專利名稱：環氧澆注干式集成變電站裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是變電站，具體的是全絕緣防干擾的環氧澆注干式集成變電 站裝置。
背景技術：
變電站是供、酉己、發電部門的關鍵設備之一，主要起著分配電能、調節電 壓、保護電網的安全和提高電網的供電質量等作用，同時它也是電網能源損耗 的設備之一。變電站的關鍵作用決定了它的可靠性不容忽視，同時能源消耗問 題更是供電系統急需解決的重中之重的問題。
目前一般通用的變電站為安全起見都設立在隔離地帶，為防止高壓傷人或 牲畜而造成供電故障，往往采取各種嚴密措施，變電后再將低壓通過低壓電纜 送到相關的單位和用戶，這種遠距離的低壓電網送電將要白白耗掉相當數量的 電能，這從輸變電角度來講效率自然是較低的。
而普通變電站從方案的確定、建筑的施工、設備的安裝、最后的調試經歷 一系列必不可少的過程，這即耗時，又耗力，投資又大。 一個普通變電站至少 要設有變壓器室和控制室，再考慮到母排的布局，設備的運行，人身的安全和 設備的通風冷卻等多種因素使得現在通用的變電站占用很大的面積。
從實際情況來看，現在的變電站從變壓器到高低壓開關柜以至最后的送電， 不時地會發生各種故障和問題，整個輸變電的過程需要有專業人員日常維護， 這樣，從設備或部件的維修、更換再加上人工支出無形中加大了運營的成本。
變電站中各種設備的安裝是極為復雜的，這又增加了設立變電站的難度。
發明內容
本發明的目的是針對當前變電站能耗較大，安裝運行的可靠性欠佳以及投 資成本、運營成本較大給國家和用戶帶來相應的經濟負擔等問題而提供一種結 構緊湊，占地面積小運行維護成本低，不受運行環境影響能夠明顯減少電力投 資的新型全絕緣防電磁干擾的環氧澆注干式集成變電站。
采用的技術方案是
環氧澆注干式集成變電站裝置，包括殼體及裝設在殼體內的高壓室、變壓
器室、低壓室及環氧澆注固體絕緣開關、環氧澆注干式變壓器；所述的變壓器
室的上端并列設置有高壓室和低壓室，三者成品字型布設。
所述的高壓室包括三相三個母線轉接支撐、三個根絕緣母線和環氧澆注固 體絕緣開關；三個根絕緣母線分別位于環氧澆注固體絕緣開關前面的左上側， 正中的上方和后面的右上側，環氧澆注固體絕緣開關位于高壓室的中間位置； 三個母線轉接支撐的一端分別對應與三個根絕緣母線插拔連接，另一端分別對 應與前、中、后三個轉接支撐座固定連接，前、中、后三個轉接支撐座分別位 于環氧澆注固體絕緣開關的頂端中部部位的前面、正中和后面；三個轉接支撐 座的底端分別對應與三個下引軟連接固定連接；
所述的環氧澆注固體絕緣開關包括三個絕緣桿、三個滅弧室、三個熔斷器 倉、三個熔斷器運載車、電纜引進及饋出單元；絕緣桿和滅弧室位于環氧澆注 固體絕緣開關的上部，三個絕緣桿的一端分別對應與三個通用成品件操作機構 的轉動部件相連接，三個絕緣桿的另一端分別對應與三個滅弧室的動端緊固連 接，同時分別對應與三個轉接支撐座下端的下引軟連接緊固連接，滅弧室的動 端通過操作機構的動作與靜端分開或關合；滅弧室的靜端固定連接一下引銅排， 下引銅排的末端裝有末端觸頭，末端觸頭位于熔斷器倉的底端，熔斷器倉位于 滅弧室下面，在熔斷器倉內設置有熔斷器運載車，熔斷器運載車上設置有卡具， 熔斷器通過卡具與熔斷器運載車緊固連接，熔斷器運載車裝設在滑道上。通過 熔斷器運載車的運動使熔斷器具有三個工作位置，即關合位置、分斷位置、熔 斷器抽出位置；熔斷器運載車的底面設置有絲母，絲母與操作絲杠轉動連接， 操作絲杠位于熔斷器運載車的一側，操作絲杠與定型的成品件傳動裝置相連接； 由手動傳動裝置控制絲杠的轉動；熔斷器運載車的一端設置有動觸頭，動觸頭 與下引母排上的末端觸頭分開或閉合；熔斷器運載車的另一端設置有端觸頭， 端觸頭與電纜座觸頭分開或閉合。
