背景技術(shù)

目前，10kV桿架式臺變上的變壓器、JP型綜合配電箱均為單個獨立裝設(shè)。安裝時間長，安裝精度不高，使用角鐵、橫擔(dān)、抱箍、鐵附件較多，費時費工，運行維護(hù)工作量大。變壓器至JP型綜合配電箱的低壓電纜獨立拉設(shè)，運行時樁頭多有問題，容易造成配電事故，不滿足公司實施精細(xì)化管理、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、多快好省建設(shè)堅強國家電網(wǎng)的要求。

雖然，現(xiàn)有技術(shù)中已見一體化電力變壓器的開發(fā)報道，且其結(jié)構(gòu)各有特色。

如：“三合一變壓器裝置”（中國,CN201520237101.0），一種三合一變壓器裝置，包括一變壓器、一串聯(lián)電抗器、六靜態(tài)電容器等構(gòu)件，其中六靜態(tài)電容器是由其正極與六電磁接觸器連接，并由所述六電磁接觸器的線圈端連接一自動功率因子調(diào)整器的出線端，所述靜態(tài)電容器的主要功能為電力系統(tǒng)功因改善，藉此于負(fù)載時將吸收無效電力，并降低過電壓，使各總線電壓能在合理范圍內(nèi)，使其吸收無效電力而控制在離峰時的系統(tǒng)電壓，在適當(dāng)范圍內(nèi)形成正常的電壓，并且過濾諧波凸波、隱壓、限流，形成良好的用電質(zhì)量，上述現(xiàn)有技術(shù)中的三合一變壓器裝置，主要包括一變壓器、一串聯(lián)電抗器、六靜態(tài)電容器等構(gòu)件； ZYB-12/0.4-800箱式變電站，整體設(shè)計上按高壓室、變壓器室、低壓室互相獨立的要求，采用"品"字形布局方式；一體化電力變壓器，變壓器器身安裝在下油箱和上油箱的下部內(nèi)，高壓計量互感器處在上油箱內(nèi)，存在改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，通過集成常規(guī)10kV高壓電纜進(jìn)線部分(含高壓電纜或絕緣線聯(lián)接)、油變、低壓JP型綜合配電箱(含低壓側(cè)電容補償、負(fù)荷開關(guān)、漏電保護(hù)器、低壓重合閘、低壓計量綜合表計等)，從而提出一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺。

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺，包括高壓進(jìn)線部分、變電部分，以及低壓配電部分；其中所述高壓進(jìn)線部分設(shè)置在變電部分左側(cè)，低壓配電部分設(shè)置在變電部分的右側(cè)，或者高壓進(jìn)線部分設(shè)置在變電部分右側(cè)，低壓配電部分設(shè)置在變電部分的左側(cè)，形成橫向布置的一體化結(jié)構(gòu)；

所述變電部分包括變壓箱，該變壓箱的油箱三側(cè)設(shè)有波紋箱壁, 變壓箱的油箱內(nèi)填充變壓器油，變壓箱上方設(shè)有高壓套管和低壓套管；

所述低壓配電部分包括綜合配電箱，綜合配電箱后部的低壓套管由蓋板密封并通過綜合配電箱配電并引出，低壓套管從綜合配電箱后部直接插入變電油箱，使得變電油箱的配電故障率下降，減少停電時間，并且直接節(jié)省低壓電纜和降低配變臺區(qū)損耗；

變壓箱與綜合配電箱之間在靠近綜合配電箱的一側(cè)設(shè)有隔熱鋼板，隔熱鋼板刷隔熱漆處理，隔熱鋼板與變壓箱的油箱壁之間設(shè)有散熱通道，變壓箱和綜合配電箱之間通過散熱通道對外部散熱，散熱通道寬度不小于55mm。

上述的一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺，變壓箱內(nèi)設(shè)有與高壓套管和低壓套管對應(yīng)的箱內(nèi)高壓線圈和低壓線圈，高壓線圈外側(cè)器身絕緣；

