箱式变压设备的制作方法

1.本实用新型涉及变压器技术领域，特别涉及一种箱式变压设备。


背景技术：

2.在风力发电中，首先风力发电机将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电，接着需采用变压器改变风力发电机输出的交流电的电压，并将变压后的交流电输送至升压站或电网；在现有的变压器中多采用空气绝缘负荷开关熔断器或者空气绝缘断路器(与空气绝缘隔离开关、接地开关等配合使用)作为变压器的开关装置，这类空气绝缘开关装置体积大、电压等级高且自身带电，在巡检、维护及检修变压器时存在较大安全隐患，极易发生触电事故，变压器安全性低，且变压器占地面积大，空间利用率低，当变压器安装位置海拔较高时，存在安装困难的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种箱式变压设备，旨在解决现有的变压器安全性低及占地面积大的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种箱式变压设备，所述箱式变压设备包括变压器和箱体，所述箱体内设置有隔板，所述隔板将所述箱体分隔为高压室和低压室，所述高压室和所述低压室并排设置，所述低压室内设置有低压配电柜，所述高压室内设置有全绝缘充气柜和电缆，所述电缆的两端分别设置有第一电缆接头和第二电缆接头，所述第一电缆接头和所述第二电缆接头外均套设有全绝缘套管，所述第一电缆接头与所述全绝缘充气柜连接，所述第二电缆接头的部分结构贯穿所述箱体并与所述变压器的高压侧连接，所述变压器的低压侧与所述低压配电柜连接。
5.优选地，所述全绝缘充气柜内设置有挡板，所述挡板将所述全绝缘充气柜分隔为容置腔和充气腔，所述第一电缆接头设置于所述容置腔内，且所述第一电缆接头的部分结构贯穿所述挡板并伸入所述充气腔内，所述充气腔内填充有六氟化硫气体。
6.优选地，所述容置腔内设置有避雷器，所述避雷器与所述第一电缆接头连接。
7.优选地，所述变压器上设置有油枕和输油管，所述输油管的一端与所述油枕连接，所述输油管的另一端与所述变压器的油箱连接。
8.优选地，所述变压器背离所述箱体的一侧连接有多个散热结构，多个所述散热结构沿所述变压器的长度方向间隔布置，各所述散热结构包括多个散热翅片，多个所述散热翅片沿所述变压器的宽度方向间隔布置。
9.优选地，所述变压器为油浸式升压变压器，所述变压器的高压侧的输出电压为u1，所述变压器的低压侧的输入电压为u2，u1/u2＝35/0.69。
10.优选地，所述箱体及所述隔板均由层叠设置的双层钢板制成，所述双层钢板之间填充有聚氨酯泡沫塑料。
11.优选地，所述低压配电柜为ggd型交流低压配电柜。
12.优选地，所述全绝缘充气柜设置有带电显示器，所述箱体上对应所述高压室的位置设置有电磁锁，所述带电显示器与所述第一电缆接头电连接，且所述带电显示器用于触发所述电磁锁闭锁或解锁所述高压室。
13.优选地，所述电缆为交联聚乙烯电缆。
14.本实用新型箱式变压设备中，全绝缘充气柜具有结构紧凑、操作灵活、安全可靠的优点，且全绝缘充气柜和电缆均设置于高压室内，低压配电室设置于低压室内，即箱式变压设备通过将高等级电压装置围设于箱体内，有效防止了在巡检、维护或检修箱式变压设备时发生触电事故，减小了安全隐患，安全性高，另外，箱式变压设备体积小、占地面积小，大幅提高了空间利用率，当箱式变压设备的安装位置海拔较高时，不仅具有安装方便快捷的优点，而且箱体起到防尘、防污染及保护作用，进一步提高了箱式变压设备的安全性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本实用新型一实施例箱式变压设备的主视示意图；
17.图2为本实用新型一实施例箱式变压设备的俯视示意图；
18.图3为本实用新型一实施例箱式变压设备的左视示意图；
19.图4为本实用新型一实施例箱式变压设备的后视示意图。
20.附图标号说明：
21.标号名称标号名称100箱式变压设备2213充气腔10变压器2214避雷器11油枕2215带电显示器12输油管222电缆13散热结构2221第一电缆接头131散热翅片2222第二电缆接头20箱体2223全绝缘套管21隔板23低压室22高压室231低压配电柜221全绝缘充气柜2311测控装置2211挡板2312控制变压器2212容置腔30母排
22.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
23.下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实
