CN103730842B - 一种变电站中的高抗回路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变电站中的高抗回路，所述高抗回路由电器设备套管、避雷器、电压互感器和高抗套管构成，这四组设备并列设置。其中，所述避雷器、电压互感器和高抗套管之间通过设置在顶部的管母线进行连接，所述电器设备套管通过设置在顶部的软导线，和所述避雷器顶部延伸出的所述管母线的端部相连接。本申请公开的高抗回路，相对于现有技术中的高抗回路来说，不再设置有接地开关和支持绝缘子，而是利用避雷器、电压互感器支撑管母线，从而减少了构建高抗回路设备的数量，压缩了纵向尺寸，在满足高抗回路过电压保护性能需求的同时，提高了回路设备的抗震性能。

Description

一种变电站中的高抗回路

技术领域

本发明涉及电力行业领域，特别是涉及一种变电站中的高抗回路。

背景技术

随着国民经济的快速增长，特高压交流电网进入大规模规划建设阶段，大量变电站陆续建设投运，其中，包括大量1000kV变电站。

现有技术中，1000kV变电站的高抗回路的结构示意图通常如图1所示，其中，所述高抗回路包括：电器设备套管100、接地开关200、电压互感器300、第一支持绝缘子400、避雷器500、第二支持绝缘子600和高抗套管700，这7组设备并列设置。并且，各个设备顶部连接有管母线800。其中，所述接地开关200、第一支持绝缘子400和第二支持绝缘子600用于支撑所述管母线800，且所述套管100、电压互感器300、避雷器500和高抗套管700利用金具，与所述管母线800之间实现软连接。另外，有时根据实际的应用需求，还要为所述高抗回路增加装设一组避雷器，这种情况下，需要再增加一组支持绝缘子进行支撑，从而由并列设置的九组或更多设备构成了变电站中的高抗回路。

但是，发明人在本申请的研究过程中发现，现有技术中的高抗回路纵向尺寸大，例如，上述七组设备并列设置而成的高抗回路纵向尺寸约为43m，九组设备并列构建而成的高抗回路纵向尺寸约为56m，并且设备众多，从而存在抗震性能差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于公开一种变电站中的高抗回路，以解决现有技术中高抗回路抗震性能差的问题，具体实施方案如下：

一种变电站中的高抗回路，

由并列设置的电器设备套管、避雷器、电压互感器和高抗套管组成；

所述避雷器、电压互感器和高抗套管之间通过设置在顶部的管母线进行连接；

所述电器设备套管通过设置在顶部的软导线，和所述避雷器顶部延伸出的所述管母线的端部相连接。

优选的，所述电器设备套管为：

气体绝缘组合电器设备套管，或半气体绝缘组合电器设备套管。

优选的，

所述避雷器与所述管母线之间采用固定金具连接；

所述电压互感器与所述管母线之间采用滑动金具连接。

优选的，

所述高抗套管通过软连接金具，以软连接的方式与所述管母线实现连接。

优选的，

连接所述电器设备套管和所述管母线的端部的软导线，由四根型号为JLHN58K-1600的导线共同构成；

其中，所述软导线通过软连接的方式，分别与所述电器设备套管和所述避雷器顶部延伸的所述管母线的端部实现连接。

优选的，

所述电器设备套管和所述避雷器之间，通过所述软导线以T接的方式实现软连接。

本申请公开了一种变电站中的高抗回路，所述高抗回路由电器设备套管、避雷器、电压互感器和高抗套管构成，这四组设备并列设置。并且，所述避雷器、电压互感器和高抗套管之间通过设置在顶部的管母线进行连接，所述电器设备套管通过设置在顶部的软导线，和所述避雷器顶部延伸出的所述管母线的端部相连接。

本申请公开的高抗回路，相对于现有技术中的高抗回路来说，不再设置有接地开关和支持绝缘子，而是利用避雷器和电压互感器支撑管母线，从而减少了构建高抗回路的设备的数量，且纵向尺寸减小，在满足高抗回路过电压保护性能需求的同时，提高了抗震性能。

进一步的，由于本申请中公开的高抗回路相对于现有技术来说，纵向尺寸减小，相应的占地面积减少，减少了对土地的投资；另外，由于减少了设备的数量，本申请公开的高抗回路对设备的投资也相应的减少。因此，在变电站的建设过程中，采用本申请公开的高抗回路能够有效降低成本，减少投资，且应用范围更广。例如，在皖电东送工程中，使用的现有的高抗回路包括九组并列设置的设备，经过数据分析，采用本申请公开的方案，每组高抗回路可节省3组支持绝缘子、1组避雷器和1组接地开关，相应可节省设备投资约580万元，对于皖南变电站，可节省占地约1.49公顷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术公开的一种变电站中的高抗回路的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种变电站中的高抗回路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的高抗回路所存在的抗震性能差的问题，本申请公开了一种变电站中的高抗回路。

