一种用于数据中心低损耗、高可靠性箱式变电站的制作方法

1.本发明涉及电力输送设备技术领域，尤其是涉及一种用于数据中心低损耗、高可靠性箱式变电站。


背景技术：

2.国内目前数据中心供电模式基本上是在站内设置变压器室和高低压开关室的传统供电模式，由于数据中心用电量大，一般放置在数据中心站的几个层面内，不仅占地面积大，而且建设成本高，高压开关采用传统kyn型、低压为mns等类型。其中变压器室内放置产品一般为干式变压器，其本身运行损耗高，环氧浇注干式变压器通过风机散热，运行中容易出现问题，产品后期处理困难，产品运行出现故障后的更换难度大，供电灵活度不够。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于数据中心低损耗、高可靠性箱式变电站，损耗低，可靠性高。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种用于数据中心低损耗、高可靠性箱式变电站，包括变压器单元、高压开关单元、低压开关单元、箱体和一体化底框，所述的箱体位于一体化底框上，包括模块化设计的变压器柜、高压开关柜和低压开关柜；
6.所述的变压器单元位于变压器柜内，所述的变压器单元为油浸式立体卷铁心变压器，包括油箱以及油箱内的双分裂立体式线圈结构和电压转换开关，所述的油箱内填充有变压器油，所述的高压开关单元位于高压开关柜内，所述的低压开关单元位于低压开关柜内，所述的高压开关柜、电压转换开关、双分裂立体式线圈结构和低压开关单元依次电性连接。
7.进一步地，所述的电压转换开关包括串并联开关和y-δ转换开关，实现双电压变换。
8.进一步地，所述的变压器单元还包括分体式散热器框架以及分体式散热器框架内的若干个散热器和集中管道，所述的若干个散热器分别与集中管道连通，所述的集中管道通过进油管和出油管与油箱连通，所述的集中管道连接有变压器油枕，所述的若干个散热器并排安装在分体式散热器框架上。
9.进一步地，所述的变压器油为高燃点植物油。
10.进一步地，所述的高压开关柜内设有与高压开关单元电性连接的进出线开关单元、计量单元以及dtu自动化室。
11.进一步地，所述的低压开关柜内设有与低压开关单元电性连接的数据传输单元、出线柜、电容补偿柜以及应急电源接口。
12.进一步地，所述的高压开关单元和高压开关柜通过环保型气体环网柜实现；
13.进一步地，所述的低压开关单元和低压开关柜通过gck型框架式结构实现。
14.进一步地，所述的一体化底框上设有位于变压器柜下方的紧急排放油池。
15.进一步地，所述的变压器柜和高压开关柜的相对位置上设有高压电缆头。
16.与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：
17.(1)本发明箱式变电站整体采用模块化设计，包括变压器单元、高压开关单元、低压开关单元、箱体和一体化底框，可快速更换功能单元，有利于箱式变电站的快速更换和维护，无需进行大规模施工，可靠性高；
18.(2)本发明变压器单元采用油浸式立体卷铁心变压器，损耗低，节能效益明显，降低碳排放；
19.(3)本发明电压转换开关包括串并联开关和y-δ转换开关，实现双电压变换，可使供电电压输入具有多功能性，可实现紧急情况下，不同电压等级外部电源高压接入，提高供电可靠性；
20.(4)本发明变压器单元采用分体式散热器，无需机械排风，节约日常运行开支，产品过负荷能力强，可实现就地增容；
21.(5)本发明使用高燃点植物油用于变压器绝缘和散热，绿色环保，安全性高；
22.(6)本发明低压开关柜内设有与低压开关单元电性连接的应急电源接口，应急电源接口允许多种外部电源接入方式，实现供电使用连续性，外部电源接入方式包括柴发紧急电源接入和外来移动电源，提高箱式变电站的可靠性；
23.(7)本发明一体化底框上设有位于变压器柜下方的紧急排放油池，一体化底框上设有紧急排放油池，变压器油泄漏时可临时排放至紧急排放油池，有利于环保。
附图说明
24.图1为箱式变电站的俯视图；
25.图2为串并联开关接线原理图；
26.图3为三相线圈接线示意图；
27.图4为y-δ转换开关接线原理图；
28.图5为箱式变电站的立体结构示意图；
29.图中标号说明：
