CN104882881B - 一种特高压串补系统 - Google Patents

Abstract

一种特高压串补系统，它由与输电线路各相线一一对应的三个特高压串补装置组成，特高压串补装置主要由串补平台、第一串联隔离开关、第二串联隔离开关、旁路隔离开关、电压互感器、避雷器以及旁路开关组成；串补平台由串联电容器组、限压器、间隙、阻尼装置组成，旁路隔离开关、串联隔离开关及其控制保护设备以及旁路断路器在串补平台外布置，且串补平台具有相对立的第一端和第二端，第一端有第一接口和第二接口，第二端有第三接口和第四接口用于连接旁路隔离开关、串联隔离开关，以形成完整的串补线路；特高压串补装置采用单个串补平台，为线外布置型式，通过地面交错布置，将输电线路相线中的第二相线原本跨线中部的引下线设置在门型构架附近。

Description

一种特高压串补系统

技术领域

本发明涉及的是一种特高压串补系统；属于输变电工程设计领域。

背景技术

对于长距离输电线路，其输电能力主要取决于线路的稳定极限，采用串补可使系统稳定极限大幅度提高，提高线路的输电能力。

串联电容器补偿装置通常由串联电容器组、限压器、间隙、阻尼装置、旁路断路器、旁路隔离开关、串联隔离开关及其控制保护设备等主要元件构成，为了降低串补装置的设备造价，减少占地面积，需要将串补装置的上述设备安装并运行在专门设计的对地绝缘的串补平台上，作为串补主要装置安装和运行的载体。

目前实施或在建的特高压工程中，对于串补平台线外布置的串补装置，串补设备与线路的引接方式是影响串补设备布置的重要因素。串补工程的线路引接方式可分为两种，一为采用门型构架引接，另一种方式是采用单相铁塔引接。

如图1所示为现有技术的特高压变电站单平台串补常规布置方式的平面布置图，图2为现有技术的特高压变电站串补常规布置方式的各相线（以第一相线、第二相线、第三相线进行区分）所连串补装置的局部俯视图，图3为现有技术的特高压变电站串补常规布置方式的横剖面图，图4为现有技术的特高压变电站串补常规布置方式的纵剖面图。图中所示，串补装置1主要由串补平台2、第一串联隔离开关3、第二串联隔离开关4、旁路隔离开关5、电压互感器6、避雷器7以及旁路开关8等组成。该采用门型架构引接的串补装置布置型式虽然引接受线路影响较小，但是第二相线需要跨线中部引线，即第一相线和第三相线的引下线均在构架下，而第二相线的引下线却位于两侧门型构架间线路的中部，在跨距较大、风速较大地区大风工况下第二相线的引下线对其支撑设备端子会产生很大的拉力，且摇摆较为剧烈，以致成为支柱绝缘子等支持类设备的安全隐患，故该串补布置方式亟需进一步优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种改进的、能有效解决跨线中部引下线风偏及张力过大问题的特高压串补系统。

本发明是通过如下技术方案来完成的，一种特高压串补系统，所述的特高压串补系统由与输电线路各相线一一对应的三个特高压串补装置组成，所述的特高压串补装置主要由串补平台、第一串联隔离开关、第二串联隔离开关、旁路隔离开关、电压互感器、避雷器以及旁路开关组成；所述的串补平台由串联电容器组、限压器、间隙、阻尼装置组成，所述的旁路隔离开关、串联隔离开关及其控制保护设备以及旁路断路器在串补平台外布置，且串补平台具有相对立的第一端和第二端，第一端有第一接口和第二接口，第二端有第三接口和第四接口用于连接所述旁路隔离开关、串联隔离开关这些外围设备，以形成完整的串补线路；所述的特高压串补装置采用单个串补平台，为线外布置型式，利用两排门型构架引接，通过地面交错布置，将输电线路相线中的第二相线原本跨线中部的引下线设置在门型构架附近。

