本實用新型涉及電力電容技術領域，特別涉及一種層級式抗震電力電容器裝置。

背景技術：

隨著特高壓交流輸電技術的快速發(fā)展，為了提供無功功率補償、增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性、降低網絡損耗和改善電壓質量，需要使用大量的高壓并聯(lián)電容器裝置。多臺電容器經過串并聯(lián)接后，直接接到交流母線上，這些電容器裝置都需要采用分級絕緣，也就是每兩層電容器之間及電容器和地之間必須用絕緣子隔開。而電容器裝置的額定運行電壓、額定容量和爬距要求很高，電容器裝置的層數很多，塔架的高度很高。特高壓交流輸電工程用110kV支撐式電容器塔架的高度就超到7m；單個塔架重量達到16噸。而對電容器塔架抗震影響最大的兩個參數是塔架的高度和重量，因此電容器塔架的抗震問題比較突出，需要做深入研究。

我國位于環(huán)太平洋板塊、歐亞板塊、印度洋板塊等幾個板塊相接的地方，至少有495個地震斷裂帶，地震活動頻度高、強度大、震源淺，分布廣，是一個震災嚴重的國家。特高壓交、直流輸電工程電容器裝置塔架的設計必須考慮抗震問題，根據國標GB50260《電力設施抗震設計規(guī)范》的規(guī)定：抗震設防烈度提高1度設防。當變電站所處地理位置的地震烈度為8度時，特高壓交流輸電工程電容器裝置塔架的設計需要按9度進行設防。

為了解決特高壓交流輸電工程電容器裝置塔架9度高抗震問題，采用懸吊式結構可以有效提高電容器塔架的抗震能力，但面臨成本太高、占地面積大、生產加工難度大、安裝復雜、檢修和維護困難等缺點。采用格構式裝置結構可以解決上述缺點，但是每相為雙塔布置，占地面積仍相對較大，單組電容器裝置占地面積達247m²。

隨著國家對土地政策的收緊，土地作為不可再生資源，價格也在不斷地攀升。特高壓交流輸電工程建設已經向緊湊型和集成化方向發(fā)展，在滿足9度高抗震要求的前提下，有必要研制單塔緊湊型的特高壓交流輸電工程電容器裝置，大幅度降低占地面積。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種層級式抗震電力電容器裝置，實現電力電容器層級式緊湊布置、占地面積小，生產工藝簡單、安裝和檢修工作量小、能有效降低成本，提高性價比，滿足9度抗震設計要求。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種層級式抗震電力電容器裝置，包括圍欄、多個電容器塔和多個電流互感器，所述圍欄環(huán)繞多個電容器塔和多個電流互感器；

每個所述電容器塔均包括多個直立電容器框架和每一個直立電容器框架內的第一電力電容器組，多個所述直立電容器框架豎直方向層疊布置，相鄰兩個所述直立電容器框架之間均通過立柱絕緣子連接；所述電容器塔的下端設置有多個底座絕緣子，所述底座絕緣子的下端通過底腳鋼板與地面固定連接；

多個電容器塔內的第一電力電容器組通過管母線并聯(lián)；每兩個所述電流互感器與一個所述電容器塔內的第一電力電容器組組成雙橋差保護接線。

本實用新型的有益效果是：多個直立電容器框架豎直層疊，實現構建成層級式框架，使得層級式框架更加穩(wěn)固，占地面積小，成本低，性價比高，可以降低電力工程建設成本，與每相采用雙塔布置相比，每相采用單塔布置的層級式高抗震電力電容器裝置可以降低占地面積達33％；再者層級式框架通過9度抗震驗證，滿足9度抗震設計要求的地區(qū)使用。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進：

