專利名稱：變電站的制作方法
變電站方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，特別是涉及一種用于升降電壓的箱式變電站。背景技術(shù)：
所謂變電站，即是用于改變電壓的設(shè)備。為了把發(fā)電廠發(fā)出來的電能輸送到較遠的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，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(shè)備是開關(guān)和變壓器。按規(guī)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(fā)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(xiàn)有的歐式箱變與常規(guī)的箱變在外形結(jié)構(gòu)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(fā)電的40. 5kV智能預(yù)裝箱式變電站，通過升壓系統(tǒng)完成風電的低壓到高壓的轉(zhuǎn)換，最后并入電網(wǎng)。也就是風力發(fā)電機組發(fā)出的O. 69kV無固定頻率的三相交流電，通過變頻器形成O. 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(yù)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O. 69kV升壓為40. 5kV，再通過40. 5kV真空負荷開關(guān)及熔斷器組合電器接入輸電網(wǎng)。同時，將另一小部分交流電通過變電站中的控制變壓降為O. 38kV，作為開關(guān)及斷路器的控制以及智能控制設(shè)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。
由于現(xiàn)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(jié)構(gòu)，體積較大，需要較大安置空間以及長途運輸成本高，并且變電站的變壓器設(shè)置在箱體內(nèi)部，散熱性差。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)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(shè)備、高壓設(shè)備、變壓設(shè)備、低壓接線端子和高壓接線端子；所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備分別設(shè)置于所述箱體內(nèi)，所述變壓設(shè)備設(shè)置于所述箱體外，并位于所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備的同一側(cè)，與所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備二者同相鄰，三者形成“品”字型結(jié)構(gòu)；所述低壓設(shè)備用于低壓電能的傳輸和控制，所述高壓設(shè)備用于高壓電能的傳輸和控制，所述變壓設(shè)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(shè)備和所述高壓設(shè)備電氣連接，所述變壓設(shè)備用于所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備之間的高低電壓的轉(zhuǎn)換和傳送。
在優(yōu)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(shè)備和所述高壓設(shè)備分別設(shè)置于所述低壓室和所述高壓室。
在優(yōu)選的實施例中，所述低壓接線端子和所述高壓接線端子設(shè)置于所述箱體內(nèi)， 并分別位于所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備面向所述變壓設(shè)備的一側(cè)。
在優(yōu)選的實施例中，所述變電站還包括一網(wǎng)孔狀防護罩，用于遮罩所述變壓設(shè)備。
在優(yōu)選的實施例中，所述高壓接線端子位于所述箱體內(nèi)，并相對所述箱體底部傾斜設(shè)置。
在優(yōu)選的實施例中，所述箱體的底部開設(shè)有用于維護人員進出的人孔，所述人孔包括供人進出的開口和用于遮蓋所述開口的蓋板。
在優(yōu)選的實施例中，所述箱體相對遠離的兩側(cè)分別開設(shè)有與所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備對應(yīng)的，且可以開合的室門，用于所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備的維護。
在優(yōu)選的實施例中，所述低壓設(shè)備、所述高壓設(shè)備和所述變壓設(shè)備相對所述箱體的底部形成“品”字型結(jié)構(gòu)。
上述變電站，通過所述低壓設(shè)備、所述高壓設(shè)備和所述變壓設(shè)備三者的“品”字形排列布置，縮減了所述變電站所需的體積。還由于所述變壓設(shè)備設(shè)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(jié)構(gòu)更為緊湊，既降低了成本，且便于安置，又方便運輸。同時，所述變壓設(shè)備設(shè)置在所述箱體之外的設(shè)計，可提高變壓設(shè)備的散熱效率。

圖1為一實施例的變電站底部透視結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1所示變電站之低壓部分一側(cè)透視結(jié)構(gòu)示意圖3為圖1所示變電站之高壓部分一側(cè)透視結(jié)構(gòu)示意圖4為圖1所示變電站背面透視結(jié)構(gòu)示意圖；·
圖5為另一實施例的變電站高壓部分一側(cè)透視結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)示意圖。變電站10包括 箱體100、低壓設(shè)備200、高壓設(shè)備300，變壓設(shè)備400、防護罩500、低壓接線端子602和高壓接線端子604。
