CN115967034B - 一种户外型箱式变电站及风电*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外型箱式变电站及风电***，其中一种户外型箱式变电站包括：箱体，设置有低压室；低压组件，设置于低压室内；变压器组件，设置于箱体的顶部，变压器组件与低压组件电连接；高压组件，设置于箱体，变压器组件与低压组件电连接；架空接线组件，设置于箱体的顶部，高压组件与架空接线组件电连接，架空接线组件用于与外部电网电连接。将变压器组件与箱体连接，取消变压室壳体部分，有利于减少整体体积，架空接线组件设置在箱体的顶部，有利于充分利用箱体顶部的面积，减少占用土地面积。采用架空接线组件的结构并入电网，有利于简化出线结构和施工复杂度，并且充分利用箱体的高度进行架空出线，有利于节约电缆使用量，降低成本。

Description

一种户外型箱式变电站及风电***

技术领域

本发明涉及变电站领域，特别涉及一种户外型箱式变电站及风电***。

背景技术

箱式变电站是常用的输配电设备，其被广泛应用于风电项目中，而随着风力发电技术的发展，风机的容量加大使得箱式变电站的容量、体积亦随之增大，导致箱式变电站安装占用土地面积大。另外，现有箱式变电站进线和出线采用电缆线路，需要开挖电缆沟并且使用大量电缆，成本较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种户外型箱式变电站及风电***，其能够减少占用土地面积并且减少开挖电缆沟和节约电缆使用量。

根据本发明第一方面实施例的一种户外型箱式变电站，包括：箱体，设置有低压室；低压组件，设置于所述低压室内；变压器组件，与所述箱体连接，所述变压器组件与所述低压组件电连接；高压组件，设置于所述箱体，所述变压器组件与所述低压组件电连接；架空接线组件，设置于所述箱体的顶部，所述高压组件与所述架空接线组件电连接，所述架空接线组件用于与外部电网电连接。

根据本发明实施例的一种户外型箱式变电站，至少具有如下有益效果：低压组件用于接收低压电并传输至变压器组件，变压器组件对低压电进行变压转换为高压电后传输至高压组件，高压组件通过架空接线组件将高压电并入电网。将变压器组件与箱体连接，取消变压室壳体部分，有利于减少整体体积，架空接线组件设置在箱体的顶部，有利于充分利用箱体顶部的面积，减少占用土地面积。同时，采用架空接线组件的结构并入电网，无需开挖电缆沟减少对环境的破环，有利于简化出线结构和施工复杂度，并且充分利用箱体的高度进行架空出线，有利于节约电缆使用量，降低成本。

根据本发明的一些实施例，所述架空接线组件包括三个设置于所述箱体顶部的高压接线套管，所述高压组件与所述高压接线套管电连接。

根据本发明的一些实施例，所述高压组件包括设置于所述箱体顶部的充气式断路模块，所述充气式断路模块分别与所述变压器组件以及所述高压接线套管电连接。

根据本发明的一些实施例，所述充气式断路模块包括外壳、真空断路器、隔离开关以及进线套管，所述外壳与所述箱体的顶部连接，所述外壳设置有容腔以及与所述容腔连通的第一连接孔和第二连接孔，所述真空断路器以及所述隔离开关位于所述容腔内，所述高压接线套管与所述外壳连接以封堵所述第一连接孔，所述进线套管与所述外壳连接以封堵所述第二连接孔，所述隔离开关分别与所述高压接线套管以及所述真空断路器电连接，所述真空断路器通过所述进线套管与所述变压器组件电连接，所述容腔中填充有六氟化硫气体。

根据本发明的一些实施例，所述充气式断路模块还包括机械联锁机构，所述机械联锁机构分别与所述真空断路器以及所述隔离开关连接，所述机械联锁机构用于限制所述真空断路器与所述隔离开关的动作顺序。

根据本发明的一些实施例，所述充气式断路模块还包括设置于所述容腔中的穿心式电流互感器，所述穿心式电流互感器设置有检测孔，所述进线套管部分穿设于所述检测孔内。

根据本发明的一些实施例，所述变压器组件包括油浸式变压器以及散热件，所述油浸式变压器设置于所述箱体的顶部，所述散热件设置于所述箱体的侧壁面，所述油浸式变压器与所述散热件连接，所述油浸式变压器分别与所述低压组件以及所述进线套管电连接。