所述的電纜引進及饋出單元，包括電纜座觸頭、外接電纜插頭，電纜座觸; 頭設置在環氧澆注固體絕緣開關的底部，電纜座觸頭與環氧澆注固體絕緣開關 緊固連接，外接電纜插頭與電纜座觸頭緊固連接；
所述的變壓器室包括環氧澆注干式變壓器，環氧澆注干式變壓器，包括低 壓繞組、兩段高壓繞組、鐵芯、上夾件、下夾件；所述的鐵芯設有上、下軛鐵， 上、下軛鐵的左端之間設置有左邊柱，左邊柱的上、下兩端分別和上、下軛鐵 的左端搭接；上、下軛鐵的右端之間設置有右邊柱，右邊柱的上、下兩端分別 和上、下軛鐵的右端搭接；上、下軛鐵的中間部位設置有中柱，中柱的上、下 兩端分別和上、下軛鐵的中間部位搭接，在左、右兩個邊柱和一個中柱上分別裝設有整個線圈，整個線圈的里層設置有低壓繞組，在低壓繞組的外層設置有 兩段高壓繞組，在上、下軛鐵的前后兩面分別設置有上、下夾件并用螺栓固定; 所述的低壓繞組采用銅箔繞制，層間設置有DMD樹脂預浸漬的材料層進行
絕緣，高壓繞組設置在低壓繞組的外層，每一段高壓繞組的兩端設置成梯形端， 各層繞組的初始一匝線圈錯位下一層線圈一個設定位置，每層初始一匝線圈的 起頭與下一層最末一匝的完頭相連接，每層繞組的匝數由里層向外層逐層遞減
形成梯形端，如圖6所示，高壓繞組相鄰的兩層之間裝設有一層柔軟型網格布 作為絕緣材料；在高壓繞組的外圍裝設有無溶劑網格材料作為外絕緣。
所述鐵芯上設置有A、 B、 C三相的三個整個線圈，整個線圈的低壓繞組外 層設置有兩段高壓繞組，三個高壓繞組的輸出端如圖6以A相線圈為例標示為 A、 X。
上述環氧澆注固體絕緣開關和環氧澆注干式變壓器采用環氧澆注。 上述在熔斷器倉的下部設置有接地開關；用于保護操作檢修人員的安全； 上述環氧澆注干式變壓器的低壓繞組采用銅箔繞制，層間設置有DMD樹脂 預浸漬的絕緣層。
上述環氧澆注干式變壓器高壓繞組的接線端通過定型產品可安全接觸性多 分接預制絕緣終端頭與環氧澆注固體絕緣開關底端的電纜座觸頭緊固連接的電 纜插頭相連接。
上述環氧澆注干式變壓器低壓輸出端通過低壓電纜與低壓室相連接，低壓 室設置為金屬封閉結構。
上述環氧澆注干式變壓器高壓繞組的相間通過定型產品可安全接觸性多分 接預制絕緣終端頭相互連接。
本發明的工作程序
外部高壓從室外的進戶線的瓷瓶端引入到環氧澆注干式集成變電站裝置并 壓接在母排上，從位于母排上的根絕緣母線再連接到母線轉接支撐，進而使母 排走向由原來的左中右變換為前中后，由下引軟連接緊固壓接到環氧澆注固體 絕緣開關的滅弧室的動端，環氧澆注固體絕緣開關為環氧全絕緣的高壓開關， 高壓電纜從環氧澆注固體絕緣開關的底端輸出，通過可觸摸的連接電纜頭接到 環氧樹脂的全密封變壓器的高壓端，經變壓后從環氧樹脂的全密封變壓器的低 壓端輸出低電壓供用戶使用，完成整個安全變電的全過程。
本發明采用環氧樹脂澆注的全絕緣的高壓室、環氧樹脂澆注的全密封變壓 器，并通過環氧澆注干式集成變電站裝置內部的可觸摸連接頭電纜聯接，所有
