置於箱體100之外，並位於低壓設備200和高壓設備300的同一側，與低壓設備200和高壓設備300 二者同相鄰，相對箱體100的底部 106形成「品」字型結構。變壓設備400用於低壓設備200和高壓設備300之間的高低電壓的轉換和傳送。如變壓設備400接收低壓設備200傳送的低壓電能，將其轉換成高壓電能， 並傳送給高壓設備300，以便於長距離線路的電能傳送。或變壓設備400接收高壓設備300 傳送的高壓電能，將其轉換成低壓電能，並傳送給低壓設備200，以便於日常生產和生活的電能使用。請同時參閱圖2、圖3和圖4，防護罩500為網狀罩體，用於遮罩變壓設備400。由於變電站10通常安置在室外，甚至山區野外，防護罩500可保護變壓設備400不受沙石的衝擊及牛羊的蹭刮。低壓接線端子602和高壓接線端子604分別設置在箱體100的低壓室102和高壓室104內部，並安置在靠近變壓設備400的一側。本實施例中，低壓接線端子602為三相四線呈「L」形並水平放置，距箱體100的底部106有1500mm。高壓接線端子604為高壓瓷套管端子，以相對箱體100的底部106傾斜60°安置在箱體100的底部106上。低壓接線端子602用於低壓設備200和變壓設備400的電路連接，以進行低壓電能的傳輸。高壓接線端子604用於高壓設備300和變壓設備400的電路連接，以進行高壓電能的傳輸。另外，箱體100中低壓室102的底部106上還開設有人孔108，即包括用於維護時維修人員進出的開口和遮蓋開口的蓋板。低壓室102和高壓室104相對遠離的兩側分別設有可以開合的室門110、112，為低壓室102和高壓室104內低壓設備200和高壓設備300的維修和維護提供方便。上述變電站10通過低壓設備200、高壓設備300變壓設備400三者的「品」字形排列布置，縮減了變電站10所需的體積。又因為低壓接線端子602和高壓接線端子604位於同一側面，以及高壓接線端子604相對箱體100的底部106傾斜設置，進一步縮減了變電站 10的體積。還因為變壓設備400設置在箱體100之外，又縮減了變電站10的體積。從而使得變電站10的結構更為緊湊，既降低了成本，且便於安置，又方便運輸。變壓設備400設置在箱體100之外的設計，還能提高變壓設備400上散熱片402的散熱效率。下面以上述變電站10用於風能發電為例作進一步介紹。高壓設備300包括一臺成套高壓開關櫃加一組加大爬距的絕緣子及連接母排組成。櫃內裝獨立的集隔離開關與接地開關於一體的真空負荷開關及熔斷器組合電器，開關帶電動操作機構。此外還裝有一組避雷器606及兩套帶電顯示裝置。避雷器606安裝在箱體100內的上部，即遠離底部106。 開關櫃具備聯鎖要求。母排採用銅質母排，所有外露導體(除接地銅排以外)用絕緣熱縮套密封，接頭部分也用絕緣熱縮接頭。高壓室104內加裝電磁鎖，當40. 5kV側帶電時室門112 不能打開。高壓設備300與風電場集電線路有明顯可見斷開點，在變壓設備400故障時，可在本條集電線路不停電情況下，打開高壓負荷開關、斷開隔離開關以檢修變壓設備400。在集電線路不停電情況安全方便地更換高壓熔斷器。採用專配風電負荷開關的高壓熔斷器， 熔斷器熔斷後觸發撞擊器，通過一套連杆機構可以直接分斷負荷開關。低壓設備200包括一臺固定式開關櫃、EPS (Emergency Power Supply)不間斷電源、電池以及連接母排等組成。開關櫃內裝有框架斷路器、刀熔開關、控制器、電流互感器等主要元件。斷路器相間加裝絕緣隔板，斷路器引出線接頭處也加裝絕緣護套。二次控制保護信號接線及監控裝置等集中裝在一個小配電箱內。變壓設備400採用彈性散熱器並在變壓器頂部安裝油枕404、壓力釋放閥、瓦斯繼電器、溫控表以及無勱磁調壓分接開關。針對風電場高雷暴的特點，變壓設備400線圈兩端必須採用靜電屏。由於風電場在高海拔條件，紫外線較強，所有戶外設備必須考慮防止紫外線輻射， 本箱體100表面塗防紫外線漆。[0036]為充分利用自然通風散熱，還考慮到風電場高潮溼，施工間斷灰塵大的特點，設有自動溫控裝置及加熱除溼防凝露裝置，同時還設計了防護等級和防塵結構。所有門內部均安裝密封條，所有電纜進出口都採取密封措施，防止雨和灰塵等從大門及電纜孔處進入箱體100內部。箱體100包括頂蓋，箱體骨架、門、牆板、底座及其它附件。