專利名稱：全絕緣地埋式變電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是變電站，具體的是采用集負(fù)荷開關(guān)、烙斷器、隔離斷 口及接地功能于一體的固體絕緣開關(guān)和低損耗油浸變壓器和低壓饋出模塊化集 成組合結(jié)構(gòu)的全絕緣地埋式變電站。
背景技術(shù)：
變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，其主要起著分配電能、調(diào) 節(jié)電壓、保護(hù)電網(wǎng)的安全和提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量等作用，同時它也是電網(wǎng)能源 損耗的設(shè)備之一。變電站的關(guān)鍵作用決定了它的可靠性不容忽視，同時能源消 耗問題更是供電系統(tǒng)急需解決的重中之重的問題。
目前一般通用的變電站為安全起見都設(shè)立在隔離地帶，為防止高壓傷人或 牲畜觸電而造成供電故障，往往采取各種嚴(yán)密措施，變電后再將低壓通過低壓 電纜送到相關(guān)的單位和用戶，這種遠(yuǎn)距離的低壓電網(wǎng)送電將要白白耗掉相當(dāng)數(shù) 量的電能，這從輸變電角度來講效率自然是較低的。
而普通變電站從方案的確定、建筑的施工、設(shè)備的安裝、最后的調(diào)試經(jīng)歷 一系列必不可少的過程，這既耗時，又耗力，投資又大。 一個普通變電站至少 要設(shè)有變壓器室和控制室，再考慮到母排的布局，設(shè)備的運(yùn)行，人身的安全和 設(shè)備的通風(fēng)冷卻等多種因素使得現(xiàn)在通用的變電站占用很大的面積。
從實際情況來看，現(xiàn)在的變電站從變壓器到高低壓開關(guān)柜以至最后的送電， 不時地會發(fā)生各種故障和問題，整個輸變電的過程需要有專業(yè)人員日常維護(hù)， 這樣，從設(shè)備或部件的維修、更換再加上人工支出無形中加大了運(yùn)營的成本。
隨著我國城網(wǎng)改造的進(jìn)一步深入，國內(nèi)生產(chǎn)變電站的廠家如雨后春筍般發(fā) 展壯大起來，競爭越來越激烈，目前大多數(shù)國內(nèi)歐式變電站主要以復(fù)合板、不 銹鋼板、金邦板外殼為主，如正泰集團(tuán)、天安集團(tuán)、東盟等，傳統(tǒng)的高壓/低壓 預(yù)裝式變電站，變壓器室、高壓室、低壓室水平布置在同一平面內(nèi)，露在地面
的箱體高度較大， 一般高度在2米以上，占地面積大。目前全埋式箱變的高低 壓柜元件適宜在地下條件使用的技術(shù)尚不成熟，存在安全隱患，只能將變壓器 只身埋于地下，散熱通風(fēng)不暢，熱量散不出去，這就相應(yīng)要求變壓器絕緣材料 的絕緣等級要高，變壓器油的燃點(diǎn)也要高，從而使變壓器的成本提高很多，同時其使用壽命還有待于長時間的驗證，最為關(guān)鍵的是不能保證絕對的安全。 .發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對目前變電站占用面積大、運(yùn)營成本高和存在安全 隱患的問題，而提供一種采用模塊化結(jié)構(gòu)安裝方便，能量消耗少，安全可靠的 全絕緣地埋式變電站。
采用的技術(shù)方案是
全絕緣地埋式變電站，包括框架及裝設(shè)在框架內(nèi)高壓單元、變壓器單元、 低壓單元；所述變壓器單元，包括變壓器、變壓器防護(hù)箱和熱管散熱器；變壓 器(全絕緣變壓器已獲專利，專利號為200720012091.6)裝設(shè)在變壓器防護(hù)箱 中，防護(hù)箱與框架的下半部固定連接，框架的下半部、變壓器防護(hù)箱和變壓器 裝設(shè)在地下設(shè)施內(nèi)；
上述熱管散熱器包括多個熱管；多個熱管垂直裝設(shè)變壓器油槽中，并分為 兩部分， 一部分多個熱管的上部位于高壓單元的一側(cè)和另一部分多個熱管的上 部位于低壓單元一側(cè)，多個熱管的中部與變壓器殼體的頂部焊接，多個熱管的 下端與變壓器油槽底部的變壓器油箱連通，在高壓單元和低壓單元的頂部及側(cè) 面設(shè)有通風(fēng)孔，以保證自然對流通風(fēng)散熱；