本发明所述第二相线的串补平台内部元件设备与第一相线、第三相线相比反向配置，第二相线的串补平台接口连接方式与第一相线、第三相线相反；

所述第二相线的串补线路通过增加户外棒式支柱绝缘子支撑管母线，利用两排门型构架间第三相线跨线下空间走线。

本发明所述第二相线经过反向布置的串补平台第一接口与第一串联隔离开关的第一端之间设置一个户外棒式支柱绝缘子，串补平台的第一接口引出的导线通过此户外棒式支柱绝缘子支撑后连接至第一串联隔离开关的第一端；第一串联开关的第二端引出的导线连接旁路隔离开关的第一端，所述的导线连接旁路隔离开关后通过一个户外棒式支柱绝缘子支撑后再连接至一个位于输电线路第二相线下方的户外棒式支柱绝缘子，转角90度，再通过一个户外棒式支柱绝缘子支撑，利用引下线连接到对应的输电线路的相线上。

本发明所述第二相线经过反向布置的串补平台第二接口与第二串联隔离开关的第一端之间设置一个户外棒式支柱绝缘子，串补平台的第二接口引出的导线通过此户外棒式支柱绝缘子支撑后连接至第二串联隔离开关的第一端；第二串联开关的第二端引出的导线连接旁路隔离开关的第二端，连接旁路隔离开关后通过两个户外棒式支柱绝缘子支撑后再连接至一个位于输电线路第三相线下方的户外棒式支柱绝缘子，转角90度，连接避雷器，并通过线夹引接到所述导线上；所述导线连接避雷器后，通过两个户外棒式支柱绝缘子支撑后连至电压互感器，并通过线夹引接到所述导线上；所述导线连接电压互感器后，再通过一个位于输电线路第三相线下方的户外棒式支柱绝缘子支撑，之后转角90度，在输电线路第二相线对应位置设置一个户外棒式支柱绝缘子，再转角90度，再通过两个位于输电线路第二相线下方设置的两个户外棒式支柱绝缘子支撑后，连接到对应输电线路的相线；

串补平台的第三接口和第四接口引出导线分别通过两个户外棒式支柱绝缘子支撑后连接旁路开关的两端。

本发明的有益效果是：

采用现有技术时，第二相线需跨线中部引线，引线位置位于构架间跨线中部，距两侧构架距离较远，风速较大地区的变电站在大风工况下第二相线的引下线风偏和张力比位于构架下的第一相线、第三相线的引下线大很多，与其相连的户外棒式支柱绝缘子等支持类设备端子可能被拉坏，存在安全隐患。

而本发明在不增加特高压串补装置占地面积、不改变线路引接方式的情况下，利用第三相线跨线下空间来布置第二相线串补线路所需的户外棒式支柱绝缘子和导线，通过地面交错布置，将第二相线线路的引下线位置从现有技术中的跨线中部改接到构架下，可有效避免大风工况下的引下线张力过大的问题，大大消除大跨距、大风工况下引下线支撑设备受力过大、摇摆剧烈的安全隐患。

附图说明

图1是现有技术的特高压变电站串补常规布置方式的平面布置图。

图2是现有技术的特高压变电站串补常规布置方式的各相线所连串补装置的局部俯视图。

图3是现有技术的特高压变电站串补常规布置方式的横剖面图。

图4是现有技术的特高压变电站串补常规布置方式的纵剖面图。

图5是本发明所述的特高压串补系统的平面布置图。

图6是本发明所述的特高压串补系统的各相线所连串补装置的局部俯视图。

图7是本发明所述的特高压串补系统的横剖面图。

图8是本发明所述的特高压串补系统的纵剖面图。

图中各部件的标号是：1、串补装置，2、串补平台，3、第一串联隔离开关，4、第二串联隔离开关，5、旁路隔离开关，6、电压互感器，7、避雷器，8、旁路开关，9、户外棒式支柱绝缘子。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的介绍。图5-8所示，本发明所述的一种特高压串补系统，它是由与输电线路各相线一一对应的三个特高压串补装置1组成，所述的特高压串补装置1主要由串补平台2、第一串联隔离开关3、第二串联隔离开关4、旁路隔离开关5、电压互感器6、避雷器7以及旁路开关8组成；所述的串补平台2由串联电容器组、限压器、间隙、阻尼装置组成，所述的旁路隔离开关、串联隔离开关及其控制保护设备以及旁路断路器在串补平台外布置，且串补平台具有相对立的第一端和第二端，第一端有第一接口和第二接口，第二端有第三接口和第四接口用于连接所述旁路隔离开关、串联隔离开关这些外围设备，以形成完整的串补线路，其特征在于所述的特高压串补装置1采用单个串补平台2，为线外布置型式，利用两排门型构架引接，通过地面交错布置，将输电线路相线中的第二相线原本跨线中部的引下线设置在门型构架附近。

