低压柜及小型化预装式变电站的制作方法

本发明涉及变电站技术领域，特别涉及一种低压柜及小型化预装式变电站。

背景技术：

随着我国社会经济的飞速发展，电力事业和城市发展进程也在不断飞速发展。目前，电力负荷越来越大，城市土地资源的供应也越发紧张，城网变电站建设问题日益突出。城网建设改造要求高压直接进入城市，变电设备深入负荷中心，配电设备与周围环境协调一致。同时要求变配电设备安全可靠，损耗低，噪音低、抗短路强度强，体积趋向小型化，安装使用简便，免维护或少维护。预装式变电站由于其结构紧凑、安装快捷、运行灵活、安全可靠、维护简单、环保绿色等优势，为广大供电部门和用户所接受。因此，十分有必要对预装式变电站进行小型化的研究，同时小型化后要满足开关操作方便的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种结构紧凑的低压柜以及开关操作方便的小型化预装式变电站。

根据本发明的第一方面，提供一种低压柜，包括计量进线柜、低压出线柜和电容柜，所述低压出线柜和所述电容柜共同设置于所述计量进线柜的背侧；其中，所述计量进线柜内设有低压电容器模块，所述低压电容器模块通过绝缘电缆连接至所述电容柜。

本发明第一方面提供的一种低压柜，至少具有以下有益效果：传统低压柜将补偿用的低压电容器模块设置于电容柜内，而本发明的低压柜将补偿用的低压电容器模块设置于有多余空间的计量进线柜内，低压电容器模块通过绝缘电缆与电容柜连接，实现电容补偿功能，这样设置可使得低压柜的结构更加紧凑。

根据本发明第一方面所述的一种低压柜，所述低压出线柜内设有第一隔离刀开关、出线测量仪表和出线开关，其中，所述出线测量仪表设置在低压出线柜的下部。传统低压出线柜一般将出线测量仪表设置在柜的最上部，第一隔离刀开关和出线开关设置在出线测量仪表的下方，第一隔离刀开关和出线开关通常带接线铜排，接线铜排的设置需满足国家标准对于绝缘距离的要求，所以低压出线柜的最下部通常会留有一定的绝缘空间，本发明将出线测量仪表设置在低压出线柜下部原来空置的绝缘空间中，由于出线测量仪表采用绝缘电缆接线，绝缘电缆本身绝缘，因而不需要留太长的距离，也不会影响低压出线柜的绝缘性能，这样的设置能够大大减少低压出线柜的高度。

根据本发明第一方面所述的一种低压柜，所述低压电容器模块包括多个低压电容器组件，所述电容柜内设有与所述多个低压电容器组件对应连接的多个补偿调节器，所述电容柜内还设有至少两块前后平行相对设置的补偿安装板，所述多个补偿调节器分布设置于所述至少两块的补偿安装板上，每一层补偿安装板分别铰接于所述电容柜内部。

根据本发明第一方面所述的一种低压柜，所述电容柜内还包括电容柜测量仪表、第二隔离刀开关、自动补偿器、熔断器，所述熔断器连接所述补偿调节器和所述电容柜测量仪表，所述电容柜测量仪表连接所述第二隔离刀开关。

根据本发明第一方面所述的一种低压柜，所述计量进线柜设有左右并排的第一柜体和第二柜体，所述低压电容器模块设置于所述第一柜体的下部，所述第一柜体的上部设有用电计量模块；所述第二柜体内设有低压进线测量模块、抽屉式的低压主开关模块以及干式变压器温控模块。

根据本发明的第二方面，提供一种小型化预装式变电站，包括箱体，所述箱体内设有变压器室、高压室和低压室；其中，所述变压器室和所述低压室上下设置，且所述变压器室设置于所述低压室的上方，所述高压室设置于所述变压器室和所述低压室的旁侧；所述变压室内设有变压器，所述变压器设有高压套管和低压套管；所述高压室内设有高压柜，所述高压柜通过柔性电缆与高压套管连接；所述低压室内设有如上所述的低压柜，所述低压柜通过柔性电缆与低压套管连接。

本发明二方面提供的一种小型化预装式变电站，至少具有以下有益效果：变压器室和低压室上下设置，高压室设置于变压器室和低压室的旁侧，使得变电站结构紧凑，减小占用面积。此外，将高压室和低压室设置在箱体的第一层，使得高低压开关操作方便。

根据本发明第二方面所述的一种小型化预装式变电站，所述变压器为敞开式立体卷铁心干式变压器。

根据本发明第二方面所述的一种小型化预装式变电站，所述高压柜内设有高压进线柜、高压环网柜和高压出线柜，所述高压进线柜、所述高压环网柜和所述高压出线柜沿所述箱体的前侧至后侧方向排列分布。

