本發(fā)明涉及220kv及以上電壓等級的換流站/變電站的設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊及擴(kuò)建方法。

背景技術(shù)：

隨著電力行業(yè)的發(fā)展，發(fā)電，輸電、變電在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性變得尤其重要，而在目前在各變電站gis建設(shè)過程中，由于項(xiàng)目前期規(guī)劃等一系列因素影響，部分gis母線無法在工程施工中一次性安裝完畢，因此需要通過二期擴(kuò)建工程對母線進(jìn)行擴(kuò)建。

由于擴(kuò)建母線需和原運(yùn)行母線進(jìn)行對接以及交接試驗(yàn)，按照現(xiàn)有主流廠家的gis結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在該過程均需要對原母線分別停電兩次，將給變電站設(shè)備運(yùn)行造成巨大的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)并帶來較大的停電經(jīng)濟(jì)損失。

為了消除gis母線擴(kuò)建時(shí)需依賴整體母線停電的弊端，需設(shè)計(jì)一種新型gis結(jié)構(gòu)功能模塊，既保證母線擴(kuò)建過程中運(yùn)行設(shè)備不需停電，又能夠降低了對接過程中其他氣體隔室內(nèi)sf6氣體的處理時(shí)間，有效縮短項(xiàng)目擴(kuò)建時(shí)間和降低擴(kuò)建過程中給原有設(shè)備帶來的風(fēng)險(xiǎn)，可極大提高工程施工效率，同時(shí)避免由于母線停電帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展gis產(chǎn)品在市場上依靠自身結(jié)構(gòu)占地面積小，運(yùn)行故障率低、重量輕、免維護(hù)等一系列優(yōu)勢得到越來越多的應(yīng)用。

從目前gis設(shè)備廠家對于二期擴(kuò)建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來看，一期安裝完成的gis母線并無專門的擴(kuò)建接口模塊，僅僅為二期擴(kuò)建母線安裝預(yù)留相應(yīng)的基礎(chǔ)，但是，二期母線擴(kuò)建工程中存在以下問題：

1、gis母線擴(kuò)建安裝前，需將原運(yùn)行母線停電，回收對接段母線氣室的sf6氣體，然后方可對接安裝。

2、新對接的gis母線在帶電投運(yùn)前，按照標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)該進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)考核，由于新舊母線段沒有專門的斷口設(shè)計(jì)，導(dǎo)致舊gis母線也需耐受工頻試驗(yàn)電壓，對其絕緣存在累積破壞效應(yīng)。

對于運(yùn)行單位說，協(xié)調(diào)變電站母線停電就意味工程進(jìn)度的延誤、人力物力的浪費(fèi)以及停電帶來的直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)，由于舊母線重復(fù)承受工頻耐壓試驗(yàn)的考核，絕緣累積破壞效應(yīng)對其運(yùn)行的潛在風(fēng)險(xiǎn)也是無法估量的。

據(jù)粗略估算，對于一個500kv變電站/換流站，停電一天的直接經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)數(shù)百萬元以上，更有一些變電站，由于上下游客戶的特殊性，如大型冶煉工廠、重要政府機(jī)關(guān)部門等，導(dǎo)致協(xié)調(diào)母線停電的難度極高，嚴(yán)重影響工程的投運(yùn)時(shí)間，間接造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種可在不停電的情況下對母線端部進(jìn)行擴(kuò)建的gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊及擴(kuò)建方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊，包括殼體、雙斷口開關(guān)裝置、驅(qū)動裝置、臨時(shí)接地開關(guān)裝置；所述的殼體為柱狀體，在殼體的兩端為導(dǎo)通方向；在所述的殼體內(nèi)安裝有三組雙斷口開關(guān)裝置，每組雙斷口開關(guān)裝置對應(yīng)配套一組驅(qū)動裝置、一組臨時(shí)接地開關(guān)裝置；所述的殼體內(nèi)腔形為氣密封并成第一氣室；所述的三組雙斷口開關(guān)裝置互不接觸且沿導(dǎo)通方向相互平行地設(shè)置在第一氣室內(nèi)用于實(shí)現(xiàn)所述的殼體兩端的同步合閘或分閘；所述的雙斷口開關(guān)裝置的兩端設(shè)有第一斷口、第二斷口，所述的雙斷口開關(guān)裝置通過驅(qū)動裝置帶動可同時(shí)接通第一斷口、第二斷口使所述殼體的兩端實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通；所述的臨時(shí)接地開關(guān)裝置安裝在殼體上用于使雙斷口開關(guān)裝置實(shí)現(xiàn)接地操作。