所述高壓單元，包括操作機(jī)械，高壓固體絕緣開關(guān)；高壓單元位于變壓器 單元的上面且設(shè)置在地面上，高壓固體絕緣開關(guān)(雙隔離開關(guān)已獲專利，專利 號為200820013728.8)位于變壓器的一次側(cè)的上面，高壓固體絕緣開關(guān)的輸出 端通過電纜與變壓器的A、 B、 C三相高壓套管相連接，高壓固體絕緣開關(guān)的輸 入端通過高壓進(jìn)線套管外接高壓電纜；高壓固體絕緣開關(guān)的動觸頭與操作機(jī)構(gòu) 相連接，操作機(jī)構(gòu)采用公知技術(shù)，為成品件。
上述低壓單元包括低壓套管和低壓開關(guān)；低壓單元位于變壓器單元的上面 且設(shè)置在地面上，低壓單元變壓器二次側(cè)接線端通過電纜將低壓套管與低壓開 關(guān)的上端相連，低壓開關(guān)的下端外接用電設(shè)備。
上述防護(hù)箱的高度高于變壓器的高度，裝設(shè)地下時防護(hù)箱高出地面，避免 變壓器受雨水侵蝕。
上述全絕緣高壓開關(guān)的輸入、輸出的電纜端頭、變壓器的輸入端均采用全 絕緣電纜終端頭。
上述高壓單元、變壓器單元、低壓單元和操作機(jī)構(gòu)為模塊化集成組合結(jié)構(gòu)， 可分體置換。'
本實用新型使用狀況簡述全絕緣地埋式變電站采用空間雙層立體化結(jié)構(gòu)，將變壓器置于高低壓單元 下方， 一體運(yùn)輸安裝。安裝時變壓器沉入地下，高低壓單元及熱管散熱器露于
地面， 一般高度在1.3米以下，占地面積小。由于全絕緣地埋式變電站有其獨(dú)特 的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，采用中壓終端供電方案，以中壓深入負(fù)荷中心，減少饋電半徑為 最終目的；提高供電質(zhì)量，減少損耗，安裝維護(hù)及拆裝方便靈活，無污染，運(yùn) 行可靠。適用于城市配電，路燈用電，工礦企業(yè)，市區(qū)建筑，山區(qū)，尤為中壓 終端負(fù)荷分散的場合和用電負(fù)荷系數(shù)變化較大的中壓終端供電設(shè)備。
本實用新型不論在經(jīng)濟(jì)實用方面或在電氣產(chǎn)品應(yīng)用上，都具有極強(qiáng)的實用 性和先進(jìn)性。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)為
(1) 全絕緣地埋式變電站采用模塊化集成組合結(jié)構(gòu)，分為高壓開關(guān)操作單 元、高壓進(jìn)線單元、低壓開關(guān)出線單元、變壓器單元、變壓器防護(hù)箱單元、變 壓器散熱單元，各單元可分體置換。目前國內(nèi)外尚無其他廠家生產(chǎn)。
(2) 高壓側(cè)采用集負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、隔離斷口及接地功能于一體的固體 絕緣環(huán)氧澆注集成保護(hù)模塊，安全可靠，環(huán)保無污染。
.(3)所有高壓側(cè)均為全絕緣，無裸露帶電體，安全可靠。
(4) 高壓側(cè)進(jìn)出線連接采用可觸摸式全絕緣電纜插拔頭，方便用戶安裝及檢修。
(5) 高壓開關(guān)具有"遙調(diào)、遙測、遙信、遙控"四遙功能和機(jī)械集成模塊 式五防功能。
(6) 變壓器采用熱管散熱技術(shù)(熱管是利用作動流體的相變化，達(dá)到微小 溫差，快速傳送大量熱量的元件，即為所謂的熱超導(dǎo))，熱管安裝在變壓器的上 部，散熱速度快，有利于變壓器的散熱。變壓器的溫升較低可提高變壓器的使 用壽命。
(7) 全絕緣地埋式變電站側(cè)面及頂蓋上設(shè)有通風(fēng)孔，采用自然對流通風(fēng)， 保證熱量及時散出。
(8) 變壓器散熱單元中的熱管與高壓單元和低壓單元用隔板隔開，彼此間 互不影響，防止高低壓單元內(nèi)溫度高，影響開關(guān)的使用壽命。