根据本发明第二方面所述的一种小型化预装式变电站，所述箱体于四个侧面均设有开关门。

根据本发明第二方面所述的一种小型化预装式变电站，所述箱体顶部设有下层顶盖和上层顶盖，所述下层顶盖中部设有多个通风孔，所述上层顶盖设置于所述下层顶盖中部上方，并遮盖所述多个通风孔，所述下层顶盖和所述上层顶盖之间形成有出风通道；所述下层顶盖上设有多根支撑所述上层顶盖的龙骨；所述上层顶盖顶部中央设置有吊钩。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为本发明实施例提供的一种小型化预装式变电站的结构示意图；

图2为图1中a-a方向的截面示意图；

图3为图1中b-b方向的截面示意图；

图4为本发明实施例的一种小型化预装式变电站的部分电路接线原理图；

图5为本发明实施例提供的一种低压柜的计量进线柜的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种低压柜的低压出线柜和电容柜的结构示意图；

图7a、图7b为本发明实施例提供的一种低压柜的电容柜中的补偿安装板的结构示意图。

图中标号说明：

10-变压器；20-高压柜；21-高压进线柜；22-高压环网柜；23-高压出线柜；

30-低压柜；31-计量进线柜；311-用电计量模块；312-低压电容器模块；313-低压进线测量模块；314-低压主开关模块；315-干式变压器温控模块；316-第一进线柜；317-第二进线柜；32-低压出线柜；321-第一隔离刀开关；322-出线测量仪表；323-出线开关；33-电容柜；331-电容柜测量仪表；332-第二隔离刀开关；333-自动补偿器；334-熔断器；335-补偿调节器；336-补偿安装板；337-第一支撑板；338-第二支撑板；339-螺栓组件；40-箱体；41-变压器室；42-高压室；43-低压室；44-下层顶盖；45-上层顶盖；46-龙骨；47-吊钩。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，本发明实施例提供的一种小型化预装式变电站，包括箱体40，箱体40内设有变压器室41、高压室42和低压室；具体地，箱体40内可以通过横卧t字形的隔板将其内部分成变压器室41、高压室42和低压室43。其中，变压器室41和低压室43上下设置，且变压器室41设置于低压室43的上方，高压室42设置于变压器室41和低压室43的旁侧。变压器室41、高压室42和低压室43的这种分布结构，可使得变电站结构紧凑，并能减小占用面积。此外，将高压室42和低压室43设置在箱体40的第一层，即直接设置在箱体40的底座上，可使得高低压开关操作更加方便。

参照图1和图2，变压室内设有变压器10，本实施例中，变压器10采用敞开式立体卷铁心干式变压器。立体卷铁心重量较传统叠铁心轻；空气干式，非包封结构，整体重量轻，以10kv的sgb-nx1敞开式立体卷铁心干式变压器为例，其重量与scb-nx1产品对比平均轻约34％，与scb11对比平均轻约37％。立体卷铁心连续卷绕而成，整体结构紧凑，体积小。此外，更具有高效节能、绿色环保、安全可靠的显著优势。

参照图1和图2，高压室42内设有高压柜20。可选地，高压柜20为全绝缘全封闭的ccf高压柜20。高压柜20内设有高压进线柜21、高压环网柜22和高压出线柜23。本实施例中，高压进线柜21、高压环网柜22和高压出线柜23沿箱体40的前侧至后侧方向排列分布。这样设置是为了与变压器10的宽度配合，更有利于减小占地面积。另外，高压进线柜21、高压环网柜22和高压出线柜23的接线可参考图4所示的电路原理图。

参照图1和图3，低压室43内设有低压柜30，低压柜30内设有计量进线柜31、低压出线柜32和电容柜33，本实施例中，低压出线柜32和电容柜33共同设置于计量进线柜31的背侧。这样设置一方面是为了与变压器10的宽度配合，更有利于减小占地面积；另一方面，是为了方便低压出线柜32和电容柜33与计量进线柜31的接线，有利于减小接线的电缆长度。

本实施例中，箱体40于四个侧面均设有开关门，这种全开门的设计，配合前述的变压器10、高压柜20和低压柜30结构，能方便地对变压器10、高压柜20和低压柜30进行操作。

本实施例中，变压器10设有高压套管和低压套管；高压柜20与高压套管之间通过柔性电缆上下连接，可减缓电缆在连续往返移动中的磨损率，更安全；低压柜30与低压套管之间可通过柔性电缆连接，接线可以穿过低压室43顶部隔板进入低压进线柜，以连接低压进线柜内的低压进线测量模块313等功能模块，这样的接线设计可以节省空间，利于母线工作中的热量散发。

