專利名稱：具有面對(duì)對(duì)置饋線的混合高壓變電所,及用于該變電所的金屬包殼斷路切換模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓配電變電所，該電變電所是混合型的，它即包括使用空氣絕緣技術(shù)的母線和饋線，以及包括在金屬包殼中的斷路及隔離裝置的金屬包殼斷路切換模塊(break and switching module)，上述模塊用于使母線和饋線互連。
具有兩組對(duì)置的母線和饋線的常規(guī)變電所在

圖1，1a，和2中的示出。那種類型的變電所占據(jù)大面積的地面，首先是在饋線露天間隔(feederbays)(亦即縱向)方向上，其次是在母線(亦即橫向)方向上，因?yàn)轲伨€必須在偏置露天間隔(offset bays)上對(duì)置。屬于某一特定饋線的開關(guān)裝置必須設(shè)置在兩組母線的下方。
為了減少常規(guī)變電所的長(zhǎng)度，人們已開發(fā)出了圖3和6示出的混合高壓變電所，該變電所采用金屬包殼斷路切換模塊用于使母線和饋線互連。這種已知的金屬包殼模塊尤其是從PCT專利申請(qǐng)WO 00/24100中已知，其中的圖1和2亦示出了具有一組和兩組母線的變電所的單相模塊。在那種技術(shù)中，每根饋線都與其自己的模塊有關(guān)，每個(gè)模塊用來(lái)將一組或兩組母線連接到一根饋線上。因此，兩條對(duì)置的饋線用兩個(gè)模塊，并且當(dāng)變電所具有一組以上母線時(shí)，兩條對(duì)置的饋線必須位于分離的饋線露天間隔上。與常規(guī)變電所相比，那種類型的混合變電所能減少饋線的長(zhǎng)度，并因此減少變電所長(zhǎng)度，但不能顯著增加在一給定面積中安裝饋線露天間隔的數(shù)量。而且，當(dāng)由于模塊上發(fā)生事故，而使模塊必須與母線組斷開時(shí)，那種技術(shù)不能直接將兩個(gè)對(duì)置的饋線互連。
為此，本發(fā)明提供一種“混合”高壓多相配電變電所，上述變電所具有一組或一組以上的母線，上述一組或一組以上母線包括至少一組空氣絕緣式母線，變電所具有用于空氣絕緣線路的饋線，這些饋線以基本上平行的饋線露天間隔設(shè)置在各母線組的任何一側(cè)上，并包括金屬包殼斷路切換模塊，每個(gè)金屬包殼斷路切換模塊由金屬包殼形成，對(duì)每個(gè)通過一個(gè)模塊的電相，上述金屬包殼含有在絕緣氣體中連接到相導(dǎo)體上的斷路和隔離系統(tǒng)，在一個(gè)模塊兩端的每個(gè)端部，安放一個(gè)端部隔離系統(tǒng)，變電所的特征在于各饋線成對(duì)地面對(duì)設(shè)置；當(dāng)上述模塊的斷路系統(tǒng)和端部隔離系統(tǒng)閉合時(shí)，兩條對(duì)置的饋線對(duì)每個(gè)電相都通過一個(gè)模塊導(dǎo)電式互連，上述端部隔離系統(tǒng)的每一個(gè)都連接到相應(yīng)的饋線上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)單個(gè)的多相模塊將兩條對(duì)置的饋線電氣互連。例如，對(duì)一個(gè)三相變電所，兩條對(duì)置的饋線通過一個(gè)三相模塊互連，上述三相模塊具有通過該三相模塊的三相導(dǎo)體，上述三相導(dǎo)體裝在上述模塊金屬包殼的內(nèi)部，并且每根三相導(dǎo)體在模塊的每個(gè)端部處連接到相應(yīng)的架空套管上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，變電所兩條對(duì)置的饋線輸送n個(gè)電相，并通過n個(gè)單相模塊互連。例如，對(duì)三相變電所，兩條對(duì)置的饋線通過三個(gè)單相模塊互連，每個(gè)單相模塊部具有通過該模塊的單相導(dǎo)體，并在每個(gè)端部處連接到一個(gè)架空套管上。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一和第二饋線形成垂直于一組母線的對(duì)準(zhǔn)的架饋線露天間隔。對(duì)一個(gè)具有至少兩組母線的變電所，兩組母線一般相互平行并垂直于饋線。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在一個(gè)模塊包殼中的每個(gè)端部隔離系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)電相都包括一個(gè)引到架空套管上的端部隔離開關(guān)，上述架空套管導(dǎo)與變電所的一根饋線電連接，并且其中上述端部隔離開關(guān)(enddisconnector)與兩個(gè)斷路系統(tǒng)串聯(lián)連接，上述斷路系統(tǒng)包括兩個(gè)本身設(shè)置在一個(gè)或兩個(gè)輸入隔離開關(guān)任何一側(cè)上的斷路器，每個(gè)輸入隔離開關(guān)都引到一個(gè)架空套管上，上述架空套管導(dǎo)與一組母線的相應(yīng)母線電連接。具有一個(gè)輸入隔離開關(guān)的實(shí)施例特別用于在具有一組母線的變電所中安裝模塊，此處輸入隔離開關(guān)一般叫做母線隔離開關(guān)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，變電所具有兩組母線，而一個(gè)斷路切換模塊具有兩個(gè)輸入隔離開關(guān)，通過相導(dǎo)體直接相互連接。這兩個(gè)輸入隔離開關(guān)一般叫做開關(guān)隔離器。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，變電所具有兩組母線，而一個(gè)斷路切換模塊具有兩個(gè)輸入隔離開關(guān)，上述兩個(gè)輸入隔離開關(guān)通過一個(gè)分離隔離開關(guān)(separation disconnector)與相導(dǎo)體相互串聯(lián)連接。