可以間接接觸的部分只有400V電壓。電力有關規程《全國供用電規程》規定， 凡送電容量超過160kVA，或用電容量超過250kW，則要求上高壓， 一般160 250kVA采用6kV， 315kVA以上采用10kV。高壓直接進入市區，深入負荷中心， 可以減少線路損耗，提高供電質量。隨著城市高樓大廈的崛起，生活小區的形 成以及生產的集團化和規模化，需要高壓送電給負荷中心。有關資料顯示，如 果將電壓等級從380V提高到萬伏級(10kV)，可減少線路損耗60%，又可減少 用銅量及總投資52%，技術經濟效益相當可觀。總體占用空間為傳統的變電站 的1/10。將高壓10kV電源直接送入負荷中心，適宜在大廈樓宇、住宅小區分散 供電單元、企業的高負荷(〉160kVA)用電車間、需要可靠供電的醫院和軍工 供電部門等應用。總體結構見附圖l所示，采用空間"品"字型結構布設。電纜聯 接為直線聯接節省空間及聯接電纜，節省銅材用量約25%。高壓深入負荷中心 后可節約輸電線路耗用的銅材52%，減少因低壓輸電而造成線路損耗的60%， 本發明極為妥善的解決了能源損耗問題。
環氧澆注干式集成變電站裝置按無人(少人)值守設計，將高壓的原器件 組合封閉，減少外界環境的影響。環氧澆注干式集成變電站裝置整體在制造廠 完成設計、制造與安裝，并完成其內部電氣接線。環氧澆注干式集成變電站裝 置需要經過規定的模式試驗、考核和出廠實驗的驗證。
本發明設備整體防護嚴密，高壓室及變壓器室高壓部分均系采用環氧樹脂 澆注全絕緣開關設備，不受外界電磁干擾也不會干擾和污染環境，運行中不受 周圍環境、凝露和污穢的影響。整套設備具有遙控、遙測、遙信、遙調的四遙 功能、綜合保護功能、關鍵部位自動測溫等先進的監測控制功能，能進行遠方 監測控制。本發明體積小、減少占地面積，同時減少了用戶的投資，具有極高 的電氣安全性能，很好的解決了變電站的可靠性問題；。本產品高壓開關部分采 用真空滅弧技術，若開關開斷發生短路電流等事故時沒有爆炸危險，絕緣部分 全部采用憎水性好的環氧樹脂和硅橡膠制造。開關內部完全不采用SF6等氣體 絕緣，不會有氣體和液體泄露的危險。
本發明不論在經濟實用方面或在電氣產品應用上，都具有極強的實用性和 先進性。
需要說明的是在不改變本發明原理與構思的前提下，所作出的改變或變 形，均屬于本發明的保護范圍。
圖1是本發明空間品字型布設示意圖。
圖2是本發明高壓室與變壓器室連接示意圖。
圖3是圖2俯視示意圖。
圖4是本發明高壓室結構示意圖。
圖5是本發明環氧澆注干式變壓器主視示意圖。
圖6是本發明環氧澆注干式變壓器線圈結構示意圖。
圖7是本發明整個線圈安裝的示意圖。
具體實施例方式
實施例
環氧澆注干式集成變電站裝置，包括殼體8及裝設在殼體8內的高壓室2、 變壓器室l、低壓室3和環氧澆注固體絕緣開關4、環氧澆注干式變壓器7，所 述的變壓器室1的上端并列設置有高壓室2和低壓室3，三者構成品字型結構。
高壓室2內設置有三相三個根絕緣母線11、三個母線轉接支撐10;三個根 絕緣母線11分別位于環氧澆注固體絕緣開關4上部的前面左側，正中和后面的 右側，環氧澆注固體絕緣開關4位于高壓室2的中間位置，三個母線轉接支撐 10的一端分別對應與三個根絕緣母線11插拔連接，另一端分別對應與前、中、 后三個轉接支撐座12固定連接，前、中、后三個轉接支撐座12分別位于環氧 澆注固體絕緣開關4頂端中部部位的前面、正中和后面；三個轉接支撐座12的 底端分別對應與A、 B、 C三相的下引軟連接28固定連接。
