公共照明组合式干式变压器专利说明书

1、公共照明组合式干式变压器1.技术领域本适用新型涉及变压器，是一种组合式干式变压器，主要应用于大型桥梁、长距离隧道等公共照明负荷的供配电技术领域。2.背景技术大型桥梁、长距离隧道等公共照明负荷具有小容量、分散性的特点，为接近负荷中心以降低低压电能损耗和电压损耗，通常选用数量较多的小容量变配电设备（变压器容量一般在125kVA及以下，变比10/0.4kV或6/0.4kV）。目前可供设计选择的变配电设备主要有预装式变电站、组合式变压器与埋地式变压器。预装式变电站监测与保护配置完善、宜于实现自动化，采用干式变压器时，具有较好的防火性能。但预装式变电站是针对中大容量集中负荷的配电而设计的，一般采用中压环

2、网间隔、变压器间隔、低压配电间隔构成“目”字形或“品”字形平铺结构，体积较大，不便在大型桥梁塔柱结构内或钢箱梁内和长距离隧道配电洞室内等狭小的空间内安装，从而导致低压配电距离过长。组合式变压器与埋地式变压器采用组合式结构，中压电缆插入式连接、变压器保护用熔断器安装于变压器油箱内，因而体积较小。但现有组合式变压器与埋地式变压器均为油浸式结构，防火性能差，如在大型桥梁塔柱结构内或钢箱梁内和长距离隧道配电洞室内安装，会留下火灾事故隐患。另外，现有组合式变压器与埋地式变压器由于技术问题未能配置检测变压器中压熔断器熔断信号、变压器绕组温度及电压、电流等参数的变压器智能终端装置，因而对变压器的监测与保护不

3、够完善，不便于实现自动化。3.发明内容本实用新型要解决的技术问题是：采用干式变压器的预装式变电站体积较大，不便在大型桥梁塔柱结构内或钢箱梁内和长距离隧道配电洞室内等狭小的空间内安装；采用油浸式结构的组合式变压器及埋地式变压器防火性能差，不适宜在大型桥梁塔柱结构内或钢箱梁内和长距离隧道配电洞室内安装，以及对变压器的监测与保护不够完善、不便于实现自动化。为解决现有技术中的上述问题，本实用新型的技术构思是：针对大型桥梁、长距离隧道等公共照明负荷小容量、分散性和内部防火要求高的特点，提供一种小型化、组合化、智能化、小容量公共照明组合式干式变压器。本实用新型包括干式变压器金属外壳、中压电缆三通套管插座及

4、其T型插头、中压密封式熔断器、中压电流互感器、干式变压器器身（变压器绕组中埋设有测温元件）、低压电流互感器、低压断路器及变压器智能终端，其特征在于：干式变压器金属壳体采用上下两层组合式结构，上层结构顶盖上安装有三只中压电缆三通套管插座及其T型插头和三只中压密封式熔断器，中压电缆插头插座分相干式绝缘一进一出、T型插头上加装中压带电显示器。上层结构一侧设有低压保护控制箱，箱内安装有三只低压电流互感器、一只低压断路器及其手动操作机构，箱门上安装有变压器智能终端、低压断路器手动操作手柄。低压保护控制箱用薄钢板封闭隔离成独立单元，限制事故影响范围。干式变压器金属壳体下层结构内安装有一台三相干式配电变压器

5、器身，变压器三相绕组中埋设有测温元件、器身上还安装有三只中压电流互感器。干式变压器金属壳体的上下两层结构采用螺栓连接成一个整体，两层之间不设隔板，以便进行电气连接和增加变压器散热空间。根据具体工程设备布置空间的大小，可分上下两层吊运、现场组装，也可工厂组装后、整体吊运安装。下层结构的正面和背面采用工具才能拆卸的封板或采用断电后才能打开的门，以防止人员无意接触到变压器裸带电部分。变压器金属壳体封闭后可达到防护等级IP4X。所述的中压熔断器采用树脂浇注盒式密封结构，分旋盖和熔断器盒体两部分。熔断器盒体下方安装有下弹性触座并与熔断器下接线端子连接，熔断器盒体上方具有可以取出的上弹性触座，所述的上弹性

