一种围绕式充气柜、卧式计量柜及立式箱变的制作方法

1.本发明涉及箱式变电站设备领域，尤其涉及一种围绕式充气柜、卧式计量柜及立式箱变。


背景技术：

2.充气柜技术采用绝缘气体改善了高压元件的电气绝缘性能，使得开关柜的环境适应性加强，维护工作量降低，还使得高中压电气设备的体积得到一定程度的缩小。现有充气柜沿用传统开关单元柜横向并列式组合方法，方便根据客户需要对c单元（负荷开关，相当于进线柜）、f单元（负荷开关熔断器组合，相当于出线柜）、v单元（真空开关，相当于断路器柜）和m单元（计量柜）等单元柜并列组合成实现设定功能的整体。但由于各单元电气设备封闭在不同功能的充气柜内，充气柜之间使用母线连接，操作机构、电缆进出线和仪表盘等在柜体前方，三相连接导体需要多次90
°
扭曲转向，导线接头增多，柜体焊缝增多，故障率高，安全可靠性降低，开门检视的范围较少，不利于总体空间进一步缩小。现有充气柜技术应用于预装式箱式变电站，通常占地约8平方米，占地面积难以进一步缩小，安装在城市街道会影响市容甚至阻碍交通，建设征地困难，导致低压供电难以靠近负荷中心，增加了投资和线路负荷损失。控制和减少碳排放是当今全球最重大的共识，随着电动车的增加，电力作为清洁能源的广泛使用，城市电力需求不断增加，如何大幅缩小箱式变电站的占地，在局限的空间内新建和增加变电站，是一个急迫且意义重大的课题。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足之处，本发明提供一种围绕式充气柜、卧式计量柜及立式箱变，以解决上述技术问题。
4.本发明的技术方案提供一种围绕式充气柜，包括一封闭壳体，所述封闭壳体呈长方体，装设于箱式变电站一端上部，若干高压元件装设在所述封闭壳体内；所述封闭壳体前方包括一操控柜，所述操控柜内包括若干操作机构，所述操作机构通过动密封组件操控相对接的所述高压元件；所述封闭壳体的左/右侧纵向排列装设若干回路进线套管组，所述进线套管组abc三相横向排列，用于连接进线电缆；所述进线套管组对侧的所述封闭壳体的底部装设出线套管组，用于连接所述变压器；所述进线套管组、所述高压元件和所述出线套管组以电气主接线方式连接。
5.作为本发明的优选，所述高压元件包括一熔断式组合负荷开关，一回路所述进线套管组、所述熔断式组合负荷开关和所述出线套管组依次电性连接，所述熔断式组合负荷开关包括熔丝筒，所述熔丝筒在所述进线套管组对侧的所述封闭壳体装设检修口。
6.作为本发明的优选，所述进线套管组包括第一进线套管组和第二进线套管组，所述高压元件包括第一负荷开关、第二负荷开关和一所述熔断式组合负荷开关，所述第一负荷开关相邻所述第一进线套管组且电性连接，所述第二负荷开关相邻所述第二进线套管组且电性连接，所述第一负荷开关与所述第二负荷开关并联后与一所述熔断式组合负荷开关
串联，所述熔断式组合负荷开关相邻所述出线套管组且电性连接，所述熔断式组合负荷开关包括熔丝筒，所述熔丝筒在所述进线套管组对侧的所述封闭壳体装设检修口。
7.作为本发明的优选，所述高压元件包括一体化三工位断路器，所述进线套管组上方的所述封闭壳体缩进一台阶用于装设电压互感器套管组，所述电压互感器套管组电性连接位于所述封闭壳体外上侧的电压互感器，一回路所述进线套管组、所述电压互感器套管组、所述一体化三工位断路器和所述出线套管组依次电性连接。
8.作为本发明的优选，所述进线套管组包括所述第一进线套管组和所述第二进线套管组，所述进线套管组上方的所述封闭壳体缩进一台阶用于装设所述电压互感器套管组，所述电压互感器套管组电性连接位于所述封闭壳体外上侧的所述电压互感器，所述高压元件包括所述第一负荷开关、所述第二负荷开关和所述一体化三工位断路器，所述第一负荷开关相邻所述第一进线套管组且电性连接，所述第二负荷开关相邻所述第二进线套管组且电性连接，所述第一负荷开关与所述第二负荷开关并联后与所述一体化三工位断路器电性连接。