變壓箱內(nèi)設(shè)有與低壓套管連接的導(dǎo)電排和絕緣紙板，低壓套管包括用于低壓電母線輸出的a相低壓套管,b相低壓套管,c相低壓套管,0相低壓套管，低壓電母線上設(shè)有用于支撐低壓電母線的彎板；a相低壓套管,b相低壓套管,c相低壓套管,0相低壓套管通過接線片連接；

通過高壓套管將電網(wǎng)高壓線中的高壓電引入變電部分的變壓器波紋箱壁，經(jīng)過變電部分的變壓器通過電磁轉(zhuǎn)換將高壓電變壓成低壓電，再由綜合配電箱對外送電，綜合配電箱具有無功補償、漏電保護(hù)、低壓重合閘、低壓計量綜合設(shè)備；

所述變壓箱上設(shè)有兩用溫度計座，分接開關(guān)，帶壓力釋放閥的YW2-II油位計，箱蓋，箱蓋與變壓箱頂部之間設(shè)置箱沿密封條，變壓箱底部設(shè)有用于放油和驗油的活門，變壓箱上設(shè)有接地螺栓；

所述變電部分鐵芯的單組采用單片層疊水平方向錯位七級斜接縫不沖孔結(jié)構(gòu)，組成鐵芯的單片分上、下軛單片，中心柱單片，左、右側(cè)柱單片五種，上、下軛單片左右兩端為向內(nèi)45°角，中間內(nèi)側(cè)設(shè)有90°角，中心柱單片上下兩端為90°角，左、右側(cè)柱單片上下兩端為向內(nèi)45°角，同組中的相鄰上軛單片45°角之間按水平方向錯位3mm排列，同**中上軛單片與下軛單片排列相反，左側(cè)柱單片與右側(cè)柱單片排列相反，以此類推至單片層疊水平方向錯位七級斜接縫不沖孔結(jié)構(gòu)單組，再由單組組合形成多組單片層疊水平方向錯位七級斜接縫不沖孔結(jié)構(gòu)。

上述的一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺，所述高壓套管包括A相高壓套管,B相高壓套管,C相高壓套管。

上述的一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺，所述變壓箱的高壓套管與變壓箱的負(fù)荷開關(guān)通過紙包電纜線連接，所述變壓箱的高壓熔斷器與高壓線圈通過紙包電纜線連接；所述變壓箱的分接開關(guān)亦與高壓線圈通過紙包電纜線連接；所述變壓箱的低壓套管與低壓線圈通過導(dǎo)電排及軟連接全銅焊接。

上述的一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺，其絕緣件包括白布帶、電工皺紋紙、紙板。

上述的一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺，在流油區(qū)內(nèi)，橫向、樅向油道高度均控制不大于6 mm，外線圈外側(cè)縱向油道寬度均控制不大于12mm，內(nèi)線圈油道寬度在18—22mm范圍之內(nèi)。

上述的一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺，綜合配電箱設(shè)有散熱風(fēng)扇并配置溫度控制裝置。

本發(fā)明的有益效果為：采用綜合配電箱與變壓器器身橫向布置，波紋箱壁布置在油箱的三側(cè)，體積小容量大溫升低，低壓套管由綜合配電箱直接插入變電油箱使之配電故障率下降，減少停電時間，并且直接節(jié)省低壓電纜ZC-YJV-0.6/1kV-1×150(300) 15米和降低配變臺區(qū)損耗。橫向一體化設(shè)計方案，直接節(jié)省低壓電纜并使臺區(qū)電接觸聯(lián)接點要減少10點以上。綜上述：負(fù)載損耗PK75℃與系統(tǒng)線路的電損和線損比同功能同容量配變臺區(qū)分別要低50W、350W，所以每臺橫向一體化柱上變壓器臺比原同功能同容量配變臺區(qū)節(jié)能400W。橫向布置，滿足配網(wǎng)裝配“成套化、一體化、智能化”發(fā)展趨勢，提高配電網(wǎng)工程質(zhì)量、提升臺區(qū)建設(shè)施工及運維管理工作效益。以達(dá)到“結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡便、運維方便、堅固耐用、節(jié)能環(huán)保”。適合在城農(nóng)網(wǎng)10kV柱上式配電變壓器臺區(qū)建設(shè)和改造中大量應(yīng)用的“一體化柱上變壓器臺（橫向）”。以解決城農(nóng)網(wǎng)10kV柱上配電變壓器臺區(qū)“臟、亂、差”現(xiàn)象。

