双层通道结构的箱式变电站制造技术

一种双层通道结构的箱式变电站，采用双层箱板组成箱体结构，在内侧箱板的外侧设有外侧箱板，外侧箱板上竖向设有多条外板凹槽，多个外板凹槽相间的外侧箱板上设有外板凸楞面，下方为底板；由内侧箱板与外侧箱板两层配合形成双层中间有夹缝空隙通道。本实用新型专利技术能有效的解决箱式变电站的温升，提高箱式变电站的使用寿命和变压器的工作效率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于配电设备
，箱式变电站是一种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定的接线方式组装成一体的预制、紧凑式的配电设备。
技术介绍
随着经济的发展和城市化进程的加快，象这种具有成套性强、体积小、结构紧凑、 运行安全可靠、维护方便、以及投资少、见效快、送电周期短等特点的箱式变电站在城乡电网中得到广泛的应用。特别是由于城市规划、土地升值过快等多方因素，使得安装方便、占地面积小的小容量箱式变电站(IOOOkVA以下)已成为用户的首选，一改对箱式变电站临时性设备的认识。箱式变电站最大的特点是“利用标准化产品的组合，充分满足专一用户的供电需求。”既然是专一，就是不通用，这就要求制造厂按不同的用户需求来设计制造，每个用户所用的供电变压器容量、开关回路多少、外围环境、布置方式等均有差异。由于变压器安装在户外的箱体中，户外太阳的爆晒和变压器本身产生的热量能否散出以保证变压器正常的工作就成了用户最为关心的问题。为此在箱变制造过程中就箱式变电站的温升问题做了特殊的结构调整，从而使变压器的出力得到有效保障。温升是箱变寿命和功率的主要制约因素箱变主要发热元件一变压器在运行过程中要产生损耗，这些损耗将全部转变为热量。热量的一部分使变压器自身的温度升高，另一部分散发到周围的空气中去。变压器的所有电磁载体都是发热体，而铁心和绕组是最主要的发热体。变压器的寿命取决于其绝缘介质的寿命。在正常运行条件下，主要是温度对绝缘介质产生影响。长期的高温会使绝缘介质老化，逐渐丧失其耐电性能。各种绝缘介质在某一温度作用下都有一定的寿命。油浸式变压器所采用的绝缘材料主要是绝缘纸和纸板，设计寿命一般为二十年。通过试验和生产实践，人们认为与二十年寿命相对应的绝缘介质长期允许的最高温度约为98°C。也就是说，油浸式变压器中的绝缘介质在98 V的温度作用下，可以连续运行二十年。变压器中各部位的温度是不同的，在额定条件下运行时，各部位的温度都不应该超过绝缘材料所允许的最高工作温度。所以，GB1094标准规定了油浸式变压器的正常使用条件为海拔不超过1000m，最高气温+40°C，最热月平均温度+30°C，最高年平均温度+20°C 等；规定了变压器在连续额定容量稳态下的温升限值为顶层油温升55K(非全密封型)， 绕组平均温升65K。标准规定的温升限值是把变压器周围空气的年平均温度20°C作为基数，是顶层油温和绕组平均温度对年平均20°C空气温度的差值。变压器的绝缘最重要的是绕组绝缘，一般认为，绕组最热点温度与平均温度相差13K，所以，绕组的平均温升限值是 98-20-13 = 65K。变压器在运行过程中所产生的热量是靠热传导、热辐射和对流这三种形式散出的。从绕组到绕组表面，热量靠热传导的形式散出；从绕组表面到油中，靠对流的形式散出； 热量从油箱外壁散到空气中是靠对流和辐射这两种形式实现的。油箱外壁对空气的温差最大，约占总温升的60% -70%，从这点看，变压器运行的环境温度是很重要的。现在不少箱式变电站中安装了干式变压器，干式变压器的绕组温升限值是100K， 最热点温度与平均温度相差15K，干式变压器的正常使用条件与油变相同。但是，干式变压器是一个比油变高得多的热源，从干变到变电站内的空间再到变电站外的空间，有很大的温度梯度。一般的干式变压器都带有风机，可以在强迫风冷的状态下运行，风机使变压器的温度更快地散发到周围的介质中。这就要求箱式变电站具备更好的通风散热条件。要求变电站内、外空间的温度保持不变难以做到，但必须控制变电站对外部空气的温升，使之趋于最小。