参照图5，计量进线柜31设有左右并排的第一进线柜316和第二进线柜317，第一进线柜316设有上下两个室，上室设有用电计量模块311，下室设有低压电容器模块312。第二进线柜317内同样设有上下两个室，上室设有低压进线测量模块313、抽屉式的低压主开关模块314，下室设有干式变压器温控模块315。以上各个室可配有单独的门和门锁。

本实施例中，计量进线柜31内设有低压电容器模块312，低压电容器模块312可通过绝缘电缆连接至电容柜33，实现电容补偿功能。具体地，低压电容器模块312包括对应于三相设置的多个低压电容器组件，如图4所示，每一相低压电容器组件可包含采用三角形连接的第一低压电容器组件和采用y形连接的第二低压电容器组件。本实施例通过将补偿用的低压电容器模块312设置于有多余空间的计量进线柜31内，使得低压柜30整体结构更加紧凑，节省低压柜30的空间。

本实施例中，计量进线柜31内的用电计量模块311具体可包括低压多功能电子表、计量接线盒以及用于防盗的计量铅封组件。低压进线测量模块313可包括计量互感器和设置在室门上的进线指示仪表；低压主开关模块314可采用型号为acp-2000/3p断路器。计量进线柜31各模块的接线可参考图4，低压进线测量模块313、低压主开关模块314、用电计量模块311依次相连；低压进线测量模块313通过铜排与变压器10低压套管连接。

本实施例中，计量进线柜31内还设有干式变压器温控模块315，干式变压器温控模块315通过绝缘电缆与变压器10连接。将干式变压器温控模块315设置在计量进线柜31内，实现了变电站的空间体积的有效利用。

参照图6，低压出线柜32内设有第一隔离刀开关321、出线测量仪表322和出线开关323，其中，出线测量仪表322设置在低压出线柜32的下部。传统低压出线柜32一般将出线测量仪表322设置在柜的最上部，第一隔离刀开关321和出线开关323设置在出线测量仪表322的下方，第一隔离刀开关321和出线开关323通常带接线铜排，接线铜排的设置需满足国家标准对于绝缘距离的要求，所以低压出线柜32的最下部通常会留有一定的绝缘空间，本发明将出线测量仪表322设置在低压出线柜32下部原来空置的绝缘空间中，由于出线测量仪表322采用绝缘电缆接线，绝缘电缆本身绝缘，因而不需要留太长的距离，也不会影响低压出线柜32的绝缘性能，这样的设置能够大大减少低压出线柜32的高度。

参照图6，电容柜33内包括电容柜测量仪表331、第二隔离刀开关332、自动补偿器333、熔断器334、补偿调节器335。补偿调节器335为投切低压电容器组件的执行机构，本实施例中，电容柜内设有与多个低压电容器组件对应连接的多个补偿调节器335，自动补偿器333用于控制补偿调节器335执行投切操作，参考图4，低压电容器组件连接对应的补偿调节器335、熔断器334设有多个，各熔断器334连接对应的补偿调节器335和电容柜测量仪表331，电容柜测量仪表331连接第二隔离刀开关332。

可选地，计量进线柜31内的各个低压电容器组件分别连接有绝缘电缆，各绝缘电缆穿过计量进线柜31的后壁进入电容柜33，与对应的补偿调节器335连接。

可选地，电容柜33内还设有两块前后平行相对设置的补偿安装板336，多个补偿调节器335分布设置于该两块补偿安装板336上，每一层补偿安装板336分别铰接于电容柜33内部。具体请参照图7a和图7b，电容柜33内部两侧分别设有第一支撑板337、第二支撑板338，补偿安装板336与第一支撑板337通过铰链铰接，第二支撑板338设有螺栓孔，补偿安装板336与第二支撑板338可通过螺栓组件339固定。补偿调节器335这种安装方式主要是为了充分利用电容柜33内部的空间，以达到节省电容柜33体积的目的。补偿调节器335接线时，先将补偿安装板336打开，再接入与对应低压电容器组件连接的绝缘电缆。熔断器334同样可分布设置在该两块补偿安装板336上。可理解的是，补偿安装板336可以不止两块，补偿安装板336的数量可以为三块甚至三块以上。

本实施例中，箱体40顶部设有下层顶盖44和上层顶盖45，下层顶盖44中部设有多个通风孔，上层顶盖45设置于下层顶盖44中部上方，并遮盖多个通风孔，下层顶盖44和上层顶盖45之间形成有出风通道；下层顶盖44上设有多根支撑上层顶盖45的龙骨46。箱体40内部的热量上升至下层顶盖44的通风孔排出，并经出风通道排出至室外，这种结构既具有良好散热效果，又能阻挡雨水进入箱体40内。上层顶盖45顶部中央设置有便于将箱体40吊装的吊钩47。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。