专利名称：架空变压器智能控制箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及IOkV或20kV降压到O. 4kV的变电设施的技术领域，尤其涉及一种架空变压器智能控制箱。是对变压器台及节能控制箱设备进行了完善的标准化设计，尤其在配网安全作业、低压三相不平衡及功率因数控制、智能电网终端数据采集及节能降损方面进行了创新。
背景技术：
配电架空变压器台及控制箱是城市电网的重要组成部分，作为将电能从中压配电网传输到用户的重要环节，变台的运行状况及安全性能对整个电网的稳定运行有着重要的影响。我国配电架空变压器台种类很多，结构也都不一致，这就无型中增加了安装的难度，也提高了运行维护费用；与此同时，由于高低压带电体外露较多，不能抵抗自然灾害及外力 破坏，易引起短路及接地事故；再有就是没有低压接地装置，不能对作业人员进行有效安全保障；低压O. 4kV负荷分散，随机性大，会造成中性点偏移，不利于电网稳定运行；随着智能电网的发展，对配电终端的数据采集要求越来越高，现有设备已不能满足其要求。目前，我国配电架空变压器台及控制箱主要存在着如下技术问题I.变台种类繁多，结构及运行方式不一致，导致了其在安装、运行维护及低压作业上存在着很大的不同。2设备老旧程度较高，很多设备腐蚀严重，功能不完善，绝缘水平及实用性大打折扣，存在着运行危险，对电网及周边设施行人均存在危险因素。3.高低压带电体外露多，抵抗自然灾害和外力破坏的能力弱，如大风刮起的异物造成的短路跳闸，浓雾、风沙等引起的接地和短路事故等。4.没有无功分相补偿功能，不能减小由于低压O. 4kV负荷不平衡所带来的中性点偏移问题；低压负荷的不确定性及随机性不能给低压系统的控制带来了很大的难度，尤其发生在采用低压单相供电区域及偏远地区。5.低压O. 4kV部分无接地装置，不能对作业人员的安全进行有效保障；作为专业难题，低压绝缘接地问题一直没有有效的解决，对作业人员的人身保护处于空白状态。6.在线监测体系不完全，无法实时获得配网终端运行数据，对实现状态检修和智能电网的发展造成瓶颈作用；实时数据的采集对了解电网运行状态，配网潮流分析，实时损耗分析，了解线路薄弱点及大负荷用户状态、进行负荷预测，合力安排作业计划及作业方式有着很大的帮助。7.未来智能电表的应用及用电信息采集系统、SG186营销系统的上线，伴随着GIS、SCADA、通讯调度自动化的配合运行，智能控制箱将有着越来越大的发展空间，因此，对其未来设备接口要有充分的预留，保证设备10年不落后，满足电网规划对配电自动化的发展要求。8.无法抑制谐波污染；电力电网中，存在大量非线性负载，，这一非正弦波可用傅里叶级数分解成为一个直流量，基波正弦量和一系列频率为基波频率整数倍的高次谐波正弦分量之和。由于电力系统中存在着各式各样的谐波源，这样就使得高次谐波干扰成为电网的“污染，如电缆内耗加大，电缆发热，缩短电缆的使用寿命；对电动机影响更大，不仅损耗增加，还会使电动机转子振动；而高次谐波对电容的影响更为突出，含有高次谐波的电压加至电容两端时，由于电容器对高次谐波的阻抗很小，所以电容器很容易发生过负荷导致损坏。高次谐波的干扰，往往还会导致供电空气开关误动作，造成电网停电，严重影响用电设备的正常工作，高次谐波对通讯设备也产生干扰信号。9.整体设施均为封闭非透明设计，内部情况无法实时了解，作业人员要通过专业设施打开设备封闭设施才可以了解内部运行情况，增加了作业时间及作业复杂度。10.对可靠性及停电时间要求越来越高的现代电网，带电作业是不可或缺的一部分。因此，本变台及其控制箱要充分考虑这一因素，保证带电更换变压器设备的可能性。因此，综上所述，对配电架空变压器台进行标准化的设计和改造，提高电网安全稳定运行，满足智能电网发展需求有着重大的意义。 发明内容为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种架空变压器智能控制箱。目的是为了提高电网安全稳定运行，实现配电数据的在线监测及实时采集，充分满足智能电网发展的需求。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是架空变压器智能控制箱，包括箱体、主开关及电容器；是在箱体两侧设有电缆通道，箱体内部设有立柱，立柱一侧安装有主开关，立柱另一侧安装有带接地连锁开关；箱体内部的横梁下方设有刀熔开关，刀熔开关与电容器连接，电容器设在箱体上；刀熔开关下方设有控制器，横梁上方设有GPRS仪表。所述的立柱为I根。本实用新型的有益效果是I、统一采用钢制喷塑绝缘台架，高低压进出线采用全绝缘电缆设计，规范统一的安装工艺，完成变台的统一标准和绝缘需求。2、加入了节能控制箱设备，功能丰富，设备完善，适应电网未来发展要求，具有很高的使用价值。3、改善了低压线路三相负荷电流不平衡问题，创新采用无功分相补偿无触点投切电容器专利产品，即补偿装置中使用一定数量单相电力电容器，通过检测三相电流来进行分别计算并控制各相电容器的投入数量来达到补偿目的，因此可以使各相的无功电流均获得良好的补偿，提高了功率因数，应用前后的年平均节能达到4%。4、抑制谐波污染。通过治理谐波，减少了无功分量，可以减少用户变压器到负荷之间的视在功率(视在电流)，可以减少用户在设备上的投入。如在采用315kVA容量的变压器就可以满足原来500kVA说带负荷的要求。因此对于有大的谐波源的用户就很有必要了，该功能十分必要。5、解决了低压绝缘线无法挂接地线的安全技术难题，首创低压侧设计有带闭锁装置的接地刀闸技术专利，采用低压永磁材料设计，具有明显的分断指示点，保证了开关下级线路维修安全。[0025]6、预留了带电作业端，充分考虑了带电更换变压器的作业需求，对减少停电时间，提高供电可靠性及经济效益有很大帮助。7、为提高配电状态检修水平和巡视效果，采用全透明面板全封闭设计，保证安全，内部情况一目了然，同时装置配有带电指示灯。8、节能效果，采用非晶合金变压器，节能2%左右，无功补偿5%，节省低压损耗在