图5中所示，本发明所述第二相线的串补平台2内部元件设备与第一相线、第三相线相比反向配置，第二相线的串补平台2接口连接方式与第一相线、第三相线相反；

所述第二相线的串补线路通过增加户外棒式支柱绝缘子9支撑管母线，利用两排门型构架间第三相线跨线下空间走线。

本发明所述第二相线经过反向布置的串补平台2第一接口与第一串联隔离开关3的第一端之间设置一个户外棒式支柱绝缘子9，串补平台2的第一接口引出的导线通过此户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接至第一串联隔离开关3的第一端；第一串联开关3的第二端引出的导线连接旁路隔离开关5的第一端，所述的导线连接旁路隔离开关5后通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑后再连接至一个位于输电线路第二相线下方的户外棒式支柱绝缘子9，转角90度，再通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑，利用引下线连接到对应的输电线路的相线上。

本发明所述第二相线经过反向布置的串补平台2第二接口与第二串联隔离开关4的第一端之间设置一个户外棒式支柱绝缘子9，串补平台2的第二接口引出的导线通过此户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接至第二串联隔离开关4的第一端；第二串联开关4的第二端引出的导线连接旁路隔离开关5的第二端，连接旁路隔离开关5后通过两个户外棒式支柱绝缘子9支撑后再连接至一个位于输电线路第三相线下方的户外棒式支柱绝缘子9，转角90度，连接避雷器7，并通过线夹引接到所述导线上；所述导线连接避雷器7后，通过两个户外棒式支柱绝缘子9支撑后连至电压互感器6，并通过线夹引接到所述导线上；所述导线连接电压互感器6后，再通过一个位于输电线路第三相线下方的户外棒式支柱绝缘子9支撑，之后转角90度，在输电线路第二相线对应位置设置一个户外棒式支柱绝缘子9，再转角90度，再通过两个位于输电线路第二相线下方设置的两个户外棒式支柱绝缘子9支撑后，连接到对应输电线路的相线；

串补平台2的第三接口和第四接口引出导线分别通过两个户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接旁路开关8的两端。

实施例：

图5、6所示，与图1、2中现有技术的特高压串补系统相比，本发明所述的特高压串补系统的第二相线的串补平台2与第一相线和第三相线相比内部元件设备反向配置，第二相线的串补平台2接口连接方式与第一相线、第三相线相反，造成的效果是本发明图5、6所述的第二相线的串补平台投入运行时电流由所述的串补平台第一端的两接口流入、流出方向上与现有技术图1、2中的第二相线的串补平台第一端的两接口流入、流出方向相反。

因本发明的特征在于着重对位于输电线路中间的第二相线的串补装置的布置方式进行了改进，对于其他两相线即第一相线和第三相线的串补装置，其设置原则与方法与已有技术类似，如图5、6所示给出了一种可能的实现方式，故此处仅作简略介绍。

对于第一相线连接的串补装置，如图6所示，串补平台2的第一接口引出的导线通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接第一串联隔离开关3的第一端；第一串联隔离开关3的第二端引出的导线连接旁路隔离开关5的第一端；之后导线通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑后利用线路引下线与输电线路相连；串补平台2的第二接口引出的导线通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接第二串联隔离开关4的第一端；第二串联隔离开关4的第二端引出的导线连接旁路隔离开关5的第二端；之后导线通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑，转角90度，与避雷器7相连，转角位置的户外棒式支柱绝缘子9与避雷器7之间通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑；与避雷器7所连的导线再连接电压互感器6后，与输电线路的相线相连。串补平台2的第三接口和第四接口引出导线分别通过两个户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接旁路开关8的两端。