参见图2所示的高抗回路的结构示意图，本申请公开的变电站中的高抗回路包括：电器设备套管11、避雷器12、电压互感器13和高抗套管14。

其中，所述电器设备套管11、避雷器12、电压互感器13和高抗套管14并列设置。

并且，所述避雷器12、电压互感器13和高抗套管14之间，通过设置在顶部的管母线15进行连接；

所述电器设备套管11，通过设置在顶部的软导线16，和所述避雷器12延伸出的所述管母线的端部相连接。

本申请公开了一种变电站中的高抗回路，所述高抗回路由电器设备套管、避雷器、电压互感器和高抗套管构成，这四组设备并列设置。并且，所述避雷器、电压互感器和高抗套管之间通过设置在顶部的管母线进行连接，所述电器设备套管通过设置在顶部的软导线，和所述避雷器顶部延伸出的所述管母线的端部相连接。

本申请公开的高抗回路，相对于现有技术中的高抗回路来说，不再设置有接地开关和支持绝缘子，而是利用避雷器和电压互感器支撑管母线，从而减少了构建高抗回路的设备的数量，而且所述高抗回路的纵向尺寸减小，在满足高抗回路过电压保护性能需求的同时，提高了抗震性能。

进一步的，由于本申请中公开的高抗回路相对于现有技术来说，纵向尺寸减小，相应的占地面积减少，减少了对土地的投资；另外，由于减少了设备的数量，本申请公开的高抗回路对设备的投资也相应的减少。因此，在变电站的建设过程中，采用本申请公开的高抗回路能够有效降低成本，减少投资，且应用范围更广。例如，在皖电东送工程中，使用的现有的高抗回路包括九组并列设置的设备，经过数据分析，采用本申请公开的方案，每组高抗回路可节省3组支持绝缘子、1组避雷器和1组接地开关，相应可节省设备投资约580万元，对于皖南变电站，可节省占地约1.49公顷。

其中，本申请公开的高抗回路中，所述电器设备套管11为：气体绝缘组合电器设备(GasInsulatedSwitchgear，GIS)套管，或半气体绝缘组合电器设备(hypidgasinsulatedswitchgear，HGIS)套管。例如，在特高压变电站中，1000kV高抗回路中通常采用1000kVGIS套管。

进一步的，所述避雷器12与所述管母线15之间采用固定金具连接；所述电压互感器13与所述管母线15之间采用滑动金具连接。

在高抗回路中对管母线15进行连接时，为了避免管母线15滑出，需要有一点设置为固定连接，而固定连接处在耐受力方面的要求更高。由于避雷器12的强度一般高于所述电压互感器13，因此，为保证安全性及合理性，通常在避雷器12与管母线15之间采用固定金具连接，而在电压互感器13与管母线15之间采用滑动金具连接。

进一步的，所述高抗套管14通过软连接金具，以软连接的方式与所述管母线15实现连接。其中，所述软连接金具可以为铜辫子，当然，也可以为其他种类的软连接金具，本申请对此不作限定。

本申请公开的高抗回路，采用软连接的方式，实现了所述高抗套管14与所述管母线15之间的连接。由于软连接的方式，可减小地震时对设备端子的作用力，从而提高整个高抗回路的抗震性能。

进一步的，连接所述电器设备套管11和所述管母线的端部的软导线16，由四根型号为JLHN58K-1600的导线共同构成，通常所述型号为JLHN58K-1600的导线的直径为70mm。

其中，所述软导线通过软连接的方式，分别与所述电器设备套管11和所述避雷器12的顶部延伸的所述管母线15的端部实现连接。

所述电器设备套管11和所述避雷器12之间，采用软导线的方式进行连接，同样能够减小地震时对这两个设备的端子的作用力，提高整个高抗回路的抗震性能。同时，为了使所述电器设备套管11和所述避雷器12的连接更为紧密美观、施工更加方便，通常选用由四根JLHN58K-1600，直径为70mm的导线形成的软导线。当然，在实际需求中，也可以采用其他形式的软导线，本申请对此不做限定。

进一步的，所述电器设备套管11和所述避雷器12之间，通过所述软导线16以T接的方式实现软连接。

本申请公开的一种变电站中的高抗回路，采用避雷器、电压互感器和高抗套管对管母线进行支撑的方式，取消了现有技术中支持绝缘子和接地开关，从而减少了高抗回路的设备数量，缩短了高抗回路的纵向尺寸，从而降低了地震力对高抗回路中各个设备的破坏作用，提高了整个高抗回路的整体抗震性能。同时，该发明由于优化了设备设置，也相应地节省了占地面积和设备投资。

