專利名稱：雙斷路器dcb型高壓組合電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高壓電器技術(shù)領(lǐng)域，確切地說(shuō)它是一種雙斷路器型(DCB)型戶外氣體絕緣金屬封閉式組合電器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，高壓組合開關(guān)電器乃至特高壓組合開關(guān)電器的運(yùn)行與制造存在的三個(gè)難題。首先，是關(guān)于間隔線路側(cè)隔離開關(guān)開合小電流能力(電容電流、電感電流)，如何才能滿足實(shí)際要求。隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，同桿并架的線路越來(lái)越多，電網(wǎng)運(yùn)行操作對(duì)隔離開關(guān)、接地開關(guān)切合感應(yīng)電流的要求越來(lái)越高，IEC、國(guó)家、行業(yè)對(duì)此制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在的問(wèn)題是，按照已有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的相關(guān)試驗(yàn)，滿足不了實(shí)際的需要，要么感應(yīng)電壓低于實(shí)際需求，要么感應(yīng)電流小于實(shí)際需求。產(chǎn)生問(wèn)題的原因之一是:標(biāo)準(zhǔn)制定只考慮了同桿并架同電壓的線路，而實(shí)際上更多的是同桿并架不同電壓的線路。這種同桿并架的線路，低電壓等級(jí)的隔離開關(guān)、接地開關(guān)需要切合的感應(yīng)電壓、電流，都比高電壓的高，與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)恰恰不同。其次，是關(guān)于隔離開關(guān)母線轉(zhuǎn)換電流能力的提高。在我國(guó)，252kV GIS隔離開關(guān)開合母線轉(zhuǎn)換電流能力的型式試驗(yàn)中，一般轉(zhuǎn)換電壓按IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行型式試驗(yàn)，而IEC標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的:252kV組合電器母線轉(zhuǎn)換電壓為20V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上述電網(wǎng)工程的100V要求；在實(shí)際運(yùn)行中，由于母聯(lián)開關(guān)有可能由于故障而非全項(xiàng)運(yùn)行，因此對(duì)母線轉(zhuǎn)換電壓的計(jì)算與設(shè)想，不能預(yù)防母線轉(zhuǎn)換操作發(fā)生的事故。最后一個(gè)問(wèn)題是快速接地開關(guān)HSGS (High Speed Grounding Switches)的制造與使用。高壓輸電線路的故障90%以上是單相接地故障，而單相接地故障中約有80%為“瞬時(shí)性”故障。在我國(guó)，330kV、500kV線路大多采用單相重合閘方式消除單相接地故障，來(lái)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供 電的可靠性。單相重合閘的成功與否取決于故障點(diǎn)的潛供電弧能否自熄?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行與試驗(yàn)表明，穩(wěn)態(tài)下潛供電流和恢復(fù)電壓的幅值是潛供電弧自滅的兩個(gè)決定因素；熄滅潛供電弧的方法主要有高壓電抗器中性點(diǎn)接小電抗和使用HSGS (High SpeedGrounding Switches)兩種。前者在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用,后者在日本已建成的UHV系統(tǒng)中已得到使用。對(duì)于那些線路較短，無(wú)須接電抗器限制工頻過(guò)電壓，或雖有電抗器接在母線上，但不是針對(duì)某條線路而設(shè)的情況，無(wú)法使用前者的方法而只能采用后者。HSGS實(shí)際就是一個(gè)由繼電保護(hù)啟動(dòng)的快速開關(guān)，但是，現(xiàn)有的接地隔離開關(guān)均不能滿足上述功能。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的弊端，本實(shí)用新型的目的是提出一種雙斷路器型(DCB)型戶外氣體絕緣金屬封閉式高壓組合電器。