根据本发明的一些实施例，所述变压器组件还包括出线套管以及第一连接导体，所述出线套管设置于所述箱体的顶部，所述油浸式变压器与所述出线套管电连接，所述出线套管通过所述第一连接导体与所述进线套管连接。

根据本发明的一些实施例，还包括设置于所述箱体上与所述高压接线套管一一对应的避雷器以及第二连接导体，所述高压接线套管通过所述第二连接导体与所述避雷器电连接。

根据本发明第二方面实施例的风电***，包括上述的一种户外型箱式变电站，还包括风力发电机以及传输电缆，所述风力发电机通过传输电缆与所述低压组件电连接，所述架空接线组件与外部电网电连接。

根据本发明实施例的风电***，至少具有如下有益效果：风力发电机将风力转换为低压电经传输电压传输至低压组件，低压组件将低压电传输至变压器组件，变压器组件对低压电进行变压转换为高压电后传输至高压组件，高压组件通过架空接线组件将高压电并入电网。将变压器组件与箱体连接，取消变压室壳体部分，有利于减少整体体积，架空接线组件设置在箱体的顶部，有利于充分利用箱体顶部的面积，减少占用土地面积。同时，采用架空接线组件的结构并入电网，无需开挖电缆沟减少对环境的破环，有利于简化出线结构和施工复杂度，并且充分利用箱体的高度进行架空出线，有利于节约电缆使用量，降低成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明其中一种实施例的结构示意图；

图2为本发明其中一种实施例的俯视图(油浸式变压器及散热件未画出)；

图3未本发明其中一种实施例的侧视图(避雷器未画出)；

图4未本发明其中一种实施例中充气式断路模块的局部剖视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示，根据本发明实施例的一种户外型箱式变电站，包括：箱体100，设置有低压室110；低压组件，设置于所述低压室110内；变压器组件200，设置于所述箱体100的顶部，所述变压器组件200与所述低压组件电连接；高压组件，设置于所述箱体100，所述变压器组件200与所述低压组件电连接；架空接线组件300，设置于所述箱体100的顶部，所述高压组件与所述架空接线组件300电连接，所述架空接线组件300用于与外部电网电连接。

根据本发明实施例的一种户外型箱式变电站，至少具有如下有益效果：低压组件用于接收低压电并传输至变压器组件200，变压器组件200对低压电进行变压转换为高压电后传输至高压组件，高压组件通过架空接线组件300将高压电并入电网。将变压器组件200与箱体100连接，取消变压室壳体部分，有利于减少整体体积，架空接线组件300设置在箱体100的顶部，有利于充分利用箱体100顶部的面积，减少占用土地面积。同时，采用架空接线组件300的结构并入电网，无需开挖电缆沟减少对环境的破环，有利于简化出线结构和施工复杂度，并且充分利用箱体100的高度进行架空出线，有利于节约电缆使用量，降低成本。

低压组件通常包括低压进线柜、低压出线柜、补偿柜、低压断路器、电流互感器、电流表、电压表等装置和器件。

参照图1至图4，在本发明的一些实施例中，所述架空接线组件300包括三个设置于所述箱体100顶部的高压接线套管310，所述高压组件与所述高压接线套管310电连接。

三个设置在箱体100顶部的高压接线套管310，高压接线套管310分别与电网的三相输电线一一对应电连接，能够实现架空出线并入电网的效果，结构简单，便于实施。

参照图1至图4，在本发明的一些实施例中，所述高压组件包括设置于所述箱体100顶部的充气式断路模块400，所述充气式断路模块400分别与所述变压器组件200以及所述高压接线套管310电连接。

采用充气式断路模块400，通过充气的结构，能够使得内部的工作环境更加稳定，能够适应复杂多变的户外环境，并且充气的结构亦能够提高绝缘性能，有利于提高安全性。

在一些实施例中高压组件还可以是包括高压熔断器等器件。

参照图1、图2和图4，在本发明的一些实施例中，所述充气式断路模块400包括外壳、真空断路器、隔离开关以及进线套管410，所述外壳与所述箱体100的顶部连接，所述外壳设置有容腔以及与所述容腔连通的第一连接孔和第二连接孔，所述真空断路器以及所述隔离开关位于所述容腔内，所述高压接线套管310与所述外壳连接以封堵所述第一连接孔，所述进线套管410与所述外壳连接以封堵所述第二连接孔，所述隔离开关分别与所述高压接线套管310以及所述真空断路器电连接，所述真空断路器通过所述进线套管410与所述变压器组件200电连接，所述容腔中填充有六氟化硫气体。