進一步，每個所述電容器塔還包括多個傾斜電容器框架和每一個傾斜電容器框架內的第二電力電容器組，多個傾斜電容器框架組成的第一組合體置于多個所述直立電容器框架組成的第二組合體的下端，多個所述傾斜電容器框架豎直層疊，且每一個所述傾斜電容器框架的下部沿其兩側傾斜向下與其下端的傾斜電容器框架的上部平順連接，每兩個所述傾斜電容器框架之間通過斜柱絕緣子連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：多個直立電容器框架豎直層疊置于多個傾斜電容器框架的上端，實現構建成層級式框架，且多個傾斜電容器框架依次沿其兩側傾斜向下平順連接，增大了電容器塔下部底座絕緣子之間的根開，電容器塔使得層級式框架更加穩(wěn)固，占地面積小，成本低，性價比高，可以降低電力工程建設成本，與每相采用雙塔布置相比，每相采用單塔布置的層級式高抗震電力電容器裝置可以降低占地面積達33％；再者層級式框架通過9度抗震驗證，滿足9度抗震設計要求的地區(qū)使用。

進一步，所述電容器塔設置有三個，所述電流互感器設置有六個；每兩個所述電流互感器與一個所述電容器塔內的第一電力電容器組和第二電力電容器組組成雙橋差保護接線，且兩個所述電流互感器呈高低交錯布置。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過兩個電流互感器呈高低交錯布置，以及與電容器塔組成雙橋差保護接線，提高電容器裝置內部故障不平衡保護可靠性，進一步降低占地面積。

進一步，所述電容器塔設置有三個，所述電流互感器設置有三個；每一個所述電流互感器與一個所述電容器塔內的第一電力電容器組組成單橋差保護接線。

采用上述進一步方案的有益效果是：在電容器裝置內部故障不平衡保護可靠性滿足要求的情況下，通過減少電流互感器數量，進一步降低占地面積和電力工程建設成本。

進一步，所述電容器塔包括四個直立電容器框架和兩個傾斜電容器框架，四個直立電容器框架豎直層疊置于兩個所述傾斜電容器框架的上端，兩個所述傾斜電容器框架豎直層疊。

采用上述進一步方案的有益效果是：實現構建成層級式框架，直立電容器框架和傾斜電容器框架僅承擔自身的重量，提升了抗震能力，同時降低占地面積，成本低，性價比高，可以降低電力工程建設成本。

進一步，所述直立電容器框架包括兩個第一底架和多個鋼支柱，一所述第一底架置于另一所述第一底架的上方，兩個所述第一底架構成相同電位層級，兩個所述第一底架的之間通過多個所述鋼支柱固定連接，兩個所述第一底架的上端均放置有第一電力電容器，兩個所述第一底架的邊緣設置有四個連接孔，所述鋼支柱設置有四個，四個所述鋼支柱的分別與所述第一底架的四個連接孔固定連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：實現第一電力電容器組層疊式放置，降低占地面積，成本低，性價比高，可以降低電力工程建設成本；提升了兩個第一底架的連接強度，提高了抗震能力。

進一步，所述傾斜電容器框架包括第二底架、第三底架和多個斜鋼支柱，所述第二底架置于所述第三底架的上方或者所述第二底架置于所述第三底架的下方，所述第二底架和第三底架構成相同電位層級，所述第二底架和第三底架之間通過多個所述斜鋼支柱固定連接，所述第二底架和第三底架的上端均放置有第二電力電容器組，所述斜鋼支柱設置有四個，所述第三底架的邊緣與每一個所述斜鋼支柱均通過彎板固定連接。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過多個斜鋼支柱連接第二底架和第三底架，能提升傾斜電容器框架的強度，提高本裝置的抗震能力；彎板能適應傾斜電容器框架沿兩側傾斜的結構需求，增大了傾斜電容器框架的抗震能力。

進一步，所述第一底架上固定設置有對所述第一電力電容器組進行限位的第一限位架，所述第二底架和第三底架上均設置有對所述第二電力電容器組進行限位的第二限位架。

采用上述進一步方案的有益效果是：第一限位架和第二限位架分別對第一電力電容器組和第二電力電容器組進行限位固定，使得第一電力電容器組和第二電力電容器組更加穩(wěn)固，提升抗震能力。

