專利名稱：箱式變電站的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變電站，特別涉及一種箱式變電站。
技術背景箱式變電站(簡稱為箱變)是一種將高壓開關設備、配電變壓器和低壓 配電裝置按一定接線方案排成一體的工廠預制戶內(nèi)/戶外緊湊式配電設備，實 現(xiàn)高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能。箱式變電站設置于防潮、防銹、 防塵、防鼠、防火、防盜、隔熱、全封閉、可移動的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)，機電一 體化，全封閉運行，特別適用于城網(wǎng)建設與改造，是繼土建變電站之后崛起 的一種嶄新的變電站?，F(xiàn)有的箱式變電站根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同及采用元器件的不同，分為歐式箱 變和美式箱變兩大類，這兩大類箱式變電站各有不同的特點，但在結(jié)構(gòu)上都 是由高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置三部分組成。歐式箱變采用高、低壓開關拒，變壓器組成方式。如圖1所示，其結(jié)構(gòu)特點是高壓開關設備64、配電變壓器63和低壓配電裝置61三部分的器件 分別裝置在三個不同的隔室內(nèi)，在位置的布置上互相獨立；配電變壓器63與 低壓配電裝置61之間通過低壓電纜62來實現(xiàn)電氣連接，高壓開關設備64與 配電變壓器63之間通過高壓電纜65來實現(xiàn)電氣連接；變壓器的高壓側(cè)出線 與連接電纜之間沒有密封；并且用一個大的戶外箱體把互相在布置上相對獨 立的高壓開關設備部分、配電變壓器部分和低壓配電裝置部分包裝起來。上述歐式箱變存在的不足之處在于由于歐式箱變內(nèi)部安裝常規(guī)開關拒 及變壓器，產(chǎn)品體積較大，造價比較高。由于變壓器的高壓側(cè)出線與連接電 纜之間沒有密封，所以抗水、抗洪能力較弱。美式箱變是在變壓器的基礎上發(fā)展起來的 一種綜合設備，是將油浸密封工配電變壓器與高低壓電器元件進行組合。如圖2所示，其結(jié)構(gòu)特點是高 壓開關設備75、配電變壓器77和低壓配電裝置72三部分的器件在位置的布 置上聯(lián)為一體；在高壓開關設備75和配電變壓器77之間內(nèi)部通過接線端子 74完全聯(lián)通的，有時候，這個聯(lián)通部分中還充滿了流動性介質(zhì)76;美式箱變 的變壓器直接暴露于戶外，主要是利用變壓器油進行冷卻，絕緣和散熱，變 壓器的散熱片、也是變壓器散熱的重要途徑；開斷變壓器的負荷開關置于變 壓器內(nèi)，變壓器的低壓側(cè)出線直接與負荷開關的出線端相連，負荷開關的進 線端，則與箱體側(cè)壁上的美式套管井連接；低壓出線也置于箱壁上，使低壓 側(cè)出線直接與低壓拒相連，使低壓側(cè)母排71的連接距離也大大縮短；并且美 式箱變整體設置為一個聯(lián)成一體的金屬架構(gòu)，沒有明顯的外形類似房子包裹 外殼。這些結(jié)構(gòu)特點使美式箱變的體積僅為同容量的歐式箱變體積的三分之 二甚至更小。上述美式箱變的不足之處在于由于負荷開關，熔斷器與變壓器鐵心、 線圈均在一個箱體內(nèi)，以變壓器油作為它們的共同絕緣和冷卻介質(zhì)，而負荷 開關的開斷、熔斷器遇短路電流而熔斷的過程，將不可避免的產(chǎn)生電弧，使 變壓器油碳化、游離，導致變壓器油加速老化，使絕緣降低。高壓拒部分的 電氣參數(shù)比較低，比如，熱穩(wěn)定電流一4殳只到16kA, 2S;通常高壓柜部分可 選用的柜型只有負荷開關和組合電器(而且排列順序的變化也不多)，基本 上沒有斷路器方案的選擇，增加計量單元也比較復雜。由于高壓、變壓器、 低壓三部分聯(lián)成一體而無法拆分，無法升級，并且部分器件損壞基本上是整 體更換。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有的上述箱式變電站存在的不足，提供一
