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氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的制作方法

文檔序號(hào):7312590閱讀:152來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,特別是,涉及連接在一對(duì)主母線之間的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置。
普通氣體絕緣開(kāi)關(guān)包括三個(gè)氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔。
一個(gè)氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔備有一對(duì)主母線單元和一個(gè)斷路器單元。主母線單元和斷路器單元結(jié)構(gòu)上由隔板分隔,且主母線單元和斷路器單元在其每個(gè)單元中備有高壓絕緣氣體。
在主母線單元或斷路器單元發(fā)生故障時(shí),有必要更換主母線單元或斷路器單元。更換時(shí),能夠在隔板處將主母線單元和斷路器單元隔開(kāi)。但是,當(dāng)主母線單元或斷路器單元更換時(shí),上述隔板的一側(cè)處于大氣壓下,且主母線的電力線一部分處于暴露狀態(tài)。因此,當(dāng)更換斷路器單元時(shí),通過(guò)打開(kāi)斷路器單元的斷路器切斷對(duì)整個(gè)主母線的供電。但是,當(dāng)斷路器打開(kāi)時(shí),也切斷了對(duì)穩(wěn)定主母線的供電,并使氣體絕緣開(kāi)關(guān)的輸電能力下降。例如,美國(guó)專利No.5,453,910提到了這種技術(shù)實(shí)例。
并且,現(xiàn)有技術(shù)的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置往往通過(guò)將包括電纜頭在內(nèi)的多個(gè)裝置封裝于線路側(cè)單元的一個(gè)封閉容器中來(lái)使開(kāi)關(guān)裝置體積最小。有必要使線路側(cè)單元的結(jié)構(gòu)連接到垂直開(kāi)關(guān)的斷路器單元中的斷路器,這種位于線路側(cè)單元之下的獨(dú)特構(gòu)架用來(lái)制作線路側(cè)單元的高位置結(jié)構(gòu)。但是,在這種通過(guò)獨(dú)特構(gòu)架建立起來(lái)的結(jié)構(gòu)中,現(xiàn)場(chǎng)的安裝操作性差是一個(gè)問(wèn)題。例如,日本專利特許公開(kāi)No.1998-75513和日本實(shí)用新型特許公開(kāi)No.1993-60113提到了這種技術(shù)實(shí)例。
本發(fā)明的目的是提供便于檢測(cè)與維護(hù)所含斷路器的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置。
為達(dá)到上述目的,氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置包括連接到兩個(gè)所述主母線單元的斷路器單元,斷路器單元有連接所述主母線單元兩個(gè)電力線的斷路器,且所述斷路器單元有位于從所述斷路器連接到主母線單元之一的電力線上的隔離開(kāi)關(guān)。
且為達(dá)到上述目的,包括斷路器單元和線路側(cè)單元的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括置于所述斷路器單元之下的操作單元和固定在所述操作設(shè)備容器上的用于支撐所述線路側(cè)單元的構(gòu)架,所述構(gòu)架的兩基腳可動(dòng)地設(shè)在所述操作設(shè)備相對(duì)側(cè)上。


圖1是顯示本發(fā)明氣體絕緣開(kāi)關(guān)的頂視布線圖。
圖2是根據(jù)另一實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)的頂視圖。
圖3是根據(jù)另一實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)的頂視圖。
圖4是圖1所示氣體絕緣開(kāi)關(guān)從線A-A′觀察到的側(cè)視圖。
圖5是圖2所示氣體絕緣開(kāi)關(guān)從線B-B′觀察到的側(cè)視圖。
圖6是根據(jù)圖4所示的另一個(gè)實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)側(cè)視圖。
圖7是圖1所示的氣體絕緣開(kāi)關(guān)截面圖,其中母線單元由臨時(shí)母線單元更換。
圖8是顯示“ON”狀態(tài)的圖1,圖2,圖3和圖6隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)實(shí)例截面圖。
圖9是顯示“OFF”狀態(tài)的圖8隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)實(shí)例截面圖。
圖10是顯示“ON”狀態(tài)的圖1,圖2,圖3和圖6隔離開(kāi)關(guān)另一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例截面圖。
圖11是顯示“OFF”狀態(tài)的圖10隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)實(shí)例截面圖。
圖12是顯示“接地”狀態(tài)的圖10隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)實(shí)例截面圖。
圖13是顯示“OFF”狀態(tài)的圖1,圖2,圖3和圖6隔離開(kāi)關(guān)另一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例截面圖。
圖14是顯示“ON”狀態(tài)的圖13隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)實(shí)例截面圖。
圖15是顯示“接地”狀態(tài)的圖13隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)實(shí)例截面圖。
圖16是更詳細(xì)的圖4實(shí)例。
圖17是圖16氣體絕緣開(kāi)關(guān)頂視圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置側(cè)視圖。