進一步，所述第一電力電容器組為平臥安裝或側臥安裝，所述第二電力電容器組為平臥安裝或側臥安裝。

進一步，多個所述第一電力電容器組和多個第二電力電容器組豎直層列，多個所述第一電力電容器組和多個第二電力電容器組中的每一個電容器均與其下端對應位置所述第一電力電容器組或第二電力電容器組中的電容器串聯(lián)，在多個所述第一電力電容器組和多個第二電力電容器組之間由上至下構建多個豎直串聯(lián)支路，且多個所述豎直串聯(lián)支路并聯(lián)。

采用上述進一步方案的有益效果是：電容器串聯(lián)實現層級式框架的連接，通過9度抗震驗證，滿足9度抗震設計要求的地區(qū)使用。

附圖說明

圖1為本實用新型一種層級式抗震電力電容器裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型一種層級式抗震電力電容器裝置的主視圖；

圖3為圖2的俯視圖；

圖4為直立電容器框架的結構示意圖；

圖5為傾斜電容器框架的結構示意圖；

圖6為鋼支柱的主視圖；

圖7為斜鋼支柱的主視圖；

圖8為第一底架的正視圖；

圖9為圖8的俯視圖；

圖10為第二底架的正視圖；

圖11為圖10的俯視圖；

圖12為第三底架的正視圖；

圖13為圖12的俯視圖；

圖14為彎板的正視圖；

圖15為圖14的俯視圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、電容器塔，2、電流互感器，3、直立電容器框架，4、傾斜電容器框架，5、立柱絕緣子，6、斜柱絕緣子，7、底座絕緣子，8、底腳鋼板，9、圍欄，10、第一底架，11、鋼支柱，12、第一電力電容器組，13、連接孔，14、第二底架，15、第三底架，16、斜鋼支柱，17、第二電力電容器組，18、彎板，19、第一限位架，20、第二限位架，21、管母線，22、鍍錫銅絞線。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。

如圖1至圖3所示，一種層級式抗震電力電容器裝置，包括圍欄9、多個電容器塔1和多個電流互感器2，所述圍欄9環(huán)繞多個電容器塔1和多個電流互感器2；

每個所述電容器塔1均包括多個直立電容器框架3和每一個直立電容器框架3內的第一電力電容器組12，多個所述直立電容器框架3豎直方向層疊布置，相鄰兩個所述直立電容器框架3之間均通過立柱絕緣子5連接；所述電容器塔1的下端設置有多個底座絕緣子7，所述底座絕緣子7的下端通過底腳鋼板8與地面固定連接；

多個電容器塔1內的第一電力電容器組12通過管母線21并聯(lián)；每兩個所述電流互感器2與一個所述電容器塔1內的第一電力電容器組12組成雙橋差保護接線；

優(yōu)選的，每個所述電容器塔1還包括多個傾斜電容器框架4和每一個傾斜電容器框架4內的第二電力電容器組17，多個傾斜電容器框架4組成的第一組合體置于多個所述直立電容器框架3組成的第二組合體的下端，多個所述傾斜電容器框架4豎直層疊，且每一個所述傾斜電容器框架4的下部沿其兩側傾斜向下與其下端的傾斜電容器框架4的上部平順連接，每兩個所述傾斜電容器框架4之間通過斜柱絕緣子6連接；

多個直立電容器框架3豎直層疊置于多個傾斜電容器框架4的上端，實現構建成層級式框架，且多個傾斜電容器框架4依次沿其兩側傾斜向下平順連接，增大了電容器塔1下部底座絕緣子7之間的根開，使得層級式框架更加穩(wěn)固，占地面積小，成本低，性價比高，可以降低電力工程建設成本，與每相采用雙塔布置相比，每相采用單塔布置的層級式高抗震電力電容器裝置可以降低占地面積達33％；層級式框架通過9度抗震驗證，滿足9度抗震設計要求的地區(qū)使用。

優(yōu)選的，所述電容器塔1設置有三個，所述電流互感器2設置有六個；每兩個所述電流互感器2與一個所述電容器塔1內的第一電力電容器組12和第二電力電容器組17組成雙橋差保護接線，且兩個所述電流互感器2呈高低交錯布置；通過兩個電流互感器2呈高低交錯布置，以及與電容器塔1組成雙橋差保護接線，提高電容器裝置內部故障不平衡保護可靠性，進一步降低占地面積。