本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器，它包括支架、電壓互感器、電流互感器、套管或電纜艙、三工位隔離/接地開關(guān)、斷路器機(jī)構(gòu)、罐體和匯控箱，其中，[0008]所述斷路器結(jié)構(gòu)包括對(duì)稱安裝在罐體內(nèi)的兩臺(tái)斷路器，且兩臺(tái)斷路器的兩個(gè)滅弧室之間設(shè)置有絕緣支撐件，所述兩個(gè)滅弧室為中間帶抽頭式的雙斷口式滅弧室，在抽頭上下兩側(cè)和對(duì)稱安裝的兩臺(tái)斷路器上方分別設(shè)置有第一、第二、第三和第四三工位隔離/接地開關(guān)，其中第一、第二和第三三工位隔離/接地開關(guān)連接裝設(shè)電流互感器的套管或電纜艙，第四三工位隔離/接地開關(guān)連接電壓互感器；所述罐體和匯控箱固裝在支架上，所述匯控箱分別連接控制兩臺(tái)斷路器、四套三工位隔離開關(guān)；所述套管或電纜及罐體內(nèi)充有絕緣氣體做內(nèi)絕緣,所述滅弧室內(nèi)采用絕緣氣體做內(nèi)絕緣。進(jìn)一步地,所述絕緣氣體為sf6。進(jìn)一步地，所述兩臺(tái)斷路器具有各自的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步地,兩個(gè)滅弧室共用一個(gè)罐體。進(jìn)一步地，兩臺(tái)斷路器在靜觸頭的絕緣支撐件處相連接。進(jìn)一步地，四組三工位隔離開關(guān)同在一個(gè)罐體內(nèi)。進(jìn)一步地,所述套管為復(fù)合絕緣套管或瓷質(zhì)絕緣套管。本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器，采用背靠背的兩臺(tái)斷路器，使得變電站設(shè)計(jì)縱向尺寸大為縮小。它采用帶中間抽頭式雙斷口型滅弧室滅弧，復(fù)合絕緣套管或電纜艙安裝在滅弧室兩側(cè)和中間抽頭處，下面安裝三工位隔離開關(guān)，套管或電纜艙下部套裝電流、電壓互感器，套管或電纜及罐體內(nèi)充SF6做內(nèi)絕緣，滅弧室與罐體間采用SF6氣體做內(nèi)絕緣，斷路器配彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，三工位隔離開關(guān)采用高純SF6氣體做內(nèi)絕緣，所述的高純SF6氣為0.5MPa，以上使得本實(shí)用新型中的隔離開關(guān)開合小電流能力(電容電流、電感電流)增強(qiáng)，母線轉(zhuǎn)換電流能力(轉(zhuǎn)換電流、轉(zhuǎn)換電壓)增強(qiáng)，可以滿足數(shù)字化變電所的需求，減少了占地面積，縮短了安裝時(shí)間，提高了設(shè)備的可靠性和安全性，且能夠適應(yīng)絕大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境，成本較低，便于標(biāo)準(zhǔn)化制造。

圖1為本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例；圖3為本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例；圖4為本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例；圖5為本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例；圖6為本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，而不是用于限制本實(shí)用新型。如圖3所示，在本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器中，電路連接方式為:兩端母線分別通過(guò)電流互感器和三工位隔離/接地開關(guān)與斷路器連接，匯控箱安裝在斷路器與三工位隔離/接地開關(guān)下部，兩個(gè)斷路器靜觸頭端連接輸出通過(guò)套管或電纜艙引出一次端子，并在引出前連接一臺(tái)電壓互感器。如圖1所示，本實(shí)用新型提出的雙斷路器DCB型高壓組合電器，由支架7、電壓互感器5、電流互感器4、套管或電纜1、三工位隔離/接地開關(guān)2、斷路器機(jī)構(gòu)3、罐體和匯控箱6組成，其中，所述斷路器機(jī)構(gòu)3包括對(duì)稱安裝在罐體內(nèi)的兩臺(tái)斷路器，且兩臺(tái)斷路器的兩個(gè)滅弧室之間設(shè)置有絕緣支撐件，兩臺(tái)斷路器的滅弧室為帶中間抽頭式的雙斷口式滅弧室，如圖1所示，滅弧室設(shè)置為所述斷路器機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱安裝在罐體內(nèi)的兩臺(tái)斷路器，且兩臺(tái)斷路器的兩個(gè)滅弧室之間設(shè)置有絕緣支撐件，所述兩個(gè)滅弧室為中間帶抽頭式的雙斷口式滅弧室，在抽頭上下兩側(cè)和對(duì)稱安裝的動(dòng)觸頭和斷路器之間分別設(shè)置有第一、第二、第三和第四三工位隔離/接地開關(guān)2，其中第一、第二和第三三工位隔離/接地開關(guān)連接裝設(shè)電流互感器4的套管或電纜艙1，第四三工位隔離/接地開關(guān)連接電壓互感器5 ;套管或電纜艙及罐體內(nèi)充有絕緣氣體做內(nèi)絕緣，滅弧室內(nèi)以及滅弧室與罐體間采用絕緣氣體做內(nèi)絕緣。帶中間抽頭式的雙斷口型式滅弧室，該設(shè)置具體包括兩組動(dòng)觸頭10和靜觸頭11，其中，每組動(dòng)觸頭10和靜觸頭11分別與絕緣支撐件12連接。在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，所述絕緣氣體為SF6，所述的高純SF6氣壓力為
