本實用新型涉及箱式變電站領(lǐng)域，具體涉及一種用于碼頭的新型預(yù)裝緊湊型箱式變電站。

背景技術(shù)：

目前，市場上的箱變主要包括歐式箱變和美式箱變。其中，歐式箱變從結(jié)構(gòu)上采用高、低壓開關(guān)柜和變壓器，其特點是能夠應(yīng)用于需要復(fù)雜配電、操作頻繁且管理要求高的場所。但是，由于歐式箱變是將變壓器及普通的高壓電器設(shè)備裝于同一個金屬外殼箱體中，變壓器室溫度很高，引起散熱困難；另一方面在箱體中采用普通的高壓負荷開關(guān)和熔斷器、低壓開關(guān)柜，所以歐式箱變體積較大。美式箱變在結(jié)構(gòu)上將負荷開關(guān)、環(huán)網(wǎng)開關(guān)和熔斷器結(jié)構(gòu)簡化放入變壓器油箱浸在油中；避雷針也采用油浸式氧化鋅避雷針；變壓器取消油枕；油箱及散熱器暴露在空氣中。美式箱變的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，但是電氣配置和功能相對簡單，不適用于配電回路多、操作頻繁、控制管理要求高的場所。

因此，需要尋求一種不僅滿足完備的功能需求、而且具有體積小且散熱性能好的新型箱式變電站。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種新型預(yù)裝緊湊型箱式變電站，其具有完備的功能需求、體積小而且散熱性能良好等優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案。

在一方面，披露了一種預(yù)裝緊湊型箱式變電站，由殼體和電氣系統(tǒng)組成。所述殼體包括殼底、電氣艙室、迷宮式頂蓋和強排風(fēng)系統(tǒng)；其中，所述電氣艙室包括L型配電艙和半開放式變壓器艙；所述L型配電艙包括高壓室、低壓電容器室和低壓開關(guān)室；所述半開放式變壓器艙包括變壓器室和變壓器端子室。

在一個實施例中，所述半開放式變壓器艙被L型配電艙環(huán)繞。

在一個實施例中，所述殼體還包括散熱器防護罩，用于保護變壓器上的散熱器；其中所述散熱器防護罩帶有散熱孔并且位于箱式變電站外部。

在一個實施例中，所述強排風(fēng)系統(tǒng)為排風(fēng)扇，位于低壓電容器室的頂部和低壓開關(guān)室的頂部。

在一個實施例中，所述迷宮式頂蓋的邊緣設(shè)置有迷宮式通風(fēng)孔；和，所述迷宮式頂蓋對應(yīng)變壓器室和變壓器端子室的位置設(shè)置有自然通風(fēng)孔。

在一個實施例中，所述高壓室、低壓電容器室、低壓開關(guān)室和變壓器端子室設(shè)有各自的小門；其中低壓開關(guān)室和低壓電容器室的小門上設(shè)置有雙層錯位通風(fēng)孔。

在一個實施例中，所述低壓開關(guān)室的下方設(shè)置有快速電纜連接器，所述快速電纜連接器被設(shè)計成具有位動開關(guān)和誤操作保護裝置。

在一個實施例中，所述殼底被設(shè)置成具有電纜進線導(dǎo)槽的防水結(jié)構(gòu)。

在一個實施例中，所述電氣系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)和綜合管理系統(tǒng)；所述綜合管理系統(tǒng)包括艦艇用電計量系統(tǒng)、自動監(jiān)控保護和信號采集處理設(shè)備，以便對箱式變電站的電氣設(shè)備進行自動控制、監(jiān)視、保護和艦艇供電計量。

在一個實施例中，所述變壓器室內(nèi)具有高燃點油的油浸式電力變壓器。

本實用新型的有益效果如下:

1、本實用新型設(shè)計的具有電氣分艙結(jié)構(gòu)+迷宮式頂蓋+局部強排風(fēng)+半開放式的變壓器的箱體，具有體積小、散熱性能好、防護性高的特點，能夠適應(yīng)碼頭的高溫、高濕、高鹽的“三高”環(huán)境。

2、本實用新型的半開放式變壓器室采用裸露在外的單側(cè)散熱結(jié)構(gòu)，在碼頭安裝時面向港池，既有利于散熱，又方便箱式變電站總體設(shè)計，解決了箱式變電站小型化后的變壓器布置難題。