本發(fā)明創(chuàng)造性分析如下：

本發(fā)明能滿足配網(wǎng)裝配“成套化、一體化、智能化”發(fā)展趨勢，提高配電網(wǎng)工程質(zhì)量、提升臺區(qū)建設(shè)施工及運維管理工作效益。以達(dá)到“結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡便、運維方便、堅固耐用、節(jié)能環(huán)保”。適合在城農(nóng)網(wǎng)10kV柱上式配電變壓器臺區(qū)建設(shè)和改造中大量應(yīng)用的“橫向一體化柱上變壓器臺”。以解決城農(nóng)網(wǎng)10kV柱上配電變壓器臺區(qū)“臟、亂、差”現(xiàn)象。

本發(fā)明與其他設(shè)計方式不同：目前，10kV桿架式臺變上的變壓器、跌落式保險、避雷器、JP型綜合配電箱均為單個獨立裝設(shè)，電桿上的變壓器至JP型綜合配電箱分別安裝采用長度為15米低壓電纜ZC-YJV-0.6/1kV-1×150(300)把兩者聯(lián)接。安裝時間長，安裝精度不高，使用角鐵、橫擔(dān)、抱箍、鐵附件較多，費時費工，運行維護(hù)工作量大，不滿足國家電網(wǎng)公司實施精細(xì)化管理、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、多快好省建設(shè)堅強國家電網(wǎng)的要求。將現(xiàn)有桿上10kV高壓電纜進(jìn)線、油變、低壓JP型綜合配電箱(含低壓側(cè)電容補償、負(fù)荷開關(guān)、漏電保護(hù)器、低壓重合閘、低壓計量綜合表計等)全部集成，重新設(shè)計成體積較小的“橫向一體化柱上變壓器臺”。設(shè)計重點將電氣磁路和油路結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，同時滿足設(shè)備**性、可靠性、環(huán)保節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性的多重要求。

本發(fā)明設(shè)計優(yōu)勢：節(jié)省低壓電纜和降低配變臺區(qū)損耗，推廣應(yīng)用可以統(tǒng)一國家電網(wǎng)公司的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，加快設(shè)計、評審、材料加工的進(jìn)度，提高工作效率和工作質(zhì)量；減少鐵附件、跌落保險、避雷器等材料招標(biāo)，方便運行維護(hù)；降低建設(shè)和運行成本。大大節(jié)約社會資源、縮短工期、節(jié)省造價，并使采購、設(shè)計、制造、施工規(guī)范化，取得《國家電網(wǎng)公司配電網(wǎng)工程典型設(shè)計10kV配電分冊（2013年版）》10kV柱上配送式臺區(qū)全壽命周期的效益*大化，同時實現(xiàn)國家電網(wǎng)公司效益*大化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例后視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例油箱器身結(jié)構(gòu)布置示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例油箱器身俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例400V引線部位結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實施例油箱內(nèi)部器身左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例10000V引線部位結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例400V低壓接線示意圖；

圖11是本發(fā)明實施例10000V高壓接線示意圖；

圖12 是本發(fā)明實施例的七級全斜接縫結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13 是本發(fā)明實施例的綜合配電箱外觀示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖13所示，一種集變電箱和綜合配電箱組成的橫向一體化柱上變壓器臺，包括高壓進(jìn)線部分、變電部分，以及低壓配電部分；其中所述高壓進(jìn)線部分設(shè)置在變電部分左側(cè)，低壓配電部分設(shè)置在變電部分的右側(cè)，或者高壓進(jìn)線部分設(shè)置在變電部分右側(cè)，低壓配電部分設(shè)置在變電部分的左側(cè)，形成橫向布置的一體化結(jié)構(gòu)；