0.5MPa，增加設(shè)備安全性。所述兩套斷路器具有各自的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制或就地手控。如圖2所示，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，兩個(gè)滅弧室共用一個(gè)罐體，兩套斷路器共用一個(gè)出線三工位隔離開關(guān)，四組三工位隔離開關(guān)同在一個(gè)罐體內(nèi)。所述套管為復(fù)合絕緣套管，一般為使用硅橡膠材料，而在特殊環(huán)境下，如高海拔、
高寒地區(qū)宜配置瓷套管。本實(shí)用新型公開的雙斷路器DCB型高壓組合電器，整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用罐式斷路器結(jié)構(gòu)布置，便于現(xiàn)場(chǎng)整體運(yùn)輸與安裝。斷路器使用雙斷口 SF6滅弧室，使用六氟化硫氣體作為絕緣，并將高壓隔離開關(guān)一體化設(shè)計(jì)，形成整體的HGIS高壓組合電器。三相裝在一個(gè)共用的底箱上，每相可共用或單獨(dú)配有彈簧操作機(jī)構(gòu)。該高壓組合電器可以滿足數(shù)字化變電所的需求，減少了占地面積，縮短了安裝時(shí)間，提高了設(shè)備的可靠性和安全性。具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型所提供的雙斷路器DCB型高壓組合電器實(shí)際上兩個(gè)斷路器和多組隔離開關(guān)與多組電流、電壓互感器等設(shè)備組成的新型組合電器，如圖4所示，中間一組套管或電纜艙為出線套管，用于連接變電站的進(jìn)出線。兩邊的套管或電纜艙為母線套管或電纜終端，用于連接變電站的兩組母線。當(dāng)該設(shè)備作為受電開關(guān)時(shí)，定義為受電運(yùn)行模式，如圖5所示，DS2和CB2處于合閘位置，ES1處于合閘狀態(tài)，CB1處于備用狀態(tài)，以作為快速接地開關(guān)使用。當(dāng)該設(shè)備作為送出開關(guān)時(shí)，定義為送出運(yùn)行模式，如圖6所示，DSl和DS2均處于合閘位置，CB1或CB2之一處于合閘狀態(tài)，另一組處于備用狀態(tài)。實(shí)際應(yīng)用中，同桿并架或長(zhǎng)距離平行輸電線路越來(lái)越多，對(duì)氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(GIS)中，線路側(cè)接地開關(guān)的開合感應(yīng)電流能力(電磁感應(yīng)、靜電感應(yīng))的要求越來(lái)越高。使用本實(shí)用新型所提供的DCB型HGIS設(shè)備很理想地解決了這個(gè)問(wèn)題，接地操作可以分為兩種情況:[0038]1、線路檢修狀態(tài)的操作(FES)(見圖5)。其操作過(guò)程是先分別斷開CB2和DS2,再合上CB1，使線路處于接地狀態(tài)，這時(shí)線路就可以進(jìn)行正常的檢修維護(hù)工作了。其優(yōu)點(diǎn)是在操作過(guò)程中，一旦線路有電時(shí)，可以有效利用線路側(cè)CT測(cè)量到的短路電流，啟動(dòng)繼電保護(hù)跳開斷路器，以減少誤操作對(duì)電網(wǎng)的沖擊。在正常情況下，由接地開關(guān)(FES)來(lái)關(guān)合停電線路與相鄰帶電線路之間由于電磁感應(yīng)或靜電感應(yīng)作用而產(chǎn)生的感應(yīng)接地電流。2、快速接地開關(guān)HSGS的功能(見圖5)，當(dāng)線路發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，產(chǎn)生一次電??；故障相兩端斷路器跳閘，繼電保護(hù)動(dòng)作先斷開CB2故障相，線路對(duì)側(cè)繼電保護(hù)也同時(shí)動(dòng)作，跳開故障相開關(guān)，一次電弧熄滅，潛供電弧(二次電弧)產(chǎn)生；自動(dòng)裝置合上CBJA故障相(HSGS接地)，潛供電弧熄滅；自動(dòng)裝置跳開CB1的故障相(HSGS打開);重合閘裝置動(dòng)作合上CB2故障相，斷路器重合。線路恢復(fù)正常狀態(tài)。本實(shí)用新型所提供的雙斷路器DCB型高壓組合電器可以設(shè)置真正意義的雙重化保護(hù)裝置，將CT分別設(shè)置在DS1和DS2至主母線之間(見圖4所示)，在一側(cè)斷路器正常工作時(shí)，可以斷開另一側(cè)母線隔離開關(guān)，對(duì)該側(cè)斷路器進(jìn)行傳動(dòng)操作，這樣可以在不影響線路正常輸電的情況下，對(duì)繼電保護(hù)和開關(guān)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)。