本發(fā)明還提供一個(gè)斷路切換模塊，該斷路切換模塊由含有一種絕緣氣體的金屬包殼形成，并且對(duì)于每個(gè)電相一個(gè)第一斷路器連接到通過上述模塊的一個(gè)相導(dǎo)體上；上述模塊兩個(gè)端部的每一個(gè)對(duì)每一都具有一個(gè)端部隔離開關(guān)，上述端部隔開并連接到一個(gè)架空套管上；一個(gè)輸入隔離開關(guān)被設(shè)置在斷路器和其中一個(gè)端部隔離開關(guān)之間；所述模塊的特征在于，包殼包括一第二斷路器以這種方式與所述第一斷路器串聯(lián)連接，以使輸入隔離開關(guān)位于第一和第二斷路器之間。本發(fā)明的這種類型的模塊尤其是打算用于具有一組母線的混合變電所及H形混合變電所。本發(fā)明的一個(gè)模塊的輸入隔離開關(guān)一般叫做母線隔離開關(guān)。在大多數(shù)應(yīng)用中，它引線到一個(gè)架空饋線露天間隔，但它也可以引線到鎧裝電纜用的接線盒中或是在不超出本發(fā)明范圍情況下引線到金屬殼線中。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，模塊的包殼對(duì)每個(gè)電相都含有一個(gè)置于所述第一和第二斷路器之間的第二輸入隔離開關(guān)。該實(shí)施例特別打算用于將模塊安裝在一個(gè)具有兩組母線的變電所中，此處兩個(gè)輸入隔離開關(guān)一般叫做開關(guān)隔離器。在一個(gè)模塊的第一實(shí)施例中，兩個(gè)輸入隔離開關(guān)通過相導(dǎo)體直接互連。在第二實(shí)施例中，一個(gè)與相導(dǎo)體串聯(lián)的分離隔離開關(guān)使兩個(gè)輸入隔離開關(guān)互連，以使其能將模塊對(duì)稱的兩半相互隔離。本發(fā)明變電所中的兩組母線可以是完全空氣絕緣的(AIS)，或者它可以包括AIS和GLS的組合，即第一組母線處于空氣中和第二組母線處于金屬包殼中。
在本發(fā)明的混合變電所模塊的另一個(gè)特別是打算用于“一個(gè)半斷路器”結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中，兩條饋線和兩組母線通過一個(gè)模塊互連，該模塊包括三個(gè)串聯(lián)的斷路器，一個(gè)斷路器安放在兩個(gè)隔離開關(guān)之間，上述兩個(gè)隔離開關(guān)用于引線到線路饋線的輸出隔離開關(guān)。另一些“一個(gè)半斷路器”類型的變電所可以通過使本發(fā)明的兩個(gè)斷路器模塊與具有一個(gè)斷路器常規(guī)模塊聯(lián)合來(lái)實(shí)施。
任選地，至少可以將一個(gè)用于本發(fā)明模塊的斷路系統(tǒng)或隔離系統(tǒng)安放在模塊包殼內(nèi)部專門的一個(gè)室中，上述室以防漏電的方式與相鄰的室絕緣。
任選地，本發(fā)明的模塊具有至少一個(gè)置于一個(gè)端部隔離開關(guān)和一個(gè)架空饋線露天間隔之間，和/或安放在一個(gè)輸入隔離開關(guān)和一個(gè)斷路器之間的電流互感器。
下面，將參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明、其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
圖1a是圖1所示常規(guī)變電所的饋線偏置方式的簡(jiǎn)圖。
圖2是圖1所示常規(guī)變電所透視圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)混合變電所的透視圖，該混合變電所具有兩組母線，并且其中對(duì)置的饋線處于偏置的饋線露天間隔中。
圖3a是用于圖3所示變電所的理論電路圖。
圖4是本發(fā)明具有兩組母線和一個(gè)三相模塊型式的混合變電所透視圖。
圖4a是圖4所示變電所的理論電路圖。
圖5中用于圖4所示具有兩組母線的變電所不同模塊的局部視圖。
圖5a是使用圖5所示模塊的變電所的理論電路圖。
圖5b是本發(fā)明的混合變電所透視圖，該變電所具有兩組與圖4所示母線等效的母線，但具有三個(gè)獨(dú)立的模塊，每個(gè)模塊都系單相型式。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)混合變電所的透視圖，該變電所具有一組母線，并且其中對(duì)置饋線處于偏置的饋線露天間隔中。
