[发明专利]一种安全结构小型化预装式变电站

说明书

所属技术领域

本发明属于电力设备制造业的变电站技术领域，涉及预装式变电站整体结构小型化技术，包括应用安全设计制造和低压馈电装置的优化设计技术，适用于12kV高压/低压预装式变电站。

现有技术/背景技术

预装式变电站，由高压开关设备、电力变压器、低压开关设备、电能计量设备、无功补偿设备、辅助设备和联结件等元件组成为成套配电设备，在工厂被预先组装在一个或几个壳体内，用于从高压系统向低压系统输送电能。

其典型结构有两种，一是欧式变电站(俗称欧式箱变)，优点功能全、适用于城网使用；缺陷在于其采用传统标准的高低压开关设备、电力变压器占用空间较大，故传统欧式变电站体积也较大。

另一是美式变电站(俗称美式箱变)，其油浸电力变压器外壳进行特殊设计，将简化的油浸高压电器元件置于油箱中，油箱的三面或两面裸露于空气中，配置功能简单的低压配电屏(柜)，其优点在于产品体积小，缺陷在于其功能简单，只适用于农网或城网不重要负荷。

发展中的现有预装式变电站技术，近年来，第一向变电站小型化发展，通过减小高低压开关设备的体积和优化变电站内部设备布局来减小欧式变电站的体积；典型产品主要是采用小型化的SF6环网柜(也称C-GIS)，减小了高压室的空间；但其缺陷在于，低压室采用屏、柜结构组合，其空间并未减小，单台630kVA，配出400A回路8个，配120kVar电容补偿的体积为3400×2900×2200mm(长×宽×高)。

第二向紧凑型变电站发展，通过扩大美式变电站高低压室的体积，来增加变电站的功能；典型产品，实现上述功能的体积为4000×2300×2200mm(长×宽×高)。

第三向减小地表占用发展，将变电站部分设备(如变压器)或全部设备置于地下、半地下、建筑物顶盖上以减小占地面积。截至目前，由于地埋式、建筑物顶盖上变电站尚无定型产品，也没有广泛的应用，属于一种探索型技术。最接近本发明的国内一流产品是YBM-12型变电站。其缺陷在于仅对高压开关设备进行了小型化设计，低压馈电设备仍采用屏(柜)式，受低压设备的结构尺寸限制，产品整体尺寸仍很大，且由于低压屏柜式馈电设备，受变电站狭小空间限制，在安装、检修时十分不便，因存在裸露的带电体，人员操作的安全性也很差。

变电站普遍的散热通风装置中现有技术，采用有源、温度调控通风设置，其缺陷在于温控元器件寿命制约，耗损电能等。

本行业现有技术规程，按JB/T3752.1-1999《低压成套开关设备和控制设备产品型号编制方法》中的公版现有技术的型号含义，低压成套开关设备的结构，即：P-开启式屏、G-封闭式柜、X-封闭式箱、T-封闭式控制台、C-母线干线系统(母线槽)。以上变电站的低压开关设备均没有脱离开JB/T3752.1-1999《低压成套开关设备和控制设备产品型号编制方法》所提到的结构形式。

发明内容

本发明旨在更新一种壳体结构，缩小产品尺寸减小占用地表面积，增强安全性，提高安装操作和运行检修效率的预装式变电站。

本发明公开一种安全结构小型化预装式变电站技术，包括有高、低压控制装置与变压器封闭组合结构及散热系统、综合布线工艺优化技术。所述的预装式变电站包括高压单元、低压单元和变压器单元，低压电器控制的面板式结构，变电站的无源机械涡流通风装置，低压馈电的安全防护装置等系列工艺，无源机械涡流通风装置，对本行业现有技术规程所提到的结构形式，在满足应用条件下进行了再创造性应用，在满足预装变电站国家标准的前提下，强化了变电站的自然通风，整体达到了低压馈电的安全防护等级提高，变电站地表占地面积和空间减小，变电站制造成本不增加，提高了预装式变电站现有技术中安全防护性能，散热通风的有效性。

技术解决方案

安全结构小型化预装式变电站，整体采用了高、低压控制装置与变压器组合结构、散热系统功能强化，包括对高压单元，低压单元和变压器单元的创新性设计，应用了综合布线工艺优化技术、低压电器控制面板式结构，变电站无源机械涡流通风装置，低压馈电的安全防护装置等而形成的新技术方案：

一、所述的综合布线工艺优化技术，其特征在于，

1.密封母线与面板式低压馈电装置相结合的配电技术；

2.全绝缘全防护技术，无裸露的低压可触摸带电部件；

3.无源机械涡流通风装置自动为变压器、母线、低压馈电装置散热。

4.高压设备与变压器之间采用电缆连接，变压器与低压配电装置之间采用电缆或母线(母排)连接。

二、所述的低压控制装置封闭式组合结构，其特征在于，