種箱式變電站，能有效地實現(xiàn)高壓設備、變壓器、低壓設備三部分可單獨置 換，有利于設備升級和故障維修，實現(xiàn)高壓開關設備全密封結(jié)構(gòu)，提高設備 的防水、防洪能力。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種箱式變電站，包括分別設于三 個箱體中的高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置，所述設有高壓開 關設備的箱體與設有配電變壓器的箱體均為全密封結(jié)構(gòu)，所述配電變壓器 的低壓側(cè)出線通過電纜或母排與所述低壓配電裝置相連，所述配電變壓器 的高壓側(cè)出線通過連接器與所述高壓開關設備相連。上述技術方案中，通過采用全密封箱體把高壓開關設備封裝起來，實現(xiàn)了高壓開關設備為全密封結(jié)構(gòu)，提高設備的防水、防洪能力；由于高壓 開關設備單獨封裝起來，對高壓開關設備的改動或重新設計，并不影響配 電變壓器和低壓配電裝置，因此高壓開關設備部分可選用的柜型方案靈活 多變，比如負荷開關、組合電器、斷路器、計量單元等；并且整個箱式變 電站由三個箱體組成，因此每個箱體在滿足各自設備的基本需要時，還可 以進行配合環(huán)境的特殊設計，節(jié)省空間；通過采用連接器的方式連接高壓 開關設備與配電變壓器，使用母排連接配電變壓器與低壓配電裝置，因此 高壓、變壓器、低壓三部分可單獨置換，有利于升級和故障維修。在上述技術方案中，設置有高壓開關設備的箱體設有用于與所述連接的絕緣套管。所述絕緣套管設有用于連接所述連接器的接線柱。所述高壓 開關設備設有從高壓開關設備引出的連接導體，位于所述高壓開關設備的 絕緣套管的接線柱與所述連接導體之間為螺紋連接，所述配電變壓器設有 從所述低壓側(cè)出線引出的連接導體，位于所述配電變壓器的絕緣套管的接 線柱與所述連接導體之間也為螺紋連接。所述連接器包括封閉絕緣體及被封裝在封閉絕緣體之中的導電連接 體，所述導電連接體可以包括中央導電棒及對稱裝設于中央導電棒兩端的
觸頭片組；所述中央導電棒兩端設有凸起部，凸起部端部設有突沿；所述 觸頭片組由觸頭片沿軸向呈圓筒狀排列形成，其中部設有環(huán)狀支撐架，兩 端箍設有彈簧機構(gòu)；所述觸頭片組一端被彈簧機構(gòu)活動連接在中央導電棒 的凸起部上，另 一端由于彈簧機構(gòu)的作用形成內(nèi)徑略小于配電單元拒中母 線連接元件的接線柱外徑的連接腔。所述連接器包括封閉絕緣體及被封裝在封閉絕緣體之中的導電連接 體，所述導電連接體還可以包括中央支撐棒及對稱裝設于中央支撐棒兩端 的觸頭片組；所述觸頭片組兩端及觸頭片組與中央支撐棒的連接處設有彈 簧機構(gòu)，所述觸頭片組兩端被彈簧機構(gòu)活動連接在所述絕緣套管的接線柱 上。上述連接器的封閉絕緣體與導電連接體之間設有均壓罩。所述的封閉 絕緣體與所述絕緣套管過盈配合。