圖6a是如圖6所示變電所的理論電路圖。
圖6b是一種常規(guī)混合變電所的透視圖，該變電所具有與圖6所示母線等效的一組母線，并具有三個(gè)獨(dú)立的模塊，每個(gè)模塊都采用單相型式。
圖7是本發(fā)明具有一組母線的混合變電所透視圖。
圖7a是圖7所示變電所的理論電路圖。
圖8是本發(fā)明用于所謂H形結(jié)構(gòu)的混合變電所透視圖。
圖8a是本發(fā)明H形混合變電所理論電路圖。
圖9是采用一種“一個(gè)半斷路器”結(jié)構(gòu)的常規(guī)混合變電所透視圖。
圖10是本發(fā)明用于一種“一個(gè)半斷路器”結(jié)構(gòu)的混合變電所透視圖。
圖10a是本發(fā)明的“一個(gè)半斷路器”型混合變電所的理論電路圖。
圖11是用于圖10所示“一個(gè)半斷路器”型混合變電所的不同模塊的透視圖。
圖12是本發(fā)明采用“一個(gè)半斷路器”結(jié)構(gòu)的混合變電所透視圖，上述混合變電所與常規(guī)模塊一起使用本發(fā)明的一個(gè)模塊。
圖13是本發(fā)明的一種混合變電所透視圖，該混合變電所具有兩組母線一個(gè)AIS組和一個(gè)GIS組。
圖14示出本發(fā)明用于一個(gè)變電所的不同模塊的電相，該變電所具有兩組母線，其中隔離開關(guān)并聯(lián)安放。
圖1a示出了對(duì)于對(duì)置的饋線A、B、C和D，饋線露天間隔11和12的縱向偏置。
在圖2中，常規(guī)變電所的示意透視圖清楚地示出饋線露天間隔11和12如何在縱向上偏置。
圖3是具有兩組母線的現(xiàn)有技術(shù)混合變電所示意透視圖，其中每個(gè)饋線A或B與其上專用的相應(yīng)模塊7A相連。從PCT專到申請(qǐng)WO 00/24100中可知這些模塊7A，并且它們?cè)趫D中以三相形式示出，三相導(dǎo)體6被包含在一個(gè)模塊的金屬包殼8內(nèi)。為了簡(jiǎn)化圖3，只示出一個(gè)導(dǎo)體6。包殼8對(duì)于每相包括一個(gè)斷路器3和三個(gè)隔離開關(guān)4，每個(gè)隔離開關(guān)都通向架空套管5。一個(gè)稱為線路隔離開關(guān)的第一隔離開關(guān)連接到饋線A或B的電線21或22上，而另兩個(gè)稱為開關(guān)隔離器的隔離開關(guān)連接到兩組母線10的相應(yīng)母線9上。
每個(gè)模塊用來(lái)將兩組母線10中的一組或另一組連接到一個(gè)饋線上。因此，兩個(gè)對(duì)置的饋線，如A和B或C和D采用兩個(gè)模塊，這兩個(gè)模塊設(shè)置在兩個(gè)需要縱向上偏置的饋線露天間隔11和12中。這種具有兩個(gè)模塊用于兩個(gè)對(duì)置的饋線的結(jié)構(gòu)使它能尤其是持續(xù)向饋線供電，即使屬于對(duì)置的饋線的模塊不能使用時(shí)也是如此。不過，即使由于其上的事故而必需使模塊與一組母線隔離，也不能使兩個(gè)對(duì)置的饋線直接互連。
圖3a是圖3所示混合變電所的電路圖。在這種情況下假定饋線B和D向線路22中的電源變壓器供電。線路隔離開關(guān)閉合并且沒有示出，而開關(guān)隔離器實(shí)際上在兩組母線10之間示出?？梢钥闯觯瑑蓚€(gè)對(duì)置的饋線，如A和B或C和D不能直接互連。不過，通過閉合一合適結(jié)構(gòu)中的開關(guān)隔離器，可以通過一帶電的饋線A或C向兩組母線10中的一組或另一組供電，以便向在母線組另一側(cè)的饋線B或D供電。自然，對(duì)置的饋線之間的這種間接連接在母線組不能用時(shí)不能建立。
圖4是本發(fā)明具有兩組母線和一個(gè)三相模塊1的混合變電所的透視圖，上述三相模塊1使兩個(gè)對(duì)置的饋線如A和B或C和D互連。兩個(gè)對(duì)置的饋線形成饋線露天間隔11和12，上述饋線露天間隔11和12對(duì)準(zhǔn)，并且基本上垂直于兩組母線10。各依次對(duì)置的饋線基本上平行并面對(duì)，因此它們占據(jù)一個(gè)面積深度尺寸約為如圖3所示常規(guī)混合變電所中相同數(shù)量饋線所需尺寸的一半。正如在常規(guī)AIS變電所或常規(guī)混合變電所中那樣，饋線A或B與它自已的饋線露天間隔11或12成一直線連接到電線21或22，并且線路21和22一般由跨越饋線安放的塔架23和24支撐。由于饋線A和B是彼此面對(duì)，所以本發(fā)明的混合變電所具對(duì)準(zhǔn)的線路21和22。
所示出的模塊1具有安裝在金屬包殼2內(nèi)的三相導(dǎo)體6。為簡(jiǎn)化附圖，如圖3中那樣，只示出一根導(dǎo)體6。就象常規(guī)混合變電所模塊那樣，用于本發(fā)明混合變電所的模塊基本上是通過一般是管狀金屬包殼形成，上述管狀金屬包殼在對(duì)置端13和14外具有相應(yīng)的端部隔離開關(guān)4A和4B，通過相應(yīng)的將電輸入和輸出模塊的架空套管5A或5B連到架空線路上。
本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)是，在模塊的每一端處的架空套管5A或5B都，例如利用電纜連接到對(duì)置的饋線，如A和B的線路21或22上。