作為上述方案的改進(jìn)，所述的雙斷口開關(guān)裝置包括中心導(dǎo)體、動觸頭、靜觸頭、傳動機(jī)構(gòu)；所述的中心導(dǎo)體為柱狀體，其軸心位置設(shè)有軸線方向的中心通道，在中心導(dǎo)體的外周位置設(shè)有連通所述的中心通道的側(cè)面通道；在中心通道的兩端的側(cè)壁上設(shè)有用于夾持動觸頭且讓中心導(dǎo)體與動觸頭導(dǎo)通的第一彈簧觸指；所述的動觸頭的外周與所述的中心通道為間隙配合，在動觸頭的一端軸心位置設(shè)有內(nèi)螺紋孔；所述的靜觸頭的軸心位置設(shè)有與所述的動觸頭配合的觸頭孔，在所述的觸頭孔的內(nèi)壁設(shè)有用于夾持動觸頭且讓靜觸頭與動觸頭導(dǎo)通的第二彈簧觸指；所述的傳動機(jī)構(gòu)包括傳動絲桿、第一錐形齒輪、第二錐形齒輪、絕緣桿；所述的傳動絲桿的兩端均設(shè)有與所述的動觸頭的內(nèi)螺紋孔的外螺紋部，其中部為光桿部，所述的第一錐形齒輪同軸安裝在光桿部上；所述的第二錐形齒輪同軸安裝在所述的絕緣桿的一端；所述的三組中心導(dǎo)體在截面方向呈“品”字形布置在所述的第一氣室內(nèi)；所述的傳動絲桿通過中心通道伸入中心導(dǎo)體內(nèi)部，在傳動絲桿上的第一錐形齒輪與所述的側(cè)面通道位置關(guān)系對應(yīng)，在中心導(dǎo)體的兩端分別插入一個動觸頭且動觸頭的內(nèi)螺紋孔旋入所述的傳動絲桿的外螺紋部，所述的絕緣桿設(shè)有第二錐形齒輪的一端伸入側(cè)面通道，第一錐形齒輪與第二錐形齒輪嚙合，所述的絕緣桿另一端與所述的驅(qū)動裝置連接；在殼體內(nèi)部導(dǎo)通方向的兩側(cè)上對應(yīng)每個動觸頭設(shè)置一個靜觸頭，所述的靜觸頭的觸頭孔正對動觸頭設(shè)置；所述的驅(qū)動裝置帶動傳動絲桿轉(zhuǎn)動使兩端夾持在第一彈簧觸指上動觸頭進(jìn)行軸向的往復(fù)運(yùn)動，動觸頭伸出中心導(dǎo)體后可插入靜觸頭的觸頭孔中，實(shí)現(xiàn)兩端靜觸頭的導(dǎo)通或斷絕。

該結(jié)構(gòu)主要用于三相共箱母線端部擴(kuò)建，為三相共箱結(jié)構(gòu)，傳動主要采用絲桿和錐齒輪的傳動方式。

作為上述方案的改進(jìn)，還包括支撐絕緣子，所述的支撐絕緣子用于支撐所述的中心導(dǎo)體安裝在殼體的內(nèi)部。

作為上述方案的改進(jìn)，所述的殼體兩端為盆式絕緣子，所述的靜觸頭安裝在盆式絕緣子。

作為上述方案的改進(jìn)，所述的臨時(shí)接地開關(guān)裝置為一擺桿機(jī)構(gòu)設(shè)置在殼體內(nèi)部，通過手動設(shè)置擺桿的位置使所述的中心導(dǎo)體與殼體導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)接地操作。