9.作为本发明的优选，所述操控柜还包括若干操作机构控制装置、带电显示器、气压表，所述操作机构控制装置输入端与所述电压互感器组及嵌套在所述进线电缆上的电流互感器电性连接，所述操作机构控制装置输出端与操作机构电性连接，所述带电显示器分别与带电传感器电性连接，所述气压表经气管与所述封闭壳体连通。
10.作为本发明的优选，所述封闭壳体的背面装设泄压阀门。
11.作为本发明的优选，所述封闭壳体的顶面装设计量连接器组用于连接计量柜。
12.本发明的技术方案还提供一种卧式计量柜，在所述的一种围绕式充气柜上方与所述计量连接器组电性连接的互感器部和所述互感器前方的仪表部，所述互感器部的底面装设插拔接头组，所述仪表部装设若干电能计量表。
13.本发明的技术方案还进一步提供一种立式箱变，在所述的一种围绕式充气柜下方装设所述变压器，若干回路进线电缆经沿所述变压器的一侧电缆槽盒与所述进线套管组插拔式电性连接，所述出线套管组与所述变压器高压侧接线端电性连接，所述的一种围绕式充气柜的前方、左侧方和右侧方装设箱门，所述的一种围绕式充气柜后方装设低压配电设备。
14.本发明通过把若干高压元件装设在一封闭壳体内，以所述封闭壳体为核心，围绕所述封闭壳体装设若干回路进线电缆、出线电缆、操作机构、卧式计量柜等功能组件，进一步地，围绕上述功能组件装设立式箱变前方、左侧方和右侧方的箱门，用于对上述功能组件进行安装检修、巡视仪表和操控操作机构。
15.本发明具有以下有益效果：1、使用本发明实现把现有充气柜的2-5个单元柜集中为一个充气柜，大幅节省了空间，应用于预装式箱变，占地可以缩小到3平方米以下，体积可以缩小一半以上，效果非常显著，有利选址建设；2、充气柜总体架构更合理，大幅节省了柜体的钣金结构和连接导体的接头及长度，大幅降低成本，提高设备可靠性；3、现有充气柜的单元柜横向并排扩充组合，只有前方开门，不利于运行检修，本发明的充气柜以封闭壳体为中心，各功能组件可以围绕封闭壳体的前后左右上下装设，应用于预装式箱变，实现前方、左侧方和右侧方装设箱门，大幅提升运行检修的便利性；4、作为选装功能单元，卧式计量柜围绕在充气柜封闭壳体的上方，既不需额外增加箱式变电站的预留占地面积，又便于供电
部门现场扩充安装。
附图说明
16.图1为本发明的一种围绕式充气柜装配立体示意图；图2为本发明的一种围绕式充气柜前视图；图3为本发明的一种围绕式充气柜壳体示意图；图4为本发明的一种立式箱变示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
18.如图1-图4所示，作为本发明的多功能配置方案实施例，本发明实施例一种围绕式充气柜，包括一封闭壳体1，封闭壳体1呈长方体，装设于箱式变电站一端的上部，横跨变压器16的一端，若干高压元件装设在封闭壳体1内；封闭壳体1前方包括一操控柜18，操控柜18内包括若干操作机构19（20、21），操作机构19（20、21）通过动密封组件（未图示）操控相对接的高压元件6（7、8）；封闭壳体1的左/右侧纵向排列装设第一进线套管组3和第二进线套管组5，第一进进线套管组3与第二进线套管组5的abc三相横向排列，用于连接进线电缆2；第一进进线套管组3与第二进线套管组5用于插拔连接进线电缆2，进线电缆2的接头上还可以进一步连接另一回进线电缆或避雷器4；第一进线套管组3和第二进线套管组5对侧的封闭壳体1的底部装设出线套管组10，用于连接变压器16；第一进线套管组3和第二进线套管组5、高压元件6（7、8）和出线套管组10以电气主接线方式连接。电气主接线方式可以根据客户设计定制，也可以设计成为定型方案，在本实施例中，高压元件6（7、8）包括第一负荷开关6、第二负荷开关7和一体化三工位断路器8，第一负荷开关6相邻第一进线套管组3且电性连接，第二负荷开关7相邻第二进线套管组5且电性连接，第一负荷开关6与第二负荷开关7并联后与一体化三工位断路器8电性连接，一体化三工位断路器8与出线套管组10以电气主接线方式连接。
19.第二进线套管组5上方的封闭壳体1缩进一台阶用于装设电压互感器11，电压互感器11优选两一次绕组共同封装且带熔断器安装套的型号，电压互感器套管组（未标注）装设于封闭壳体1缩进一台阶上，所述电压互感器套管组电性连接位于封闭壳体1外上侧的电压互感器。