在圖4所示的具有兩組母線的變電所中，模塊1對(duì)于每相都具有兩個(gè)通過相導(dǎo)體6串聯(lián)連接的斷路器3A和3B，并且還具有兩個(gè)稱為開關(guān)隔離器的輸入隔離開關(guān)4M。這兩個(gè)開關(guān)隔離器4M使得能將兩組母線中的一組和/或另一組的負(fù)載轉(zhuǎn)換到兩個(gè)對(duì)置的饋線之一或另一個(gè)上，或者反之亦然。將每個(gè)開關(guān)隔離器連接到來(lái)自位于兩個(gè)斷路器3A和3B之間的相導(dǎo)體6的一個(gè)分支上，并且通過架空套管5M連接到對(duì)應(yīng)母線組10上。
具有兩組母線的變電所的電路圖在電源可用性方面優(yōu)于只有一組母線的電路。在一組母線不可用的情況下，連接于其上的開關(guān)隔離器4M保持開路，而連接到可用母線組上的相鄰開關(guān)隔離器閉合。對(duì)置的饋線之一和/或另一個(gè)可以再次通過可用的母線組供電。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)開關(guān)隔離器都包含在一個(gè)室中，該室以不漏電方式與模塊包殼內(nèi)的其它室絕緣，并且兩個(gè)相鄰的開關(guān)隔離器4M用一防漏隔板相互分離，上述隔板用一電絕緣材料的錐體按常規(guī)方法制成。這個(gè)實(shí)施例具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即使在連接到另一組母線的開關(guān)隔離器室中出現(xiàn)故障的情況下也保持一組母線可用。將開關(guān)隔離器放入室中使它能避免第一室中一個(gè)隔離開關(guān)上的故障傳播到位于與第一室隔離的相鄰第二室中的另一個(gè)隔離開關(guān)上。位于良好室中的開路開關(guān)隔離器的額定電壓因此不受影響，并且連接到上述第二室的母線組因此可以保持帶電，而不需要將把其連接到模塊上的電纜斷開。只有連接到損壞的第一室的母線組需要停止使用。
此外，即使在兩組母線不能使用時(shí)，在本發(fā)明混合變電所中，按一退化方式工作也可以從對(duì)置饋線的線路向一根饋線供電。本發(fā)明的模塊使它能通過閉合兩個(gè)斷路器3A和3B及兩個(gè)端部隔離開關(guān)4A和4B在兩條對(duì)置的饋線之間建立電氣連接。
圖4a是圖4所示變電所理論實(shí)施例電路圖。像在圖3a中那樣，假定線路隔離開關(guān)閉合并且只示出開關(guān)隔離器。可以清楚地看出，通過閉合斷路器和模塊的線路隔離開關(guān)，兩個(gè)對(duì)置的線路可以經(jīng)過模塊的相導(dǎo)體直接相互連接。與圖3a相比，很顯然，對(duì)置的饋線占據(jù)的面積減少約一半。
圖5是圖4中模塊1的一個(gè)變化的圖，其中一個(gè)分離隔離開關(guān)4S串聯(lián)連接在用于使兩個(gè)開關(guān)隔離器4M互連的每個(gè)電相的相導(dǎo)體6中。打開分離隔離開關(guān)4S能使每個(gè)饋線轉(zhuǎn)換到它自己一側(cè)的母線組上而與對(duì)置的饋線無(wú)關(guān)。而且，若提供一臨時(shí)或永久的接地裝置(圖中未示出)，則維修可以在模塊的一半上進(jìn)行，比如在斷路器3B上或在隔離開關(guān)4B上進(jìn)行，而同時(shí)保持模塊的另一半(斷路器3A和隔離開關(guān)4A)運(yùn)行。有利的是，開關(guān)隔離器可以分隔成室，以使它能在即使一個(gè)室中發(fā)生故障時(shí)排空裝有介電氣體的那個(gè)室，并保持分離隔離開關(guān)在其隔離的室中打開，而不影響位于良好的一半模塊中的裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。
帶有分離的隔離開關(guān)的這種變化因此提供了增加的操作靈活性?？梢钥闯觯僮黛`活性不總是完全的，不像圖3所示的常規(guī)變電所那樣，因?yàn)槊扛伨€都不能單獨(dú)轉(zhuǎn)換到對(duì)置側(cè)的母線組上。
圖5a是與圖4所示變電所類似的理論電路圖，但在模塊1的每一相中還包括一個(gè)分離隔離開關(guān)，如圖5所示。當(dāng)分離隔離開關(guān)打開時(shí)，變電所像兩個(gè)對(duì)稱的獨(dú)立變電所那樣工作。
圖5b是本發(fā)明的混合變電所透視圖，該變電所有兩組母線和三個(gè)單獨(dú)的模塊1，每個(gè)模塊1都由單相方式構(gòu)成，用于互連兩個(gè)對(duì)置的饋線，如A和B或C和D。這種變電所在功能上等效于圖4所示的變電所，并且它提供在故障隔離和維修方面的優(yōu)點(diǎn)。不過，由于每個(gè)單獨(dú)的模塊所占的體積稍大，沿著母線延伸的方向上所占的地面面積可稍大于三相模塊所占的地面面積。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)的帶一組母線的混合變電所透視圖，其中對(duì)置的饋線A和B占據(jù)稍微偏置的饋線露天間隔11和12。該變電所每根饋線利用一個(gè)三相模塊，該三相模塊的每一相都包括一個(gè)在模塊每一端處連接到一個(gè)隔離開關(guān)4上的斷路器3。在這種情況下，對(duì)置饋線的模塊位于偏置的饋線露天間隔中，但它可以將饋線露天間隔安放在線路中，如圖6b所示。
