專利名稱：35kv智能箱式變電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)輸變電裝置，特別是一種具有封閉結(jié)構(gòu)的箱式變電站。
目前我國變電站建設(shè)有以下三種模式第一種，一、二次設(shè)備全室外模式，即一次高壓設(shè)備采用水泥桿金屬架構(gòu)布置，二次設(shè)備就近一次設(shè)備布置，變電站無房、無電纜溝、無人值守。這種模式的缺點(diǎn)是a)現(xiàn)場控制，保護(hù)整定值整定不方便；b)控制器要求密封性高；c)機(jī)箱及一次設(shè)備容易銹蝕，設(shè)備壽命短；d)設(shè)備運(yùn)行可靠性差。第二種，一次室外、二次室內(nèi)模式，即一次設(shè)備室外水泥桿金屬架構(gòu)布置，二次系統(tǒng)室內(nèi)組屏。該模式的缺點(diǎn)是建筑面積增加，占地面積大；電纜溝及電纜較多，投資增大。第三種，一次、二次設(shè)備均在室內(nèi)，即除35KV側(cè)一次設(shè)備采用室外布置外，其余一次設(shè)備均放置在室內(nèi)。該模式的缺點(diǎn)是基建任務(wù)重，施工周期長且復(fù)雜，變電站造價(jià)非常高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠工廠化生產(chǎn)的具有可移動(dòng)的封閉結(jié)構(gòu)的智能箱式變電站，以提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，降低變電站造價(jià)，縮小占地面積、縮短建設(shè)周期。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的35KV智能箱式變電站，包括35KV一次，二次設(shè)備、主變壓器、10KV一次、二次設(shè)備，其特征是，采用箱式結(jié)構(gòu)35KV一次設(shè)備、主變壓器露天安裝于箱外，35KV二次設(shè)備和10KV一次、二次設(shè)備安裝在一個(gè)密封、恒溫的變電箱內(nèi)；變電箱箱體的結(jié)構(gòu)為框架構(gòu)成箱體的骨架，箱頂、側(cè)板、箱門與框架采用緊固連接件連接，中間加粘密封條，箱頂、側(cè)板、箱門為雙層密封結(jié)構(gòu)，中間充填有高強(qiáng)度聚胺脂材料；箱內(nèi)中間為人行通道，通道地板將箱體分為上下兩層，人行通道兩側(cè)為單元真空開關(guān)柜，單元與單元之間有防護(hù)隔板隔開，單元開向人行通道一側(cè)安裝有玻璃門，單元的外側(cè)為側(cè)板；每個(gè)單元設(shè)置有一次系統(tǒng)設(shè)備安裝支架和二次系統(tǒng)設(shè)備安裝抽屜，箱體上還裝有自動(dòng)空調(diào)器、穿墻套管及起吊鉤；10KV一次系統(tǒng)在箱內(nèi)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，設(shè)置有主進(jìn)單元、電容器單元、站變電源單元、遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元、出線單元；箱內(nèi)一次系統(tǒng)連接采用封閉母線結(jié)構(gòu)，置于人行通道下面；10KV斷路器選用ZN28-10室內(nèi)型真空開關(guān)，結(jié)構(gòu)和本體一體化斷路器；操作機(jī)構(gòu)適用交流220V彈簧操作機(jī)構(gòu)，合閘能量為220V/3A，分閘能量為220V/2.5A；選用高質(zhì)量PT、CT，準(zhǔn)確級次0.2/10P10；站變選用D10-20/10型單相站變，容量為20KVA；二次控制保護(hù)系統(tǒng)采用單元抽屜式結(jié)構(gòu)，就近安裝在相應(yīng)的一次系統(tǒng)單元真空開關(guān)柜內(nèi)；每個(gè)控制器裝到一個(gè)抽屜中，和外部端子聯(lián)系采用2-3個(gè)航空插頭；二次系統(tǒng)采用分層分布網(wǎng)絡(luò)及單元結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)分層為主控層、鏈接層和執(zhí)行層；主控層包括網(wǎng)管機(jī)及通道；鏈接層指RTU遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