圖19是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置側(cè)視圖。
下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是顯示從氣體絕緣開(kāi)關(guān)上部看到的本發(fā)明氣體絕緣開(kāi)關(guān)的布線圖。例如,圖1顯示的氣體絕緣開(kāi)關(guān)包括三個(gè)氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔,而本發(fā)明的氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔用于兩組三相電力線。第一三相電力線192通過(guò)主母線單元101a,101b和101c的內(nèi)側(cè),第二三相電力線194通過(guò)主母線單元102a,102b和102c的內(nèi)側(cè)。三相電力線192,194的電力最終從線路母線單元104a,104b和104c輸出。
氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔182b處于三個(gè)氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔182a,182b和182c之中。氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔182b包括主母線單元101b,主母線單元102b,連接主母線單元101b和主母線單元102b的斷路器單元103b,連接到斷路器單元103b的線路母線單元104b。主母線單元101b由隔板111b,111c和113b分隔。主母線單元102b由隔板112b,112c和114b分隔。斷路器單元103b由隔板113b,114b和115b分隔。斷路器單元103b備有接地開(kāi)關(guān)211b和212b,隔離開(kāi)關(guān)203b和204b及用于線路斷路器的斷路器221b。
主母線單元101b有一個(gè)由隔板111b,111c和113b分離的絕緣氣體部分,其中設(shè)有隔離開(kāi)關(guān)201b及封裝于其中的由隔板111b,111c和113b絕緣支撐的母線192。主母線單元101b經(jīng)膨脹波紋管131b連接到相鄰主母線101b。標(biāo)號(hào)121a表示氣閥,通過(guò)該氣閥充入或從主母線單元101a恢復(fù)絕緣氣體。
主母線單元102b有一個(gè)由隔板112b,112c和114a隔離的絕緣氣體部分,其中設(shè)有隔離開(kāi)關(guān)202b及封裝于其中的由這些隔板絕緣支撐的母線。主母線單元102b經(jīng)膨脹波紋管132b連接到相鄰主母線102b。標(biāo)號(hào)122b表示氣閥,通過(guò)該氣閥充入或從主母線單元102b恢復(fù)絕緣氣體。斷路器單元103b在帶主母線單元101b的連線上有隔離開(kāi)關(guān)203b,且在帶主母線單元102b的連接電力線上有隔離開(kāi)關(guān)204b。氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔182a,182c的組成與氣體絕緣開(kāi)關(guān)間隔182b的相似。
斷路器單元103b有一個(gè)由隔板113b,114b和115b隔離的絕緣氣體部分。主母線單元101a和主母線單元102c連接到斷路器單元103b的一側(cè),線路母線單元104b連接到斷路器單元103b的另一側(cè)。標(biāo)號(hào)123b表示氣閥,通過(guò)該氣閥充入或從主母線單元103b恢復(fù)絕緣氣體。
線路母線單元有一個(gè)由隔板115b和電纜頭233b隔離的絕緣氣體部分,內(nèi)設(shè)隔離開(kāi)關(guān)205b,線路接地開(kāi)關(guān)213b,用于儀表的電流互感器231b,及設(shè)在連接斷路器單元221b的線路上的避雷器232b。電流互感器234a設(shè)在從線路母線單元104b經(jīng)電纜頭233b向外伸展的線路上。標(biāo)號(hào)124b表示氣閥,通過(guò)該氣閥充入或從主母線單元104b恢復(fù)絕緣氣體。
在斷路器單元103b沒(méi)有隔離開(kāi)關(guān)203b和204b的現(xiàn)有技術(shù)氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置中,會(huì)出現(xiàn)麻煩。下面說(shuō)明出現(xiàn)故障時(shí)的操作和現(xiàn)有技術(shù)。
這里,假設(shè)故障發(fā)生在主母線單元101b中;根據(jù)繼電保護(hù)動(dòng)作順序由斷路器動(dòng)作切除故障;及主母線單元101a,101b,101c,…,101n通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)互相隔離處于斷電狀態(tài)。
當(dāng)主母線101b發(fā)生故障時(shí),隔離開(kāi)關(guān)201a,201b,201c,…,201n被打開(kāi)。這里由于氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置為雙母線型,經(jīng)主母線單元102a,102b,102c,…,102n,斷路器單元103a,103b,103c,…,103n,及線路母線單元104a,104b,104c,…,104n向各自電路供電。
為恢復(fù)氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,需要更換和修復(fù)故障的主母線單元101b。首先,恢復(fù)主母線單元101b和經(jīng)膨脹波紋管131c連接的主母線單元101c的每一個(gè)中已變化的絕緣氣體。同樣恢復(fù)連接到這些母線單元的斷路器單元103b和103c的每一個(gè)中充入的絕緣氣體或絕緣氣體壓力減到約為大氣壓。
母線單元和斷路器單元之間的隔板113和114的每一個(gè)具有固定在母線單元側(cè)和斷路器單元側(cè)的結(jié)構(gòu)。因此,單元之一可由隔板隔離。然而,由于氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置通常工作狀態(tài)中的絕緣氣體壓力高,為保證上述的穩(wěn)定性,每一個(gè)斷路器單元103b和103c中的絕緣氣體被恢復(fù)或絕緣氣體壓力減到約為大氣壓力。
