(12)实用新型专利
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 203813282 U(45)授权公告日 2014.09.03
(21)申请号 201420161203.4(22)申请日 2014.04.03
(73)专利权人中工国际工程股份有限公司
地址100080 北京市海淀区中关村丹棱街3
号A座(72)发明人周长宝 范祎 胡伟 张敏
程传更(74)专利代理机构北京润泽恒知识产权代理有
限公司 11319
代理人苏培华(51)Int.Cl.
H02B 7/00(2006.01)H02B 1/56(2006.01)
权利要求书1页 说明书6页 附图6页权利要求书1页 说明书6页 附图6页
(54)实用新型名称
一种变电站(57)摘要
本实用新型公开了一种变电站，包括多个一次设备和多个二次设备，还包括一次设备箱体和二次设备箱，其中：所述一次设备箱体中包括多个安装模块；所述二次设备箱体中包括多个安装模块，各个安装模块中设置有不同的二次设备；所述一次设备箱体和二次设备箱体中设置有对应一个或者多个安装模块的门，所述一次设备箱体顶板可打开。两个箱体内具有通风管道，通风管道内具有除湿装置。本实用新型通过箱体装载一次设备和二次设备，可以避免在室外环境下使用的变电元器件，由于自然环境影响电气部件的电性能的问题。CN 203813282 UCN 203813282 U
权 利 要 求 书
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1.一种变电站，包括多个一次设备和多个二次设备，其特征在于，还包括一次设备箱体(1)和二次设备箱体(2)，其中：
所述一次设备箱体(1)中包括多个安装模块，各个安装模块中设置有不同的一次设备，且各个安装模块上设置有用于与其他安装模块连接的端子排；
所述二次设备箱体(2)中包括多个安装模块，各个安装模块中设置有不同的二次设备，且各个安装模块上设置有用于与其他安装模块连接的端子排；
所述一次设备箱体(1)和二次设备箱体(2)中设置有对应一个或者多个安装模块的门，一次设备箱体(1)的顶板与所述一次设备箱体(1)活动连接；
所述二次设备箱体(2)上包括车门(22)，所述车门(22)包括：靠近箱体顶板的上门(221)及位于上门下面的下门(222)，所述上门包括开启机构(223)；
下门(222)与箱体底板枢接；支撑部(224)，连接箱体底板并临近下门(222)与箱体枢接处，支撑部(224)与所述底板枢接，在展开时支撑处于开启状态的下门(222)的底边与所述箱体底板保持平行；
设置在下门(222)上靠近上门(221)处，以连接侧板实现锁紧或开启下门(222)的开合部(225)。
2.根据权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述一次设备箱体内侧设置有吸波材料层。
3.根据权利要求2所述的变电站，其特征在于，所述吸波材料层(21)与箱板粘接，其朝向箱体内部的侧面上设置有多个吸收体(211)。
4.根据权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述二次设备箱体内侧设置有隔热保温层。
5.根据权利要求1所述的变电站，其特征在于，端子排之间的连接通过集线器(3)进行。
6.根据权利要求1所述的变电站，其特征在于，所述一次设备箱体和二次设备箱体下方设置有支撑平台(4)。
7.根据权利要求6所述的变电站，其特征在于，支撑平台(4)为电绝缘平台。8.根据权利要求7所述的变电站，其特征在于，一次设备箱体(1)外侧设置有具有伸缩结构的接闪杆，接闪杆的底部穿过支撑平台(4)与埋设于地面之下的接地器电连接。
9.根据权利要求1至7任意一项权利要求所述的变电站，其特征在于，所述一次设备箱体和二次设备箱体的箱板为铝板。
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说 明 书一种变电站
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技术领域
[0001]
本实用新型涉及电力技术领域，特别是涉及一种变电站。
背景技术
变电站是电力系统中输电和配电的集结点，是变换电压、接受和分配电能、控制电