用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
25.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.本实用新型中对“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方位的描述以图1至图4所示的方位为基准，仅用于解释在图1至图4所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.本实用新型提出一种箱式变压设备。
30.本实施例的一种箱式变压设备100，箱式变压设备100包括变压器10和箱体20，箱体20内设置有隔板21，隔板21将箱体20分隔为高压室22和低压室23，高压室22和低压室23并排设置，低压室23内设置有低压配电柜231，高压室22内设置有全绝缘充气柜221和电缆222，电缆222的两端分别设置有第一电缆接头2221和第二电缆接头2222，第一电缆接头2221和第二电缆接头2222外均套设有全绝缘套管2223，第一电缆接头2221与全绝缘充气柜221连接，第二电缆接头2222的部分结构贯穿箱体20并与变压器10的高压侧连接，变压器10的低压侧与低压配电柜231连接。
31.如图1至图4所示，变压器10的一侧设置有箱体20，箱体20内设置的隔板21用于将箱体20分隔成高压室22和低压室23，高压室22和低压室23沿变压器10的长度方向并排设置，即高压室22和低压室23沿前后方向并排设置，以使高压室22、低压室23和变压器10形成品字形结构，全绝缘充气柜221设置于高压室22内，低压配电柜231设置于低压室23内，第一电缆接头2221和第二电缆接头2222分别设置于电缆222的两端，第一电缆接头2221用于与全绝缘充气柜221连接，第二电缆接头2222用于与变压器10的高压侧连接，以使电缆222连接于全绝缘充气柜221和变压器10的高压侧之间，且第一电缆接头2221和第二电缆接头2222外均套设有全绝缘套管2223，全绝缘套管2223具有良好地绝缘性，低压配电柜231通过母排30与变压器10的低压侧连接，母排30可采用现有技术中的铜排。
32.本实施例的箱式变压设备100适用于风力发电，风力发电机将交流电输送至箱式
变压设备100，交流电从变压器10的低压侧输入经过升压后从变压器10的高压侧输出，箱式变压设备100将升压后的交流电通过全绝缘充气柜221输送到升压站或电网，全绝缘充气柜221具有结构紧凑、操作灵活、安全可靠的优点，且全绝缘充气柜221和电缆222均设置于高压室22内，低压配电室设置于低压室23内，即箱式变压设备100通过将高等级电压装置围设于箱体20内，有效防止了在巡检、维护或检修箱式变压设备100时发生触电事故，减小了安全隐患，安全可靠，另外，箱式变压设备100体积小、占地面积小，大幅提高了空间利用率，当风力发电机及箱式变压设备100的安装位置海拔较高时，不仅具有安装方便快捷的优点，而且箱体20起到防尘、防污染及保护作用，进一步提高了箱式变压设备100的安全性。
33.本实施例中，全绝缘充气柜221内设置有挡板2211，挡板2211将全绝缘充气柜221分隔为容置腔2212和充气腔2213，第一电缆接头2221设置于容置腔2212内，且第一电缆接头2221的部分结构贯穿挡板2211并伸入充气腔2213内，充气腔2213内填充有六氟化硫气体。如图1所示，全绝缘充气柜221内设置的挡板2211用于将全绝缘充气柜221分隔成容置腔2212和充气腔2213，电缆222收容于高压室22内，第二电缆接头2222的部分结构贯穿箱体20的侧壁并与变压器10的高压侧连接，电缆222伸入全绝缘充气柜221内且第一电缆接头2221收容于容置腔2212内，第一电缆接头2221的部分结构贯穿挡板2211并伸入充气腔2213内，充气腔2213用于填充六氟化硫气体，六氟化硫气体具有良好地稳定性和绝缘性，在充气腔2213内填充六氟化硫气体起到绝缘和灭弧的作用，进一步提高了箱式变压设备100的安全性，并且容置腔2212和充气腔2213之间通过挡板2211分隔，结构紧凑、设计合理，进一步减小了全绝缘充气柜221的体积。