斷路器單元103b和103c中,降低絕緣氣體壓力以處理故障,由于絕緣性能低于正常工作狀態(tài)時(shí)的絕緣性能,由外部沖擊過(guò)電壓或空氣中電火花短路或由于斷路器單元103b和103c端部充電部分暴露引起的電擊,有可能發(fā)生絕緣擊穿。為此,在絕緣氣體恢復(fù)或絕緣氣體壓力降低之前,斷開(kāi)斷路器221b和221c及隔離開(kāi)關(guān)201b,201c,205b和205c,而接地開(kāi)關(guān)211b,211c,212b和212c閉合。這就意味著兩個(gè)電路中斷供電,特別是其中之一為正常相鄰電路。
完成了中斷供電工作之后,絕緣氣體被恢復(fù)或氣壓減到大約大氣壓,然后用固定在斷路器單元103b側(cè)的隔板113b壓縮波紋管131b和131c以隔離導(dǎo)體,這樣故障的主母線單元101b被切除。此后,用臨時(shí)主母線單元101z,臨時(shí)恢復(fù)主母線單元101b,或再次裝配已被修復(fù)的主母線單元101b。這樣就完成了故障主母線單元101b的恢復(fù)。
上述方法存在一個(gè)問(wèn)題,即為恢復(fù)故障主母線單元必須中斷相鄰的正常電路的供電。根據(jù)本實(shí)施例,為解決這個(gè)問(wèn)題,提供了如圖1所示的結(jié)構(gòu),其中在主母線和斷路器之間的線路上為斷路器設(shè)有隔離開(kāi)關(guān)203a,203b,203c,204a,204b和204c,使隔離開(kāi)關(guān)置于相關(guān)的斷路器單元中。
按照具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例,當(dāng)發(fā)生上述故障時(shí),在斷路器單元103c中,斷開(kāi)斷路器的隔離開(kāi)關(guān)203c,而不是斷開(kāi)斷路器221c和隔離開(kāi)關(guān)201c和205c,這樣斷路器單元103c中的充電部分不會(huì)暴露在空氣中。這樣即使在恢復(fù)工作期間,仍能向相鄰電路供電。另外,完成切除主母線單元101b后,固定隔板113b并安裝端部保護(hù)蓋,此時(shí)如果消除由于氣壓引起的隔板113b爆裂的擔(dān)憂,通過(guò)斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)203b和接地開(kāi)關(guān)211b和212b及閉合隔離開(kāi)關(guān)202b,204b和205b及斷路器221b,可在恢復(fù)主母線單元101b之前重新啟動(dòng)對(duì)故障電路的供電。
因此,這就可能使依賴故障部分恢復(fù)的供電中斷部分?jǐn)?shù)量最小,并能在臨時(shí)恢復(fù)后將正常電路的供電能力恢復(fù)到可與故障發(fā)生前的供電能力相比的程度。從母線結(jié)構(gòu)對(duì)稱性可明顯看出,用于處理主母線單元102b故障的措施同樣可用于處理發(fā)生在主母線單元101b的故障。
下面描述處理發(fā)生在斷路器單元的故障的方法。這里,假設(shè)故障發(fā)生在斷路器單元103b;根據(jù)繼電保護(hù)動(dòng)作順序已通過(guò)斷路器動(dòng)作切除故障;斷路器單元103b已由隔離開(kāi)關(guān)201b和202b切斷處于供電中斷狀態(tài)。
當(dāng)在斷路器單元103b發(fā)生故障時(shí),線路母線單元104b也處于供電中斷狀態(tài)。經(jīng)正常斷路器單元103a,103c,…,103n和正常線路母線單元104a,104c,…,104n從主母線單元101a,101b,101c,…,101n和主母線單元102a,102b,102c,…,102n完成向各自電路供電。
為恢復(fù)氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,需要更換和修復(fù)故障的斷路器單元103b,為此,首先需要恢復(fù)充入到斷路器單元103b和主母線單元101b,102b和連接到斷路器單元103b的線路母線單元104b的每一個(gè)中的絕緣氣體或降低絕緣氣體壓力至約為大氣壓。
更具體的講,為切除斷路器單元103b,需要切除線路母線單元104b,另外由于主母線單元101a,101b,101c,…,101n或主母線單元102a,102b,102c,…,102n即使在更換故障單元情況下必須以額定氣壓處于可動(dòng)作狀態(tài),所以主母線單元101b或主母線單元102b必須更換為臨時(shí)主母線單元101z。
在以下描述中,假設(shè)主母線單元101b更換為臨時(shí)母線單元101z。對(duì)于斷路器單元103a,103b,103c沒(méi)有隔離開(kāi)關(guān)203a,203b,203c,204a,204b和204c的現(xiàn)有技術(shù)氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,主母線單元中的隔離開(kāi)關(guān)201a,201b,210c,…,201n被斷開(kāi)使主母線單元斷電。然后,在包括將被更換和修復(fù)的斷路器單元103b的電路中,斷路器221b和隔離開(kāi)關(guān)203b和205b斷開(kāi),接地開(kāi)關(guān)211b,212b和213b閉合,然后充入到主母線單元101b和經(jīng)膨脹波紋管131c連接的主母線單元101c的每一個(gè)中的絕緣氣體被恢復(fù)。充入到斷路器單元103b和線路母線單元104b每一個(gè)中的絕緣氣體也被恢復(fù)。
此時(shí),相鄰電路的斷路器103c的端部分經(jīng)暴露在空氣中的充電部分存在空氣中電火花短路和/或電擊的隱患,為處理這種隱患,斷路器221c和隔離開(kāi)關(guān)202c和205c斷開(kāi),接地開(kāi)關(guān)211c和212c閉合,這樣甚至正常的相鄰電路也被斷電。
完成斷電工作后,壓縮波紋管131b和131c以斷開(kāi)導(dǎo)體,主母線單元101b被切除且更換為臨時(shí)主母線單元101z。與主母線單元101相比,臨時(shí)主母線單元101z沒(méi)有連接到斷路器單元的支路。完成更換為臨時(shí)主母線單元101z后,絕緣氣體再次充入到臨時(shí)主母線單元101z和主母線單元101c的每一個(gè)中直至升到額定氣壓,隔離開(kāi)關(guān)201a,201c,…,201n閉合,使主母線單元恢復(fù)到充電狀態(tài)。此后,接地開(kāi)關(guān)211c和212c斷開(kāi),斷路器221c和隔離開(kāi)關(guān)205c閉合,以恢復(fù)主母線單元更換期間斷電的正常電路。