力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。[0003] 变电站包括变压器、互感器及开关设备等一次设备（即强电设备），以及保护装置、测控装置和通信设备的二次设备，一般的，所述一次设备和二次设备均为敞开式结构，如此导致一些问题，例如暴露在室外的潮湿环境影响一些元器件的电连接的性能。
[0002]
实用新型内容
[0004] 有鉴于此，本实用新型在于提供一种变电站，将一次设备和二次设备分别加装于不同箱子中，减少落灰对设备电性能的影响。[0005] 本实用新型是这样实现的：[0006] 一种变电站，包括多个一次设备和多个二次设备，还包括一次设备箱体和二次设备箱体，其中：
[0007] 所述一次设备箱体1中包括多个安装模块，各个安装模块中设置有不同的一次设备，且各个安装模块上设置有用于与其他安装模块连接的端子排；[0008] 所述二次设备箱体中包括多个安装模块，各个安装模块中设置有不同的二次设备，且各个安装模块上设置有用于与其他安装模块连接的端子排；
[0009] 所述一次设备箱体和二次设备箱体中设置有对应一个或者多个安装模块的门，所述一次设备箱体的顶板与所述一次设备箱体活动连接；[0010] 所述二次设备箱体上包括车门，所述车门包括：[0011] 靠近箱体顶板的上门及位于上门下面的下门，所述上门包括开启机构；[0012] 下门与箱体底板枢接；[0013] 支撑部，连接箱体底板并临近下门与箱体枢接处，支撑部与所述底板枢接，在展开时支撑处于开启状态的下门的底边与所述箱体底板保持平行；[0014] 设置在下门上靠近上门处，以连接侧板实现锁紧或开启下门的开合部。[0015] 优选的，上述方案中，所述一次设备箱体内侧设置有吸波材料层或者用于屏蔽电磁辐射的屏蔽层。[0016] 优选的，上述方案中，所述吸波材料层与箱板粘接，其朝向箱体内部的侧面上设置有多个吸收体。[0017] 优选的，上述方案中，所述二次设备箱体内侧设置有隔热保温层。优选的，上述方案中，端子排之间的连接通过集线器进行。[0019] 优选的，上述方案中，所述一次设备箱体和二次设备箱体下方设置有支撑平台。[0020] 优选的，上述方案中，支撑平台为电绝缘平台。
[0018]
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优选的，上述方案中，一次设备箱体外侧设置有具有伸缩结构的接闪杆，接闪杆的
底部穿过支撑平台与埋设于地面之下的接地器电连接。[0022] 优选的，上述方案中，所述一次设备箱体的安装模块包括：与所述变压器连接的互感器、开关设备和避雷器；[0023] 所述一次设备箱体、二次设备箱体内还安装有通风管道，所述通风管道内具有干燥除湿装置；
[0024] 所述一次设备箱体、二次设备箱体内还安装有感应烟雾、火光后喷洒干粉气体的灭火装置。
[0025] 优选的，上述方案中，所述一次设备箱体和二次设备箱体的箱板为铝板。[0026] 与现有技术相比，本实用新型通过不同的箱体，装载一次设备和二次设备，可以减少自然环境对暴露在室外的电气部件的电性能的影响。通过箱体可防止自然气候的侵害，特别是在潮湿的环境下，通过油箱的导线实现变压器的干燥，提高潮湿环境下电器件的绝缘性。
附图说明
[0027] 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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028] 图1为本实用新型一实施例提供的一种变电站的结构示意图；
[0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037]
图2为本实用新型一实施例提供的一种变电站中工作中结构示意图；图3为本实用新型一实施例提供的一种变电站中的变压器的结构示意图；图4为本实用新型一实施例提供的一种变电站中的电压互感器的结构示意图；图5为本实用新型一实施例提供的一种变电站中的空气断路器的结构示意图；图6为本实用新型另一实施例提供的一种变电站中，箱体的结构示意图；图7为本实用新型又一实施例提供的一种变电站的结构示意图；