圖6a是具有一組如圖6所示母線的變電所理論電路圖，其中對(duì)置的母線A和B偏置。不過對(duì)具有一組母線的混合變電所，可以將用于對(duì)置饋線的模塊安放在線路中。
圖6b是具有一組母線的常規(guī)混合電所的透視圖，等效于圖6所示的情況，但對(duì)每根饋線用三個(gè)單獨(dú)的單相模塊。在這種情況下，對(duì)置饋線的模塊設(shè)置在線路中，同時(shí)兩個(gè)對(duì)置模塊的母線隔離開關(guān)分配到同一相上，并通過電纜連接到相當(dāng)于上述相的母線9上，電纜連接到公共連接點(diǎn)25處的母線上。這種類型的變電所即使母線組不能使用也不能使兩條饋線直接互連，除非連接到公共連接點(diǎn)25上的電纜被隔離且對(duì)置母線隔離開關(guān)本身互連，這是很困難的。
圖7是本發(fā)明具有一組母線的混合變電所的透視圖，其中兩條對(duì)置的饋線A和B通過一個(gè)三相模塊1互連，并形成對(duì)準(zhǔn)的露天間隔11和12。像具有兩組母線的變電所一樣，模塊1對(duì)于每相都包括兩個(gè)串聯(lián)的，位于兩個(gè)端部隔離開關(guān)4A和4B之間的斷路器3A和3B，每個(gè)端部隔離開關(guān)4A和4B都連接到饋線A或B上。但由于只有一組母線10，所以該模塊1每相只有一個(gè)稱為母線隔離開關(guān)的輸入隔離開關(guān)4M，用于將母線組10在兩個(gè)斷路器之間一點(diǎn)處連接到相導(dǎo)體6上。當(dāng)母線隔離開關(guān)4M打開時(shí)，即使在母線組不能使用的情況下也能使兩條饋線直接互連。該變電所的理論電路圖在圖7a中給出。
圖8是本發(fā)明的混合變電所處于所謂H形結(jié)構(gòu)的透視圖，而常規(guī)的H形結(jié)構(gòu)的電路圖在圖8a中給出。在該H形變電所中所用的模塊1，及對(duì)置饋線，如A和B或C和D的設(shè)置與本發(fā)明具有一組母線的混合變電所的結(jié)構(gòu)相同。并排的兩個(gè)模塊的輸入隔離開關(guān)4M或母線隔離開關(guān)通過母線組20的電纜互連，上述電纜可以用人工的方式與支撐它們的架空套管5M隔離。當(dāng)構(gòu)成母線組20的所有電纜連接時(shí)，如圖中的虛線所示，電氣連接等效于一組母線的電氣連接。H形結(jié)構(gòu)相當(dāng)于集中在變電所中兩個(gè)對(duì)置的饋線對(duì)上，每個(gè)饋線對(duì)在這種情況下都通過模塊1連接到在兩個(gè)模塊輸入隔離開關(guān)4M之間延伸的母線組20的電纜上。最終的裝置是H形，如在圖8a中可以看到的。
在常規(guī)方式中，H形變電所的線路L1或L2總是與電源變壓器，如T1或T2相連。輸入隔離開關(guān)4M在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)開路。如果發(fā)生故障，例如在線路LI上發(fā)生故障，則在連接到L1的模塊端部處的斷路器3a和隔離開關(guān)4A都打開，以便使線路的上游部分和下游部分隔離。斷路器3B和隔離開關(guān)4B在下游都閉合，并且輸入隔離開關(guān)也閉合，以便使變壓器T1通過同時(shí)給T2供電的線路L2供電。H形變電所可以用與本說明書中未介紹的其它已知方式運(yùn)行。本發(fā)明自然不是應(yīng)用于H形結(jié)構(gòu)本身，而是應(yīng)用于采用本發(fā)明模塊1的H形結(jié)構(gòu)混合變電所。
圖9是或“一個(gè)半斷路器”結(jié)構(gòu)的常規(guī)混合變電所的透視圖。兩條線路饋線L1和L2及兩組母線10通過三個(gè)對(duì)準(zhǔn)設(shè)置且串聯(lián)的常規(guī)金屬包殼模塊7B互連接，每個(gè)模塊7B都由一個(gè)斷路器3構(gòu)成，斷路器3包含在金屬包殼中并對(duì)連接到架空套管上的每一相在每一端處都具有一個(gè)隔離開關(guān)4。兩個(gè)相鄰的模塊通過使它們的架空套管互連的電纜串聯(lián)連接，并且還連接到用于線路L1或L2的饋線上。有關(guān)“一個(gè)半斷路器”變電所運(yùn)行的原理可以綜述如下在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所有斷路器都閉合。
在一組母線上發(fā)生故障情況下，該組母線也可以在不損失供電情況下與線路饋線隔離，好的母線組保持供電，并且電力通過三個(gè)斷路器中的兩個(gè)流動(dòng)。
圖10是本發(fā)明的“一個(gè)半斷路器”結(jié)構(gòu)的混合變電所的透視圖，該變電所用一個(gè)斷路切換模塊1將一組母線10連接到兩條路饋線L1和L2上。對(duì)每個(gè)電相，模塊1具有三個(gè)通過相導(dǎo)體6串聯(lián)連接的斷路器3A，3B和3C。兩個(gè)輸入隔離開關(guān)4M連接在相鄰斷路器的相應(yīng)對(duì)之間，并且在這個(gè)“一個(gè)半斷咱器”結(jié)構(gòu)中用作引到線路饋線L1和L2的輸出隔離開關(guān)。