變電部分包括變壓箱1，該變壓箱的油箱三側(cè)設(shè)有波紋箱壁2, 變壓箱1的油箱內(nèi)填充變壓器油3，變壓箱1上方設(shè)有高壓套管5和低壓套管6；

低壓配電部分包括綜合配電箱4，綜合配電箱4后部的低壓套管6由蓋板65密封并通過綜合配電箱4配電并引出；低壓套管6從綜合配電箱4后部直接插入變電油箱，使得變電油箱的配電故障率下降，減少停電時間，并且直接節(jié)省低壓電纜和降低配變臺區(qū)損耗；

變壓箱1與綜合配電箱4之間在靠近綜合配電箱4的一側(cè)設(shè)有隔熱鋼板66，隔熱鋼板66刷隔熱漆處理，隔熱鋼板66與變壓箱1的油箱壁之間設(shè)有散熱通道67，變壓箱1和綜合配電箱4之間通過散熱通道67對外部散熱，散熱通道寬度不小于55mm。由于綜合配電箱與變壓箱距離較近,高溫環(huán)境下變電部分的發(fā)熱對低壓工作室設(shè)備及保護(hù)控制設(shè)備造成一定影響,為確保綜合配電箱設(shè)備不受影響,為此變電部分與低壓配電部分之間設(shè)有散熱通道并附有隔熱鋼板，利于變壓箱對外散熱并不熱傳導(dǎo)給綜合配電箱設(shè)備。

變壓箱1內(nèi)設(shè)有與高壓套管5和低壓套管6對應(yīng)的箱內(nèi)高壓線圈8和低壓線圈9，高壓線圈8和低壓線圈9的內(nèi)外排列方式根據(jù)實際情況而定，排在內(nèi)部的為內(nèi)線圈，外部的為外線圈，高壓線圈8外側(cè)器身絕緣10；

變壓箱1內(nèi)設(shè)有與低壓套管6連接的導(dǎo)電排11和絕緣紙板12，低壓套管6包括用于低壓電母線輸出的a相低壓套管61,b相低壓套管62,c相低壓套管63,0相低壓套管64，低壓電母線13上設(shè)有用于支撐低壓電母線13的彎板14；a相低壓套管61,b相低壓套管62,c相低壓套管63,0相低壓套管64通過接線片15連接；低壓電母線13上包覆絕緣件，絕緣件包括白布帶、電工皺紋紙、紙板。

變壓箱1上設(shè)有兩用溫度計座16，分接開關(guān)17，帶壓力釋放閥的YW2-II油位計18，箱蓋19，箱蓋19與變壓箱1頂部之間設(shè)置箱沿密封條20，變壓箱1底部設(shè)有用于放油和驗油的活門21，變壓箱1上設(shè)有接地螺栓22。

其中，高壓套管5包括A相高壓套管51,B相高壓套管52,C相高壓套管53。

變壓箱1的高壓套管5與變壓箱1的負(fù)荷開關(guān)通過紙包電纜線連接，變壓箱的高壓熔斷器與高壓線圈紙通過包電纜線連接；變壓箱1的分接開關(guān)17亦與高壓線圈8通過紙包電纜線連接；變壓箱1的低壓套管6與低壓線圈9通過導(dǎo)電排及軟連接全銅焊接。