图8为本实用新型另外一实施例提供的一种变电站中箱体上门的结构示意图；图9为图8所示的门的上门打开时的结构示意图；图10为图8所示的门的上、下门打开时的结构示意图。
具体实施方式
[0038] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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做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。[0039] 请参考图1，为本实用新型提供的一种变电站的结构，如图所示，所述变电站包括一次设备箱体1和二次设备箱体2，所述一次设备箱体1中装载多个一次设备（图中未示出），所述二次设备箱体2中装载多个二次设备（图中未示出）。[0040] 所述一次设备箱体1中包括多个安装模块，各个安装模块中设置有不同的一次设
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备，例如变压器、互感器及开关设备，且各个安装模块上设置有用于与其他安装模块连接的端子排。
[0041] 所述二次设备箱体2中包括多个安装模块，各个安装模块中设置有不同的二次设备，例如保护装置、测控装置和通信设备，且各个安装模块上设置有用于与其他安装模块连接的端子排。
[0042] 所述一次设备箱体1和二次设备箱体2中设置有对应一个或者多个安装模块的门，所述一次设备箱体顶板可打开，如图2所示。[0043] 所述一次设备也称为主设备，一般指直接用来接受与分配电能以及与改变电能电压相关的设备，由于大都承受高电压，所以也属于高压电器或设备。其一般包括变压器、互感器、断路器、接触器、电抗器、开关设备和避雷器（也称为接闪器）等，对于箱式的小型设备，也可以仅仅只有变压器和互感器、开关设备。本领域技术人员可根据现场需要选择其中的部分或全部设备模块，由于如果选择、以及选择哪些设备模块属于现有技术，不全部一一介绍，下面仅介绍一些主要的工作设备：[0044] 变压器是变电站的主要设备，可分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器，电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。此外，变压器按作用可分为升压变压器和降压变压器，前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。变电器的电压与电力系统的电压相适应，可以通过切换分接头以在不同负荷情况下保持合格的电压。通常变压器包括器身、油箱、冷却装置、保护装置和出线装置，其中，所述器身由铁芯、绕组、绝缘和引线（包括调压装置和引线夹件等）组成，所述油箱由油箱本体和附件（包括油门闸、小车等）组成，所述一次设备箱体内的安装模块包括变压器，所述变压器的油箱表面缠绕感温导线，所述感温导线连接报警装置、温度控制模块。[0045] 当温度升高后，感温导线短路，报警装置输出报警信号，同时温度控制模块控制箱体内的空调输出冷气，降低箱体内温度。[0046] 箱体内还安装自动灭火装置，当出现烟气、火光，自动灭火装置启动，喷发干粉灭火气体。
[0047] 所述冷却装置包括散热器和冷却器，所述保护装置包括储油柜、吸湿器、净油器、测温元件、气体继电器和安全气道等，所述出线装置可以是套管。所述变压器可以是油浸式电力变压器，其一种结构如图3所示，包括高压套管0101、分接开关0102、低压套管0103、气体继电器0104、安全气道（即防爆管或释压阀）0105、储油柜0106、油位计0107、吸湿器0108、散热器0109、铭牌0110、接地螓栓0111、油样活门0112、放油阀门0113、活门0114、绕组0115、信号温度计0116、铁芯0117、净油器0118和油箱0119，油箱中盛放着变压器油0120。
[0048] 所述互感器包括电压互感器和电流互感器，它们的工作原理和变压器相似，把高电压设备和母线的运行电压、大电流（即设备和母线的负荷或短路电流按规定比例变成二次设备所适应的电压和电流。在额定运行情况下电压互感器二次电压为100V，电流互感器二次电流为5A或1A。所述电压互感器的一种结构如图4所示，包括外壳0201、置于壳体内的铁芯及铁芯外壳0202、一次引线0203、置于外壳0201顶端的防爆片0204、与铁芯相连的二次引线套管0205、从内到外依次套设于二次引线套管0205外侧的复合绝缘套管0206和高强度套管0207、浇注于所述高强度套管0207外侧的硅橡胶伞裙0208、底座0209和连接