在连接方式上，所述高抗回路中的电器设备套管与所述避雷器之间通过设置在顶部的软导线实现连接，所述避雷器与管母线之间采用固定金具连接，所述电压互感器与管母线之间采用滑动金具连接。该连接方式能够减小地震时对这两个设备的端子的作用力，进一步提高整个高抗回路的抗震性能。

另外，本申请中公开的变电站中的高抗回路，取消了接地开关。在实际应用中，变电站中的出线回路侧，通常设置有接地开关，或以挂地线的方式实现接地，例如，在1000kV的特高压变电站中，在1000kV出线回路处，通常设置有接地开关，从而本申请公开的高抗回路中即使取消了接地开关，也不会影响所述高抗回路的安全性。

进一步的，本申请公开的变电站中的高抗回路还可以包括附加设备，所述附加设备并列设置在所述电器设备套管、避雷器、电压互感器或高抗套管之间。

在某些雷电频发的地区，为了增强对设备的保护能力，使其免于受到过电压的危害，设置两台或两台以上的避雷器，这种情况下，所述附加设备为附加的避雷器，从而所述高抗回路中，包括并列设置的电器设备套管、两台避雷器、电压互感器和高抗套管。

虽然在增加附加设备后，本申请公开的高抗回路中，设备的数量增加，但是相比于现有技术来说，设备的数量仍然较少，占地的纵向尺寸小，从而增加了高抗回路的抗震性能，减少了占地面积和设备投资。

在高抗回路中，电器设备套管11与变电站的线路直接连接，避雷器12、电压互感器13和高抗套管14这些其余的设备，连接成一条回路，并联在所述变电站的线路中。当所述变电站中的线路遭受雷击时，雷电侵入波在连接的回路发生折反射，并在高抗回路的各个设备中产生雷击过电压。本申请公开的高抗回路，为了避免过电压破坏设备的绝缘，在所述高抗回路中装设了避雷器，以限制雷击过电压。

并且，高抗回路中各个设备的抗震性能，其地震作用力与各个连接设备、连接金具、连接管母线、地震烈度和风速等诸多因素都有关系，需要通过试验考核所述高抗回路的抗震性能。由于高抗回路的设置及尺寸较大的原因，较难在振动台上开展抗震试验，因此一般通过建模方式，实现对高抗回路的过电压水平和抗震性能的校核。

首先，对本方案公开的变电站中的高抗回路的过电压水平进行校核。通过对高抗回路建模，并利用电压校核常用的惯用法和统计法对所述高抗回路的过电压水平进行计算分析，得出了采用该发明公开的方案能够满足相关标准或规范规定的过电压保护要求的结论，也就是说，采用本申请公开的高抗回路，雷电侵入波不会对各个设备造成危害。

其次，对本方案公开的变电站中的高抗回路的整体抗震性能进行校核。通过建模计算，确定本申请公开的高抗回路，完全能够满足8度地震区工程应用的要求，同时，其抗震性能也远远优于现有技术中公开的高抗回路。

本申请公开的高抗回路，由于具有抗震性高好、占地面积少和设备投资少的优势，具有广泛的应用前景，能够应用于大批的特高压工程建设中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种变电站中的高抗回路，其特征在于，

由并列设置的电器设备套管、避雷器、电压互感器和高抗套管组成；

所述避雷器、电压互感器和高抗套管之间通过设置在顶部的管母线进行连接；

所述电器设备套管通过设置在顶部的软导线，和所述避雷器顶部延伸出的所述管母线的端部相连接；

所述避雷器与所述管母线之间采用固定金具连接；

所述电压互感器与所述管母线之间采用滑动金具连接。

2.根据权利要求1所述的高抗回路，其特征在于，所述电器设备套管为：

气体绝缘组合电器设备套管，或半气体绝缘组合电器设备套管。

3.根据权利要求1所述的高抗回路，其特征在于，

所述高抗套管通过软连接金具，以软连接的方式与所述管母线实现连接。

4.根据权利要求1所述的高抗回路，其特征在于，

连接所述电器设备套管和所述管母线的端部的软导线，由四根型号为JLHN58K-1600的导线共同构成；

其中，所述软导线通过软连接的方式，分别与所述电器设备套管和所述避雷器顶部延伸的所述管母线的端部实现连接。

5.根据权利要求4所述的高抗回路，其特征在于，

所述电器设备套管和所述避雷器之间，通过所述软导线以T接的方式实现软连接。