34.进一步地，容置腔2212内设置有避雷器2214，避雷器2214与第一电缆接头2221连接，电缆222为交联聚乙烯电缆222。如图1所示，避雷器2214设置于容置腔2212内并与第一电缆接头2221连接，避雷器2214用于保护箱式变压设备100免受高瞬态过电压危害，进一步提高了安全性，并且，电缆222可采用现有技术中的交联聚乙烯电缆222，交联聚乙烯是指聚乙烯在高能射线(如γ射线、α射线、电子射线等)或交联剂的作用下，使其大分子之间生成交联，大幅提高了聚乙烯的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性，采用交联聚乙烯制作的电缆222具有耐高温、耐环境应力开裂及绝缘电阻高的优点。
35.本实施例中，变压器10上设置有油枕11和输油管12，输油管12的一端与油枕11连接，输油管12的另一端与变压器10的油箱连接。如图1和图4所示，油枕11设置于变压器10的上方，油枕11与变压器10的油箱之间通过输油管12连接，变压器10的油箱用于填充变压器油，当变压器油的体积随着油的温度膨胀或减小时，油枕11用于调节变压器10油箱内的油量，具体地，当变压器油热膨胀时，变压器油通过输油管12从变压器10油箱流向油枕11内；当变压器油冷缩时，变压器油通过输油管12从油枕11流向变压器10油箱内，油枕11起到确保在任何气温及运行状况下变压器10的油箱内均充满油的作用。
36.本实施例中，变压器10背离箱体20的一侧连接有多个散热结构13，多个散热结构13沿变压器10的长度方向间隔布置，各散热结构13包括多个散热翅片131，多个散热翅片131沿变压器10的宽度方向间隔布置。如图1至图4所示，多个散热结构13连接于变压器10背离箱体20的一侧，且多个散热结构13沿前后方向间隔布置，各散热结构13均与变压器10连接且各散热结构13包括多个散热翅片131，多个散热翅片131沿左右方向间隔布置，散热结构13起到散热的作用，提高了箱式变压设备100运行的稳定性。
37.在优选地实施例中，变压器10为油浸式升压变压器，变压器10的高压侧的输出电压为u1，变压器10的低压侧的输入电压为u2，u1/u2＝35/0.69。变压器10可采用现有技术中的油浸式变压器，油浸式变压器具有散热性好及高压绝缘性好的优点，且油浸式变压器的变压器油绝缘性能好、导热性能好、价格低廉，采用油浸式变压器作为箱式变压设备100的变压器10，不仅降低了经济成本，而且安全可靠，另外，变压器10为升压变压器，其中，变压器10高压侧的输出电压为u1，变压器10低压侧的输入电压为u2，输出电压和输入电压的电压比为35:0.69，例如风力发电机发电后将0.69kv的交流电输送至箱式变压设备100，0.69kv的交流电从变压器10的低压侧输入并经过变压器10升压为35kv的交流电，35kv的交流电从变压器10的高压侧输出并通过全绝缘充气柜221输送到升压站或电网，实现了风力发电的升压。
38.本实施例中，箱体20及隔板21均由层叠设置的双层钢板制成，双层钢板之间填充有聚氨酯泡沫塑料。具体地，层叠设置的双层钢板围成箱体20，箱体20内设置有将箱体20分隔成高压室22和低压室23的隔板21，且隔板21也由层叠设置的双层钢板制成，双层钢板之间均填充有聚氨酯泡沫塑料，使得高压室22和低压室23具有防火、隔热以及保温的优点。
39.在优选地实施例中，低压配电柜231为ggd型交流低压配电柜，如图2至图4所示，低压配电柜231内设置有测控装置2311、框架断路器以及控制变压器2312等，其中测控装置2311和框架断路器配合以实现对开关装置的保护、箱式变压设备100运行数据的采集及传输等，控制变压器2312为干式降压变压器，需要说明的是，本实施例的测控装置2311、框架断路器以及控制变压器2312均可采用现有技术。
40.本实施例中，全绝缘充气柜221设置有带电显示器2215，箱体20上对应高压室22的位置设置有电磁锁(图未示)，带电显示器2215与第一电缆接头2221电连接，且带电显示器2215用于触发电磁锁闭锁或解锁高压室22。全绝缘充气柜221内设置有真空断路器和与真空断路器配合的隔离开关、接地开关等可电动操作的开关装置，进一步提高了箱式变压设备100的安全性。
41.如图3所示，带电显示器2215设置于全绝缘充气柜221背离变压器10的一侧，即带电显示器2215设置于全绝缘充气柜221的左侧，带电显示器2215与第一电缆接头2221电连接并用于检测及显示第一电缆接头2221的带电信息，箱体20背离变压器10的一侧对应高压室22的位置设置有电磁锁，当带电显示器2215检测出第一电缆接头2221带电时能触发电磁锁闭锁高压室22；当带电显示器2215检测出第一电缆接头2221不带电时能触发电磁锁解锁高压室22。本实施例的带电显示器2215及电磁锁均可采用现有技术。
42.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。