優(yōu)選的，所述電容器塔1設置有三個，所述電流互感器2設置有三個；每一個所述電流互感器2與一個所述電容器塔1內的第一電力電容器組12組成單橋差保護接線；在電容器裝置內部故障不平衡保護可靠性滿足要求的情況下，通過減少電流互感器數量，進一步降低占地面積和電力工程建設成本。

優(yōu)選的，圖4和圖5所示，所述電容器塔1包括四個直立電容器框架3和兩個傾斜電容器框架4，四個直立電容器框架3豎直層疊置于兩個所述傾斜電容器框架4的上端，兩個所述傾斜電容器框架4豎直層疊；實現構建成層級式框架，直立電容器框架3和傾斜電容器框架4僅承擔自身的重量，提升了抗震能力，同時降低占地面積，成本低，性價比高，可以降低電力工程建設成本。

優(yōu)選的，如圖4至圖15所示，所述直立電容器框架3包括兩個第一底架10和多個鋼支柱11，一所述第一底架10置于另一所述第一底架10的上方，兩個所述第一底架10構成相同電位層級，兩個所述第一底架10的之間通過多個所述鋼支柱11固定連接，兩個所述第一底架10的上端均放置有第一電力電容器12，兩個所述第一底架10的邊緣設置有四個連接孔13，所述鋼支柱11設置有四個，四個所述鋼支柱11的分別與所述第一底架10的四個連接孔13固定連接；實現第一電力電容器組層12疊式放置，降低占地面積，成本低，性價比高，可以降低電力工程建設成本,四個所述鋼支柱11的分別與所述第一底架10的四個連接孔13固定連接,提升了兩個第一底架10的連接強度，提高了抗震能力。

優(yōu)選的，如圖5、圖10至圖13所示，所述傾斜電容器框架4包括第二底架14、第三底架15和多個斜鋼支柱16，所述第二底架14置于所述第三底架15的上方或者所述第二底架14置于所述第三底架15的下方，所述第二底架14和第三底架15構成相同電位層級，所述第二底架14和第三底架15之間通過多個所述斜鋼支柱16固定連接，所述第二底架14和第三底架15的上端均放置有第二電力電容器組17，所述斜鋼支柱16設置有四個，所述第三底架15的邊緣與每一個所述斜鋼支柱16均通過彎板18固定連接；通過多個斜鋼支柱16連接第二底架14和第三底架15，能提升傾斜電容器框架4的強度，提高本裝置的抗震能力；彎板18能適應傾斜電容器框架4沿兩側傾斜的結構需求，增大了傾斜電容器框架4的抗震能力。

優(yōu)選的，如圖8至圖13所示，所述第一底架10上固定設置有對所述第一電力電容器組12進行限位的第一限位架19，所述第二底架14和第三底架15上均設置有對所述第二電力電容器組17進行限位的第二限位架20；第一限位架19和第二限位架20分別對第一電力電容器組12和第二電力電容器組17進行限位固定，使得第一電力電容器組12和第二電力電容器組17更加穩(wěn)固，提升抗震能力。

優(yōu)選的，所述第一電力電容器組12為平臥安裝或側臥安裝，所述第二電力電容器組17為平臥安裝或側臥安裝，平臥安裝為電力電容器組中的多個電力電容器橫向并列放置，側臥安裝為電力電容器組中的多個電力電容器豎直層疊放置。

優(yōu)選的，如圖2和圖3所示，多個所述第一電力電容器組12和多個第二電力電容器組17豎直層列，多個所述第一電力電容器組12和多個第二電力電容器組17中的每一個電容器均與其下端對應位置所述第一電力電容器組12或第二電力電容器組17中的電容器串聯(lián)，在多個所述第一電力電容器組12和多個第二電力電容器組17之間由上至下構建多個豎直串聯(lián)支路，且多個所述豎直串聯(lián)支路并聯(lián)。

優(yōu)選的，相鄰兩個第一電力電容器組12之間、所述第一電力電容器組12和第二電力電容器組17之間，以及相鄰兩個所述第二電力電容器組17之間均通過鍍錫銅絞線22連接。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。