20.操控柜18还包括若干操作机构控制装置19（20、21）、带电显示器25、气压表23，操作机构控制装置22输入端与电压互感器组11及嵌套在进线电缆2上的电流互感器（与第一进线套管组3和第二进线套管组5相套，图中未专门标示）电性连接，操作机构控制装置22输出端与操作机构19（20、21）电性连接，带电显示器25分别与带电传感器（套管内置，未专门图示）电性连接，气压表23经气管（未图示）与封闭壳体1连通。在封闭壳体1前方相应位置开若干透视窗口24，便于可视化观察第一负荷开关6、第二负荷开关7和一体化三工位断路器8的开关状态。
21.封闭壳体1的背面装设泄压阀门30。
22.在一些地方的供电方需要高压侧计量，而且相关计量设备采用专供设备。作为本发明的一种实施例，在封闭壳体1的顶面装设计量连接器组14用于连接计量柜。本发明的技
术方案还提供一种卧式计量柜12，在封闭壳体1上方与计量连接器组14电性连接的互感器部（装设电流互感器13和电压互感器15的内部空间）和互感器前方的仪表部（装设电能计量表26和远程数据传送及控制装置27的内部空间），互感器部的底面装设插拔接头组14方便供电方现场安装，仪表部装设若干电能计量表13和远程数据传送及控制装置27，仪表部还装设带电显示器25和接线端子排29，仪表部与互感器部之间有透视窗口28，用于可视化检视计量设备的接线状态。在另一些地方供电方采用低压侧计量，不需高压侧计量，则上述一种卧式计量柜12可以缺省。
23.本发明的技术方案还进一步提供一种立式箱变，变压器16位于立式箱变的下方，围绕式充气柜位于变压器16的上方一端，若干回路进线电缆2经沿变压器16的一侧电缆槽盒37与第一进线套管组3和第二进线套管组5插拔式电性连接，出线套管组10经连接线17与变压器高压侧接线端电性连接。打开第一前门33和第二前门34，可以对操控箱18及卧式计量柜12内的设备施行巡视、操作及检修，也可以对变压器16进线检修维护，变压器与第一前门33和第二前门34根据隔离高压设备的安全需要，装设隔离网门，未图示。打开左箱门35可以巡检变压器16高压端接线状态，可以现场插拔式安装卧式计量柜12，可以更换熔断器的熔丝。打开右箱门36，可以安装维护进线电缆2、电压互感器11和电流互感器（未图示）等。立式箱变的位于围绕式充气柜后方的另一端上部空间38用于装设低压配电设备，顶部32位于安装卧式计量柜12上方之间留有空隙，用于卧式计量柜12插拔安装和通风隔热。
24.以上实施例方案，常用于变压器容量较大的环网接线的箱式变电站，当变压器容量较小时，一体化三工位断路器8可以改为一熔断式组合负荷开关，相应的，可以省去操作机构控制装置22，以及电压互感器组11及嵌套在进线电缆2上的电流互感器（与第一进线套管组3和第二进线套管组5相套，图中未专门标示）。接线方式与一体化三工位断路器相同：第一进线套管组3和第二进线套管组4分别与第一负荷开关6、第二负荷开关7电性连接，第一负荷开关6与第二负荷开关7并联后与一熔断式组合负荷开关8串联，熔断式组合负荷开关8相邻出线套管组10且电性连接，熔断式组合负荷开关包括熔丝筒31，熔丝筒31在封闭壳体1装设检修口。
25.当用户对供电可靠性要求不高的情况下，通常采用终端接线方式，省却第二进线套管组4、第一负荷开关6和第二负荷开关7，只保留第一进线套管组3电性连接一熔断式组合负荷开关（或一体化三工位断路器）8。
26.基于本发明的思想建造的立式箱变，大幅缩小了占地和空间，而且，随着用电情况的变化，可以灵活的升级改造，涉及高压元件升级或更换，可以直接把封闭壳体1更换，涉及功能元件更换或增加时，围绕式结构可以从三个方向开门，方便对任一元件更换或增加，大幅节省修理改造的停电时间。
27.在上述技术方案中，第一前门33、第二前门34、左箱门35、右箱门36与围绕式充气柜之间可以包括一通风道间隙，用于通风散热。
28.上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。