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所述二次引线套管0205中二次引线并露出于所述底座0209外侧的二次接线盒0210。[0049] 所述开关设备包括断路器、隔离开关、负荷开关和高压熔断器等用于断开或者合上电路的设备，其中：
[0050] 断路器在电力系统正常运行情况下用来断开电路故障时在继电保护装置控制下自动把故障设备和线路断开，还可以有自动重合闸功能。对维持电力系统的安全、经济和可靠运行起着非常重要的作用。在负荷投入或转移时，其可准确进行开、合操作。在设备（如发电机、变压器或电动机等）出现故障或者母线、输配电线路出现故障时，断路器能够自动将故障切除，以保证非故障点的安全连续运行。
[0051] 所述断路器具体可以是空气断路器或六氟化硫断路器。图5示出了空气断路器的一种结构，如图所示，所述空气断路器包括真空灭弧室（即真空泡）0301、保护套管（屏蔽罩）0302、隔离插头0303、支持套管0304、绝缘拉杆0305、支持绝缘子0306、操作机构0307及连接上述各部件的支架，及固定承载所述支架的底座0308。[0052] 所述隔离开关具体可以是刀闸，其主要作用是在设备或线路检修时隔离电压，以保证安全。所述负荷开关能在正常运行时断开负荷电流，可以与高压熔丝配合用于110KV及以上电压且不经常操作的变压器或出线。[0053] 通常，一次设备会包括避雷器（也称接闪器）。避雷器是用来限制过电压，保护电气设备绝缘的电器，通常将它接于导线和地之间，与被保护设备并联。避雷器的类型主要有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器、氧化锌避雷器等。此外，一次设备还可以包括无功补偿装置、并联电容器和限流电抗器等。[0054] 本实施例中，各安装模块（设置一次设备的安装模块和设置二次设备的安装模块）之间的连接，是利用端子排通过集线排（或者集线器）3与其他安装模块的端子排相连的。[0055] 由于一次设备和二次设备分别装载于箱体中，避免了落灰对设备电性能的影响。而箱体上具有对应一个或者多个安装模块的门，则保证了操作人员对设备操作的方便性。而且所述一次设备箱体顶板可打开，拓展了一次设备的应用空间，例如，方便一次设备直接连接外部电网的母线。
[0056] 在其他实施例中，为了降低强电设备的对外部环境的电磁辐射，所述一次设备箱体1内侧设置有吸波材料层或者用于屏蔽电磁辐射的屏蔽层。如图6所示，所述吸波材料层21粘接于一次设备箱体1内侧板上，具有多个吸收体211，所述吸收体可以呈尖劈形（即金字塔形状），可以由聚氨酯泡沫、无纺布或者硅酸盐板金属模组制成。具体尺寸可以根据一次设备的具体辐射强度进行设置。
[0057]
所述电磁屏蔽层可以是金属屏蔽层或者金属屏蔽网，金属屏蔽网可以设置成多
层。
所述吸波材料层或电磁屏蔽层一方面大大降低了一次设备的电磁辐射，其中的所
述吸波材料层还可以对一次设备进行隔温或保温，从而使得变电站即使处于周围环境较为恶劣的环境（例如太阳光直射时间长、光照强度大，或者严寒地位）中，减小了由于恶劣环境对设备正常运行造成的不良影响，将少故障和事故的发生概率。[0059] 在其他实施例中，所述二次设备箱体2的内侧也可以设置隔热保温层，用于保护二次设备受到外部恶劣环境的影响。在一些实施例中，所述一次设备箱体1和二次设备箱体2的外侧甚至可以设置成波浪形状或者条形，可将照射在变电站箱体表面的部分光线反
[0058]
