一种光伏节能型智能箱式变电站的制作方法

本实用新型涉及箱式变电站技术领域，尤其涉及一种光伏节能型智能箱式变电站。

背景技术：

光伏发电作为一种清洁可再生资源，越来越受到世界各国的重视。箱式变电站是光伏发电设备中必不可少的重要部件，而现有的箱式变电站如中国专利公布号CN 105470845A所公开的一种箱式变电站，其高压室、变压器室、低压室为横向排列组成的箱体，且将高压室与低压室有意的分散布置于变压器室的两侧，这种分散结构使得整个箱体的空置率较高，占地面积较大，而不能适用于光伏电站对空间布局合理性要求较高的使用环境。

而且，现有的光伏电站大都采用的是传统的叠片式铁芯变压器，其损耗大、节能效果不佳，大大降低了光伏电站的发电效率；加之，常规箱变安装的二次系统需要工作人员现场操作、现场记录、现场查看运行状态，无法运用先进技术进行箱变的智能化管理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、减少占地面积的光伏节能型智能箱式变电站。

本实用新型的技术方案是：一种光伏节能型智能箱式变电站，包括箱体，箱体内设有高压室、低压室、变压器室，所述变压器室内设有变压器，所述高压室内设于箱体的左侧，所述低压室设于高压室的右前侧，所述变压器室设于高压室的右后侧，且低压室和变压器室在前后方向上叠放。

所述箱体的前侧设置有外置散热器，外置散热器的外端设于箱体外侧，外置散热器的内端向内穿入箱体内且与变压器室连接。

还包括与变电站的电气设备连接的具备光伏箱变低压侧变压器的模拟量采集、非电量保护、远方控制和通讯功能的箱变智能测控装置。

还包括与变电站的电气设备连接的光纤温度测温保护系统。

还包括与变电站的电气设备连接的电弧光保护系统。

所述变压器包括卷绕铁芯结构，该卷绕铁芯结构包括中心部分的中心叠片部分、间隔设置于中心叠片部分两侧的两个外侧叠片部分、夹设于中心叠片部分与外侧叠片部分之间的中间叠片部分；组成所述中心叠片部分、中间叠片部分、外侧叠片部分的叠片的厚度依次减小。

所述中心叠片部分的厚度与两个外侧叠片部分的厚度相同，所述中心叠片部分的厚度与两个中间叠片部分的厚度相同。

所述外侧叠片部分的三层叠片的厚度与所述中间叠片部分的两层叠片的厚度相同，中间叠片部分的两层叠片的厚度与所述中心叠片部分的一层叠片的厚度相同。

本实用新型采用高压室、低压室和变压器室间隔布置成的“品”字形布局，使得该箱式变电站的箱体的整体布置紧凑，大大减少了占地面积。

进一步的，本实用新型的变压器采用变更叠片数量的方法，可以调整磁路的磁阻，从而可以调节磁通密度的分布，从而达到整个铁芯磁通密度均匀，降低空载损耗和空载电流的目的。

进一步的，本实用新型采用箱变智能测控装置，可对运行参数进行远方设置和实时监控。进一步的，本实用新型所述的箱变智能测控装置采用光纤温度测温保护系统，具有绝缘性能好，安全可靠性高，精确度高，系统结构简单，安装方便的特点。进一步的，本实用新型所述的箱变智能测控装置采用电弧光保护系统，能够在箱变内所有电气设备因为过流过压等情况下，切断故障电流，保护电气设备安全，同时给出声、光等报警信号。具有极强的抗干扰能力和极快的反应能力。

附图说明

图1为本实用新型所提供的光伏节能型智能箱式变电站的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的变压器铁芯芯柱截面图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种光伏节能型智能箱式变电站，包括箱体，箱体内设有高压室1、低压室2、变压器室3，变压器室3内设有变压器。具体的，高压室1、低压室2和变压器室3间隔布置成的“品”字形呈横倒状态，使得其结构布置紧凑，大大减少了占地面积。其中，高压室3内设于箱体的左侧，低压室2设于高压室1的右前侧，变压器室3设于高压室1的右后侧，而且，低压室2和变压器室3在前后方向上叠放。

并且，它们顶部分别设有大顶盖，增加了箱变的防护性能，使箱变更加适应光伏电站恶劣的使用环境，同时降低了现场人员维护运行的成本。

另外，在箱体的前侧设置有外置散热器4，外置散热器的外端设于箱体外侧，外置散热器4的内端向内穿入箱体内且与变压器室连接。散热效果好，且便于安装维护。

本实施例中，变压器包括卷绕铁芯结构，其基本结构与现有技术中的卷绕式铁芯的结构相同，在此不再过多赘述，其区别主要在于铁芯的截面组成，从图2所示的铁芯截面来看，本实施例中的卷绕铁芯结构包括中心部分的中心叠片部分300、间隔设置于中心叠片部分300两侧的两个外侧叠片部分100、夹设于中心叠片部分300与外侧叠片部分200之间的两个中间叠片部分200，而且，组成中心叠片部分300、中间叠片部分200、外侧叠片部分100的叠片的厚度依次减小，即组成中心叠片部分300的每层叠片厚度最后，中间叠片部分200的每层叠片的厚度次之，外侧叠片部分100的每层叠片的厚度最薄。