6% ο9、本实用新型在箱体内增设配电终端GPRS仪表，实现了配电数据的在线监测及实时采集，是实现配电状态检修的重要手段之一。同时配合智能电表的应用和用电信息采集系统的上线，对配网台区终端智能化全面应用起到了重要作用。本实用新型产品的推广，保证了配网相关设备的统一设计、统一安装、运维一致的应用效果，降低了企业运行成本，提高了经济效益；相应了国家节能降损的号召，采用非晶 合金变压器，节能2%，降损6% ;应用创新设计成果，改善了低压不平衡度和谐波污染；配电GPRS的上线应用，使实时数据监控得以实现，为未来状态检修的实施提供了技术保障；首创同类设备不具备的低压永磁接地装置使作业人员安全性大大提高。经测算一台200 KVA非晶SH13变压器完成安装价约为11. 7万元，其中材料净价为10. 52万元，安装施工费I. 18万元，预算价14. 5万元。负债率40%计算，电容补偿平均节能测算为17%，功率因素O. 95，电价O. 7元/KWH，可以达到I、节能效果每年节能200KVAX40%X24小时X365天X0. 96X0. 7元=47万KWHX 6%元=2. 82万元。5年即可收回投资成本。2、企业利润辽宁省配电变压器超过14万台，按照改造利润15%计算，14. 5X15%X 14万台=30. 45亿元，即全省全部改造的利润。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图I是本实用新型的立体结构示意图；图2是本实用新型的主视图；图3是本实用新型智能控制箱的俯视图；图4是图3的A-A剖面图；图5是本实用新型的侧视图；图6是图5的D-D剖面图。图中主开关1，带接地联锁开关2，箱体3，电容器4，控制器5，刀熔开关6，电缆通道7，GPRS仪表8，立柱9，横梁10。
具体实施方式
本实用新型是一种架空变压器智能控制箱，主要应用在变压器后接线箱，具体结构如图I-图6所示，图I为本实用新型整个智能控制箱的外部结构立体图，箱体3两侧设有电缆通道7，如图2所示。箱体3内部中央立柱9的一侧安装主开关I,箱体3内部主开关I与中央立柱9之间安装带接地连锁开关2，提高了安全性能，达到了五防功能。内部横梁10下方安装刀熔开关6，刀熔开关6与电容器4连接，用于控制电容器4的开关。刀熔开关6下方安装控制器5,控制器5用于控制电容器的头切,控制器5对侧的箱体3上安装电容器4，通过电容补偿达到节约电能的目的。箱体3内部横梁10上方安装GPRS仪表8，用于对电网用电过程中的远方实时监控。 该变台控制箱为标准化设备，采用统一的安装标准；正常工作时，巡视人员可以同过透明面板观察内部元件工作状态，同时可以通过远方GPRS数据传输监控其运行状况，并 记录作为状态检修依据；需要停电时，可以拉断主开关1，同时使接地连锁开关接地保护，对该设备进行维护或检修工作。
权利要求1.架空变压器智能控制箱，包括箱体、主开关及电容器；其特征是箱体(3)两侧设有电缆通道(7)，箱体(3)内部设有立柱(9)，立柱(9) 一侧安装有主开关(1)，立柱(9)另一侧安装有带接地连锁开关(2);箱体(3)内部的横梁(10)下方设有刀熔开关(6)，刀熔开关(6)与电容器(4)连接，电容器(4)设在箱体(3)上；刀熔开关(6)下方设有控制器(5),横梁(10 )上方设有GPRS仪表(8 )。
2.根据权利要求I所述的架空变压器智能控制箱，其特征是所述的立柱(9)为一根。
专利摘要本实用新型涉及10kV或20kV降压到0.4kV的变电设施的技术领域，尤其涉及一种架空变压器智能控制箱。它包括箱体、主开关及电容器；是在箱体两侧设有电缆通道，箱体内部设有立柱，立柱一侧安装有主开关，立柱另一侧安装有带接地连锁开关；箱体内部的横梁下方设有刀熔开关，刀熔开关与电容器连接，电容器设在箱体上；刀熔开关下方设有控制器，横梁上方设有GPRS仪表。本实用新型保证了配网相关设备的统一设计、统一安装、运维一致的应用效果，降低了企业运行成本，提高了经济效益；节能降损，改善了低压不平衡度和谐波污染；使实时数据监控得以实现，为未来状态检修的实施提供了技术保障，同时也使作业人员的安全性大大得到提高。
文档编号H02B5/02GK202602141SQ201220269468
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者王剑, 张亮, 谭昨生, 马文新, 李海洋, 刘瑞 申请人:辽宁省电力有限公司沈阳供电公司