如圖6所示，本實(shí)用新型所提供的雙斷路器DCB型高壓組合電器中，任何倒換母線的操作都使用斷路器，避免轉(zhuǎn)換電流和轉(zhuǎn)換電壓的問(wèn)題，具體為:(I)把出線同時(shí)掛在兩條母線上(所有開關(guān)處于閉合狀態(tài))，當(dāng)某一路母線發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)母線保護(hù)將故障母線上所有開關(guān)切除，而不會(huì)造成任何出線線路停電。(2)電網(wǎng)中使用DCB型組合電器的變電站，母線聯(lián)絡(luò)斷路器應(yīng)當(dāng)處于斷開狀態(tài)，將電源和負(fù)荷出線開關(guān)有選擇的分別掛在兩條母線上，使得繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的配置更加簡(jiǎn)化，運(yùn)行更加可靠。這種情況下當(dāng)某一路母線發(fā)生停電時(shí)，其母線上所帶的負(fù)荷可以通過(guò)本身的切換裝置自動(dòng)切換到另一路母線上，這一自動(dòng)切換過(guò)程可以在零點(diǎn)幾秒內(nèi)完成。(3)本實(shí)用新型隨時(shí)可以通過(guò)操作斷路器來(lái)改變電網(wǎng)運(yùn)行方式，而不使用隔離開關(guān)進(jìn)行操作，避免了由于使用隔離開關(guān)而發(fā)生誤操作的可能性，從而減少停電事故。上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要和進(jìn)一步的探索還可以有其它實(shí)施方式。但是，應(yīng)該明確的是，基于類似上述的或者其它沒(méi)有表述出的具有相同構(gòu)思的實(shí)施方式的變換，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.雙斷路器DCB型高壓組合電器，其特征在于，它包括支架、電壓互感器、電流互感器、套管或電纜艙、三工位隔離/接地開關(guān)、斷路器機(jī)構(gòu)、罐體和匯控箱，其中， 所述斷路器結(jié)構(gòu)包括對(duì)稱安裝在罐體內(nèi)的兩臺(tái)斷路器，且兩臺(tái)斷路器的兩個(gè)滅弧室之間設(shè)置有絕緣支撐件，所述兩個(gè)滅弧室為中間帶抽頭式的雙斷口式滅弧室，在抽頭上下兩側(cè)和對(duì)稱安裝的兩臺(tái)斷路器上方分別設(shè)置有第一、第二、第三和第四三工位隔離/接地開關(guān)，其中第一、第二和第三三工位隔離/接地開關(guān)連接裝設(shè)電流互感器的套管或電纜艙，第四三工位隔離/接地開關(guān)連接電壓互感器； 所述罐體和匯控箱固裝在支架上，所述匯控箱分別連接控制兩臺(tái)斷路器、四套三工位隔離開關(guān)； 所述套管或電纜艙及罐體內(nèi)充有絕緣氣體做內(nèi)絕緣，所述滅弧室內(nèi)采用絕緣氣體做內(nèi)絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙斷路器DCB型高壓組合電器，其特征在于，所述絕緣氣體為SF60
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙斷路器DCB型高壓組合電器，其特征在于，所述兩臺(tái)斷路器具有各自的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙斷路器DCB型高壓組合電器，其特征在于，兩個(gè)滅弧室共用一個(gè)罐體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙斷路器DCB型高壓組合電器，其特征在于，兩臺(tái)斷路器在靜觸頭的絕緣支撐件處相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙斷路器DCB型高壓組合電器，其特征在于，四組三工位隔離開關(guān)同在一個(gè)罐體內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙斷路器DCB型高壓組合電器，其特征在于，所述套管為復(fù)合絕緣套管或瓷 質(zhì)絕緣套管。
專利摘要雙斷路器DCB型高壓組合電器，包括支架、電壓互感器、電流互感器、套管或電纜艙、三工位隔離/接地開關(guān)、斷路器機(jī)構(gòu)、罐體和匯控箱，所述斷路器結(jié)構(gòu)包括對(duì)稱安裝在罐體內(nèi)的兩臺(tái)斷路器，且兩臺(tái)斷路器的兩個(gè)滅弧室之間設(shè)置有絕緣支撐件，所述兩個(gè)滅弧室為中間帶抽頭式的雙斷口式滅弧室，在抽頭上下兩側(cè)和對(duì)稱安裝的兩臺(tái)斷路器上方分別設(shè)置有第一、第二、第三和第四三工位隔離/接地開關(guān)，其中第一、第二和第三三工位隔離/接地開關(guān)連接裝設(shè)電流互感器的套管或電纜艙，第四三工位隔離/接地開關(guān)連接電壓互感器。所述滅弧室內(nèi)采用絕緣氣體做內(nèi)絕緣。該雙斷路器DCB型高壓組合電器，可以滿足數(shù)字化變電所的需求，減少了占地面積，縮短了安裝時(shí)間，提高了設(shè)備的可靠性和安全性。
文檔編號(hào)H02B13/035GK203086051SQ20132004586
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者包紅旗 申請(qǐng)人:中電新源智能電網(wǎng)科技有限公司