(9) 變壓器室內(nèi)裝設(shè)有國內(nèi)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好的成品的Sll油浸式變壓器。
(10) 變壓器外面設(shè)有防護(hù)箱，采用德國防腐技術(shù)處理，可防止雨水和潮 氣進(jìn)入腐蝕變壓器油箱。
(11) 低壓單元饋出開關(guān)采用安裝板固定，空間小，接線方便，可設(shè)計配 電、動力、照明、計量、無功補(bǔ)償?shù)裙δ堋?12)采用整體框架結(jié)構(gòu)，高壓和低壓在上部，方便進(jìn)行檢修和操作；變 壓器室置于地下，可大大為用戶節(jié)約占地面積和施工費(fèi)用。 本實用新型的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
(1) 全絕緣地埋式變電站采用模塊化集成組合結(jié)構(gòu)，分為高壓開關(guān)操作單 元、高壓進(jìn)線單元、低壓開關(guān)出線單元、變壓器單元、變壓器防護(hù)箱單元、變 壓器散熱單元，各單元可分體置換。
(2) 全絕緣地埋式變電站高壓側(cè)采用全絕緣固體絕緣開關(guān)，將高壓的元器 件組合封閉，減少外界環(huán)境的影響，并以中壓深入負(fù)荷中心，減少饋電半徑為 最終目的，有效降低變配電運(yùn)行成本。
(3) 高壓進(jìn)出線采用全絕緣絕緣電纜終端頭，無裸露帶電體，連接方便，
安全可靠。
(4) 采用整體框架結(jié)構(gòu)，高壓開關(guān)操作單元、高壓進(jìn)線單元、低壓開關(guān)出 線單元、變壓器散熱單元在上部，變壓器單元和變壓器防護(hù)箱單元置于下部，整 體結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。
(5) 全絕緣地埋式變電站變壓器采用熱管散熱技術(shù)，熱管插入到變壓器油 箱內(nèi)，熱管焊接在變壓器的上部，排布在變壓器油箱的兩側(cè)，保證變壓器熱量 能均勻地傳導(dǎo)散出，并設(shè)有專用散熱單元通道，在頂部及側(cè)面設(shè)有通風(fēng)孔，保 證自然對流通風(fēng)散熱。
(6) 全絕緣地埋式變電站變壓器外面設(shè)有防護(hù)箱，防護(hù)箱高出地平面，避 免變壓器受雨水侵蝕。
本實用新型設(shè)計科學(xué)、合理、富有創(chuàng)意、體積小巧、監(jiān)測顯示儀表裝設(shè)在 一側(cè)方便維修和操作、降低能量消耗，安裝容易，經(jīng)濟(jì)適用性強(qiáng)，穩(wěn)定可靠， 具有較好的發(fā)展前景。本實用新型適用于供電部門使用。


圖1是本實用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的左側(cè)低壓單元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型的右側(cè)高壓單元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1俯視結(jié)構(gòu)布局示意圖。
具體實施方式
全絕緣地埋式變電站，包括框架4及裝設(shè)在框架4內(nèi)高壓單元11、變壓器 單元5、低壓單元l;在框架4的頂端安有頂蓋2;
所述變壓器單元5，包括變壓器8、變壓器防護(hù)箱10和熱管散熱器9，變壓器8裝設(shè)在變壓器防護(hù)箱10中，變壓器防護(hù)箱10與框架4的下半部固定連接，
框架4的下半部、變壓器防護(hù)箱10和變壓器8裝設(shè)在地下設(shè)施內(nèi)；
上述熱管散熱器9包括多個熱管15;多個熱管15垂直裝設(shè)變壓器8油槽中，
并分為兩部分， 一部分多個熱管15的上部位于高壓單元11的一側(cè)，另一部分
多個熱管15的上部位于低壓單元1的一側(cè)，多個熱管15的中部與變壓器8殼
體的頂部焊接，多個熱管15的下端與變壓器油槽16底部的變壓器油箱連通，
在高壓單元11和低壓單元1的頂部及側(cè)面設(shè)有通風(fēng)孔，以保證自然對流通風(fēng)散 執(zhí).