其次,為將斷路器單元103b與主母線單元102b隔離,主母線單元的隔離開(kāi)關(guān)202a,202b,202c,…,202n打開(kāi),使主母線單元處于斷電。
這里,母線單元和斷路器單元之間的隔板113和114的每一個(gè)具有固定在母線單元和斷路器單元的結(jié)構(gòu),因此,母線單元或斷路器單元可與隔板隔離。但是,由于正常工作狀態(tài)的絕緣氣體開(kāi)關(guān)裝置中的絕緣氣體壓力高,所以為保證安全,恢復(fù)母線B單元102b中的絕緣氣體或降低絕緣氣體壓力至約為大氣壓。
在主母線單元102b中,降低絕緣氣體壓力以對(duì)付故障發(fā)生,但是由于主母線單元102b的絕緣性能低于正常工作狀態(tài)下的絕緣性能,可能發(fā)生由于外部沖擊過(guò)電壓引起絕緣擊穿,因此,主母線單元被置于斷電。完成了斷電工作后,恢復(fù)絕緣氣體以降低氣壓至約為大氣壓,以此順序利用固定在主母線單元102b側(cè)的隔板114b切除線路母線單元104b和斷路器單元103b。
完成恢復(fù)主母線單元102b如下即,象主母線單元101b那樣主母線單元102b更換為臨時(shí)主母線單元101z或保護(hù)蓋固定到被連接到斷路器單元103b的、主母線單元102b的支路端部以消除隔板114b爆裂或電擊隱患;絕緣氣體再次充入到主母線單元102b中直至升到額定氣壓;隔離開(kāi)關(guān)202a,202c,…,202n閉合,使主母線單元恢復(fù)到充電狀態(tài)。
在上述方法中,存在甚至相鄰的正常電路被置于斷電的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題,本實(shí)施例提供了上述結(jié)構(gòu)。根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例,當(dāng)在斷路器單元103b發(fā)生上述故障時(shí),隔離開(kāi)關(guān)203c斷開(kāi),而不是斷開(kāi)斷路器221c和斷路器單元103c中的隔離開(kāi)關(guān)201c和205c,這樣防止了斷路器單元103c中的充電部分暴露在空氣中。利用這種結(jié)構(gòu),即使在恢復(fù)工作期間仍可向相鄰電路供電,另外完成主母線單元101b更換后,通過(guò)閉合隔離開(kāi)關(guān)210a,201b,201c,…,201n可以重新啟動(dòng)主母線單元運(yùn)行。
圖2是顯示根據(jù)第二實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的連接圖。
在此實(shí)施例中,在主母線單元101b的母線與斷路器221b之間的線路中為斷路器設(shè)有隔離開(kāi)關(guān)203b。在此情況下,僅當(dāng)故障發(fā)生在主母線單元101a,101b,101c,…,101n和斷路器單元103a,103b,103c,…,103n中之一時(shí),上述故障恢復(fù)時(shí)的正常電路斷電可避免。其他結(jié)構(gòu)與前面實(shí)施例的相同。
通過(guò)為每一個(gè)電路加兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān),前面的實(shí)施例存在三個(gè)單元之一可能發(fā)生故障的影響,即主母線單元101b,母線單元102b,及斷路器221b;而通過(guò)為每一個(gè)電路加一個(gè)隔離開(kāi)關(guān),本實(shí)施例存在兩種單元之一可能發(fā)生故障的影響,即主母線101b或102b,及斷路器221b。換句話說(shuō),根據(jù)本實(shí)施例,通過(guò)加數(shù)量比前面實(shí)施例加的斷路器數(shù)量少的設(shè)備來(lái)獲得相當(dāng)理想的效果。
圖3是顯示根據(jù)第三實(shí)施例的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的連接圖。在此實(shí)施例中,通過(guò)提供隔板116b在主母線單元101b和斷路器單元103b之間形成一個(gè)新的絕緣氣體部分,通過(guò)提供隔板117b在主母線單元102b和斷路器單元103b之間形成一個(gè)新的絕緣氣體部分,分別在絕緣氣體部分前后布置斷路器的隔離開(kāi)關(guān)201b和202b。其他結(jié)構(gòu)與前面實(shí)施例的相同。
由于要切斷如短路電流或接地電流這樣的大電流,斷路器221b要經(jīng)常檢查或被更換。而由于每一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)203b和204幾乎不切斷電流而幾乎不損耗。
因此,斷路器單元103的重復(fù)維護(hù)次數(shù)比每一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)203b和204的維護(hù)次數(shù)多。從這個(gè)意義上說(shuō),根據(jù)本實(shí)施例,取決于斷路器單元103的維護(hù)。獨(dú)立于斷路器單元103b制成的隔離開(kāi)關(guān)203b和204b無(wú)需進(jìn)行氣體恢復(fù)和暴露到大氣中,這樣能夠增強(qiáng)氣體絕緣開(kāi)關(guān)的可靠性。
圖4是顯示布置結(jié)構(gòu)和圖1所示的從線A-A’觀察到的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。在氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置中,斷路器單元103b被布置在操作設(shè)備504的上部,控制設(shè)備設(shè)置于操作設(shè)備中。垂直方向堆疊的主母線單元101b和102b連接到斷路器單元103b的一側(cè),而線路母線單元連接到斷路器單元103b的另一側(cè)。
根據(jù)本實(shí)施例,在斷路器單元103b中,斷路器的隔離開(kāi)關(guān)203b和204b被布置在相對(duì)于斷路器221b的主母線單元側(cè),斷路器的接地開(kāi)關(guān)211b和212b被布置在相對(duì)于斷路器221b的線路母線側(cè)。利用這種布置,可優(yōu)化斷路器單元中的元件布置,即有效地將元件設(shè)于斷路器單元中,因此使斷路器單元最小。