3、本實用新型的箱式變電站電氣綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了對箱式變電站電氣設(shè)備的自動控制、監(jiān)視、保護和艦艇供電計量，具備數(shù)據(jù)采集、處理和遠傳等功能，實現(xiàn)了箱式變電站電氣的信息化管理。

4、本實用新型的電纜快速連接器誤操作防護裝置，實現(xiàn)了連接器帶電誤操作防護和多電纜并聯(lián)供電時的選擇性斷路器跳閘保護的功能，提高了供電的安全性和可靠性。

5、本實用新型的箱式變電站具備完備的高低壓變配電、無功補償、艦艇用電計量、自動監(jiān)控保護和信號采集處理等功能，設(shè)備集成度高且體積小(體積僅為同容量歐式箱式變電站的1/3)，適合軍港碼頭泊位安裝，能保障現(xiàn)役海軍除航母外的所有現(xiàn)役水面艦艇岸電保障需求，并解決了軍港10kv電纜配送至碼頭泊位的難題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所結(jié)合使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的剖視立體示意圖。

圖2為根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的平面布置圖。

圖3為根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的高壓室及低壓電容器室的外觀示意圖(箱式變電站的主視圖)。

圖4為根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的高壓室、低壓電容器室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)和低壓開關(guān)室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖5為根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的變壓器端子室的外觀示意圖(箱式變電站的左視圖)。

圖6為根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的變壓器端子室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的低壓開關(guān)室的外觀示意圖(箱式變電站的右視圖)。

圖8為根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的低壓開關(guān)室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(低壓開關(guān)室的主視圖)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。應(yīng)當(dāng)指出，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。此外，應(yīng)當(dāng)理解，在全文中，相同的附圖標(biāo)記表示同一結(jié)構(gòu)/部件。

本實用新型提供了一種預(yù)裝緊湊型箱式變電站1。其中，圖1示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的剖視立體示意圖。圖2示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的預(yù)裝緊湊型箱式變電站的平面布置圖。箱式變電站1主要由殼體2及其內(nèi)部的電氣系統(tǒng)3組成。由圖1可見，殼體2包括(防水漫)殼底10、電氣艙室20、迷宮式頂蓋30和強排風(fēng)系統(tǒng)40。所述電氣艙室20包括L型配電艙21和半開放式變壓器艙24。注意力轉(zhuǎn)向圖2，L型配電艙21包括高壓室210、低壓電容器室220和低壓開關(guān)室230；半開放式變壓器艙24包括變壓器室240和變壓器端子室250。由圖2可見，半開放式變壓器艙24被L型配電艙環(huán)繞21。

在一個實施例中，半開放式變壓器艙24設(shè)置在高壓室210和低壓電容器室220的后方并且位于低壓開關(guān)室230的一側(cè)例如左側(cè)。在一個實施例中，變壓器端子室250位于高壓室210的后方，變壓器室240位于高壓室210和低壓電容器室220的后方。在一個實施例中，變壓器室240與高壓室210、低壓電容器室220、低壓開關(guān)室230、變壓器端子室250相鄰；變壓器端子室250與變壓器室240和高壓室210相鄰；低壓開關(guān)室230與低壓電容器室220和變壓器室240相鄰；低壓電容器室220與低壓開關(guān)室230、變壓器室240和高壓室210相鄰；高壓室210與變壓器端子室250、變壓器室240、低壓電容器室220相鄰；低壓電容器室220位于高壓室210和低壓開關(guān)室230之間。變壓器室240位于變壓器端子室250和低壓開關(guān)室230之間。應(yīng)當(dāng)指出，高壓室210、低壓電容器室220、變壓器端子室250/變壓器室240、低壓開關(guān)室230通過位于殼體內(nèi)的隔板分隔開，并且除變壓器室240外均具有各自的小門。應(yīng)當(dāng)指出，變壓器室240和變壓器端子室250之間沒有隔板，通過變壓器端子室250可看到變壓器室240(這將在下文進行描述)。在一個實施例中，殼底10、隔板采用304不銹鋼材料。關(guān)于小門，具體在下文描述。