圖10a是用于如圖10所示“一個(gè)半斷路器”的理論電路圖。
在圖11中，圖10所示的模塊1與用于相導(dǎo)體6中每相的兩個(gè)串聯(lián)連接的隔離開關(guān)4S關(guān)聯(lián)，以便能通過打開一個(gè)或一個(gè)以上隔離開關(guān)4S使每個(gè)斷路器3A，3B，或3C與它相鄰的斷路器隔離。
這使得能通過與一個(gè)常規(guī)的單路斷路器模塊7B一起使用本發(fā)明的雙斷路器模塊1，提供一種本發(fā)明的“一個(gè)半斷路器”結(jié)構(gòu)的混合變電所。模塊1是本發(fā)明的混合變電所中所用的，具有一組母線，同時(shí)輸入隔離開關(guān)4M連接到任何種類(空氣絕緣，金屬包殼，鎧裝電纜等)線路饋線上的類型。
圖12是這種具有一模塊1的混合變電所透視圖，模塊1的輸入隔離開關(guān)4M構(gòu)成連接到地下線路饋線L2上的隔離系統(tǒng)。這種隔離開關(guān)系統(tǒng)4M對(duì)于每相都由兩個(gè)相鄰的隔離開關(guān)構(gòu)成，上述相鄰的兩個(gè)隔離開關(guān)與相導(dǎo)體6串聯(lián)連接并與其協(xié)同操作，以便形成一個(gè)引線到從金屬包殼2中伸出的一部分27的T形分支。這個(gè)伸出的部分27被設(shè)計(jì)或能使相導(dǎo)體6連接到由一包皮絕緣的電纜28上，使得能在包殼外部安裝一個(gè)電纜接線盒與所述伸出部分對(duì)齊。模塊1的一個(gè)端部隔離開關(guān)4A連接到第一組母線10上，而另一個(gè)端部隔離開關(guān)4B連接到一根線路饋線L1上并連接到常規(guī)模塊7B的第一隔離裝置上，模塊7B的第二隔離裝置連接到第二組母線10上。
本發(fā)明的混合變電所中所用的模塊與斷路開關(guān)的連接可以有各種類型，所用連接類型取決于變電所中所用的母線和饋線類型。圖4中所示的混合變電所具有兩組空氣絕緣式母線10，并因此輸入隔離開關(guān)4M引線到架空套管5M。本發(fā)明的有兩組母線的混合變電所也可以用組合的AIS/GIS方式實(shí)施，即第一組母線在空氣中，第二組母線在金屬包殼中，在這種情況下，兩個(gè)輸入隔離開關(guān)4M之一引線到與金屬包殼母線組的金屬包殼連接。
圖13示出這種變電所的一個(gè)相，它與裝置的單相形式一起在兩母線上用組合的AIS和GIS，即單相模塊1使每相中兩個(gè)對(duì)置的饋線如A和B或C和D互連。模塊的包殼2通過一個(gè)輸入隔離開關(guān)4M連接到包殼30上，包殼30含有一組金屬包殼母線中的一個(gè)母線29。包殼30的體積可以與包殼2連通，或者通過輸入隔離開關(guān)4M一端處的防漏隔板與包殼隔離。
本發(fā)明的具有兩組母線的混合變電所中所用的模塊在前面的圖中示出，模塊具有兩個(gè)開關(guān)隔離器4M，每個(gè)都由一個(gè)單獨(dú)的隔離元件構(gòu)成。本發(fā)明還包括一個(gè)模塊的不同實(shí)施例，其中每個(gè)開關(guān)隔離器4M都包括一個(gè)由兩個(gè)隔離元件構(gòu)成的隔離系統(tǒng)，上述兩個(gè)隔離元件與模塊包殼內(nèi)的相導(dǎo)體串聯(lián)連接并形成一個(gè)到輸入隔離開關(guān)入口的T形分支連接。這種結(jié)構(gòu)首先應(yīng)用于具有兩組母線的空氣絕緣變電所上，但如果將一個(gè)T形分支設(shè)置成引線到一組金屬包殼母線上，它也可以用于兩組組合的AIS和GIS母線上。
圖14示出這個(gè)實(shí)施例用于具有兩組母線的空氣絕緣變電所的單相形式中的一相，其中每個(gè)開關(guān)隔離器4M由形成T形分支的兩個(gè)隔離開關(guān)元件4MA和4MB構(gòu)成，同時(shí)兩個(gè)分支在模塊1中并聯(lián)連接，并且每個(gè)分支都引線到一個(gè)架空套管5M，該架空套管5M把模塊連接到兩組母線中的一組的對(duì)應(yīng)相上。這種采用并聯(lián)開關(guān)隔離器的結(jié)構(gòu)提供如圖3所示常混合變電所那樣的完全的操作靈活性，因?yàn)槊扛伨€都可以單獨(dú)轉(zhuǎn)換到兩組母線中的一組或另一組上。比較起來(lái)，如圖4或5所示的本發(fā)明變電所不提供這種完全的靈活性。
權(quán)利要求
1.具有一組或一組以上母線的“混合”高壓多相配電變電所，包括至少一組空氣絕緣母線(10)，變電所具有用于空氣絕緣線路(21，22)的饋線(A，B，C，D)，上述完空氣絕緣線路(21、22)，以基本上平行的饋線露天間隔(11，12)設(shè)置在一組或多組母線(10)的任何一側(cè)上，并包括金屬包殼斷路切換模塊，上述每個(gè)斷路切換模塊由金屬殼(2)形成，金屬包殼(2)對(duì)穿過一模塊的每個(gè)電相都包括一個(gè)斷路和隔離系統(tǒng)，上述系統(tǒng)的每個(gè)電相都包括一個(gè)斷路和隔離系統(tǒng)，上述系統(tǒng)連接到絕緣氣體中的相導(dǎo)體(6)上，在模塊兩端(13，14)的每一端處都設(shè)置一個(gè)端部隔離系統(tǒng)(4A，4B)，所述變電所的特征在于饋線被設(shè)置成彼此面對(duì)的對(duì)置饋線；當(dāng)上述模塊的斷路系統(tǒng)(3A，3B，3C)和端部隔離系統(tǒng)(4A、4B)閉合，兩個(gè)對(duì)置的饋線(A，B)通過一個(gè)模塊(1)對(duì)于每個(gè)電相導(dǎo)電互連，上述通隔離開關(guān)系統(tǒng)連接到相應(yīng)饋線(A，B)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多相配電變電所，其中一個(gè)多相模塊(1)將兩個(gè)對(duì)置饋線(A，B)導(dǎo)電互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的多相配電變電所，輸送n個(gè)電相，其中兩條對(duì)置的饋線(A，B)通過n個(gè)單相模塊(1)互連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)所述的變電所，其中所述第一饋線(A，C)和第二饋線(B，D)形成與一組母線(10)垂直的對(duì)準(zhǔn)的饋線露天間隔(11，12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一個(gè)所述的變電所，其中模塊(1)的包殼(2)中的每個(gè)端部隔離系統(tǒng)對(duì)于每一電相包括一端部隔離開關(guān)(4A，4B)，上述端部隔離開關(guān)(4A，4B)引線到電連接到變電所饋線(A，B)上的架空套管(5A，5B)上，且其中上述端部隔離開關(guān)(4A，4B)與兩個(gè)斷路系統(tǒng)串聯(lián)連接，上述斷路系統(tǒng)包括兩個(gè)本身設(shè)置在一個(gè)或兩個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)任何一側(cè)上的斷路器(3A，3B)，每個(gè)斷路器都引線到一個(gè)架空套管上(5M)上，該架空套管電連接到一組母線(10)的相應(yīng)母線(9)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的變電所，其中所述變電所具有兩組母線(10)，且其中一個(gè)斷路切換模塊(1)具有兩個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)通過所述相導(dǎo)體(6)相互直接連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的變電所，其中所述變電所具有兩組母線(10)，且其中一個(gè)斷路切換模塊(1)具有兩個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)，通過一個(gè)與所述相導(dǎo)體(6)串聯(lián)的分離隔離開關(guān)(4S)相互連接。
8.一種斷路切換模塊，由金屬包殼(2)形成，所述金屬包殼(2)含有一種絕緣氣體，并且對(duì)于每個(gè)電相包括一第一斷路器(3A)，通過上述模塊連接到一個(gè)相導(dǎo)體(6)上；所述模塊的兩端(13，14)的每一端每相都具有一端部隔離開關(guān)(4A，4B)，該端部隔離開關(guān)(4A，4B)連接到架空套管(5A，5B)上；一個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)位于斷路器(3A)和其中一個(gè)端部隔離開關(guān)之間；上述模塊的特征在于包殼(2)包含一第二斷路器(3B)，該第二斷路器(3B)以這種方式與所述第一斷路器(3A)串聯(lián)連接，以使輸入隔離開關(guān)(4M)位于第一和第二斷路器(3A，3B)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的模塊，其中輸入隔離開關(guān)(4M)連接到一架空套管(5M)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的模塊，其中輸入隔離開關(guān)(4M)包括一個(gè)隔離系統(tǒng)，該隔離系統(tǒng)對(duì)于每相由兩個(gè)相鄰的隔離開關(guān)構(gòu)成，上述兩個(gè)相鄰的隔離開關(guān)(4M)與所述相導(dǎo)體(6)串聯(lián)連接并與它們形成一個(gè)T形分支引到包殼(2)的伸出部分(27)上，且其中所述伸出部分被設(shè)計(jì)成將每個(gè)相導(dǎo)體(6)連接到電纜(28)上，上述電纜(28)通過包殼外部的鎧裝絕緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的模塊，其中所述包殼(2)對(duì)每個(gè)電相都含有一個(gè)第二輸入隔離開關(guān)(4M)，該第二輸入隔離開關(guān)(4M)設(shè)置在所述第一和第二斷路器(3A，3B)之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊，其中兩個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)通過相導(dǎo)體(6)直接互連。