變電部分鐵芯的單組采用單片層疊水平方向錯位七級斜接縫不沖孔結(jié)構(gòu)，組成鐵芯的單片分上、下軛單片，中心柱單片，左、右側(cè)柱單片五種，上、下軛單片左右兩端為向內(nèi)45°角，中間內(nèi)側(cè)設(shè)有90°角，中心柱單片上下兩端為90°角，左、右側(cè)柱單片上下兩端為向內(nèi)45°角，同組中的相鄰上軛單片45°角之間按水平方向錯位3mm排列，同**中上軛單片與下軛單片排列相反，左側(cè)柱單片與右側(cè)柱單片排列相反，以此類推至單片層疊水平方向錯位七級斜接縫不沖孔結(jié)構(gòu)單組，再由單組組合形成多組單片層疊水平方向錯位七級斜接縫不沖孔結(jié)構(gòu)。

本實施例中為了降低溫升對油路及油路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計，主要體現(xiàn)在：在流油區(qū)內(nèi)，橫向、樅向油道高度均控制不大于6 mm，外線圈外側(cè)縱向油道寬度均控制不大于12mm，內(nèi)線圈油道寬度在18—22mm范圍之內(nèi)，以保證變壓器頂層絕緣液體溫升小于等于 55K，繞組平均溫升小于等于 65K。

這種新設(shè)計可明顯改善流油區(qū)內(nèi)的油流和溫升分布，流油區(qū)內(nèi)的油流溫升分布均勻，油道無滯熱現(xiàn)象，油流增速溫升下降，并且用油少。

因為，如油道高度越大，油區(qū)內(nèi)橫向油道間流速分布越不均勻，對溫升產(chǎn)生不利影響。

而如果內(nèi)外線圈縱向油道寬度相同，則外線圈的縱向油道截面遠(yuǎn)大于內(nèi)線圈，造成外線圈線餅區(qū)內(nèi)阻力遠(yuǎn)小于內(nèi)線圈，使得大部分油從外線圈流掉，內(nèi)線圈溫升偏高。

同時，綜合配電箱綜合配電箱4設(shè)有散熱風(fēng)扇68并配置溫度控制裝置69，散熱風(fēng)扇68裝設(shè)于綜合配電箱4內(nèi)部側(cè)邊，溫度控制裝置69嵌入式裝設(shè)于綜合配電箱4內(nèi)門。散熱風(fēng)扇68的啟動，以保障主回路溫升小于等于 70k，殼體溫升小于等于40k，手柄溫升小于等于 15k。預(yù)制母線的母線槽、母線連接器處、與母排插接處的導(dǎo)體溫升均不應(yīng)超過 70K，絕緣材料表面溫升不應(yīng)超過 15K。

在上述橫向一體化柱上變壓器臺配送電系統(tǒng)中，利用該系統(tǒng)進(jìn)行變配送電的過程為：1、通過高壓套管將電網(wǎng)高壓線中的高壓電引入油變部分的變壓器波紋箱壁；2、經(jīng)過油變部分的變壓器通過電磁轉(zhuǎn)換將高壓電變壓成低壓電；3、再由綜合配電箱對外送電，同時綜合配電箱具有無功補償、漏電保護(hù)、低壓重合閘、低壓計量綜合等功能。

采用綜合配電箱與變壓器器身橫向布置，波紋箱壁布置在油箱的三側(cè)，體積小容量大溫升低，低壓套管由綜合配電箱后部直接插入變電油箱使之配電故障率下降，減少停電時間，并且直接節(jié)省低壓電纜ZC-YJV-0.6/1kV-1×150(300) 15米和降低配變臺區(qū)損耗。橫向布置，滿足配網(wǎng)裝配“成套化、一體化、智能化”發(fā)展趨勢，提高配電網(wǎng)工程質(zhì)量、提升工作效益。以達(dá)到“結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡便、運維方便、堅固耐用、節(jié)能環(huán)保”。適合在城農(nóng)網(wǎng)10kV柱上式配電變壓器臺區(qū)建設(shè)和改造中大量應(yīng)用的“一體化柱上變壓器臺（橫向）”。以解決城農(nóng)網(wǎng)10kV柱上配電變壓器臺區(qū)“臟、亂、差”現(xiàn)象。

本發(fā)明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。

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