在一個實施例中，如圖2、5-8所示，殼體2還包括變壓器散熱防護罩26，以便對變壓器的散熱器25提供保護。應(yīng)當(dāng)指出，散熱器防護罩26帶有散熱孔并且位于箱式變電站外部。在一個實施例中，變壓器上的散熱器25位于變壓器室240的一側(cè)例如后側(cè)并裸露在箱式變電站外部。并且，散熱器25的外部安裝了帶有散熱孔的變壓器散熱防護罩26，以利于散熱并提高產(chǎn)品的防護等級。在一個實施例中，防護罩26被固定在殼體2上。此外，箱式變電站1還包括吊裝栓14，請見圖1。

注意力轉(zhuǎn)向圖4，示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的高壓室、低壓電容器室的結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)和低壓開關(guān)室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其中，高壓室210主要用于電源進線例如單路電源進線以及控制。由圖4可見，高壓室210主要包括環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜4100和進線電纜4200。高壓電源通過進線電纜4200連接到環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜4100的進線端子。一般，進線電纜4200采用全屏蔽肘型電纜頭，使得產(chǎn)品具有很高的安全性及環(huán)境適應(yīng)能力。環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜4100可采用SF6共箱式環(huán)網(wǎng)柜或固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜。在一個實施例中，環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜4100由一個不帶熔斷器的負荷開關(guān)單元和一個帶熔斷器的負荷開關(guān)單元組成。其中，不帶熔斷器的負荷開關(guān)單元用于連接高壓電源，而帶熔斷器的負荷開關(guān)單元用于連接變壓器。

圖6示出了變壓器(高壓)端子室結(jié)構(gòu)示意圖和高壓室的側(cè)視圖。其中，變壓器端子室由附圖標(biāo)記250表示。如圖6所示，從變壓器端子室250能夠看到變壓器6002。結(jié)合圖4和圖6，應(yīng)當(dāng)理解，高壓室210的環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜4100的出線端子6100(在圖6中示出)通過高壓電纜6001與變壓器6002高壓端子6003相連。高壓電纜6001兩端采用全屏蔽肘型電纜頭，以保證電器安全性。

應(yīng)當(dāng)指出，本實用新型的變壓器6002優(yōu)選地采用S11-M-630系列全密封無勵磁調(diào)壓變壓器。當(dāng)然，替換例也是可行的。變壓器油箱采用全密封結(jié)構(gòu)，配有油溫表6004、油溫控制器6005、壓力表6006、油位表6007、分接開關(guān)6008、散熱器25等元件以監(jiān)測變壓器運行狀況。應(yīng)當(dāng)指出，與變壓器高壓端子6003相連的高壓電纜6001及變壓器6002上的油溫表6004、油溫控制器6005、壓力表6006、油位表6007、分接開關(guān)6008等元件被設(shè)置在變壓器端子室250，以便于安裝和觀測。此外，變壓器6002還配有熱電阻和溫控儀表，將溫度信號送至如下文所述的箱式變電站的電力綜合控制儀。優(yōu)選的，采用具有高燃點油的油浸式電力變壓器，提高了設(shè)備過負荷能力和艦艇使用安全性。另外，由圖1可見，變壓器頂蓋設(shè)有自然通風(fēng)孔11。

返回參見圖4的低壓電容器室220。低壓電容器室220由綜控室220a、無功補償室220c和電路保護系統(tǒng)220b組成。其中，綜控室220a包括電力綜合控制儀(綜控面板)4300。無功補償室220c包括電容器投切開關(guān)4600和補償電容器4700。電路保護系統(tǒng)220b包括低壓母線系統(tǒng)4400和連接在低壓母線系統(tǒng)4400上的熔斷器開關(guān)4500。電力綜合控制儀4300/綜控室220a位于低壓電容器室220的上方，用于監(jiān)控箱式變電站的運行狀態(tài)，也可通過通信線路傳送到值班室。在本實用新型的一個實施例中，低壓電容器室220也被稱作無功補償及綜控室。應(yīng)當(dāng)指出，綜控室220a/低壓電容器室220的頂部設(shè)置有排風(fēng)結(jié)構(gòu)例如排風(fēng)扇12，這可以從圖1看到。電容器投切開關(guān)4600通過電力綜合控制儀4300的控制實現(xiàn)電容器組電壓過零自動投切，保證電力系統(tǒng)的正常運行。

圖8示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的低壓開關(guān)室的結(jié)構(gòu)示意圖。低壓開關(guān)室230由低壓主開關(guān)室230a和低壓配電室230b組成。低壓主開關(guān)室230a被設(shè)置在低壓配電室230b的前側(cè)(從高壓室210和/或低壓電容器室220的方向看)或左側(cè)(從低壓開關(guān)室230的主視圖即圖8看)，與低壓電容器室220相鄰。由圖8可見，低壓主開關(guān)室230a包括連接母線2301、低壓斷路器2302和母線系統(tǒng)2303。低壓配電室230b包括塑殼斷路器2304，被安裝于母線系統(tǒng)2303上；和計量器例如智能電度表8100。在圖8中，示出了6部智能電表8100和6個塑殼斷路器2304。當(dāng)然，根據(jù)需要，替換例是可行的。

類似于低壓電容器室220，低壓開關(guān)室230(優(yōu)選的低壓主開關(guān)室230a)的頂部也設(shè)置有強排風(fēng)結(jié)構(gòu)，例如排風(fēng)扇13，如圖1所示。參見圖1,3,4,7，低壓開關(guān)室230的下方設(shè)置有快速電力連接器2306。其中的一個位于低壓開關(guān)室230的檢修門15的下方。由圖1和3可見，低壓開關(guān)室230的檢修門15位于箱變的前側(cè)并且與低壓電容器室220相鄰。

仍參見圖4，一般，變壓器6002的低壓出線端子通過低壓電容器室220的連接母線連接到低壓開關(guān)室230的低壓斷路器2302的一個端子，而低壓斷路器2302的另一個端子由連接母線2301連接到低壓開關(guān)室230的低壓母線系統(tǒng)2303(可參見圖8)，然后通過連接電纜2305將設(shè)置在低壓母線系統(tǒng)2303上的塑殼斷路器2304與位于低壓開關(guān)室230下方的快速電力連接器2306相連。

在一個實施例中，參見圖5，箱式變電站的頂蓋30采用迷宮式結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)空氣對流。具體地說，頂蓋30由上頂板、下頂板和板條組成。其中，上頂板與下頂板之間為夾層，所述夾層為隔熱層，阻止太陽直曬箱體蓋板。下頂板上具有通風(fēng)孔。此外，下頂板的邊緣上設(shè)置有迷宮式通風(fēng)孔5001。在一個實施例中，該迷宮式通風(fēng)孔5001由板條構(gòu)成并位于夾層中。通常，箱體內(nèi)部的空氣通過下頂板上的通風(fēng)孔，經(jīng)過夾層，并通過迷宮式通風(fēng)孔5001(即頂蓋邊檐孔)實現(xiàn)空氣對流。

應(yīng)當(dāng)指出，低壓電容器室220和低壓開關(guān)室230采用的強排風(fēng)散熱方式(如上文所述)會在室內(nèi)形成負壓，在迷宮式頂蓋形成正壓，使得箱內(nèi)外空氣強迫交換，從而提高了箱式變電站的散熱性能。

在一個實施例中，箱式變電站的殼底10采用帶高壓電纜進線導(dǎo)槽的密閉防水結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決了箱底進出線孔密閉難題，并且可確保在400mm水位高度情況下箱內(nèi)不進水。應(yīng)當(dāng)理解，殼底10使箱式變電站可在碼頭泊位直接放置使用，無需安裝基座，簡化了安裝施工程序、提高了軍港應(yīng)急供電保障能力。

在一個實施例中，箱式變電站的電氣系統(tǒng)3包括一次系統(tǒng)和綜合管理系統(tǒng)兩部分。其中，一次系統(tǒng)包括10kV組合配電柜、630kVA專用電力變壓器、低壓配電系統(tǒng)、無功補償系統(tǒng)和6路250A低艦艇專用接口，例如上文所述的電力連接器。應(yīng)當(dāng)指出，10kV組合配電柜位于高壓室；630kVA專用電力變壓器位于變壓器室；低壓配電系統(tǒng)被設(shè)置在低壓開關(guān)室的一側(cè)，因此低壓開關(guān)室的一側(cè)也被稱為低壓配電室；無功補償系統(tǒng)位于低壓電容器室的下方。

綜合管理系統(tǒng)由艦艇用電計量系統(tǒng)例如在上文所述的智能電度表、自動監(jiān)控保護和信號采集處理設(shè)備等組成。通過低壓電容器室中的綜合控制儀，將艦艇用電計量系統(tǒng)、電氣設(shè)備工作狀態(tài)、開關(guān)及電力連接器狀態(tài)信號進行匯集、處理，也可以遠傳至軍港值班室，實現(xiàn)與軍港管理系統(tǒng)相對接。