備；執(zhí)行層包括安裝在相應(yīng)一次單元上的多種控制保護(hù)器；主變壓器控制保護(hù)選用變壓器自動(dòng)控制保護(hù)器；電容控制保護(hù)選用電容自動(dòng)控制保護(hù)器；10KV出線控制保護(hù)選用重合器自動(dòng)控制保護(hù)器；系統(tǒng)工作電源采用交流220V且以在線UPS電源為后盾；計(jì)量選用脈沖電度表裝于相應(yīng)單元真空開關(guān)柜內(nèi)；遠(yuǎn)動(dòng)選擇TD196箱站微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置。
本實(shí)用新型的目的還可以下述方式實(shí)現(xiàn)一次系統(tǒng)35KV側(cè)設(shè)備選用進(jìn)線刀閘、35KV真空斷路器或SF6斷路器或油斷路器。
主變35KV側(cè)采用熔絲保護(hù)，熔絲前端選用35KV負(fù)荷開關(guān)，作為遠(yuǎn)方投切使用，但負(fù)荷開關(guān)不允許切斷故障電流。
箱頂成人字型防雨斜面，與箱體框架連接用螺栓固定。
箱體框架為經(jīng)酸洗純化，底面處理后涂有底面漆、表面漆的框架。
箱體內(nèi)設(shè)置有8個(gè)單元真空開關(guān)柜，分別為主進(jìn)單元1個(gè)，出線單元4個(gè)，電容器單元1個(gè)，站變電源單元1個(gè)，遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元1個(gè)。
箱體內(nèi)設(shè)置有10個(gè)單元真空開關(guān)柜，分別為主進(jìn)單元1個(gè)，出線單元6個(gè)，電容器單元1個(gè)，站變電源單元1個(gè)，遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元1個(gè)。
箱體內(nèi)設(shè)置有12個(gè)單元真空開關(guān)柜，分別為主進(jìn)單元2個(gè)，出線單元6個(gè)，電容器單元2個(gè)，站變電源單元1個(gè)，遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元1個(gè)。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1)建站周期短。全站施工周期由過去的150天縮短為15天。2)造價(jià)低，節(jié)省投資。建一座一臺(tái)4000KVA主變，4路10KV出線，1路電容規(guī)模的普通小型站需要資金150萬元，而建造同等規(guī)模的本實(shí)用新型的箱站僅需資金90萬元，節(jié)約資金30-35％，經(jīng)濟(jì)效益顯著。3)占地面積由原來的1000m2降至100m2，節(jié)約了土地資源。4)實(shí)現(xiàn)了變電站建設(shè)工廠化，現(xiàn)場安裝工程簡易快捷，變電站實(shí)現(xiàn)“四無”即無房屋、無圍墻、無電纜、無架構(gòu)。本實(shí)用新型的智能箱式站是將一次二次系統(tǒng)的設(shè)備在工廠內(nèi)組裝到一個(gè)密封的箱體內(nèi)，一次二次系統(tǒng)的試驗(yàn)、整定、調(diào)試等工作全部在工廠內(nèi)完成，箱站運(yùn)抵現(xiàn)場，只需做變壓器和箱站的基礎(chǔ)，安裝后進(jìn)行一次二次傳動(dòng)試驗(yàn)即可送電，從而實(shí)現(xiàn)了變電站建設(shè)工廠化，且安裝簡易快捷，大大降低了建站費(fèi)用。5)提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。變電站箱體采用恒溫密封結(jié)構(gòu)，為一次、二次系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供了良好的工作環(huán)境。室內(nèi)型ZN28真空斷路器可靠性高于室外型真空斷路器和SF6斷路器。二次系統(tǒng)和采用分散單元抽屜式結(jié)構(gòu)，裝于相應(yīng)的高壓開關(guān)柜上，各控制器相對獨(dú)立，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。全站取消了直流系統(tǒng)，所有保護(hù)及分合閘操作電源均使用交流220V，其電源取自在線式2200BA的UPS電源，不僅電源系統(tǒng)故障率低，而且造價(jià)低。