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的模塊，其中與所述相導(dǎo)體(6)串聯(lián)的分離隔離開關(guān)(4S)使兩個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)互連。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的模塊，其中每個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)都由一個(gè)隔離系統(tǒng)構(gòu)成，該隔離系統(tǒng)包括兩個(gè)隔離開關(guān)元件(4MA，4MB)，這兩個(gè)元件(4MA，4MB)在模塊包殼內(nèi)部與相導(dǎo)體(6)串聯(lián)連接，并在上述隔離系統(tǒng)輸入處形成一個(gè)T形分支。
15.根據(jù)權(quán)昨要求11-14中任何一個(gè)的模塊，其中所述輸入隔離開關(guān)(4M)在模塊包殼(2)外部引線到金屬包殼(30)，上述金屬包殼(30)至少在絕緣氣體中含的一個(gè)相導(dǎo)體(29)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的模塊，其中一個(gè)第三斷路器(3C)被置于與所述第一和第二斷路器(3A，3B)串聯(lián)的兩個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的模塊，其中與所述相導(dǎo)體(6)串聯(lián)的隔離開關(guān)(4S)使得能將每個(gè)斷路器(3A，3B，3C)與它的相鄰斷路器電絕緣。
18.根據(jù)權(quán)利要求8-17中任何一個(gè)的模塊，其中至少有一個(gè)斷路器或隔離開關(guān)被置于模塊包殼(2)內(nèi)部其專用的室中，所述室與相鄰的室以防漏電的方式絕緣。
19.根據(jù)權(quán)利要求8-18任何一個(gè)的模塊，包括至少一個(gè)電流互感器(19)，該電流互感器(19)被設(shè)置在一個(gè)端部隔離開關(guān)(4A，4B)和一個(gè)架空套管(5A，5B)之間，或設(shè)置在一個(gè)輸入隔離開關(guān)和一個(gè)斷路器之間。
20.一種“一個(gè)半斷斷路器”型“混合”高壓多相配電變電所，該變電所包括兩組空氣絕緣的母線(10)和兩條用于線路(L1，L2)的饋線，其中至少一條是空氣絕緣的，所述變電所包括金屬包殼斷路切換模塊(1，7B)，每個(gè)模塊都由金屬包殼(2，8)形成，對(duì)通過一個(gè)模塊的每個(gè)電相，金屬包殼(2，8)含有一個(gè)連接到絕緣氣體中一個(gè)相導(dǎo)體(6)上的斷路和隔離系統(tǒng)，在模塊的兩端(13，14)的每一端處都設(shè)置一個(gè)端部隔離系統(tǒng)(4A，4B)，所述變電所的特征在于各母線組(10)的至少其中之一能通過權(quán)利要求9，10，16，和17其中之一所限定的一個(gè)斷路切換模塊向兩條線路饋線供電。
21.H形“混合”高壓多相配電變電所，包括對(duì)置的空氣絕緣饋線對(duì)(A和B，C和D)，每個(gè)饋線對(duì)都連接到電力線路(L1，L2)上，所述變電所的特征在于每條線路的對(duì)置饋線(A和B，C和D)都通過如權(quán)利要求8所述的一個(gè)單獨(dú)的模塊(1)導(dǎo)電式互連；并且連接到模塊(1)的一個(gè)輸入隔離開關(guān)(4M)上的架空套管(5M)可以一相一相地電連接到位于相鄰模塊上的相應(yīng)架空套管上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種“混合”高壓多相配電變電所，該配電變電所具有一組或多組母線，上述母線包括至少一組空氣絕緣母線(10)，該變電所具有用于空氣絕緣線路(21，22)的饋線(A，B，C，D)，上述線路(21，22)成基本上平行的饋線露天間隔(11，12)設(shè)置在各母線組(10)的任何一側(cè)上，并包括若干金屬包殼的斷路切換模塊，上述每個(gè)斷路切換模塊都由金屬包殼(2)形成，上述金屬包殼(2)對(duì)每個(gè)通過一模塊的電相都含有一連接到絕緣氣體中相導(dǎo)體(6)上的斷路和隔離系統(tǒng)，在模塊兩端(13，14)的每一端處都設(shè)置一個(gè)端部隔離系統(tǒng)(4A，4B)，變電所的特征在于各饋線設(shè)置成彼此面對(duì)的饋線對(duì)；當(dāng)上述模塊的斷路系統(tǒng)(3A，3B，3C)及端部隔離系統(tǒng)(4A，4B)閉合時(shí)，兩條對(duì)置的饋線(A，B)對(duì)每個(gè)電相通過一個(gè)模塊(1)導(dǎo)電式互連，上述各端部隔離系統(tǒng)每個(gè)都連接到相應(yīng)的饋線(A，B)上。
文檔編號(hào)H02B5/06GK1470091SQ01817579
公開日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月20日
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