圖5是顯示布置結(jié)構(gòu)和圖2所示氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的截面圖。在此實(shí)施例中,斷路器的隔離開(kāi)關(guān)203b設(shè)在主母線單元101b和斷路器221b之間的線上,接地開(kāi)關(guān)211b布置在前面實(shí)施例中放置斷路器隔離開(kāi)關(guān)204b的位置。
利用這種布置,增加了斷路器接地開(kāi)關(guān)211b布置的自由度,因此進(jìn)一步優(yōu)化了斷路器中元件的布置結(jié)構(gòu)。
圖6是圖4所示的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的變形。在該實(shí)施例中,構(gòu)成斷路器隔離開(kāi)關(guān)203b以便另外顯示斷路器接地開(kāi)關(guān)211b的功能。利用這種結(jié)構(gòu),可減少設(shè)于斷路器單元中的元件數(shù),而保持與圖4所示實(shí)施例相同的總功能,因此使斷路器單元最小。
圖7顯示氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的結(jié)構(gòu),其中圖1所示的實(shí)施例中在更換主母線單元101b時(shí),主母線單元101b更換為臨時(shí)主母線單元101z。由于臨時(shí)主母線單元101z獨(dú)立于斷路器單元103b,因此可更換連接到母線的斷路器單元103b而通過(guò)使用臨時(shí)主母線單元101z使母線保持正常工作,因此避免了電站的供電中斷。
圖8和圖9顯示上述斷路器隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)實(shí)例,其中圖8顯示“ON”狀態(tài),圖9顯示“OFF”狀態(tài)。
在此實(shí)施例中的斷路器的隔離開(kāi)關(guān)包括由隔板405支撐的可動(dòng)側(cè)導(dǎo)體401,固定側(cè)導(dǎo)體402,可動(dòng)電極403,絕緣棒406,及操作桿407。
可動(dòng)側(cè)導(dǎo)體401的引導(dǎo)端有一通孔,通過(guò)該通孔可動(dòng)電極403可在垂直方向移動(dòng)??蓜?dòng)電極403與絕緣棒406耦合,該絕緣棒依次連到操作桿407。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿407,絕緣棒406可在垂直方向移動(dòng)。固定側(cè)導(dǎo)體402的引導(dǎo)端有一個(gè)耦合點(diǎn),可動(dòng)電極403可安裝其中。操作桿407連接到外部操作機(jī)構(gòu)。
如上所述,當(dāng)氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置中需要作單元更換工作時(shí),使用斷路器的隔離開(kāi)關(guān),使隔離開(kāi)關(guān)具有聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)從而通常在電站正常運(yùn)行中不動(dòng)作。且斷路器隔離開(kāi)關(guān)操作力小。因此,可手動(dòng)操作斷路器隔離開(kāi)關(guān),或通過(guò)用電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力或彈簧的偏置力作驅(qū)動(dòng)力的操作機(jī)構(gòu)來(lái)操作斷路器隔離開(kāi)關(guān)。
圖10至12顯示斷路器隔離開(kāi)關(guān)的另一結(jié)構(gòu)例。該實(shí)施例中的斷路器隔離開(kāi)關(guān)具有隔離和接地功能。為了取得上述兩種功能,可動(dòng)電極403呈圓形地連接可動(dòng)側(cè)導(dǎo)體401,且接地導(dǎo)體404設(shè)在罐部分上。
一旦電站正常運(yùn)行,如圖10所示,可動(dòng)電極403接觸固定側(cè)導(dǎo)體402,進(jìn)入“ON”狀態(tài)。需要作單元更換工作時(shí),可動(dòng)電極403旋轉(zhuǎn)進(jìn)入圖11所示的“OFF”狀態(tài),并且可動(dòng)電極403進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)開(kāi)始接觸接地導(dǎo)體404,如圖12所示。即,進(jìn)入“接地”狀態(tài)。應(yīng)注意,該實(shí)施例中的斷路器隔離開(kāi)關(guān)可構(gòu)造成具有前面實(shí)施例中所述的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)并以與前面實(shí)施例中相同的方式動(dòng)作。
圖13至15顯示斷路器隔離開(kāi)關(guān)的再一結(jié)構(gòu)例。該實(shí)施例中的斷路器隔離開(kāi)關(guān)也具有隔離功能和接地功能,其結(jié)構(gòu)使可動(dòng)電極403和固定側(cè)導(dǎo)體402均接地。更具體地說(shuō),可動(dòng)側(cè)導(dǎo)體401具有圓柱形孔,可動(dòng)電極403可用如柱塞的方式插入該孔。
固定側(cè)導(dǎo)體402在面對(duì)可動(dòng)側(cè)導(dǎo)體401的圓柱孔部分具有通孔??蓜?dòng)電極403通過(guò)固定側(cè)導(dǎo)體402的通孔連接到絕緣棒406。絕緣棒406連接操作桿407,使得通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿407而在垂直方向可移動(dòng)。
電站正常運(yùn)行時(shí),如圖13所示,可動(dòng)電極403插入固定側(cè)導(dǎo)體402的通孔,進(jìn)入“ON”狀態(tài)。需要作單元更換工作時(shí),可動(dòng)電極403移動(dòng)插入可動(dòng)側(cè)導(dǎo)體401的圓柱孔中,如圖13所示,進(jìn)入“OFF”狀態(tài)??蓜?dòng)電極403下移至低于圖13所示狀態(tài)的位置從而開(kāi)始接觸接地導(dǎo)體404,如圖15所示,進(jìn)入“接地”狀態(tài)。此時(shí),可動(dòng)電極403接觸三點(diǎn),即,可動(dòng)側(cè)導(dǎo)體401、固定側(cè)導(dǎo)體402和接地導(dǎo)體404。換言之,在可動(dòng)電極403的接地位置,可動(dòng)側(cè)導(dǎo)體401和固定側(cè)導(dǎo)體402均可接地。應(yīng)注意,該實(shí)施例中的斷路器隔離開(kāi)關(guān)可構(gòu)造成具有前面實(shí)施例中所述的聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)并以與前面實(shí)施例中相同的方式動(dòng)作。