5)本實(shí)用新型智能箱式站模式的出現(xiàn)將會(huì)改變我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，極易實(shí)現(xiàn)變電站“多布點(diǎn)、小容量、短半徑”的電力發(fā)展方略。采用這種箱式站可根據(jù)實(shí)際需要沿35KV線路隨意“T接”建成變電站，不僅縮短了變電站的35KV線路，而且大大縮短了10KV線路并節(jié)省投資。這種模式使變電站布局趨于合理，對于農(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)更易實(shí)現(xiàn)“一鄉(xiāng)一站“。
以下結(jié)合附圖作詳細(xì)說明

圖1變電站整體系統(tǒng)方框圖圖2變電箱外觀立體圖圖3變電箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(拆除防護(hù)隔板后透視)圖4為圖3沿B-B剖視圖圖5為圖4沿A-A剖視圖圖6為圖4沿C-C剖視圖圖7變電箱俯視圖圖8為8單元變電箱平面布置圖圖9為10單元變電箱平面布置圖圖10為12單元變電箱平面布置圖本實(shí)用新型35KV無人值守智能箱式變電站設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是，除35KV一次系統(tǒng)和主變壓器露天安裝外，將一次、二次設(shè)備在工廠安裝調(diào)試好裝入一個(gè)可移動(dòng)、全密封、恒溫、防潮、防腐的箱體內(nèi)，完成變電站建設(shè)的工廠化。箱體運(yùn)抵現(xiàn)場后只需做相應(yīng)的水泥基礎(chǔ)，一次線“一拉”變電站就建“得”(簡稱“一拉得”變電站)，即可送電，從而實(shí)現(xiàn)變電站無房、無圍墻、無電纜、無架構(gòu)、無人值守。
箱式站的構(gòu)成一、35KV一次系統(tǒng)及主變有兩種方式(1)35KV側(cè)設(shè)備選用進(jìn)線刀閘、35KV真空斷路器或SF6斷路器，也可選用油斷路器。
(2)對于容量小于5000KVA，且非重要的變電站，主變35KV側(cè)可采用熔絲做保護(hù)，熔絲前端可選用35KV負(fù)荷開關(guān)，作為遠(yuǎn)方投切使用，但負(fù)荷開關(guān)不允許切斷故障電流。
二、變電箱箱體構(gòu)造及一次、二次設(shè)備布局框架1構(gòu)成箱體的骨架，它由基座部分和立柱骨架部分焊接而成?；Y(jié)構(gòu)選用12#槽鋼焊接成網(wǎng)格狀，以增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，負(fù)重好，抗彎曲，不變形。立柱骨架由角鋼與鋼板焊接而成。箱頂2、側(cè)板3、箱門4與框架1采用緊固連接件連接，中間加粘密封條。箱頂2采用人字形防雨斜面，與箱體框架1用螺栓連接?？蚣?經(jīng)酸洗鈍化，再進(jìn)行底部處理，底面漆、表面漆選用HCP-1特種帶銹防腐漆。箱頂2、側(cè)板3、箱門4為雙層密封結(jié)構(gòu)，中間充填有高強(qiáng)度聚胺脂材料。箱內(nèi)中間為人行通道，通道地板8將箱體分為上下兩層。人行通道兩側(cè)為單元真空開關(guān)柜，單元與單元之間有防護(hù)隔板10隔開，單元開向人行通道一側(cè)安裝有玻璃門9，單元向外一側(cè)均為活動(dòng)側(cè)板3，每個(gè)單元內(nèi)設(shè)置有一次系統(tǒng)安裝支架11和二次系統(tǒng)安裝抽屜12，箱體框架上還安裝有自動(dòng)空調(diào)器5、穿墻套管6及起吊溝7。
10KV一次系統(tǒng)在箱內(nèi)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，設(shè)置有主進(jìn)單元，電容器單元、站變電源單元，遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元、出線單元。根據(jù)線路的多少箱內(nèi)單元設(shè)置分A、B、C三種類型，A型有8個(gè)單元組成(見圖8)，B型有10個(gè)單元(見圖9)，C型有12個(gè)單元(見圖10)。單元內(nèi)安裝有上隔離開關(guān)13、高壓電容14、高壓熔斷器15、站變16、電壓互感器(PT)17、電流互感器(CT)18、真空斷路器19、下隔離開關(guān)20及封閉母線21等一次設(shè)備。封閉母線置于人行通道下面。10KV斷路器選用ZN28-10室內(nèi)型真空開關(guān)，結(jié)構(gòu)和本體一體化斷路器。操作機(jī)構(gòu)適用交流220V彈簧操作機(jī)構(gòu)，合閘能量為220V/3A，分閘能量為220V/2.5A，從而取消了直流電源系統(tǒng)。選用高質(zhì)量PT、CT，準(zhǔn)確級次0.2/10P10。站變選用D10-20/10型單相站變，容量為20KVA。
