【发明授权】一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置_上海平高天灵开关有限公司;平高集团有限公司;国家电网有限公司_201811520256.X 

申请/专利权人:上海平高天灵开关有限公司;平高集团有限公司;国家电网有限公司

申请日:2018-12-12

发明/设计人:蔡玉华;王晴;陶飞

公开(公告)日:2020-10-23

代理机构:上海天翔知识产权代理有限公司

公开(公告)号:CN109586202B

代理人:吕伴

主分类号:H02B13/035(20060101)

地址:201800 上海市嘉定区嘉行公路868号

分类号:H02B13/035(20060101);H02B13/025(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.23#授权;2019.04.30#实质审查的生效;2019.04.05#公开

摘要:本发明公开的一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置,所述预装式变电站至少包含预制舱和安装在所述预制舱内的至少一充气开关柜,其特征在于,所述内燃弧泄压收集装置包括设置在所述充气开关柜柜顶的泄压网板、罩在所述泄压网板上的顶部泄压通道、设置在所述顶部泄压通道出口端的侧引出泄压通道、设置在所述预制舱一侧舱壁顶部上的户外泄压通道,所述户外泄压通道入口端与所述侧引出泄压通道的出口端对接。本发明在不改变充气开关柜的气箱和柜顶结构的前提下,仅对柜顶结构进行优化设计,以实现一个共有的泄压通道,然后与预制舱舱壁相连接,将气体排向预制舱外。

主权项:1.一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置,所述预装式变电站至少包含预制舱和安装在所述预制舱内的至少一充气开关柜,其特征在于,所述内燃弧泄压收集装置包括设置在所述充气开关柜柜顶的泄压网板、罩在所述泄压网板上的顶部泄压通道、设置在所述顶部泄压通道出口端的侧引出泄压通道、设置在所述预制舱一侧舱壁顶部上的户外泄压通道,所述户外泄压通道入口端与所述侧引出泄压通道的出口端对接;所述侧引出泄压通道包括侧引出固定泄压通道和侧引出调节泄压通道,所述侧引出固定泄压通道的入口端与所述顶部泄压通道的出口端固定连接,所述侧引出调节泄压通道的入口端与所述侧引出固定泄压通道的出口端可调节连接。