作為上述方案的改進(jìn)，所述的絕緣桿材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。

gis不停電擴(kuò)建母線方法，包括依次連接的gis一期運(yùn)行母線端口、權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊、第二氣室及安裝在第二氣室上的接地刀閘、第三氣室及設(shè)置在第三氣室的gis二期擴(kuò)建端口，具體的方法步驟如下：

s1.母線正常運(yùn)行時(shí)，第一氣室、第二氣室、第三氣室內(nèi)充入額定壓力氣體；雙斷口開關(guān)裝置處于分閘狀態(tài)，臨時(shí)接地開關(guān)裝置處于分閘狀態(tài)；接地刀閘處于合閘狀態(tài)。

s2.擴(kuò)建對接時(shí)，第一氣室充入額定壓力氣體；第二氣室內(nèi)氣體降低為安全氣壓；第三氣室內(nèi)氣體回收；對gis二期擴(kuò)建端口進(jìn)行線路對接，對接完成后，通過接地刀閘來進(jìn)行回路試驗(yàn)信號采集。

s3.對擴(kuò)建后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，第二氣室內(nèi)充入額定壓力氣體；確保雙斷口開關(guān)裝置處于分閘狀態(tài)，臨時(shí)接地開關(guān)裝置處于合閘狀態(tài)，接地刀閘處于分閘狀態(tài)。

s4.耐壓試驗(yàn)完成后，將雙斷口開關(guān)裝置合閘，臨時(shí)接地開關(guān)裝置處于分閘狀態(tài)，接地刀閘處于分閘狀態(tài)；擴(kuò)建完成并正常投入使用。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.提供一種簡單安全可靠的gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊，可在gis母線擴(kuò)建安裝時(shí)，不需將原運(yùn)行母線停電即可進(jìn)行對接安裝。

2.gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊結(jié)構(gòu)簡單，大幅度降低擴(kuò)建端預(yù)設(shè)成本，適合大范圍推廣應(yīng)用。

3.簡化擴(kuò)建安裝的工序，提高工作效率，大大減低擴(kuò)建成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊的殼體帶切口結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊的剖面示意圖。

圖3為圖2區(qū)域a局部放大示意圖。

圖4為發(fā)明的gis母線不停電擴(kuò)建原理示意圖。

附圖標(biāo)記說明：殼體1、雙斷口開關(guān)裝置2、驅(qū)動裝置3、臨時(shí)接地開關(guān)裝置4、支撐絕緣子5、第一氣室6、一斷口7、第二斷口8、中心導(dǎo)體9、動觸頭10、靜觸頭11、傳動機(jī)構(gòu)12、中心通道13、側(cè)面通道14、第一彈簧觸指15、內(nèi)螺紋孔16、觸頭孔17、第二彈簧觸指18、傳動絲桿19、第一錐形齒輪20、第二錐形齒輪21、絕緣桿22、外螺紋部23、光桿部24、盆式絕緣子25、擺桿機(jī)構(gòu)26。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