二次控制保護(hù)系統(tǒng)采用單元抽屜式結(jié)構(gòu)，就近安裝在相應(yīng)的一次系統(tǒng)單元真空開關(guān)柜內(nèi)。每個(gè)控制器裝到一個(gè)抽屜中，其和外部端子聯(lián)系采用2-3個(gè)航空插頭。二次系統(tǒng)采用分層分布網(wǎng)絡(luò)及單元結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)分層為主控層、鏈接層和執(zhí)行層。主控層包括網(wǎng)管機(jī)及通道。鏈接層指RTU遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備。執(zhí)行層包括安裝在相應(yīng)一次單元的各種控制器。
主變壓器控制保護(hù)選用變壓器自動(dòng)控制保護(hù)器。電容控制保護(hù)選用電容自動(dòng)控制保護(hù)器。10KV出線控制保護(hù)選用重合器自動(dòng)控制保護(hù)器。系統(tǒng)工作電源采用交流220V，且以在線UPS電源作為后盾。計(jì)量選用脈沖電度表裝于相應(yīng)高壓柜上。遠(yuǎn)動(dòng)選擇TD196箱站微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置或分散式DPM。
權(quán)利要求1.一種用于電力系統(tǒng)變配電的35KV智能箱式變電站，由35KV一次、二次設(shè)備、主變壓器、10KV一次、二次設(shè)備組成，其特征在于采用箱式結(jié)構(gòu)35KV一次設(shè)備、主變壓器露天安裝于箱外，35KV二次設(shè)備和10KV一次、二次設(shè)備安裝在一個(gè)密封、恒溫的變電箱內(nèi)；變電箱箱體的結(jié)構(gòu)為框架(1)構(gòu)成箱體的骨架，箱頂(2)、側(cè)板(3)、箱門(4)與框架(1)采用緊固連接件連接，中間加粘密封條，箱頂(2)、側(cè)板(3)、箱門(4)為雙層密封結(jié)構(gòu)，中間充填有高強(qiáng)度聚胺脂材料；箱內(nèi)中間為人行通道，通道地板(8)將箱體分為上下兩層，人行通道兩側(cè)為單元真空開關(guān)柜，單元與單元之間有防護(hù)隔板(10)隔開，單元開向人行通道一側(cè)安裝有玻璃門(9)，單元的外側(cè)為側(cè)板(3)；每個(gè)單元設(shè)置有一次系統(tǒng)設(shè)備安裝支架(11)和二次系統(tǒng)設(shè)備安裝抽屜(12)，箱體上還裝有自動(dòng)空調(diào)器(5)、穿墻套管(6)及起吊鉤(7)；10KV一次系統(tǒng)在箱內(nèi)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，設(shè)置有主進(jìn)單元、電容器單元、站變電源單元、遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元、出線單元；箱內(nèi)一次系統(tǒng)連接采用封閉母線結(jié)構(gòu)，置于人行通道下面；10KV斷路器選用ZN28-10室內(nèi)型真空開關(guān)，結(jié)構(gòu)和本體一體化斷路器；操作機(jī)構(gòu)適用交流220V彈簧操作機(jī)構(gòu)，合閘能量為220V/3A，分閘能量為220V/2.5A；選用高質(zhì)量PT、CT，準(zhǔn)確級次0.2/10P10；站變選用D10-20/10型單相站變，容量為20KVA；二次控制保護(hù)系統(tǒng)采用單元抽屜式結(jié)構(gòu)，就近安裝在相應(yīng)的一次系統(tǒng)單元真空開關(guān)柜內(nèi)；每個(gè)控制器裝到一個(gè)抽屜中，和外部端子聯(lián)系采用2-3個(gè)航空插頭；二次系統(tǒng)采用分層分布網(wǎng)絡(luò)及單元結