全文数据:一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置技术领域本发明涉及电力设备技术领域,特别涉及一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置。背景技术预装式变电站以下简称:预制舱是一种配置高压开关设备、配电变压器和低压配电装置并按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备,即将变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起,安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱,它具有体积小,占地少,造价低,可靠等优点。特别适用于城网建设与改造,是继土建变电站崛起的一种崭新的变电站。预制舱中的高压开关设备电压等级从12kV逐步发展到40.5kV。目前的40.5kV空气绝缘的手车柜宽:1200毫米,高:2600毫米,深:2800毫米,不适合放于预制舱内。目前比较适合放置在预制舱内的就是40.5kV气体绝缘固定式充气开关柜。该类型充气开关柜宽:600毫米,高:2400毫米,深:1600毫米。由于预制舱的高度受到运输的限制,在放置40.5kV气体绝缘固定式充气开关柜后的预制舱内净高不超过2700毫米,也就是40.5kV气体绝缘固定式充气开关柜的柜顶到预制舱顶还有300毫米的空间,目前的40.5kV气体绝缘固定式充气开关柜的泄压口设置在柜顶。当40.5kV气体绝缘固定式充气开关柜气箱内部和电缆室发生内部燃弧故障后,电弧的能量和膨胀气体,都通过柜顶的泄压口排向预制舱顶部。根据标准GB3906-2006设备内部燃弧的要求,充气开关柜柜顶距预制舱顶要求达到800毫米,但目前最小只有300毫米的空间,肯定会对预制舱顶部有造成一定的破坏性,从而对预制舱顶部结构带来一定的损伤,给操作人员的人身安全带来隐患。另外燃弧产生的气体有可能存在部分有毒气体,当操作人员打开预制舱室时,有毒气体会给操作人员带来较大的伤害,严重影响了操作人员的人身安全,上述不足给燃弧产生的气体的排放工作带来了较大的不利因素。发明内容本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足而提供一种设计合理、结构简单、不但能够防止预制舱顶部受损,并且还能够避免有毒气体给操作人员带来伤害,安全性能好的用于预装式变电站内的燃弧泄压收集装置。本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现:一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置,所述预装式变电站至少包含预制舱和安装在所述预制舱内的至少一充气开关柜,其特征在于,所述内燃弧泄压收集装置包括设置在所述充气开关柜柜顶的泄压网板、罩在所述泄压网板上的顶部泄压通道、设置在所述顶部泄压通道出口端的侧引出泄压通道、设置在所述预制舱一侧舱壁顶部上的户外泄压通道,所述户外泄压通道入口端与所述侧引出泄压通道的出口端对接。在本发明的一个优选实施例中,所述顶部泄压通道由一顶部泄压通道顶板、一顶部泄压通道底板、一顶部泄压通道左侧板、一顶部泄压通道右侧板和一顶部通道侧封板围成,所述顶部泄压通道顶板的左、右两侧边与所述顶部泄压通道左侧板和顶部泄压通道右侧板上缘通过紧固件连接,所述顶部泄压通道底板的左、右两侧边与所述顶部泄压通道左侧板和顶部泄压通道右侧板下缘通过紧固件连接,所述顶部通道侧封板的四周与顶部泄压通道顶板、顶部泄压通道底板、顶部泄压通道左侧板、顶部泄压通道右侧板一端边缘通过紧固件连接;在所述顶部泄压通道底板上开设有泄压通道口,在所述泄压通道口上设置有能够被气体压力顶开的两块泄压板,两块泄压板之间通过铆钉铆接。在本发明的一个优选实施例中,所述侧引出泄压通道包括侧引出固定泄压通道和侧引出调节泄压通道,所述侧引出固定泄压通道的入口端与所述顶部泄压通道的出口端固定连接,所述侧引出调节泄压通道的入口端与所述侧引出固定泄压通道的出口端可调节连接。在本发明的一个优选实施例中,在所述侧引出固定泄压通道的出口端的各个通道壁上设置有螺栓,所述螺栓上设置有调节螺母,在所述侧引出调节泄压通道的入口端各个通道壁上开始为有长条槽,所述螺栓穿过对应的长条槽;锁紧所述螺母即可固定所述侧引出调节泄压通道与所述侧引出固定泄压通道之间的位置;松开所述螺母,即可对所述侧引出调节泄压通道与所述侧引出固定泄压通道之间的位置进行调节。由于采用了如上的技术方案,本发明在不改变充气开关柜的气箱和柜顶结构的前提下,仅对柜顶结构进行优化设计,以实现一个共有的泄压通道,然后与预制舱舱壁相连接,将气体排向预制舱外。与现有技术相比,具有如下优点:1.取消柜顶泄压盖板,加装一个泄压通道的设计,结构简单,安装方便;2.保护了人身安全;3.保护预制舱的顶部;4.为集中处理净化故障气体提供了条件。本发明解决40.5kV充气开关柜柜顶到预制舱顶只有300毫米的空间不足导致柜顶泄压盖板打不开的问题,又要解决燃弧释放压力不能直接冲向预制舱顶部的问题,另外设计一个模块化的收集通道与预制舱舱壁相连接,满足不同用户的要求。附图说明图1为本发明在预制舱内安装有开关柜总体布置示意图。图2为本发明在预制舱内放置有开关柜总体布置示意图。图3为本发明的开关柜的结构示意图。图4为本发明的开关柜柜体的结构示意图。图5为本发明的顶部泄压通道的结构示意图。图6为本发明的顶部泄压通道的分解示意图。图7为本发明的侧引出泄压通道的结构示意图。图8为现有充气开关柜的压力释放走向示意图。