如圖1至圖3所示，gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊，包括殼體1、雙斷口開關(guān)裝置2、驅(qū)動裝置3、臨時(shí)接地開關(guān)裝置4、支撐絕緣子5；所述的殼體1為柱狀體，在殼體1的兩端為導(dǎo)通方向；在所述的殼體1內(nèi)安裝有三組雙斷口開關(guān)裝置2，每組雙斷口開關(guān)裝置2對應(yīng)配套一組驅(qū)動裝置3、一組臨時(shí)接地開關(guān)裝置4；所述的殼體1內(nèi)腔形為氣密封并成第一氣室6；所述的三組雙斷口開關(guān)裝置2互不接觸且沿導(dǎo)通方向相互平行地設(shè)置在第一氣室6內(nèi)用于實(shí)現(xiàn)所述的殼體1兩端的同步合閘或分閘；所述的雙斷口開關(guān)裝置2的兩端設(shè)有第一斷口7、第二斷口8，所述的雙斷口開關(guān)裝置2通過驅(qū)動裝置3帶動可同時(shí)接通第一斷口7、第二斷口8使所述殼體1的兩端實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通；所述的臨時(shí)接地開關(guān)裝置4安裝在殼體1上用于使雙斷口開關(guān)裝置2實(shí)現(xiàn)接地操作。所述的雙斷口開關(guān)裝置2包括中心導(dǎo)體9、動觸頭10、靜觸頭11、傳動機(jī)構(gòu)12；所述的中心導(dǎo)體9為柱狀體，其軸心位置設(shè)有軸線方向的中心通道13，在中心導(dǎo)體9的外周位置設(shè)有連通所述的中心通道13的側(cè)面通道14；在中心通道13的兩端的側(cè)壁上設(shè)有用于夾持動觸頭10且讓中心導(dǎo)體9與動觸頭10導(dǎo)通的第一彈簧觸指15；所述的動觸頭10的外周與所述的中心通道13為間隙配合，在動觸頭10的一端軸心位置設(shè)有內(nèi)螺紋孔16；所述的靜觸頭11的軸心位置設(shè)有與所述的動觸頭10配合的觸頭孔17，在所述的觸頭孔17的內(nèi)壁設(shè)有用于夾持動觸頭10且讓靜觸頭11與動觸頭10導(dǎo)通的第二彈簧觸指18；所述的傳動機(jī)構(gòu)12包括傳動絲桿19、第一錐形齒輪20、第二錐形齒輪21、絕緣桿22；所述的傳動絲桿19的兩端均設(shè)有與所述的動觸頭10的內(nèi)螺紋孔16的外螺紋部23，其中部為光桿部24，所述的第一錐形齒輪20同軸安裝在光桿部24上；所述的第二錐形齒輪21同軸安裝在所述的絕緣桿22的一端；所述的三組中心導(dǎo)體9在截面方向呈“品”字形布置在所述的第一氣室6內(nèi)；所述的傳動絲桿19通過中心通道13伸入中心導(dǎo)體9內(nèi)部，在傳動絲桿19上的第一錐形齒輪20與所述的側(cè)面通道14位置關(guān)系對應(yīng)，在中心導(dǎo)體9的兩端分別插入一個動觸頭10且動觸頭10的內(nèi)螺紋孔16旋入所述的傳動絲桿19的外螺紋部23，所述的絕緣桿22設(shè)有第二錐形齒輪21的一端伸入側(cè)面通道14，第一錐形齒輪20與第二錐形齒輪21嚙合，所述的絕緣桿22另一端與所述的驅(qū)動裝置3連接；在殼體1內(nèi)部導(dǎo)通方向的兩側(cè)上對應(yīng)每個動觸頭10設(shè)置一個靜觸頭11，所述的靜觸頭11的觸頭孔17正對動觸頭10設(shè)置；所述的驅(qū)動裝置3帶動傳動絲桿19轉(zhuǎn)動使兩端夾持在第一彈簧觸指15上動觸頭10進(jìn)行軸向的往復(fù)運(yùn)動，動觸頭10伸出中心導(dǎo)體9后可插入靜觸頭11的觸頭孔17中，實(shí)現(xiàn)兩端靜觸頭11的導(dǎo)通或斷絕。所述的支撐絕緣子5用于支撐所述的中心導(dǎo)體9安裝在殼體1的內(nèi)部。所述的殼體1兩端為盆式絕緣子25，所述的靜觸頭11安裝在盆式絕緣子25。所述的臨時(shí)接地開關(guān)裝置4為一擺桿機(jī)構(gòu)26設(shè)置在殼體1內(nèi)部，通過手動設(shè)置擺桿的位置使所述的中心導(dǎo)體9與殼體1導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)接地操作。所述的絕緣桿22材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。

如圖4所示，gis不停電擴(kuò)建母線方法，包括依次連接的gis一期運(yùn)行母線端口、權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的gis不停電擴(kuò)建母線用功能模塊、第二氣室及安裝在第二氣室上的接地刀閘、第三氣室及設(shè)置在第三氣室的gis二期擴(kuò)建端口，具體的方法步驟如下：

s1.母線正常運(yùn)行時(shí)，第一氣室6、第二氣室、第三氣室內(nèi)充入額定壓力氣體；雙斷口開關(guān)裝置2處于分閘狀態(tài)，臨時(shí)接地開關(guān)裝置4處于分閘狀態(tài)；接地刀閘處于合閘狀態(tài)。

s2.擴(kuò)建對接時(shí)，第一氣室6充入額定壓力氣體；第二氣室內(nèi)氣體降低為安全氣壓；第三氣室內(nèi)氣體回收；對gis二期擴(kuò)建端口進(jìn)行線路對接，對接完成后，通過接地刀閘來進(jìn)行回路試驗(yàn)信號采集。

s3.對擴(kuò)建后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，第二氣室內(nèi)充入額定壓力氣體；確保雙斷口開關(guān)裝置2處于分閘狀態(tài)，臨時(shí)接地開關(guān)裝置4處于合閘狀態(tài)，接地刀閘處于分閘狀態(tài)。

s4.耐壓試驗(yàn)完成后，將雙斷口開關(guān)裝置2合閘，臨時(shí)接地開關(guān)裝置4處于分閘狀態(tài)，接地刀閘處于分閘狀態(tài)；擴(kuò)建完成并正常投入使用。

上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。