高压接线套管310穿设在第一连接孔中并且封堵第一连接孔，隔离开关通过高压接线套管310能够与外部电网电连接，进线套管410穿设在第二连接孔中并且封堵第二连接孔，真空断路器通过进线套管410与变压器组件200电连接，以此实现电连接的同时保证容腔的密封性。真空断路器以及隔离开关位于外壳填充了六氟化硫气体的容腔中，能够使得真空断路器以及隔离开关的工作环境更加稳定，提高了真空断路器、隔离开关与外部的绝缘性，提高了高压安全性。六氟化硫气体具有优异的冷却电弧特性，有利于避免局部温度过高，延长真空断路器以及隔离开关的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，所述充气式断路模块400还包括机械联锁机构，所述机械联锁机构分别与所述真空断路器以及所述隔离开关连接，所述机械联锁机构用于限制所述真空断路器与所述隔离开关的动作顺序。

通过机械联锁机构限制真空断路器与隔离开关的动作顺序，使得在真空断路器以及隔离开关均为闭合状态下，需要先将真空断路器断开后才能断开隔离开关；在真空断路器以及隔离开关均为断开的状态下，需要先将隔离开关闭合后才能闭合真空断路器。以此，能够保证操作的规范性，避免操作不当引起故障，有利于提高可靠性。

参照图4，在本发明的一些实施例中，所述充气式断路模块400还包括设置于所述容腔中的穿心式电流互感器420，所述穿心式电流互感器420设置有检测孔421，所述进线套管410部分穿设于所述检测孔421内。

进线套管410穿设在穿心式电流互感器420的检测孔421中，穿心式电流互感器420能够感应流经进线套管410的电流并产生对应的感应电流，以此实现电流检测的效果。穿心式电流互感器420设置在容腔中，由于容腔中填充了六氟化硫气体，穿心式电流互感器420能够更加稳定地工作。

参照图1，在本发明的一些实施例中，所述变压器组件200包括油浸式变压器210以及散热件220，所述油浸式变压器210设置于所述箱体100的顶部，所述散热件220设置于所述箱体100的侧壁面，所述油浸式变压器210与所述散热件220连接，所述油浸式变压器210分别与所述低压组件以及所述进线套管410电连接。

油浸式变压器210由于内部采用油浸的结构，使得内部的变压线圈等内部器件处于稳定的工作环境，能够适应户外复杂多变的环境，并且能够保护内部器件避免氧化，延长使用寿命，具有稳定运行、使用寿命长等优点。油浸式变压器210与散热件220连接，散热件220能够加快油浸式变压器210的散热速度，有利于降低油浸式变压器210的工作温度，令油浸式变压器210工作更加稳定。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，所述变压器组件200还包括出线套管230以及第一连接导体240，所述出线套管230设置于所述箱体100的顶部，所述油浸式变压器210与所述出线套管230电连接，所述出线套管230通过所述第一连接导体240与所述进线套管410连接。

油浸式变压器210通过出线套管230、第一连接导体240以及进线套管410实现与真空断路器电连接，出线套管230、进线套管410均位于箱体100的顶部，方便使用第一连接导体240进行连接或拆卸第一连接导体240，宝座边界，并且有利于充分利用箱体100顶部面积空间，减少整体占用土地面积。

参照图1和图2，在本发明的一些实施例中，还包括设置于所述箱体100上与所述高压接线套管310一一对应的避雷器500以及第二连接导体510，所述高压接线套管310通过所述第二连接导体510与所述避雷器500电连接。

通过设置有与高压接线套管310一一对应的避雷器500，高压接线套管310通过第二连接导体510与避雷器500电连接，避雷器500能够在雷劈等情况下产生高瞬态电压时，限制流经高压接线套管310的电流大小，有利于保护其他器件避免过流损坏，有利于提高整体的可靠性。

参照图1，根据本发明的第二方面实施例的风电***，包括上述的一种户外型箱式变电站，还包括风力发电机以及传输电缆，所述风力发电机通过传输电缆与所述低压组件电连接，所述架空接线组件300与外部电网电连接。