图9为本发明的充气开关柜的压力释放走向示意图。图10为本发明的顶部泄压通道和侧引出泄压通道的压力释放走向示意图。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。参见图1至图4,图中所示的一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置,该预装式变电站至少包含预制舱100和安装在预制舱100内的至少一充气开关柜。充气开关柜的数量可具体根据项目排列,可以多种柜型灵活组合、任意扩展。本具体实施方式的充气开关柜为由800mm宽开关柜210和600mm宽开关柜220组成的一组排列的端柜,在一组排列的端柜装有侧封板130。在800mm宽开关柜210和600mm宽开关柜220的顶部均设有泄压网板211、221。当800宽开关柜210和600宽开关柜220发生内部燃弧故障时,该泄压网板211、221既能保证故障气体顺利通过,又防止有块状飞溅物喷出。在800mm宽开关柜210和600mm宽开关柜220的顶部还设置有宽度为800mm的顶部泄压通道310和宽度为600mm的顶部泄压通道320,宽度为800mm的顶部泄压通道310罩在泄压网板211上,宽度为600mm的顶部泄压通道320罩在泄压网板221上。参见图5和图6,宽度为800mm的顶部泄压通道310的一端311与宽度为600mm的顶部泄压通道320的另一端321串联起来。宽度为800mm的顶部泄压通道310的另一端作为整个顶部泄压通道的出口端312,宽度为600mm的顶部泄压通道310的另一端322采用顶部通道侧封板330封闭起来。另外宽度为800mm的顶部泄压通道310和宽度为600mm的顶部泄压通道320均由一顶部泄压通道顶板313、323、一顶部泄压通道底板314、324、一顶部泄压通道左侧板315、325、一顶部泄压通道右侧板316、326围成,顶部泄压通道顶板313、323的左、右两侧边与顶部泄压通道左侧板315、325和顶部泄压通道右侧板316、326上缘通过紧固件连接,顶部泄压通道底板314、324的左、右两侧边与顶部泄压通道左侧板315、325和顶部泄压通道右侧板316、326下缘通过紧固件连接。顶部通道侧封板330的四周与顶部泄压通道顶板323、顶部泄压通道底板324、顶部泄压通道左侧板325、顶部泄压通道右侧板326另一端322边缘通过紧固件连接。在顶部泄压通道底板314、324上开设有泄压通道口314a、324a,在泄压通道口314a、324a上设置有能够被气体压力顶开的两块泄压板314b、314c、324b、324c,两块泄压板314b、314c、324b、324c之间通过铆钉340铆接。参见图7,图中所示的侧引出泄压通道400包括侧引出固定泄压通道410和侧引出调节泄压通道420,侧引出固定泄压通道410的入口端411与顶部泄压通道的出口端312固定连接,侧引出调节泄压通道420的入口端421与侧引出固定泄压通道410的出口端412可调节连接。在本具体实施方式中,侧引出调节泄压通道420的入口端421与侧引出固定泄压通道410的出口端412可调节连接是通过如下方式实现的:在侧引出固定泄压通道410的出口端412的各个通道壁上设置有螺栓430,螺栓430上设置有调节螺母440,在侧引出调节泄压通道420的入口端421各个通道壁上开始为有长条槽450,螺栓430穿过对应的长条槽450;锁紧螺母440即可固定侧引出调节泄压通道420与侧引出固定泄压通道410之间的位置;松开螺母440,即可对侧引出调节泄压通道420与侧引出固定泄压通道410之间的位置进行调节。这样在800mm宽开关柜210和600mm宽开关柜220在预制舱100内就位后,可通过侧引出调节泄压通道420调整与预制舱100的舱壁110的安装距离,匹配度高。在预制舱100一侧舱壁110顶部上设置有户外泄压通道120,户外泄压通道120入口端与侧引出泄压通道420的出口端422对接。参见图8,当发生内部燃弧故障时,现有充气开关柜500中的电缆室510和下气箱隔室520向柜后并经柜后通道530向柜顶540泄压,上气箱隔室550直接向柜顶540方向泄压。此泄压方式的弊端在于:1为保证足够的泄压空间,充气开关柜500的柜顶540距配电室或箱变的距离不得小于800mm;2故障气体直接排放在室内,会对操作人员的人身安全造成威胁。此方式对于设备及人员安全会造成不利影响。本发明能较好的解决上述问题。参见图9和图10,当发生内部燃弧故障时,800mm宽开关柜210和600mm宽开关柜220中的电缆室212、222和下气箱隔室213、223的故障气体向柜后释放,并经柜后通道214、224引向柜顶215、225;上气箱隔室216、226直接向柜顶215、225方向泄压;然后故障气体经由800mm宽开关柜210和600mm宽开关柜220柜顶215、225的泄压网板211、221向宽度为800mm的顶部泄压通道310和宽度为600mm的顶部泄压通道320内汇集,统一向左侧或右侧,根据项目实际需求通过侧引出泄压通道400排向室外,便于进行故障气体的统一收集和处理。本发明尤其适用于预制舱方案:受运输限制,通常预制舱100内净高H不超过2700mm,而充气开关柜210、220柜高为2400mm,即柜顶柜顶215、225与预制舱100顶距离D约为300mm。改进后的泄压通道设计高度不大于250mm,充分满足安装条件。侧引出泄压通道3与预制舱舱壁4的距离L可调,匹配度高,便于工程施工。综上所述,本发明能够使燃弧产生的气体得到集中处理,能够满足不同用户的需求,采用此种结构不但能够防止电缆沟内铺设的电缆受损,并且还能够避免有毒气体给操作人员带来的伤害,同时有效地提高了充气开关柜的安全性能。