環氧澆注固體絕緣開關4的制造與安裝具有很強的技術性和工藝性，整個 環氧澆注固體絕緣開關4設有殼體8金屬薄板加工成型與周圍環境相隔，起到 防護和隔離作用。如附圖2~4所示，環氧澆注固體絕緣開關4包括成品件操作 機構15、 A、 B、 C三相的三個絕緣桿13、三個滅弧室24、三個熔斷器運載小 車39，電纜引進及饋出單元；絕緣桿13的一端與位于環氧澆注固體絕緣開關4 左端的通用操作機構15的轉動部件14相連接，絕緣桿13的另一端與滅弧室24 的動端27緊固連接，并同時與母線轉接支撐10下端的下引軟連接28緊固壓緊 連接，滅弧室24的動端27與滅弧室24的靜端22位于滅弧室兩端，滅弧室24 的動端27與滅弧室24的靜端22通過操作機構15控制分開或閉合，滅弧室24 的靜端22上裝設有下引銅排21，下引銅排21的末端裝設有末端觸頭20;末端 觸頭20位于熔斷器倉16的底端，熔斷器倉16位于滅弧室24的下面，熔斷器 倉16內裝設有熔斷器運載車39，熔斷器運載車39上設置有卡具，熔斷器通過 卡具與熔斷器運載車39緊固連接，熔斷器運載車39裝設在熔斷器倉16滑道上， 熔斷器運載車39的底面設置有絲母，絲母與操作絲杠轉動連接，操作絲杠位于
熔斷器運載車39的一側，操作絲杠與定型的成品件傳動裝置相連接；由手動傳
動裝置控制絲杠轉動，熔斷器運載車39的一端設置有動觸頭23，動觸頭23與 下引母排21上的末端觸頭20分開或閉合；熔斷器運載車39的另一端設置有端 觸頭17，端觸頭17與電纜座觸頭19分開或閉合，電纜座觸頭19設置在環氧 澆注固體絕緣開關4的底部；
電纜引進及饋出單元，包括電纜座觸頭19、外接電纜插頭18，電纜座觸頭 19與環氧澆注固體絕緣開關4緊固連接，外接電纜插頭18與電纜座觸頭19緊 固連接；環氧澆注固體絕緣開關4采用環氧澆注。外接電纜插頭18固定連接定 型產品可安全接觸性多分接預制絕緣終端頭5的一端，可安全接觸性多分接預 制絕緣終端頭5的另一端與環氧澆注干式變壓器7的高壓側的接線端緊固連接。
在熔斷器倉16的下部設置有接地開關9，用于保護操作檢修人員的安全。
環氧澆注干式變壓器7裝設在變壓器室1內，如圖5—7所示，環氧澆注干 式變壓器7包括低壓繞組34、兩段高壓繞組33、鐵芯。
鐵芯設有上軛鐵29、下軛鐵32，上、下軛鐵29和32的左端之間設置有左 邊柱31，左邊柱31的上、下兩端分別和上、下軛鐵29和32的左端搭接；上、 下軛鐵29和32的右端之間設置有右邊柱35，右邊柱35的上、下兩端分別和上、 下軛鐵29和32的右端搭接；上、下軛鐵29和32的中間部位設置有中柱30， 中柱30的上、下兩端分別和上、下軛鐵29和32的中間部位搭接，鐵芯是經精 心設計采用磁滯伸縮量較小的30ZH120晶粒取向高導磁硅鋼片在全自動剪切設 備上剪切，確保其剪切精度。同時，SC(B)型產品的鐵芯結構采用單片、四步進、 縱向階梯疊片方式自動疊裝，從而保證單片疊裝的精度要求，在鐵芯堅固裝置 上，采用新型鋼拉板、鋼拉帶的緊固結構，既可以有效地壓緊繞組，又可對鐵 芯的左、右邊柱31和35、中柱30起到繃緊作用，避免其彎曲及伸縮，通過蝶 形彈簧來保證產品在運行中具有恒定的壓緊力。鐵芯采用全斜接縫同步步進式 搭接方式，可保證鐵芯的最佳性能和最低的噪聲水平。
在兩個左、右兩個邊柱31和35及一個中柱30上分別裝設有整個線圈37， 整個線圈37的內層設置有低壓繞組34，在低壓繞組34的外層設置有兩段高壓 繞組33，在上、下軛鐵29和32的前后兩面分別設置有兩個上夾件36和兩個下 夾件38，并分別用螺栓固定。