箱體100用于收容低壓設(shè)備200和高壓設(shè)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(shè)備200設(shè)置于低壓室102中，用于低壓電能的傳輸和控制。
高壓設(shè)備300設(shè)置于高壓室104中，用于高壓電能的傳輸和控制。如此,低壓設(shè)備 200和高壓設(shè)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(shè)備400上設(shè)有散熱片402，均設(shè)置于箱體100之外，并位于低壓設(shè)備200和高壓設(shè)備300的同一側(cè)，與低壓設(shè)備200和高壓設(shè)備300 二者同相鄰，相對箱體100的底部 106形成“品”字型結(jié)構(gòu)。變壓設(shè)備400用于低壓設(shè)備200和高壓設(shè)備300之間的高低電壓的轉(zhuǎn)換和傳送。如變壓設(shè)備400接收低壓設(shè)備200傳送的低壓電能，將其轉(zhuǎn)換成高壓電能， 并傳送給高壓設(shè)備300，以便于長距離線路的電能傳送?；蜃儔涸O(shè)備400接收高壓設(shè)備300 傳送的高壓電能，將其轉(zhuǎn)換成低壓電能，并傳送給低壓設(shè)備200，以便于日常生產(chǎn)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(wǎng)狀罩體，用于遮罩變壓設(shè)備400。由于變電站10通常安置在室外，甚至山區(qū)野外，防護罩500可保護變壓設(shè)備400不受沙石的 沖擊及牛羊的蹭刮。
低壓接線端子602和高壓接線端子604分別設(shè)置在箱體100的低壓室102和高壓 室104內(nèi)部，并安置在靠近變壓設(shè)備400的一側(cè)。本實施例中，低壓接線端子602為三相四 線呈“L”形并水平放置，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用于低壓設(shè)備200和變壓設(shè)備400的電路連接，以進行低壓電 能的傳輸。
高壓接線端子604用于高壓設(shè)備300和變壓設(shè)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(shè)有人孔108，即包括用于維護時 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(cè)分別設(shè) 有可以開合的室門110、112，為低壓室102和高壓室104內(nèi)低壓設(shè)備200和高壓設(shè)備300的 維修和維護提供方便。
上述變電站10通過低壓設(shè)備200、高壓設(shè)備300變壓設(shè)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位于 同一側(cè)面，以及高壓接線端子604相對箱體100的底部106傾斜設(shè)置，進一步縮減了變電站 10的體積。還因為變壓設(shè)備400設(shè)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(jié)構(gòu)更為緊湊，既降低了成本，且便于安置，又方便運輸。變壓設(shè)備400設(shè)置 在箱體100之外的設(shè)計，還能提高變壓設(shè)備400上散熱片402的散熱效率。
下面以上述變電站10用于風能發(fā)電為例作進一步介紹。高壓設(shè)備300包括一臺 成套高壓開關(guān)柜加一組加大爬距的絕緣子及連接母排組成。柜內(nèi)裝獨立的集隔離開關(guān)與接 地開關(guān)于一體的真空負荷開關(guān)及熔斷器組合電器，開關(guān)帶電動操作機構(gòu)。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(nèi)的上部，即遠離底部106。 開關(guān)柜具備聯(lián)鎖要求。母排采用銅質(zhì)母排，所有外露導(dǎo)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(nèi)加裝電磁鎖，當40. 5kV側(cè)帶電時室門112 不能打開。高壓設(shè)備300與風電場集電線路有明顯可見斷開點，在變壓設(shè)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(guān)、斷開隔離開關(guān)以檢修變壓設(shè)備400。在 集電線路不停電情況安全方便地更換高壓熔斷器。采用專配風電負荷開關(guān)的高壓熔斷器， 熔斷器熔斷后觸發(fā)撞擊器，通過一套連桿機構(gòu)可以直接分斷負荷開關(guān)。
低壓設(shè)備200包括一臺固定式開關(guān)柜、EPS (Emergency Power Supply)不間斷電 源、電池以及連接母排等組成。開關(guān)柜內(nèi)裝有框架斷路器、刀熔開關(guān)、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(jiān)控裝置等集中裝在一個小配電箱內(nèi)。
變壓設(shè)備400采用彈性散熱器并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(diào)壓分接開關(guān)。針對風電場高雷暴的特點，變壓設(shè)備400線圈兩端 必須采用靜電屏。
由于風電場在高海拔條件，紫外線較強，所有戶外設(shè)備必須考慮防止紫外線輻射， 本箱體100表面涂防紫外線漆。
為充分利用自然通風散熱，還考慮到風電場高潮濕，施工間斷灰塵大的特點，設(shè)有 自動溫控裝置及加熱除濕防凝露裝置，同時還設(shè)計了防護等級和防塵結(jié)構(gòu)。所有門內(nèi)部均 安裝密封條，所有電纜進出口都采取密封措施，防止雨和灰塵等從大門及電纜孔處進入箱 體100內(nèi)部。
箱體100包括頂蓋，箱體骨架、門、墻板、底座及其它附件。
箱體100的外殼采用優(yōu)質(zhì)復(fù)合板材料(厚度不小于50mm)并經(jīng)防腐處理，表面覆 蓋層有牢固的附著力，并均勻一致。箱體100具有防凝露和防霉菌的功能，并能滿足高溫和 高濕度環(huán)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的四角采用圓弧形鋁合金包角。頂蓋采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)置隔熱材料以防止熱輻射。頂蓋 的傾斜度不小于5°，并裝設(shè)防雨檐。箱體100的骨架由型鋼焊接而成，并進行防銹處理，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?lián)p壞。