权利要求:1.一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置,所述预装式变电站至少包含预制舱和安装在所述预制舱内的至少一充气开关柜,其特征在于,所述内燃弧泄压收集装置包括设置在所述充气开关柜柜顶的泄压网板、罩在所述泄压网板上的顶部泄压通道、设置在所述顶部泄压通道出口端的侧引出泄压通道、设置在所述预制舱一侧舱壁顶部上的户外泄压通道,所述户外泄压通道入口端与所述侧引出泄压通道的出口端对接。2.如权利要求1所述的一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置,其特征在于,所述顶部泄压通道由一顶部泄压通道顶板、一顶部泄压通道底板、一顶部泄压通道左侧板、一顶部泄压通道右侧板和一顶部通道侧封板围成,所述顶部泄压通道顶板的左、右两侧边与所述顶部泄压通道左侧板和顶部泄压通道右侧板上缘通过紧固件连接,所述顶部泄压通道底板的左、右两侧边与所述顶部泄压通道左侧板和顶部泄压通道右侧板下缘通过紧固件连接,所述顶部通道侧封板的四周与顶部泄压通道顶板、顶部泄压通道底板、顶部泄压通道左侧板、顶部泄压通道右侧板一端边缘通过紧固件连接;在所述顶部泄压通道底板上开设有泄压通道口,在所述泄压通道口上设置有能够被气体压力顶开的两块泄压板,两块泄压板之间通过铆钉铆接。3.如权利要求1所述的一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置,其特征在于,所述侧引出泄压通道包括侧引出固定泄压通道和侧引出调节泄压通道,所述侧引出固定泄压通道的入口端与所述顶部泄压通道的出口端固定连接,所述侧引出调节泄压通道的入口端与所述侧引出固定泄压通道的出口端可调节连接。4.如权利要求3所述的一种用于预装式变电站的内燃弧泄压收集装置,其特征在于,在所述侧引出固定泄压通道的出口端的各个通道壁上设置有螺栓,所述螺栓上设置有调节螺母,在所述侧引出调节泄压通道的入口端各个通道壁上开始为有长条槽,所述螺栓穿过对应的长条槽;锁紧所述螺母即可固定所述侧引出调节泄压通道与所述侧引出固定泄压通道之间的位置;松开所述螺母,即可对所述侧引出调节泄压通道与所述侧引出固定泄压通道之间的位置进行调节。

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