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射，从而减少了外界光线对变电站箱体内部温度的影响。[0060] 在一些实施例中，可以在一次而设备箱体1和二次设备箱体2下方设置支撑平台4，作为一次设备和二次设备的操作平台，如图7所示。[0061] 所述一次设备箱体1、二次设备箱体2内还安装有通风管道，所述通风管道内具有干燥除湿装置。在为箱体内通风的同时，实现空气的干燥。干燥除湿装置可采用干燥剂或用于干燥的碳化的植物。[0062] 一般的，所述支撑平台4为电绝缘平台。[0063] 此外，可以在一次设备箱体1外侧设置具有伸缩结构的接闪杆（传统说法称为避雷针），所述接闪杆的底部穿过支撑平台4与埋设于地面之下的接地器电连接。通过该接闪杆，可以把闪电从一次设备箱体1和二次设备箱体2上方引向自己并安全地通过自己传到大地。该接闪杆为金属材质，其尖端露于空中且高于一次设备箱体1和二次设备箱体1，且高于一次设备的工作高度（当一次设备箱体1顶部打开，露出一次设备且该一次设备连接外部设备时的连接最高点）。如此，可以实现对一次设备和二次设备的保护，同时由于支撑平台4为电绝缘平台，因此，不会对其上的工作人员造成危险。[0064] 上述所有实施例中，所述一次设备箱体1的顶板可以是如门板形式，与所述一次设备箱体1的侧面枢接，从而可以实现开合。当然，所述顶板可以分成独立的若干块，分别对应不同的依次设备，于是，当需要露出相应一次设备时，仅打开与其对应的顶板即可。[0065] 而所述二次设备箱体2上的车门22的结构如图8所示，包括：[0066] 靠近箱体顶板的上门221及位于上门下面的下门222，所述上门包括开合部223；[0067] 所述下门222与箱体底板枢接；
[0068] 连接箱体底板并临近下门222与箱体枢接处的支撑部224，支撑部224与所述底板枢接，在展开时支撑处于开启状态的下门222与所述箱体底板平行；[0069] 设置在下门222上靠近上门221处，以锁紧下门222于所述侧板上及从所述侧板上开启下门221的开合部225。
[0070] 所述上门的开合部223和下门的开合部225可以为门闩结构，均可包括可滑动设置于门上的插销及设置于箱体侧板上的锁孔，所述锁孔处于所述插销滑动行程之内且可容纳所述插销，锁紧状态下，所述插销的头部移动至所述锁孔中，在开启状态下，所述插销的头部离开所述锁孔。
[0071] 所述支撑部224包括与所述箱体底板枢接的前臂及与所述前臂铰接的后臂，所述前臂和后臂形成可折叠结构，处于展开状态时，所述前臂垂直于所述侧板，所述后臂与所述前臂相垂直且自由端垂直于地面。[0072] 于是，打开上门221的过程为：向下移动所述上门的开合部223中的插销，使该插销头部离开侧板上的锁孔，从而使得所述上门221解锁，然后将所述上门221沿其与侧板的枢接轴的轴线转动，最终打开所述上门221，如图9所示。[0073] 打开下门的过程则可以如下：移动所述下门的开合部225中的插销，使该插销头部离开侧板上的锁孔，从而使得所述下门222开启，然后将所述下门222沿着其与箱体底板的连接轴的轴心转动至与展开的支撑部224相接触，在所述支撑部224的支撑下，所述下门222与所述侧板相垂直，如图10所示。[0074] 上述所有实施例中，所述一次设备箱体1和二次设备箱体2的箱板为金属板，具体
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可以是铝板。
[0075] 二次设备可以是对一次设备进行监察，测量，控制，保护，调节的补助设备。通常可包括：测量表、绝缘监察装置、控制和信号装置、继电保护及自动装置，如继电器、自动装置等，直流电源设备，如蓄电池组、直流发电机、硅整流装置等，供给控制保护用的直流电源及用直流负荷和事故照明用电等、高频阻波器等。[0076] 测量表可以包括：电压表、电流表、功率表、电能表用于测量电路中的电器参数。[0077] 本领域技术人员可根据现场需要选择其中的部分或全部设备模块，由于如果选择、以及选择哪些设备模块作为二次设备属于现有技术，不再赘述。[0078] 需要说明的是，本文重点介绍采用变电站的基本架构，因此上述内容包括附图中，只描述相关的部件，实际上，在具体应用中，可以视情况增加功能部件，实现所需功能。[0079] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。[0080] 此外，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0081] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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