"、、9
所述高壓單元11，包括操作機(jī)構(gòu)7，高壓固體絕緣開關(guān)6;高壓單元11位
于變壓器單元5的上面且設(shè)置在地面上，高壓固體絕緣開關(guān)6位于變壓器8的 一次側(cè)的上面，高壓固體絕緣開關(guān)6的輸出端通過電纜與變壓器高壓套管12相 連接，高壓固體絕緣開關(guān)6的輸入端通過高壓進(jìn)線套管13外接高壓電纜；高壓 固體絕緣開關(guān)6的動觸頭與操作機(jī)構(gòu)7相連接；
上述低壓單元1包括低壓套管14和低壓開關(guān)3;低壓單元1位于變壓器單 元5的上面且設(shè)置在地面上，變壓器8 二次側(cè)接線端通過電纜將低壓套管14與 低壓開關(guān)3的上端相連，低壓開關(guān)3的下端外接用電設(shè)備。
上述變壓器防護(hù)箱10的高度高于變壓器8的高度。
上述高壓固體絕緣開關(guān)6的輸入、輸出的電纜端頭、外接高壓電纜均采用 全絕緣電纜終端頭。
上述高壓單元11、變壓器單元5、低壓單元1和操作機(jī)構(gòu)7為模塊化集成 組合結(jié)構(gòu)，可分體置換。
權(quán)利要求1、全絕緣地埋式變電站，包括框架(4)及裝設(shè)在框架(4)內(nèi)高壓單元(11)、變壓器單元(5)、低壓單元(1)；其特征在于所述變壓器單元(5)，包括變壓器(8)、變壓器防護(hù)箱(10)和熱管散熱器(9)，變壓器(8)裝設(shè)在變壓器防護(hù)箱(10)中，變壓器防護(hù)箱(10)與框架(4)的下半部固定連接，框架(4)的下半部、變壓器防護(hù)箱(10)和變壓器(8)裝設(shè)在地下設(shè)施內(nèi)；上述熱管散熱器(9)包括多個熱管(15)；多個熱管(15)垂直裝設(shè)變壓器(8)油槽中，并分為兩部分，一部分多個熱管(15)的上部位于高壓單元(11)的一側(cè)，另一部分多個熱管(15)的上部位于低壓單元(1)一側(cè)，多個熱管(15)的中部與變壓器(8)殼體的頂部焊接，多個熱管(15)的下端與變壓器油槽(16)底部的變壓器油箱連通，在高壓單元(11)和低壓單元(1)的頂部及側(cè)面設(shè)有通風(fēng)孔；所述高壓單元(11)，包括操作機(jī)構(gòu)(7)，高壓固體絕緣開關(guān)(6)；高壓單元(11)位于變壓器單元(5)的上面且設(shè)置在地面上，高壓固體絕緣開關(guān)(6)位于變壓器(8)的一次側(cè)的上面，高壓固體絕緣開關(guān)(6)的輸出端通過電纜與變壓器高壓套管(12)相連接，高壓固體絕緣開關(guān)(6)的輸入端通過高壓進(jìn)線套管(13)外接高壓電纜；高壓固體絕緣開關(guān)(6)的動觸頭與操作機(jī)構(gòu)(7)相連接；上述低壓單元(1)包括低壓套管(14)和低壓開關(guān)(3)；低壓單元(1)位于變壓器單元(5)的上面且設(shè)置在地面上，變壓器(8)二次側(cè)接線端通過電纜穿設(shè)低壓套管(14)與低壓開關(guān)(3)的上端相連，低壓開關(guān)(3)的下端外接用電設(shè)備。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全絕緣地埋式變電站，其特征在于上述變壓器 防護(hù)箱(10)的高度高于變壓器(8)的高度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全絕緣地埋式變電站，其特征在于上述高壓固 體絕緣開關(guān)(6)的輸入、輸出的電纜端頭、外接高壓電纜均采用全絕緣電纜終 端頭。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全絕緣地埋式變電站，其特征在于上述高壓單 元(11)、變壓器單元(5)、低壓單元(O和操作機(jī)構(gòu)(7)為模塊化集成組合 結(jié)構(gòu)，可分體置換。
專利摘要全絕緣地埋式變電站，包括框架及裝設(shè)在框架內(nèi)高壓單元、變壓器單元、低壓單元；變壓器裝設(shè)在變壓器防護(hù)箱中，框架的下半部、變壓器防護(hù)箱和變壓器裝設(shè)在地下；高、低壓單元位于變壓器單元的上面且設(shè)置在地面上。多個熱管垂直裝設(shè)在變壓器油槽中，熱管的上部分別位于高、低壓單元的一側(cè)，高壓固體絕緣開關(guān)的動觸頭與操作機(jī)構(gòu)相連接，變壓器二次側(cè)接線端通過電纜穿設(shè)低壓套管與低壓開關(guān)的上端相連。本實用新型采用模塊化集成組合結(jié)構(gòu)，可分體置換。本實用新型設(shè)計科學(xué)、合理、富有創(chuàng)意、體積小巧、監(jiān)測顯示儀表裝設(shè)在一側(cè)方便維修和操作、降低能量消耗，安裝容易，經(jīng)濟(jì)適用性強(qiáng)，穩(wěn)定可靠，具有較好的發(fā)展前景。本實用新型適用于供電部門使用。
文檔編號H02B1/56GK201421973SQ20092001373
公開日2010年3月10日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者于偉東, 馮建權(quán), 崔廣富, 勇 張, 楊恩林, 王麗乙, 齊媛媛 申請人:沈陽昊誠電氣有限公司