6、触座与熔断器上接线端子采用螺旋连接。熔断体垂直插入安装于熔断器盒体中的上、下弹性触座之间。熔断器上接线端子用中压绝缘导线与中压环网连接电缆插座相连，熔断器下接线端子用中压绝缘导线经中压电流互感器与变压器中压绕组相连。熔断器主要作变压器的短路保护，采用盒式密封结构，可防止污秽闪络和局部放电等问题。所述的变压器器身采用耐高温、防火性能好、低损耗、低温升设计的10以上系列H级绝缘干式变压器。变压器容量小，绝缘耐热等级高，可采用空气自冷方式。在变压器上部铁轭中压侧安装有中压电流互感器。所述的中压电流互感器二次侧用导线连接到所述的变压器智能终端的电流输入口上。通过监测变压器中压侧三相电流可以了解变压器运

7、行状况以及中压密封熔断器的熔断体是否熔断。所述的变压器智能终端的温度保护系统通过在变压器绕组中埋设的测温元件来对绕组温度进行检测与控制。一方面通过其面板显示测量温度及数据输出，另一方面，根据测量温度和控制温度设定值，发出报警信号和使低压断路器分励脱扣跳闸，从而有效地防止变压器过热损坏。所述的低压断路器的附件配有分励脱扣器以及辅助触点和报警触点。变压器低压出线单芯电缆经低压电流互感器和低压断路器连接后，从侧面引出。所述的分励脱扣器以及辅助触点和报警触点通过二次导线分别连接到变压器智能终端的开关量输出和输入口上。配置低压断路器可以对变压器起到过负荷保护作用，同时对低压配电线路短路引起的过电流也起到

8、保护作用，与变压器智能终端配合还对变压器起到温度保护作用。所述的变压器智能终端除监测变压器中压侧三相电流、三相绕组温度外，还检测变压器低压侧三相电压、三相电流、三相功率及功率因数等，同时，监视低压断路器开关状态，并可使低压断路器根据要求自动跳闸。所述的变压器智能终端具有通信接口，可与电力监控系统交换数据，其数据通信电缆可从低压保护控制箱侧面引出。所述的低压电缆与通信电缆也可根据需要，从低压保护控制箱上方引出。本实用新型和预装式变电站相比，变压器中压侧采用插入式电缆连接和熔断器保护，结构采用上下层组合式，体积大为减小；和组合式变压器与埋地式变压器相比，采用干式变压器结构，防火性能好，监测与保护配

9、置完善，具有智能通信接口，宜于实现自动化。可广泛用于大型桥梁、长距离隧道照明工程中。4.附图说明附图1为本实用新型公共照明组合式变压器的电气系统图（单线电路图）。附图2为本实用新型公共照明组合式变压器的主视示意图。附图3为本实用新型公共照明组合式变压器的左视及局部剖视示意图。附图4为本实用新型公共照明组合式变压器的俯视及局部剖视示意图。附图5为本实用新型公共照明组合式变压器中的密封式熔断器的剖视示意图。5.具体实施方式如附图1、附图2、附图3、附图4所示，本实用新型公共照明组合式变压器，由中压电缆三通套管插座及其T型插头1、中压密封式熔断器2、中压电流互感器3、H级绝缘干式变压器器身4、低压电

10、流互感器5、低压断路器6、变压器绕组测温元件8、变压器智能终端9等组成，通过上下两层结构组合方式，装配在一个变压器金属外壳内。金属外壳上层结构11与下层结构12采用螺栓连接，两层之间不设隔板。变压器金属外壳的框架材料采用敷铝锌钢板（厚度2.53.0mm），型钢支架以螺栓拚合成坚固的一体，框架组装时采用专用夹具以保证装配精度。如附图3、附图4所示，中压电缆三通套管插座及其T型插头为欧式结构，三只三通套管插座安装于变压器金属外壳上层结构11的顶盖上。环网连接中压电缆采用一进一出方式时，三只中压电缆三通套管插座上插有六只T型插头。T型插头与中压电缆的连接工艺按规范施工即可。若中压电缆只进不出时，可将