綜上所述，本實用新型通過使高壓設備、變壓器、低壓設備分別設置在 不同的箱體內(nèi)，采用全密封的箱體分別封裝高壓設備與變壓器，并用全密封 的連接器實現(xiàn)高壓設備與變壓器的連接，用母排實現(xiàn)低壓設備與變壓器的連 接，實現(xiàn)整個箱式變電站的全密封結(jié)構(gòu)，能夠達到實現(xiàn)高壓設備、變壓器、 低壓設備三部分可單獨置換，有利于設備升級和故障維修，實現(xiàn)高壓開關設 備全密封結(jié)構(gòu)，提高設備的防水、防洪能力的有益技術效果。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為現(xiàn)有技術的歐式箱變的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術的美式箱變的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型箱式變電站的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型箱式變電站的連接器的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型箱式變電站的連接器的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本實用新型箱式變電站的連接器的安裝示意圖。
具體實施方式
如圖3所示，為本實用新型箱式變電站臺的結(jié)構(gòu)示意圖，該箱式變電站 包括分別置于三個箱體中的高壓開關設備3、配電變壓器2和低壓配電裝 置l。其中，設有高壓開關設備3的箱體與設有配電變壓器2的箱體均為 全密封結(jié)構(gòu)，配電變壓器2的低壓側(cè)出線通過母排4與低壓配電裝置1相 連，配電變壓器的高壓側(cè)出線通過連接器5與所述高壓開關設備3相連。上述技術方案中，通過采用全密封箱體把高壓開關設備封裝起來，實 現(xiàn)了高壓開關設備為全密封結(jié)構(gòu)，提高設備的防水、防洪能力；由于高壓 開關設備單獨封裝起來，對高壓開關設備的改動或重新設計，并不影響配 電變壓器和低壓配電裝置，因此高壓開關設備部分可選用的拒型方案靈活 多變，比如負荷開關、組合電器、斷路器、計量單元等；并且整個箱式變 電站由三個箱體組成，因此每個箱體在滿足各自設備的基本需要時，還可 以進行配合環(huán)境的特殊設計，節(jié)省空間；通過采用連接器的方式連接高壓 開關設備與配電變壓器，使用母排連接配電變壓器與低壓配電裝置，因此 高壓、變壓器、低壓三部分可單獨置換，有利于升級和故障維修。如圖4所示，為本實用新型箱式變電站的連接器的實施例一的結(jié)構(gòu)示意 圖，封閉絕緣體21及被封裝在封閉絕緣體21之中的導電連接體20。導電 連接體20包括中央支撐棒22及對稱裝設于中央支撐棒兩端的觸頭片組 23。導觸頭片組兩端及觸頭片組23與中央支撐棒22的連接處分別設有彈 簧機構(gòu)25、 26、 27。觸頭片組23兩端在被彈簧機構(gòu)的作用下，使觸頭片 組緊密地連接在絕緣套管12的接線柱17上(如圖6所示)。導電連接體20與封閉絕緣體21之間裝設有均壓罩24，均壓罩24為 一個金屬圓筒，能夠使連接器內(nèi)電場分布均勻，不易放電。封閉絕緣體21 與絕緣套管12過盈配合，也就是說封閉絕緣體21外壁形狀與絕緣套管12 的連接腔體16內(nèi)壁相對應并略大于連接腔體16內(nèi)壁，使其連接緊密。上述實施例 一 中，通過觸頭片組兩端及觸頭片組與中央支撐棒的連接 處設置彈簧機構(gòu)，能有效地實現(xiàn)觸頭片組與連接柱的活動連接，保證各連接元件不因承受額外的扭力，而使連接斷開，設備斷電；通過在導電連接 體與封閉絕緣體之間裝設有均壓罩，使連接器內(nèi)電場分布均勻，不易放電， 達到了提高載流能力和穩(wěn)定電流的技術效果。