箱體100墻壁內(nèi)外光滑平整，箱體100內(nèi)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銹處理，并噴涂耐久的防護漆。箱體100的 門、窗和通風口設(shè)防塵和防小動物進入的細鋼絲網(wǎng)和防滲/漏雨水的密封膠條和毛條。
箱體100的內(nèi)壁隔板為金屬材料，其色彩與內(nèi)部電器設(shè)備顏色協(xié)調(diào)，金屬構(gòu)件也 進行防銹處理和噴涂防護層。
箱體100內(nèi)設(shè)凝露控制和溫度控制，保證內(nèi)部元件不發(fā)生凝露。加熱器電源線采 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(cè)透視結(jié)構(gòu)示意圖。變電 站20相對于上述變電站10的不同之處在于變電站20中的避雷器704安裝在箱體700內(nèi) 的底部702上，并通過高壓線纜706引出箱體700之外。高壓接線端子710則抬高設(shè)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(guān)、熔斷器、真空負荷開關(guān)及接地開關(guān)等抬高或者倒裝即可。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保 護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種變電站，其包括箱體、低壓設(shè)備、高壓設(shè)備、變壓設(shè)備、低壓接線端子和高壓接線端子；所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備分別設(shè)置于所述箱體內(nèi)，所述低壓設(shè)備用于低壓電能的傳輸和控制，所述高壓設(shè)備用于高壓電能的傳輸和控制，所述變壓設(shè)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(shè)備和所述高壓設(shè)備電氣連接，所述變壓設(shè)備用于所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備之間的高低電壓的轉(zhuǎn)換和傳送；其特征在于所述變壓設(shè)備設(shè)置于所述箱體外，并位于所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備的同一側(cè)，與所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備二者同相鄰，三者形成“品”字型結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)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(shè)備和所述高壓設(shè)備分別設(shè)置于所述低壓室和所述高壓室內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)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(shè)置于所述箱體內(nèi)，并分別位于所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備面向所述變壓設(shè)備的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站，其還包括一網(wǎng)孔狀防護罩，用于遮罩所述變壓設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站，所述高壓接線端子位于所述箱體內(nèi)，并相對所述箱體底部傾斜設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變電站，所述高壓接線端子安裝于所述箱體的底部。
7.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1所述的變電站，所述箱體的底部開設(shè)有用于維護人員進出的人孔，所述人孔包括供人進出的開口和用于遮蓋所述開口的蓋板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站，所述箱體相對遠離的兩側(cè)分別開設(shè)有與所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備對應(yīng)的，且可以開合的室門，用于所述低壓設(shè)備和所述高壓設(shè)備的維護。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站，所述低壓設(shè)備、所述高壓設(shè)備和所述變壓設(shè)備相對所述箱體的底部形成“品”字型結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種變電站，其包括箱體，所述箱體收容有分別用于低高壓電能傳送和控制的低壓設(shè)備和高壓設(shè)備；所述變電站還包括位于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(shè)備和高壓設(shè)備電氣連接變壓設(shè)備，所述變壓設(shè)備用于所述低壓設(shè)備與高壓設(shè)備之間的高低電壓轉(zhuǎn)換，所述低壓設(shè)備、高壓設(shè)備以及變壓設(shè)備三者形成“品”字型結(jié)構(gòu)。上述變電站通過“品”字形排列布置，以及變壓設(shè)備的外設(shè)縮減了所述變電站的體積，從而使得變電站的結(jié)構(gòu)更為緊湊，既降低了成本，且便于安置，又方便運輸，還提高了變壓設(shè)備的散熱效率。
文檔編號H02B7/06GK103001134SQ20111027386
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者陳代忠, 吳奕 申請人:泰豪科技(深圳)電力技術(shù)有限公司