低壓繞組34采用銅箔纏繞，層間設置一層DMD樹脂預浸漬的絕緣材料進 行絕緣。高壓繞組33在己繞制成型的低壓繞組上用優質無氧銅導線采用特種分 段圓筒式結構進行繞制，即高壓繞組33的一端各層線圈的起頭錯位分布，成為 高壓繞組33的起頭端，每層初始一匝的起頭與下一層最末一匝的完頭相連接，
每層繞制的匝數由里層向外層逐層遞減形成梯形端，如圖6所示，從投影來看:
高壓繞組33的外輪廓線組成了等邊梯形。高壓繞組33的層間裝設有一層柔軟 型網格布25作為絕緣材料；其網格規格為2x4mm，在高壓繞組33的外圍裝設 有無溶劑網格材料26。整個線圈37是在低壓繞組34的外層設置兩段高壓繞組 33，高壓繞組33的輸出端如圖5以A相線圈為例標示為A、 X。
從投影角度看整個線圈37的中部因兩個梯形端的相對而形成等邊梯形的 中空位置，從而增加了澆注的充填空間。整個線圈37繞制后加樹脂填料、預埋 樹脂散熱氣道，最外層纏繞玻璃纖維增強絕緣，在整個線圈37成型后將其放入 烘爐固化，然后將整個線圈37放在預熱爐中直到達到18(TC的澆注溫度，預熱 好的整個線圈37被移送到真空澆注室，當澆注室內的真空度達到50—100Pa的 規定值，樹脂就被澆注到模具中。混合的樹脂粘度非常低，可以填充細隙，并 且與柔軟型網格布無溶劑網格材料融為一體，從而達到最低的局部放電水平， 在澆注完成以后，整個線圈37經過固化達到最后的良好性能。使之成為有極強 抗短路能力的變壓器線圈。
環氧澆注干式變壓器7的高壓繞組的三相之間通過定型產品可安全接觸性 多分接預制絕緣終端頭5相互連接。環氧澆注干式變壓器7的低壓輸出端通過 低壓電纜6引入低壓室3，低壓室3設置為金屬封閉結構。
權利要求
1、環氧澆注干式集成變電站裝置，包括殼體(8)及裝設在殼體(8)內的高壓室(2)、變壓器室(1)、低壓室(3)及環氧澆注固體絕緣開關(4)、環氧澆注干式變壓器(7)；其特征在于所述的變壓器室(1)的上端并列設置有高壓室(2)和低壓室(3)，三者成品字型布設；所述的高壓室(2)包括三個根絕緣母線(11)、三個母線轉接支撐(10)、環氧澆注固體絕緣開關(4)；三個母線轉接支撐(10)分別位于環氧澆注固體絕緣開關(4)的前面左上側、正中的上方和后面的右上側，環氧澆注固體絕緣開關(4)位于高壓室(2)的中間位置，三個母線轉接支撐(10)的一端分別對應與三個根絕緣母線(11)插拔連接，另一端分別對應與前、中、后三個轉接支撐座(12)固定連接，前、中、后三個轉接支撐座(12)分別位于環氧澆注固體絕緣開關(4)頂端中部部位的前面、正中和后面；三個轉接支撐座(12)的底面分別對應與三個下引軟連接(28)固定連接；所述的環氧澆注固體絕緣開關(4)包括三個絕緣桿(13)，三個熔斷器倉(16)，三個熔斷器運載車(39)；三個絕緣桿(13)的一端分別對應與位于環氧澆注固體絕緣開關(4)左端的三個操作機構(15)的轉動部件(14)相連接，三個絕緣桿(13)的另一端分別對應與三個滅弧室(24)的動端(27)緊固連接，同時分別對應與三個轉接支撐座(12)底端的下引軟連接(28)緊固連接，滅弧室(24)的動端(27)與滅弧室(24)的靜端(22)通過操作機構(15)控制分開或閉合，滅弧室(24)的靜端(22)固定連接一下引銅排(21)；下引銅排(21)的末端設置有末端觸頭(20)，末端觸頭(20)位于熔斷器倉(16)的底部，熔斷器倉(16)位于滅弧室(24)的下面，熔斷器倉(16)內裝設有熔斷器運載車(39)，熔斷器運載