下文將對各電氣艙室20的外觀進行介紹。首先，注意力轉(zhuǎn)向圖3，示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的高壓室和低壓電容器室的外觀示意圖(箱式變電站的主視圖)。由圖3可見，高壓室210和低壓電容器室220均有各自的小門。高壓室220的小門3100和低壓電容器室的小門3200組成箱式變電站的前門。此外，由圖3可見，低壓電容器室220的右側(cè)(低壓開關(guān)室230的側(cè)面)的外殼上設(shè)置有檢修門15。另請參見圖1。

應(yīng)當(dāng)指出，低壓電容器220的小門3200為雙層結(jié)構(gòu)，具體由面板和襯板組成。面板和襯板部分均設(shè)置有通風(fēng)孔，呈雙層空間錯位排列。在圖3中，只能看到位于面板兩側(cè)的通風(fēng)孔，不能看到襯板上的通風(fēng)孔。面板未設(shè)置通風(fēng)孔的區(qū)域被標(biāo)有警示標(biāo)志。并且，通風(fēng)孔具有向外突出的葉片，葉片被設(shè)置成向下，使得箱式變電站在雨雪天氣下免于進水。由此，通過面板和襯板構(gòu)成雙層錯位的通風(fēng)孔結(jié)構(gòu)，形成了小門的錯位通風(fēng)不進水通風(fēng)道。

此外，高壓室210和低壓電容器室220的小門3100、3200的上方標(biāo)有艙室的名稱，以幫助用戶識別。類似于低壓電容器室，高壓室的門上也標(biāo)有警示標(biāo)志。

注意力轉(zhuǎn)向圖5，示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的變壓器端子室250的外觀示意圖(箱式變電站的左視圖)。由圖5可見，變壓器端子室250靠近箱式變電站的后側(cè)。變壓器端子室250具有小門5100。小門5100構(gòu)成箱式變電站的左側(cè)門，靠近箱式變電站的后側(cè)。在箱式變電站的左視圖5中，靠近箱式變電站前側(cè)的部分(屬于高壓室和低壓電容器室)是無門的。類似地，變壓器端子室250的小門5100上也設(shè)置有警示標(biāo)志和艙室名稱。此外，由圖5可見，頂蓋的迷宮式通風(fēng)孔5001位于頂蓋左右兩側(cè)的頂蓋的兩端(邊緣位置)。關(guān)于散熱器25和其防護罩26可參見上文的描述。

參見圖7，示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的低壓開關(guān)室230的外觀示意圖(箱式變電站的右視圖)。由圖7見，低壓開關(guān)室230具有兩個小門7100、7200，構(gòu)成箱式變電站的右側(cè)門。其中，小門7100即為低壓主開關(guān)室230a的小門，靠近箱式變電站的前側(cè)。類似于低壓電容器室220，低壓開關(guān)室230的小門7100、7200為雙層結(jié)構(gòu)，具有呈雙層錯位排列的通風(fēng)孔，并且通風(fēng)孔具有向下定向的向外突出的葉片。類似地，低壓開關(guān)室230的小門7100、7200上也設(shè)置有警示標(biāo)志和艙室名稱。此外，低壓開關(guān)室230的下方為快速電纜連接器2306，如上文所述。應(yīng)當(dāng)指出，快速電纜連接器被設(shè)計成具有位動開關(guān)和誤操作保護裝置，從而簡化了艦艇接岸電操作，提高了效率；同時實現(xiàn)了多電纜并聯(lián)供電時的選擇性斷路器跳閘保護功能，提高了供電的安全性和可靠性。

本實用新型的箱式變電站結(jié)構(gòu)布局緊湊，不僅滿足所有的功能需求，而且使得箱式變電站體積僅為同容量歐式箱式變電站的1/3，便于運輸和在碼頭前泊位，并具有散熱性能好的特點。

本實用新型不局限于上述具體實施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)對本實用新型作出各種修改和變化。所有這些修改和變化均應(yīng)落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。雖然在附圖中示出了本實用新型的最佳實施例，但在實際應(yīng)用中，為了得到本實用新型的全部或一些優(yōu)點，本實用新型不一定完全包括所有已示出的特征。因此，本實用新型的保護范圍不應(yīng)當(dāng)由本實用新型中披露的最佳實施例確定，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)所附權(quán)利要求書的內(nèi)容加以確定。