如圖5所示，為本實用新型箱式變電站的連接器的實施例二的結(jié)構(gòu)示意 圖，該連接器包括封閉絕緣體21及被封裝在封閉絕緣體21之中的導電連接 體20。導電連接體20包括中央導電棒33及對稱裝設于中央導電棒兩端的 觸頭片組34。中央導電棒33兩端設有凸起部35，凸起部35端部設有突沿 36。觸頭片組34由三片或三片以上的觸頭片37沿軸向呈圓筒狀排列形成， 其中部設有環(huán)狀支撐架38,兩端箍設有彈簧機構(gòu)39、 40。觸頭片組34 — 端被彈簧機構(gòu)39活動連接在中央導電棒33的凸起部35上，另一端由于彈 簧機構(gòu)40的作用形成內(nèi)徑略小于絕緣套管12的接線柱17外徑的連接腔 31。導電連接體20與封閉絕緣體21之間裝設有均壓罩24,均壓罩24為 一個金屬圓筒，能夠使連接器內(nèi)電場分布均勾，不易放電。封閉絕緣體21 與絕緣套管12過盈配合，使其連接緊密。封閉絕緣體21外部中央設有接 地裝置32，接地裝置32為一個或一個以上，以便保證安裝與拆卸時的施 工安全。上述實施例二中，除具備實施例一的技術效果外；通過在封閉絕緣體 外部中央設有接地裝置，能夠有效地釋放外泄的電流，減低事故風險，提 高整體設備的安全性和穩(wěn)定性。如圖6所示，為本實用新型箱式變電站的連接器的安裝示意圖，配電變 壓器2的箱體側(cè)壁上固定有用于與連接器5相連的絕緣套管12。與之對應， 高壓開關設備3的箱體側(cè)壁上也固定有用于與連接器5相連的絕緣套管 12。為加強箱體的密封性能，在每個絕緣套管12與箱體側(cè)壁的接觸處設有 密封圈13。絕緣套管12內(nèi)嵌有用于與連接器5相連接的接線柱17。其中， 位于高壓開關設備3的絕緣套管的接線柱17與連接高壓設備的導體18之 間為螺紋連接，位于配電變壓器2的絕緣套管的接線柱17與低壓側(cè)出線的 導體11之間也為螺紋連接。當需要將高壓開關設備3與配電變壓器2連接 起來時，將連接器5的一端安裝進入絕緣套管12，在連接器5內(nèi)部的彈簧 機構(gòu)的作用下，觸頭片組與接線柱17緊密電氣接觸；并且封閉絕緣21與 絕緣套管12過盈配合，使連接器5緊密固定在絕緣套管12的連接腔體16 內(nèi)。同時，由于觸頭片組與絕緣套管12的接線柱17為活動連接，封閉絕 緣體21具有彈性，因而即使高壓開關設備與配電變壓器的安裝有一定的角 度及距離誤差，不能完全對齊，連接器5也可以使其實現(xiàn)緊密的電氣連接， 并使各連接元件不承受額外的扭力。采用上述結(jié)構(gòu)的本實用新型，實現(xiàn)了高壓設備、變壓器、低壓設備三部 分各自分離，因此高壓設備、變壓器、低壓設備的各自更新或升級并不影響 其余的設備，并且設備的電氣方案的設計比較自由，設計師可以隨意按照自 己的方案來設計，同時可選用的拒型方案更加靈活多變；采用連接器的方式 連接，高壓、變壓器、低壓三部分可單獨置換，有利于設備升級、故障維修、 設備安裝及運輸；而且高壓、變壓器、兩部分均全密封結(jié)構(gòu)，(低壓配電裝 置不是全密封的箱體)且連接器也為全密封結(jié)構(gòu)，高壓部分與變壓器部分的 組合也為全密封結(jié)構(gòu)，因此防水、防洪能力較強。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非 限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技 術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而 不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。