車(39)上設置有卡具，熔斷器通過卡具與熔斷器運載車(39)緊固連接，熔斷器運載車(39)裝設在熔斷器倉(16)的滑道上，熔斷器運載車(39)的一端設置有動觸頭(23)，動觸頭(23)與下引母排的末端觸頭(20)分開與關合，熔斷器運載車(39)的另一端設置有端觸頭(17)，端觸頭(17)與電纜座觸頭(19)觸頭分開或閉合；所述的電纜引進及饋出單元包括電纜座觸頭(19)、外接電纜插頭(18)，電纜座觸頭(19)設置在環氧澆注固體絕緣開關(4)的底部，電纜座觸頭(19)與環氧澆注固體絕緣開關(4)緊固連接，外接電纜插頭(18)與電纜座觸頭(19)緊固連接；所述環氧澆注干式變壓器，包括整個線圈(37)、低壓繞組(34)、兩段高壓繞組(33)、鐵芯；整個線圈(37)的里層設置有低壓繞組(34)，在低壓繞組(34)的外層設置有兩段高壓繞組(33)，高壓繞組(33)的兩端設置成梯形端，各層繞組的初始一匝線圈錯位下一層線圈一個設定位置，每層繞組的匝數由里層向外層逐層遞減；高壓繞組(33)相鄰的兩層之間設置有一層柔軟型網格布(25)；在高壓繞組(33)的外圍設置有無溶劑網格材料(26)。
2、 根據權利要求1所述的環氧澆注干式集成變電站裝置，其特征在于上 述環氧澆注固體絕緣開關(4)和環氧澆注干式變壓器(7)采用環氧澆注。
3、 根據權利要求1所述的環氧澆注干式集成變電站裝置，其特征在于上 述環氧澆注干式變壓器的低壓繞組(34)采用銅箔繞制，層間設置有DMD樹脂 預浸漬的絕緣層。
4、 根據權利要求1所述的環氧澆注干式集成變電站裝置，其特征在于上 述環氧澆注固體絕緣開關(4)在熔斷器倉(16)的下部設置有接地開關(9)。
5、 根據權利要求1所述的環氧澆注干式集成變電站裝置，其特征在于上 述環氧澆注干式變壓器(7)低壓輸出端通過低壓電纜(6)與低壓室(3)相連 接，低壓室(3)設置為金屬封閉結構。
6、 根據權利要求1所述的環氧澆注干式集成變電站裝置，其特征在于上 述環氧澆注干式變壓器(7)高壓繞組(33)的接線端通過可安全接觸性多分接 預制絕緣終端頭(5)與環氧澆注固體絕緣開關(4)底端的外接電纜插頭(18) 緊固連接。
7、 根據權利要求1所述的環氧澆注干式集成變電站裝置，其特征在于上 述環氧澆注干式變壓器(7)高壓繞組(33)的相間通過可安全接觸性多分接預 制絕緣終端頭(5)相互緊固連接。
全文摘要
環氧澆注干式集成變電站裝置，包括殼體及裝設在殼體內的高壓室、變壓器室、低壓室及環氧澆注固體絕緣開關、環氧澆注干式變壓器，變壓器室的一端并列設置有高壓室和低壓室成品字型布設，進戶高壓經連接支撐進入環氧澆注固體絕緣開關，通過可觸摸電纜連接頭環氧澆注固體絕緣開關與環氧澆注干式變壓器連接并輸出低壓。本發明采用環氧樹脂澆注全絕緣電氣設備，體積小、占地少，投資少。配有四遙功能、綜合保護功能、關鍵部位的測溫等世界先進的監測控制和遠方監測控制功能。本發明具有極高的電氣安全性能。本發明設備整體防護嚴密，不受外界電磁干擾也不會干擾和污染環境。具有極強的實用性和先進性。適宜電力、廠礦、居民等供電使用。
文檔編號H02B7/00GK101355239SQ20071001225
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月24日 優先權日2007年7月24日
發明者劉立新, 勇 張, 朱書明, 李文東, 王德純, 貝曉東 申請人:沈陽昊誠電氣有限公司