30.1.变压器单元，2.高压开关单元，3.低压开关单元，4.箱体，5.dtu自动化室，6.数据传输单元，7.一体化底框，11.散热器，12.集中管道，13.进油管，14.出油管，15.油箱，16.双分裂立体式线圈结构，17.电压转换开关，18.变压器油枕，19.高压电缆头，20.分体式散热器框架，41.变压器柜，42.高压开关柜，43.低压开关柜。
具体实施方式
31.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
32.实施例1
33.一种用于数据中心低损耗、高可靠性箱式变电站，应用于数据中心，可安装在数据中心外的半敞开式环境中，如图1和图5，包括变压器单元1、高压开关单元2、低压开关单元
3、箱体4和一体化底框7，箱体4位于一体化底框7上，包括变压器柜41、高压开关柜42和低压开关柜43；
34.变压器单元1位于变压器柜41内，采用半敞开式结构布置，变压器单元1为油浸式立体卷铁心变压器，包括油箱15以及油箱15内的双分裂立体式线圈结构16和电压转换开关17，油箱15内填充有变压器油，高压开关单元2位于高压开关柜42内，低压开关单元3位于低压开关柜43内，高压开关柜42和低压开关柜43的防护等级达到ip44，高压开关柜42、电压转换开关17、双分裂立体式线圈结构16和低压开关单元3依次电性连接。
35.如图5，箱式变电站整体采用模块化设计，变压器柜41、高压开关柜42和低压开关柜43呈品字形分布，高压开关柜42和低压开关柜43并排设置，结构紧凑，占地面积小，可快速更换功能单元，有利于箱式变电站的快速更换和维护，便于升级改造和紧急模块化更换，无需进行大规模施工，可靠性高，油浸式立体卷铁心变压器损耗低，节能效益明显，降低碳排放。
36.变压器单元1还包括分体式散热器框架20以及分体式散热器框架20内的若干个散热器11和集中管道12，若干个散热器11分别与集中管道12连通，集中管道12通过两根进油管13和两根出油管14与油箱15连通，集中管道12连接有变压器油枕18，若干个散热器11并排安装在分体式散热器框架20上；
37.变压器单元1采用分体式散热器，无需机械排风，节约日常运行开支，产品过负荷能力强，可实现就地增容。
38.高压开关柜42内设有与高压开关单元2电性连接的进出线开关单元、计量单元以及dtu自动化室5。
39.低压开关柜43内设有与低压开关单元3电性连接的数据传输单元6、出线柜、电容补偿柜以及应急电源接口，低压开关柜43的进出线一般为框架断路器，出线可根据负载需要求配置出线开关，
40.应急电源接口允许多种外部电源接入方式，实现供电使用连续性，外部电源接入方式包括柴发紧急电源接入和外来移动电源，提高箱式变电站的可靠性。
41.变压器柜41和高压开关柜42的相对位置上设有高压电缆头19，高压开关单元2和变压器单元1分别与对应的高压电缆头19电性连接，可实现箱式变电站的母线系统全封闭，可减少箱式变电站的占地面积，提高产品运行的可靠性。
42.高压开关单元2和高压开关柜42通过环保型气体环网柜实现。
43.低压开关单元3和低压开关柜43通过gck型框架式结构实现。
44.变压器油为高燃点植物油，使用高燃点植物油用于变压器绝缘和散热，绿色环保。
45.一体化底框7上设有紧急排放油池，变压器油泄漏时可临时排放至紧急排放油池，有利于环保。
46.实施例2
47.本实施例中，电压转换开关17包括串并联开关和y-δ转换开关，实现双电压变换，可使供电电压输入具有多功能性，可实现紧急情况下，不同电压等级外部电源接入，提高供电可靠性。
48.如图2和图3，以a相串并联开关所处位置为例，线圈a1a2、线圈x1x2表示a相为线圈并联运行状态，如逆时针旋转，则线圈x1a2相连，a相为线圈串联运行状态。其它b、c相同样
工作同步原理。图4所示开关位置表示箱式变压器为y接法，如逆时针旋转，则箱式变压器为δ接法。通过上述方式箱式变电站可以输入不同电压，并通过分接开关使电压调接范围更广。
49.其他与实施例1相同。
50.实施例1和实施例2提出了一种用于数据中心低损耗、高可靠性箱式变电站，采用模块化设计，便于更换和维护；采用油浸式立体卷铁心变压器，节能减排；电压转换开关实现双电压变换，提高供电可靠性；采用分体式散热器，过负荷能力强，可实现就地增容；使用高燃点植物油用于变压器绝缘和散热，绿色环保，安全性高；低压开关柜内设有应急电源接口，实现供电使用连续性，提高了数据中心的整体供电能力。
51.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。