按照本發(fā)明的氣體絕緣開(kāi)關(guān),多個(gè)隔離開(kāi)關(guān)設(shè)在連接母線單元與斷路器的線路上,使多個(gè)隔離開(kāi)關(guān)置于母線單元和斷路器單元兩者中或第一和第二絕緣氣體部分兩者中。因此,氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置中出現(xiàn)故障且需要作單元更換工作時(shí),只將含有故障單元的電路變成供電中斷,即沒(méi)有將正常電路變成供電中斷,就可更換故障單元。結(jié)果,本發(fā)明使氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置能檢查并修理故障部分同時(shí)使供電中斷單元部分最小化,并使氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù),通過(guò)使用非故障部分使供電能力可與出現(xiàn)故障前相比。
利用圖16至19,說(shuō)明更詳細(xì)的一個(gè)實(shí)際例子。
圖16和17是圖4的更詳細(xì)實(shí)例。如圖16和17所示,本實(shí)施例中的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置包括主母線單元101b和102b,斷路器單元103b,以及線路母線單元104b。兩主母線單元101b、102b于垂直方向設(shè)在斷路器單元103b的一側(cè)上,線路母線單元104b連接到斷路器單元103b的另一側(cè)。操作設(shè)備504位于斷路器單元103b下而控制盒505位于操作設(shè)備504的一側(cè)上。
下面說(shuō)明主母線單元101b和102b的結(jié)構(gòu)。主母線單元101b中,三相電力線192a,192b和192c位于各自等腰三角形的頂端。主母線單元101b和102b通過(guò)組合在母線導(dǎo)體192a,192b和192c的軸方向伸展的第一圓柱容器部分和垂直于第一圓柱容器部分方向伸展的第二圓柱容器部分形成。上下電力線192a和192b在主母線單元101b中心線上的垂直方向布置,而電力線192c布置在斷路器單元103b側(cè)。主母線單元101b和102b的圓柱容器部分的兩端設(shè)有法蘭,而膨脹波紋管131和132連接到圓柱容器部分的一端。
電力線192a,192b和192c的支導(dǎo)體592a,592b和592c在主母線單元101b圓柱容器部分中心線部分垂直方向排成一行。隔離開(kāi)關(guān)201b的可動(dòng)電極513設(shè)置在支導(dǎo)體592a,592b和592c的每個(gè)的中心部分。通過(guò)置于兩個(gè)母線容器之間的操作設(shè)備509,可動(dòng)電極513被驅(qū)動(dòng)在每個(gè)支導(dǎo)體592a,592b和592c中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。固定電極512經(jīng)導(dǎo)體511固定在設(shè)在主母線單元101b和斷路器單元103b之間的絕緣隔板113b??蓜?dòng)電極513和固定電極512構(gòu)成隔離開(kāi)關(guān)。絕緣隔板113b,114b設(shè)置在每個(gè)上下主母線單元101b、102b和斷路器單元103之間以保持氣密度,而導(dǎo)體連接部分514在絕緣隔板113b中心線部分的水平方向上排成一行。導(dǎo)體連接部分514連到主母線單元101b的導(dǎo)體511。
下面描述斷路器單元103b的結(jié)構(gòu)。斷路器單元103b的容器由在垂直方向具有軸線的圓柱容器部分516a,及在圓柱容器部分516a上側(cè)水平方向兩側(cè)上形成的第一水平圓柱容器部分和在圓柱容器部分516a下側(cè)水平方向中主母線單元上形成的第二水平圓柱容器部分16b組成。三相斷路器221b在母線導(dǎo)體192的垂直方向置于圓柱容器部分516b的中心線部分。
設(shè)在上絕緣隔板113b上的導(dǎo)體連接部分514經(jīng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體518連接到設(shè)在下絕緣隔板114b上的導(dǎo)體連接部分515,往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體515的下側(cè)經(jīng)導(dǎo)體524連接到斷路器221b斷開(kāi)部分下側(cè)。
設(shè)在往復(fù)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體518下部的接地設(shè)備的固定電極519允許與由設(shè)在斷路器單元103b容器外側(cè)的操作設(shè)備(未示出)驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)電極接觸或分離。
連接導(dǎo)體523設(shè)在斷路器221b的上部。連接導(dǎo)體523連接到布置在斷路器103b和線路母線單元104b之間絕緣隔板115b上橫切方向排成行的連接導(dǎo)體部分522。支部分設(shè)在斷路器部分側(cè)面上的連接導(dǎo)體523上,接地設(shè)備的固定電極523設(shè)置在支部分的端部。由設(shè)在斷路器單元103b容器外側(cè)的操作設(shè)備(未示出)驅(qū)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)電極允許與固定電極523接觸或分離。
在三個(gè)斷路器221b中,中間的斷路器221b布置在連接設(shè)在絕緣隔板113b上的中心導(dǎo)體連接部分514與設(shè)在絕緣隔板115b上中心導(dǎo)體連接部分522的直線上;位于中間斷路器221b兩側(cè)的側(cè)斷路器221b為保證絕緣距離從相互連接相關(guān)的導(dǎo)體連接部分514和523的直線向外偏離。因此,在斷路器221b的每一側(cè),導(dǎo)體524的連接方向朝外。斷路器221b形成為圓柱形,然而,斷路器221b的平面在布置方向拉平,以減小斷路器221b在布置方向的寬度。斷路器221b上部連到布置在設(shè)置于斷路器103b和線路母線單元104b之間的絕緣隔板115b上水平方向排成行的導(dǎo)體連接部分522。