權利要求1、 一種箱式變電站，其特征在于包括分別設于三個箱體中的高壓 開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置，所述設有高壓開關設備的箱體與 設有配電變壓器的箱體均為全密封結(jié)構(gòu)，所述配電變壓器的低壓側(cè)出線通 過電纜或母排與所述低壓配電裝置相連，所述配電變壓器的高壓側(cè)出線通 過連接器與所述高壓開關設備相連。
2、 根據(jù)權利要求1所述的箱式變電站，其特征在于設置有高壓開 關設備的箱體設有用于與所述連接器相連的絕緣套管。
3、 根據(jù)權利要求1所述的箱式變電站，其特征在于設置有配電變 壓器的箱體設有用于與所述連接器相連的絕緣套管。
4、 根據(jù)權利要求2或3所述的箱式變電站，其特征在于所述絕緣 套管設有用于連接所述連接器的接線柱。
5、 根據(jù)權利要求4所述的箱式變電站，其特征在于所述高壓開關 設備設有從高壓開關設備引出的連接導體，位于所述高壓開關設備的絕緣 套管的接線柱與所述連接導體之間為螺紋連接。
6、 根據(jù)權利要求4所述的箱式變電站，其特征在于所述配電變壓 器設有從所述低壓側(cè)出線引出的連接導體，位于所述配電變壓器的絕緣套 管的接線柱與所述連接導體之間為螺紋連接。
7、 根據(jù)權利要求1所述的箱式變電站，其特征在于所述連接器包 括封閉絕緣體及被封裝在封閉絕緣體之中的導電連接體，所述導電連接體 包括中央導電棒及對稱裝設于中央導電棒兩端的觸頭片組；所述中央導電棒兩端設有凸起部，凸起部端部設有突沿；所述觸頭片組由觸頭片沿軸向呈圓筒狀排列形成，其中部設有環(huán)狀支撐架，兩端箍設有彈簧機構(gòu)；所述觸頭片組一端被彈簧機構(gòu)活動連接在中央導電棒的凸起部上，另一端由于彈簧機構(gòu)的作用形成內(nèi)徑略小于所述絕緣套管的接線柱外徑的連 接腔。
8、 根據(jù)權利要求1所述的箱式變電站，其特征在于所述連接器包 括封閉絕緣體及被封裝在封閉絕緣體之中的導電連接體，所述導電連接體 包括中央支撐棒及對稱裝設于中央支撐棒兩端的觸頭片組；所述觸頭片組兩端及觸頭片組與中央支撐棒的連接處設有彈簧機構(gòu)， 所述觸頭片組兩端被彈簧機構(gòu)活動連接在所述絕緣套管的接線柱上。
9、 根據(jù)權利要求7或8所述的箱式變電站，其特征在于所述連接 器的封閉絕緣體與導電連接體之間設有均壓罩。
10、 根據(jù)權利要求9所述的箱式變電站，其特征在于所述的封閉絕 緣體與所述絕緣套管過盈配合。
專利摘要本實用新型涉及一種箱式變電站，包括分別設于三個箱體高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置，設有高壓開關設備的箱體與設有配電變壓器的箱體均為全密封結(jié)構(gòu)，配電變壓器的低壓側(cè)出線通過電纜或母排與低壓配電裝置相連，配電變壓器的高壓側(cè)出線通過連接器與高壓開關設備相連。設置有高壓開關設備、配電變壓器的箱體分別設有與連接器相連的絕緣套管，絕緣套管設有用于連接所述連接器的接線柱。從高壓開關設備引出的連接導體與位于高壓開關設備側(cè)的接線柱為螺紋連接；從低壓側(cè)出線引出的連接導體與位于配電變壓器側(cè)的接線柱為螺紋連接。本實用新型能現(xiàn)實高壓設備、變壓器、低壓設備三部分單獨置換，便于設備升級和維修，提高設備防水、防洪能力。
文檔編號H02B1/00GK201022138SQ20072004973
公開日2008年2月13日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權日2007年3月28日
發(fā)明者岑雨良, 易偉生 申請人:廣州霍斯通電氣有限公司