风力发电机将风力转换为低压电经传输电压传输至低压组件，低压组件将低压电传输至变压器组件200，变压器组件200对低压电进行变压转换为高压电后传输至高压组件，高压组件通过架空接线组件300将高压电并入电网。将变压器组件200与箱体100连接，取消变压室壳体部分，有利于减少整体体积，架空接线组件300设置在箱体100的顶部，有利于充分利用箱体100顶部的面积，减少占用土地面积。同时，采用架空接线组件300的结构并入电网，无需开挖电缆沟减少对环境的破环，有利于简化出线结构和施工复杂度，并且充分利用箱体100的高度进行架空出线，有利于节约电缆使用量，降低成本。

低压电、高压电只是相对而言，并不具体限定电压范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.一种户外型箱式变电站，其特征在于，包括：

箱体(100)，设置有低压室(110)；

低压组件，设置于所述低压室(110)内；

变压器组件(200)，与所述箱体(100)连接，所述变压器组件(200)与所述低压组件电连接；

高压组件，设置于所述箱体(100)，所述变压器组件(200)与所述高压组件电连接；

架空接线组件(300)，设置于所述箱体(100)的顶部，所述高压组件与所述架空接线组件(300)电连接，所述架空接线组件(300)用于与外部电网电连接；

所述架空接线组件(300)包括三个设置于所述箱体(100)顶部的高压接线套管(310)，所述高压组件与所述高压接线套管(310)电连接；

所述高压组件包括设置于所述箱体(100)顶部的充气式断路模块(400)，所述充气式断路模块(400)分别与所述变压器组件(200)以及所述高压接线套管(310)电连接；

所述充气式断路模块(400)包括外壳、真空断路器、隔离开关以及进线套管(410)，所述外壳与所述箱体(100)的顶部连接，所述外壳设置有容腔以及与所述容腔连通的第一连接孔和第二连接孔，所述真空断路器以及所述隔离开关位于所述容腔内，所述高压接线套管(310)与所述外壳连接并且穿设在第一连接孔以封堵所述第一连接孔，所述进线套管(410)与所述外壳连接并且穿设在第二连接孔以封堵所述第二连接孔，所述隔离开关分别与所述高压接线套管(310)以及所述真空断路器电连接，所述真空断路器通过所述进线套管(410)与所述变压器组件(200)电连接，所述容腔中填充有六氟化硫气体；

所述充气式断路模块(400)还包括机械联锁机构，所述机械联锁机构分别与所述真空断路器以及所述隔离开关连接，所述机械联锁机构用于限制所述真空断路器与所述隔离开关的动作顺序，使得在真空断路器以及隔离开关均为闭合状态下，需要先将真空断路器断开后才能断开隔离开关，以及在真空断路器以及隔离开关均为断开的状态下，需要先将隔离开关闭合后才能闭合真空断路器；

所述充气式断路模块(400)还包括设置于所述容腔中的穿心式电流互感器(420)，所述穿心式电流互感器(420)设置有检测孔(421)，所述进线套管(410)部分穿设于所述检测孔(421)内；

所述变压器组件(200)包括油浸式变压器(210)以及散热件(220)，所述油浸式变压器(210)设置于所述箱体(100)的顶部，所述散热件(220)设置于所述箱体(100)的侧壁面，所述油浸式变压器(210)与所述散热件(220)连接，所述油浸式变压器(210)分别与所述低压组件以及所述进线套管(410)电连接；

所述变压器组件(200)还包括出线套管(230)以及第一连接导体(240)，所述出线套管(230)设置于所述箱体(100)的顶部，所述油浸式变压器(210)与所述出线套管(230)电连接，所述出线套管(230)通过所述第一连接导体(240)与所述进线套管(410)连接。

2.根据权利要求1所述的一种户外型箱式变电站，其特征在于：还包括设置于所述箱体(100)上与所述高压接线套管(310)一一对应的避雷器(500)以及第二连接导体(510)，所述高压接线套管(310)通过所述第二连接导体(510)与所述避雷器(500)电连接。

3.风电***，其特征在于：包括如权利要求1至2任一权利要求所述的一种户外型箱式变电站，还包括风力发电机以及传输电缆，所述风力发电机通过传输电缆与所述低压组件电连接，所述架空接线组件(300)与外部电网电连接。