箱體100的外殼採用優質複合板材料(厚度不小於50mm)並經防腐處理，表面覆蓋層有牢固的附著力，並均勻一致。箱體100具有防凝露和防黴菌的功能，並能滿足高溫和高溼度環境防腐蝕要求。利用不同主立面顏色的鋁合金邊條、邊角和包角嵌線整齊。箱體 100的四角採用圓弧形鋁合金包角。頂蓋採用雙層結構，內置隔熱材料以防止熱輻射。頂蓋的傾斜度不小於5°，並裝設防雨簷。箱體100的骨架由型鋼焊接而成，並進行防鏽處理，所有部件都有足夠的強度，能承受起吊、運輸、安裝、地震及運行時短路所引起的電動力而不致損壞。箱體100牆壁內外光滑平整，箱體100內沒有型鋼突出，箱體100外不見鉚接和焊
接等情況。箱體100的所有外露金屬件均進行防鏽處理，並噴塗耐久的防護漆。箱體100的門、窗和通風口設防塵和防小動物進入的細鋼絲網和防滲/漏雨水的密封膠條和毛條。箱體100的內壁隔板為金屬材料，其色彩與內部電器設備顏色協調，金屬構件也進行防鏽處理和噴塗防護層。箱體100內設凝露控制和溫度控制，保證內部元件不發生凝露。加熱器電源線採用高溫線連接。請參閱圖5，其為另一實施例的變電站20的高壓部分一側透視結構示意圖。變電站20相對於上述變電站10的不同之處在於變電站20中的避雷器704安裝在箱體700內的底部702上，並通過高壓線纜706引出箱體700之外。高壓接線端子710則抬高設置，即安置在遠離箱體700的底部702的位置。本實施例子中，取消大爬距絕緣子及絕緣防水墊。 高壓隔離開關、熔斷器、真空負荷開關及接地開關等抬高或者倒裝即可。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種變電站，其包括箱體、低壓設備、高壓設備、變壓設備、低壓接線端子和高壓接線端子；所述低壓設備和所述高壓設備分別設置於所述箱體內，所述低壓設備用於低壓電能的傳輸和控制，所述高壓設備用於高壓電能的傳輸和控制，所述變壓設備分別通過所述低壓接線端子和所述高壓接線端子與所述低壓設備和所述高壓設備電氣連接，所述變壓設備用於所述低壓設備和所述高壓設備之間的高低電壓的轉換和傳送；其特徵在於所述變壓設備設置於所述箱體外，並位於所述低壓設備和所述高壓設備的同一側，與所述低壓設備和所述高壓設備二者同相鄰，三者形成「品，，字型結構。
2.根據權利要求1所述的變電站，所述箱體隔離出低壓室和高壓室兩個獨立的隔室， 所述低壓設備和所述高壓設備分別設置於所述低壓室和所述高壓室內。
3.根據權利要求1所述的變電站，所述低壓接線端子和所述高壓接線端子設置於所述箱體內，並分別位於所述低壓設備和所述高壓設備面向所述變壓設備的一側。
4.根據權利要求1所述的變電站，其還包括一網孔狀防護罩，用於遮罩所述變壓設備。
5.根據權利要求1所述的變電站，所述高壓接線端子位於所述箱體內，並相對所述箱體底部傾斜設置。
6.根據權利要求5所述的變電站，所述高壓接線端子安裝於所述箱體的底部。
7.根據權利要求5所述的變電站，所述高壓接線端子與所述箱體的底部形成60°傾斜。
8.根據權利要求1所述的變電站，所述箱體的底部開設有用於維護人員進出的人孔， 所述人孔包括供人進出的開口和用於遮蓋所述開口的蓋板。
9.根據權利要求1所述的變電站，所述箱體相對遠離的兩側分別開設有與所述低壓設備和所述高壓設備對應的，且可以開合的室門，用於所述低壓設備和所述高壓設備的維護。
10.根據權利要求1所述的變電站，所述低壓設備、所述高壓設備和所述變壓設備相對所述箱體的底部形成「品」字型結構。
專利摘要一種變電站，其包括箱體，所述箱體收容有分別用於低高壓電能傳送和控制的低壓設備和高壓設備；所述變電站還包括位於箱體之外且分別通過低壓接線端子和高壓接線端子與所述低壓設備和高壓設備電氣連接變壓設備，所述變壓設備用於所述低壓設備與高壓設備之間的高低電壓轉換，所述低壓設備、高壓設備以及變壓設備三者形成「品」字型結構。上述變電站通過「品」字形排列布置，以及變壓設備的外設縮減了所述變電站的體積，從而使得變電站的結構更為緊湊，既降低了成本，且便於安置，又方便運輸，還提高了變壓設備的散熱效率。
文檔編號H02B7/00GK202231331SQ20112034625
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者吳奕, 陳代忠 申請人:泰豪科技(深圳)電力技術有限公司