实际上，中心叠片部分的厚度与两个外侧叠片部分的厚度相同，如将铁芯横截面厚度定为H的话，中心叠片部分300的厚度为H/3，每个中间叠片部分的厚度为H/6，两个中间叠片部分的厚度之和为H/3，每个外侧叠片部分的厚度为H/6，两个外侧叠片部分的厚度之和为H/3。所述外侧叠片部分的三层叠片的厚度与所述中间叠片部分的两层叠片的厚度相同，中间叠片部分的两层叠片的厚度与所述中心叠片部分的一层叠片的厚度相同。

需要说明的是，实际上，变压器铁芯叠片采用混合叠片的方法，由于铁芯中间部分磁通密度偏低，因此在铁芯总厚度的1/3的中心部分采用一片一叠，以使磁阻降低、磁通密度增加；由于外侧磁通密度偏高，因此在接下来的1/3部分采用两片一叠，最靠外的1/3部分采用三片一叠，以使磁阻增加、磁通密度减小，从而达到整个铁芯磁通密度均匀，铁芯空载损耗和空载电流降低的效果。

而且，本实施例中的卷绕式铁芯为三相R型卷绕铁芯结构，即将带料经过专用的PLC控制的曲线剪滚机加工，将其裁剪成一条宽度连续变化的线性钢带，再卷制成封闭型铁芯，其截面形状近似圆形。R型铁芯不剪切，无冲孔，消除了叠片式铁芯的横向和纵向接缝，减少了磁阻和损耗，由于无对接接缝，经卷制退火处理后，能彻底消除内应力，磁路各区紧密相连。因此空载损耗小，空载电流较小，同时噪音小。

另外，本实施例中的箱式变电站还包括与变电站的电气设备连接的具备光伏箱变低压侧变压器的模拟量采集、非电量保护、远方控制和通讯功能的箱变智能测控装置。此处的箱变智能测控装置采用先进的微机保护和综合自动化系统，实现“遥测、遥信、遥控、遥调”功能。每个智能控制单元均具有独立功能，保证继电保护功能的安全，可对运行参数进行远方设置和实时监控，对箱体内湿度，温度进行自动控制和远方烟雾报警；在运行过程中，能按照给定的电压无功关系自动投切电容器，调整电压分接头进行电压无功调节。具体的，箱变智能测控装置即光伏箱变专用测控通讯综合装置，具备光伏箱变低压侧变压器的模拟量采集、非电量保护、远方控制和通讯功能，同时此装置融合了通信管理机、光电交换机，负责接入、传输发电单元内逆变器、智能汇流箱、直流柜等设备的数据通信，实现光伏发电子系统所属智能设备通讯信息的集中和传输，并通过光纤环网交换机接入升压站综合自动化系统，进而实现升压站对光伏发电单元的远程管理和全面智能化监控。具体的，箱变采用智能测控系统，箱变的测量、记录、调节等功能都由计算机控制进行，不会出现人工操作的误差，采集的数据记录到智能系统研究的历史库中，在需要时，计算机根据要求筛选出有用的数据，不仅速度快，而且安全、准确。监控中心还可以根据这些数据对箱变运行做出最适合的操作，为以后的查看提供了方便，进一步体现了箱变的智能化。

还包括与变电站的电气设备连接的光纤温度测温保护系统。该光纤温度测温保护系统在工作时，通过光纤荧光式测量方法，对箱变内的电缆接头、刀闸等部位进行温度24小时在线监测。具有绝缘性能好，安全可靠性高，精确度高，系统结构简单，安装方便的特点。

还包括与变电站的电气设备连接的电弧光保护系统，该电弧光保护系统能够在箱变内所有电气设备因为过流过压等情况下，造成箱变内开关、电缆、变压器等设备即将燃烧前的几十毫秒内发现故障，切断故障电流，保护电气设备安全，同时给出声、光等报警信号。具有极强的抗干扰能力和极快的反应能力。具体的，箱变采用新型技术的电子式互感器进行实时检测，具有测量精度高、动态范围大、抗干扰能力强等优点，能够准确实现故障定位，及时发现故障点，缩小事故范围，减少用户停电时间，提高了供电的安全性和可靠性。

具体的，箱变可以实现一二次设备的智能状态检修，可以按照最优化的方式进行设备检修，可以使设备少检修、免维护，从而降低设备检验的工作量和维护成本，同时采用远程校验的方式减少设备维护过程中的长距离人员奔波，减少人为因素对设备的影响，降低传统现场检修误操作的危险，同时可以实时对设备进行监视，一旦发生异常，可以及时处理，保障设备安全，提高设备寿命，经济效益高。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，并不是对本实用新型技术方案的限制，任何熟悉本技术领域的技术人员应该明白，只要是不经过创造性劳动在上述基础上实现的技术方案，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。