下面將描述線路母線單元104b的結(jié)構(gòu)。線路母線單元104b的容器由垂直方向延伸的圓柱容器部分525b和圓柱部分525b上部水平方向形成的圓柱容器部分562組成。導(dǎo)體526連接到設(shè)在絕緣隔板115b上的導(dǎo)體連接部分522,通過(guò)設(shè)在線路母線單元104b容器外側(cè)的操作設(shè)備(未示出)在垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)電極528設(shè)在導(dǎo)體526的中央部分??蓜?dòng)電極528可與固定電極529接觸或分離。這些可動(dòng)電極528和固定電極529構(gòu)成隔離開(kāi)關(guān)205b。固定電極固定在直接固定在電纜頭530上的導(dǎo)體531上。電纜頭530在相對(duì)斷路器單元103b側(cè)置于圓柱容器部分的下部。避雷器232b置于斷路器單元103b側(cè)上的電纜頭530旁邊,儀用互感器533置于電纜頭530上方。電纜頭530和避雷器232b連到同一導(dǎo)體531。接地設(shè)備的固定電極534設(shè)在導(dǎo)體531上,由設(shè)置于線路母線單元104b容器外側(cè)的操作設(shè)備635驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)電極可與固定電極534接觸或分離。儀用互感器533允許經(jīng)分離裝置536與導(dǎo)體531接觸或分離。
線路母線單元104b固定其上的構(gòu)架537置于線路母線單元104b之下。底盤538設(shè)在線路母線單元104b容器下部,連接到電纜540的電纜頭530的連接部分233b經(jīng)密封部分從底盤538抽出,電流互感器234b固定到電纜540。
圖17是氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的頂視圖。如圖16所示,線路母線單元104b中的三相避雷器232b和三相電纜頭530基本上沿圓柱容器部分525b的同心圓布置,其中三相電纜頭530定位在斷路器單元103b的相對(duì)側(cè),三相避雷器232b位于斷路器單元103b側(cè)。利用這種布置,改進(jìn)了裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)電流互感器234b安裝中的可操作性。隔離開(kāi)關(guān)205b排成行,且位于基本上與置于等腰三角形頂端的三相避雷器232b的遠(yuǎn)離斷路器單元103b的兩相避雷器232b位置相同的位置。在這種方式中,三相電纜頭530和三相避雷器232b置于同心圓中,這樣可使線路母線單元104b的圓柱容器部分525b的外徑減小。另外,由于電纜頭530和避雷器232b置于圓柱容器部分525b下部,且至少兩相電纜頭530緊靠關(guān)聯(lián)的兩相避雷器232b,可降低避雷器232b的承受電壓率,并因此延長(zhǎng)了避雷器232b的使用壽命。
監(jiān)視器566固定在用于容納線路母線單元104b下的斷路器103b的操作設(shè)備504的盒子的側(cè)面上。從避雷器232b下部抽出的接地線543連接到監(jiān)視器566。由于接地線543從避雷器232b下部抽出,可縮短每一接地線543的長(zhǎng)度,并因此使疊加在避雷器232b動(dòng)作電位上的電位減小。結(jié)果,可在動(dòng)作電位精確動(dòng)作避雷器232b。
下面,解釋線路母線單元104b的固定構(gòu)件。線路母線單元104b如下固定地支撐。即,線路母線單元104b經(jīng)為保持氣密度而設(shè)的絕緣隔板115b固定地連接到帶螺栓的斷路器單元103b。固定斷路器單元103b,使設(shè)在容器516a下端的法蘭通過(guò)固定在地上的斷路器操作設(shè)備504盒子上的螺栓固定。另一方面,構(gòu)架537設(shè)在線路母線單元104b下,構(gòu)架由平行于線路母線單元104b底盤538的部分和在垂直方向伸展的部分組成。形成L形構(gòu)架537上述部分之一固定在線路母線單元104b容器525b的底盤538上,而其他部分用螺栓固定在操作設(shè)備540的盒子上。底盤538由有方形的平盤構(gòu)成。通孔設(shè)在底盤538的四個(gè)角上,在對(duì)應(yīng)底盤538上述的通孔的位置,在構(gòu)架537設(shè)有孔。底盤538用雙頭螺栓544通過(guò)底盤538和構(gòu)架537中形成的孔固定在構(gòu)架537上。兩基腳545在相對(duì)斷路器單元103b側(cè)的位置固定在構(gòu)架537上。應(yīng)注意,構(gòu)架537的形狀和固定位置不局限于圖1所示的那些,而是可以修改,例如,如圖18和19所示。這就是說(shuō),矩形或L形構(gòu)架537一端可固定在操作設(shè)備504的盒子的側(cè)面。
在這種方式中,線路母線單元104b由固定在操作設(shè)備504盒子上的斷路器單元103b和固定在操作設(shè)備504盒子上的構(gòu)架537支撐。由于線路母線單元104b如上所述固定支撐,在安裝電流互感器234b和類似物情況下,可將兩基腳移去。
通過(guò)使氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置最小化,在工廠裝配后用拖車將裝置運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)。然而,在這種情況下,裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),需要完成電纜540與電纜連接部分233b的連接及電流互感器234b固定到電纜540的工作。根據(jù)本實(shí)施例,在進(jìn)行這種安裝工作時(shí),基腳545可移去,這樣可改善大電流互感器234b安裝中的可操作性。
另外,由于構(gòu)架固定在操作設(shè)備的盒子上,氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置可整體安裝。因此,通過(guò)在操作設(shè)備盒子中設(shè)置千斤頂孔,承載基座可利用千斤頂孔整體移開(kāi)或安裝。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,由于線路母線單元的基腳可移開(kāi),由此電流互感器可方便地安裝,可改善氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置安裝中的可操作性。