安装在箱式变电站中的变压器同样要求周围空气的年平均温度不得高于20°C，由于环境恶劣导致变压器的运行温度升高，一方面将影响变压器的寿命，另一方面，如果要保证变压器的额定负荷，其绕组的直流电阻将变大，负载损耗增加，促使变压器的温度进一步升高，最终不得不降低负荷，从而使变压器的使用效率降低。双层通道式结构解决了温升问题用户选购一台供电变压器，都希望能满负荷或短时超负荷使用，要保证这个希望值，就必须注重箱变外壳的自然通风量的设计，外边的冷空气要与箱变里的热空气形成对流，从而确保供电变压器的绕组温升，保证满负荷或短时超负荷能力。我们将常规外壳结构几经试验最终改成自然对流的双层隔热的风道结构，采用这一结构设计基本满足供电变压器的散热要求。在短时间超负荷运行时，我们增设了温控强排风装置确保供电变压器安全运行。按新结构生产的箱式变电站已投入运行，使用在南方、 北方等地区，经历了严冬和酷暑的考验。温升试验的计算箱式变电站中的电力部标准DL/T537-2002及国家标准GB/T17467-1998 6. 2中关于温升试验的说明温升试验的目的是校验箱式变电站外壳设计的正确性，即能正常运行和不缩短站内元件的预期寿命。试验时必须测量变压器液面和绕组(干式变压器只测绕组)的温升和低压设备的温升。试验应证明变压器在外壳内的温升与同一台变压器在外壳外部测得的温升差值不大于外壳级别规定的数值，如级别O(OK)、级别IO(IOK)、级别 20 (20K)、级别30K (30K)，而每一级别值是这样计算的Δ t彡Δ t2_ Δ tl (注Δ t2变压器在外壳内的温升Atl变压器在外壳外部的温升)国内关于箱变外壳的级别At数值如下级别0 Δ t < 0K，级别 10 Δ t < 10K，级别 20 Δ t < 20K，级别 30 Δ t < 30K现将国内某一知名品牌所提供的变压器型式试验报告温升数据为例1)、干式变压器SCB9-630kVA干式变压器实测温升为高压绕组80K低压绕组77K双层通道式结构的箱式变电站内同规格型号干式变压器实测温升为高压绕组 86K低压绕组81. IK。则外壳级别数值为高压绕组Δ t = 86K-80K = 6K(10级)低压绕组Δ t 81. 1K-77K = 4. IK (10 级)从上面所列出的数据表明，双层通道式结构的箱式变电站已经达到国家规定的10 级水平。2)、油浸式变压器S9M-500kVA油浸式变压器在外壳外面实测温升为顶层油面48. 8K高压绕组 54. 8K低压绕组60. 5K双层结构设计的变电站内同规格型号的油浸式变压器实测温升为顶层油面 51. 4K高压绕组56. 3K低压绕组62. 8K则外壳级别数值为顶层油面Δ t = 51. 4K-48. 8K = 2. 6K(10 级)高压绕组Δ t = 56. 3K-54. 8K = 1. 5K(10 级)低压绕组Δ t = 62. 8K-60. 5K = 2. 3K (10 级)从上面所列出的数据表明，箱变的外壳级别值At远远小于10级别，所以说双层结构设计的箱式变电站已经完全达到国家规定的10级水平。因此，双层结构设计的箱变是非常成功的，完全达到了国内先进水平
技术实现思路
本技术的目的是提供一种，双层通道式结构的箱式变电站箱体；双层通道结构的箱式变电站，采用双层箱板组成箱体结构，在内侧箱板的外侧设有外侧箱板，外侧箱板上竖向设有多条外板凹槽，多个外板凹槽相间的外侧箱板上设有外板凸楞面，下方为底板；由内侧箱板与外侧箱板两层配合形成双层中间有夹缝空隙通道。1、选用材料双层通道式结构箱式变电站箱体本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种双层通道结构的箱式变电站，其特征在于：采用双层箱板组成箱体结构，在内侧箱板（１）的外侧设有外侧箱板（２），外侧箱板（２）上竖向设有多条外板凹槽（３），多个外板凹槽（３）相间的外侧箱板（２）上设有外板凸楞面（４），下方为底板（５）；由内侧箱板（１）与外侧箱板（２）两层配合形成双层中间有夹缝空隙通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，夏汝刚，
申请(专利权)人：遵义科飞电气设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：52