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)分層為主控層、鏈接層和執(zhí)行層；主控層包括網(wǎng)管機(jī)及通道；鏈接層指RTU遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備；執(zhí)行層包括安裝在相應(yīng)一次單元上的多種控制保護(hù)器；主變壓器控制保護(hù)選用變壓器自動(dòng)控制保護(hù)器；電容控制保護(hù)選用電容自動(dòng)控制保護(hù)器；10KV出線控制保護(hù)選用重合器自動(dòng)控制保護(hù)器；系統(tǒng)工作電源采用交流220V且以在線UPS電源為后盾；計(jì)量選用脈沖電度表裝于相應(yīng)單元真空開關(guān)柜內(nèi)；遠(yuǎn)動(dòng)選擇TD196箱站微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式變電站，其特征在于一次系統(tǒng)35KV側(cè)設(shè)備選用進(jìn)線刀閘、35KV真空斷路器或SF6斷路器或油斷路器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式變電站，其特征在于主變35KV側(cè)采用熔絲保護(hù)，熔絲前端選用35KV負(fù)荷開關(guān)，作為遠(yuǎn)方投切使用，但負(fù)荷開關(guān)不允許切斷故障電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式變電站，其特征在于箱頂(2)成人字型防雨斜面，與箱體框架(1)連接用螺栓固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式變電站，其特征在于箱體框架(1)為經(jīng)酸洗純化，底面處理后涂有底面漆、表面漆的框架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式變電站，其特征在于箱體內(nèi)設(shè)置有8個(gè)單元真空開關(guān)柜，分別為主進(jìn)單元1個(gè)，出線單元4個(gè)，電容器單元1個(gè)，站變電源單元1個(gè)，遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元1個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式變電站，其特征在于箱體內(nèi)設(shè)置有10個(gè)單元真空開關(guān)柜，分別為主進(jìn)單元1個(gè)，出線單元6個(gè)，電容器單元1個(gè)，站變電源單元1個(gè)，遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元1個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱式變電站，其特征在于箱體內(nèi)設(shè)置有12個(gè)單元真空開關(guān)柜，分別為主進(jìn)單元2個(gè)，出線單元6個(gè)，電容器單元2個(gè)，站變電源單元1個(gè)，遠(yuǎn)動(dòng)及綜合單元1個(gè)。
專利摘要一種用于電力系統(tǒng)變配電的35KV智能箱式變電站,其主要特征是,采用箱式結(jié)構(gòu),35KV一次設(shè)備、主變壓器置于箱外,其余一次、二次設(shè)備均安裝在一個(gè)密封恒溫的箱體內(nèi);箱體采用雙層密封結(jié)構(gòu)并裝有自動(dòng)空調(diào)器,箱內(nèi)一次高壓系統(tǒng)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu),二次控制保護(hù)系統(tǒng)采用單元抽屜式結(jié)構(gòu),就近安裝在相應(yīng)的一次系統(tǒng)單元真空開關(guān)柜內(nèi)。本實(shí)用新型具有造價(jià)低,建站周期短,占地面積小,設(shè)備運(yùn)行可靠性好的特點(diǎn),是一種理想的變電站建設(shè)模式。
文檔編號H02B1/00GK2396549SQ9925115
公開日2000年9月13日 申請日期1999年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月22日
發(fā)明者于德翔, 謝津波, 申紹宇, 姚煜 申請人:河北電力設(shè)備廠