[发明专利]一种户外紧凑型智能变电站

说明书

技术领域

本发明属于中压电气设备领域，尤其涉及一种户外紧凑型智能变电站。

背景技术

我国的配电网中，还存在大量的柱上开关设备。特别是农村10kV配电网中，由柱上高压开关、柱上高压跌落式熔断器、高压避雷器、柱上变压器、低压配电箱等组成变电站系统是配电网的主要供电方式。该系统中的设备零散分布在柱上高台，电气设备裸露在空气中，导致设备锈蚀、老化和易受外力破坏等问题难以解决。带电导体裸露在空气中，造成带电作业不便，故障频发，且安全隐患多。配电变压器运行的安全性、可靠性差，同时运行和维护工作环境复杂，技术难度高。使用电缆连接模式，需要安装肘型接头，同时还需要为安装多预留电缆长度。电缆连接模式满足了柔性连接的需要，但增加了成本和安装空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种户外紧凑型智能变电站，以解决现有技术中柱上开关设备元器件种类多、零散分布带来的集成度低、运行维护不方便等问题。本发明的主要构思是：户外紧凑型智能变电站采用一体化、组合式的结构设计，其中高压开关柜采用气箱密封、六氟化硫气体绝缘、表面屏蔽技术，充分保障人身安全和设备的运行安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种户外紧凑型智能变电站，包括配电变压器1、高压开关柜8、低压柜11，其特征在于：配电变压器1上面安装有高压开关柜8，配电变压器1低压侧正面装有低压柜11；配电变压器1高压进线端设有高压套管2，所述高压套管2外部是柔性固体绝缘层，高压套管2内部有梅花触头6和高压螺杆7，高压开关柜8下部设有高压母联座9，高压母联座9内有静触头与梅花触头6配合。配电变压器1顶部有支撑槽钢4，支撑槽钢4上有导向螺杆3。配电变压器1低压侧设有低压套管5，低压套管5内部的静触头与低压柜11的低压母线铜排12相连。

配电变压器1为10kV或20kV电压等级的干式变压器，优选非晶合金干式变压器（空载节能效果好，可节能70%），也可以是油绝缘变压器。配电变压器1框架为钢结构，强度高，是户外紧凑型智能变电站结构的核心。配电变压器1的顶部焊接（或螺栓固定）有2条平行的支撑槽钢4，其间距与高压开关柜8底座的宽度相适应。每条支撑槽钢4的上面有2个导向螺杆3。高压开关柜8底座开有与导向螺杆3匹配的安装孔。导向螺杆3的作用是保证高压套管2和高压母联座9的精确对接，高压套管2外部是柔性固体绝缘层与高压母联座9过盈配合，实现电气绝缘和密封的作用。高压母联座9内有静触头插入梅花触头6，梅花触头6的紧箍弹簧保证了有效电气连接。高压套管2外部是柔性固体绝缘层形变量和梅花触头6位移量与导向螺杆3配合解决了高压开关柜安装时的公差问题，保证了高压进线的安全。高压套管2外面套有电流互感器10，解决了高压端的电流信号采集，同时不占用高压开关柜8内部空间和变压器内部空间。

高压开关柜8内部有气箱，气箱内充绝缘气体，优选六氟化硫绝缘气体。气箱内装有高压开关和熔断器。高压开关柜8内部还装有高压开关的操动机构、避雷器、高压PT和智能保护装置。高压开关柜8柜体上有高压开关的操动机构上有合闸（合闸储能）操作拉杆，接地合闸操作拉杆和接地分闸操作拉杆以及对应的合闸、分闸、接地、合闸储能、熔断器脱扣状态显示装置和各种状态相对应的继电器。上述操作拉杆上设有圆环，用于手动操作。操作人员可通过智能保护装置遥控操作高压开关合闸、分闸、接地，也可以利用操作杆上的挂钩拉操作杆上的圆环实现高压开关合闸、分闸、接地操作。高压PT、电流互感器10、状态继电器为智能保护装置提供了必要的电气监测信号。高压开关柜采用气箱密封、六氟化硫气体绝缘、表面屏蔽技术，充分保障人身安全和设备的运行安全。

低压柜11固定在配电变压器1低压侧正面。低压柜11设有母线室、进线室、电容室、计量室、自动化室。配电变压器1的低压出线通过低压套管5连接到铜排12进入低压柜11的母线室。进线室上方有隔离开关，出线开关通过铜母排连接到隔离开关13，隔离开关操作杆15和分合闸操作杆14连接，人可通过拉杆在柜外拉动分合闸操作杆14进行分合闸操作，在分合闸操作杆14顶上装有分合闸指示指针16，指示分合闸。带操作机构的出线开关17和出线开关操作孔及指示18连接。电容室19在低压柜11中下部，上方有刀熔开关20，刀熔开关操作杆和分合闸操作杆14连接，人可通过拉杆在柜外拉动分合闸操作杆14进行分合闸操作，在分合闸操作杆顶上装有分合闸指示指针16，指示分合闸。和刀熔开关20通过铜排连接的有智能低压电力补偿装置21。计量室22在低压柜11右中部，内装电能表24。计量室下方为自动化室23，内装自动化模块25。