11、其中三只出线插座采用终端密封。每只中压电缆T型插头上可加装一只中压带电显示器。如附图2、附图4所示，变压器金属壳体上层结构11一侧设有门可开启的低压保护控制箱13。低压保护控制箱13用薄钢板封闭隔离。低压保护控制箱13箱内安装三只低压电流互感器5和一只低压断路器6及其手动操作结构，箱门上安装有变压器智能终端9和低压断路器6的操作手柄。低压电流互感器5根据变压器4的容量大小及测量要求进行选择。低压断路器6可采用具有保护选择性的电子式脱扣器，带有分励脱扣器以及辅助触点和报警触点，为三极开关。变压器低压出线相线单芯电缆7经低压电流互感器5和低压断路器6连接后，与中性线单芯电缆一起从低压保护控制箱13

12、侧面引出，或根据工程需要，从上方从低压保护控制箱13上方引出。如附图3所示，变压器金属壳体下层结构12内安装有干式变压器器身4。变压器器身4采用耐高温、防火性能好、低损耗、低温升设计的10以上系列H级绝缘干式变压器，变压器容量宜在125kVA及以下，变比105/0.4kV或65/0.4kV，采用空气自冷。在变压器4上部铁轭中压侧安装有三只中压电流互感器3。中压电流互感器3可采用空心线圈式，根据变压器4的容量大小及测量要求进行选择。三只中压密封式熔断器2的下接线端子分别采用中压绝缘导线从三只空心线圈中压电流互感器3中间穿过后与变压器4三相中压绕组相连。所有接头裸露部分采用耐高温绝缘材料包敷。变压

13、器智能终端9的两组三相电流测量输入口通过二次导线分别与三只中压空心线圈电流互感器3二次侧和三只低压电流互感器5二次侧相连。变压器智能终端9的温度测量输入口通过温度传感器导线与埋设在变压器4绕组中的测温元件8相连。变压器智能终端9的电压输入口通过导线连接到低压断路器6的上接线端子。变压器智能终端9的遥控输出口及开关量输入口通过导线分别与低压断路器6的分励脱扣器及辅助触点和报警触点相连。变压器智能终端9的数据通信电缆10也从低压保护控制箱13侧面引出。变压器智能终端9的工作电源可来自电力监控系统专用电源（AC220V、DC220V或110V）或直接来自变压器低压侧（AC220V）。如附图2、附图3

14、所示， 变压器金属壳体上层结构11一侧的低压保护控制箱13的门可开启，下层结构12的正面和背面采用工具才能拆卸的封板或采用断电后才能打开的门，其余各侧采用封板封闭，以防止人员无意接触到变压器裸带电部分。变压器金属壳体封闭后可达到防护等级IP4X。变压器金属壳体上层结构11顶盖上方及下层结构12侧面下方设有接地螺栓，接地螺栓之间在变压器壳体内部采用导线相连。变压器金属壳体的门和可拆卸封板的表面采用环氧树脂粉末喷涂，使之具有很强的防腐性能。如附图5所示，安装于变压器金属壳体上层结构11顶盖上的中压密封式熔断器2可采用树脂浇注的盒式结构，熔断器由上旋盖201、熔断器盒体203（盒体内浇注有内腔上触座

15、202、导线204、上接线端子205、圆桶型弹性触座206及下接线端子207，盒体内上方圆桶型弹性触座211）及熔断体209组成。圆桶型弹性触座211外圈车有螺纹，上方浇注有绝缘手柄213。熔断器盒203内腔触座202内圈车有螺纹。熔断器盒内腔上触座202采用导线204与上接线端子205可靠连接。圆桶型弹性触座206与熔断器下接线端子207可靠连接。上述的所有触座和导线均采用铜制成，熔断器的上、下接线端子采用铜螺栓。熔断体209采用中压变压器保护用密闭管式限流型，熔体额定电流按变压器容量选择，并与低压断路器的保护特性相配合。安装时，将熔断体209上触头插入到圆桶型弹性触座211中，然后，将熔断体209垂直插入熔断器盒