權(quán)利要求
1.一種氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,具有包括電力線的主母線單元,所述裝置包括連接到兩個(gè)所述主母線單元的斷路器單元,所述斷路器單元具有連接所述主母線單元的兩條電力線的斷路器,以及所述斷路器單元具有位于從所述斷路器連接到主母線單元之一的電力線上的隔離開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括所述斷路器單元有兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān),它們位于從所述斷路器連接到兩個(gè)主母線單元的每一根電力線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括所述斷路器單元在所述主母線單元和斷路器之間有一個(gè)隔板,以及所述斷路器單元在所述斷路器單元內(nèi)側(cè)有絕緣氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括所述斷路器單元在所述隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間有隔板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括所述電力線由三相電力線組成。
6.一種氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,具有包括電力線的主母線單元,所述裝置包括連接到兩個(gè)所述主母線單元的斷路器單元,所述斷路器單元具有連接所述主母線單元的兩條電力線的斷路器,以及由此切斷在所述主母線單元之一的所述電力線與所述斷路器單元中的所述斷路器之間的電力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括由此切斷在兩個(gè)所述主母線單元的所述電力線與所述斷路器單元中的所述斷路器之間的電力。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括由此絕緣氣體保持在所述斷路器單元中。
9.一種氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,具有包括電力線的主母線單元、包括電力線的線路側(cè)單元和位于所述主母線單元和所述線路側(cè)單元之間的斷路器單元,包括位于所述斷路器單元中的用于切換主母線單元的所述電力線和線路側(cè)單元的所述電力線的電路斷開(kāi)裝置,以及用于隔離主母線單元的所述電力線和所述斷路器單元中的所述電路斷開(kāi)裝置的電路隔離裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括所述斷路器單元連接到兩個(gè)所述主母線單元,而所述電路連接裝置連接所述電路斷開(kāi)裝置和所述兩個(gè)主母線單元的每根電力線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括用于保持絕緣氣體在所述斷路器單元中的絕緣氣體保持裝置。
12.一種氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的維修方法,所述裝置具有包括電力線的兩個(gè)主母線單元和包括連接所述電力線的斷路器的斷路器單元,所述斷路器單元具有位于電力線上的隔離開(kāi)關(guān),所述電力線從所述斷路器連接到主母線單元之一,所述方法包括斷開(kāi)所述隔離開(kāi)關(guān),以及改變包括電力線的所述主母線單元,所述電力線連接所述斷開(kāi)的隔離開(kāi)關(guān);以及閉合所述斷開(kāi)的隔離開(kāi)關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的用于氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的維修方法,包括所述主母線單元切除后,保護(hù)蓋連接所述斷路器單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的用于氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置的維修方法,包括所述主母線單元有絕緣氣體,及斷開(kāi)所述隔離開(kāi)關(guān)后,減少所述絕緣氣體。
15.包括斷路器單元和線路側(cè)單元的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括置于所述斷路器單元下的操作設(shè)備,及固定在所述操作設(shè)備容器上用于支撐所述線路側(cè)單元的構(gòu)架,以及可動(dòng)設(shè)置的、相對(duì)所述操作設(shè)備的一側(cè)的所述構(gòu)架的兩基腳。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括固定在所述操作設(shè)備的所述容器上的具有矩形的所述構(gòu)架。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括固定在所述操作設(shè)備的所述容器上的具有L形基腳的所述構(gòu)架。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,包括位于所述斷路器單元和所述線路側(cè)單元之間的絕緣隔板。
全文摘要
本發(fā)明的氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置,多個(gè)隔離開(kāi)關(guān)設(shè)置在連接母線與斷路器的線上,使隔離開(kāi)關(guān)設(shè)置在主母線單元,斷路器單元兩者中或第一與第二絕緣氣體部分兩者中。因此,當(dāng)在氣體絕緣開(kāi)關(guān)裝置中發(fā)生故障且必須更換單元時(shí),只要將含有故障單元的電路置于供電中斷,即無(wú)需中斷正常電路單元的供電,即可更換故障單元。
文檔編號(hào)H02B13/065GK1244058SQ9911190
公開(kāi)日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月31日
發(fā)明者津津樂(lè)佳一, 高橋和彥, 木田順三, 矢吹實(shí), 渡邊康人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所
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