对于第三相线连接的串补装置，如图6所示，串补平台2的第一接口引出的导线通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接第一串联隔离开关3的第一端；第一串联隔离开关3的第二端引出的导线连接旁路隔离开关5的第一端；之后导线通过三个户外棒式支柱绝缘子9支撑，转角90度，再通过两个户外棒式支柱绝缘子9支撑后与输电线路的相线相连。串补平台2的第二接口引出的导线通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接第二串联隔离开关4的第一端；第二串联隔离开关4的第二端引出的导线连接旁路隔离开关5的第二端；连接旁路隔离开关5的第二端之后再通过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑后分别连接避雷器7和电压互感器6，其中导线经由旁路隔离开关5的第二端之后先经过一个户外棒式支柱绝缘子9支撑连至避雷器7，电压互感器6和避雷器7之间也设置一个支撑导线用的户外棒式支柱绝缘子9；导线从电压互感器6引出后经过一个用于支撑的户外棒式支柱绝缘子9通过线路引下线与输电线路的相线相连。串补平台2的第三接口和第四接口引出导线分别通过两个户外棒式支柱绝缘子9支撑后连接旁路开关8的两端。

上述所述连接元件设备所用的导线根据不同元件设备可以采用四分裂导线或者管母线连接，其中，串补平台第一接口、第二接口、第三接口、第四接口引出的导线为四分裂导线，各接口引出的四分裂导线引入与其相连、用于支撑的第一个户外棒式支柱绝缘子时，该户外棒式支柱绝缘子可采用管母线与四分裂导线连接，即该第一个户外棒式支柱绝缘子引出的导线为管母线。串补平台第一接口和第二接口引出的两条线路分支末端最后为户外棒式支柱绝缘子（或电压互感器），所述的导线从第一个户外棒式支柱绝缘子起直至最后一个户外棒式支柱绝缘子（或电压互感器）处，均为管母线。各分支最后一个户外棒式支柱绝缘子（或电压互感器）处，通过四分裂导线与管母线相连，即最后一个户外棒式支柱绝缘子（或电压互感器）引出的导线为四分裂导线，该四分裂导线作为线路引下线与其对应的输电线路的相线相连。

需要指出的是，上述只是示例性地说明户外棒式支柱绝缘子的设置位置和数量，本发明并不对户外棒式支柱绝缘子的设置位置和设置数量以及电压互感器、避雷器的设置位置进行具体限定。

对比现有技术中图4与本发明图8所示的纵剖面图，可以发现经过本发明的技术改进，第二相线的输电线路引下线位置由已有技术中的跨线中部设置在了靠近门型构架下的位置，使得第二相线的引下线位置与第一相线和第三相线的引下线位置相对于门型构架一致。

采用现有技术的特高压串补系统时，第二相线需跨线中部引线，引线位置位于构架间跨线中部，距两侧构架距离较远，风速较大地区的变电站在大风工况下第二相线的引下线风偏和张力比位于构架下的第一相线、第三相线的引下线大很多，与其相连的户外棒式支柱绝缘子等支持类设备端子可能被拉坏，存在安全隐患。而本发明在不增加特高压串补装置占地面积、不改变线路引接方式的情况下，利用第三相线跨线下空间来布置第二相线的串补线路所需的户外棒式支柱绝缘子和导线，通过地面交错布置，将第二相线线路的引下线位置从现有技术中的跨线中部设置在构架下，可有效避免大风工况下的引下线张力过大的问题，大大消除大跨距、大风工况下引下线支撑设备受力过大、摇摆剧烈的安全隐患，具有突出的有益效果。

Claims (4)

1.一种特高压串补系统，所述的特高压串补系统由与输电线路各相线一一对应的三个特高压串补装置（1）组成，所述的特高压串补装置（1）主要由串补平台（2）、第一串联隔离开关（3）、第二串联隔离开关（4）、旁路隔离开关（5）、电压互感器（6）、避雷器（7）以及旁路开关（8）组成；所述的串补平台（2）由串联电容器组、限压器、间隙、阻尼装置组成，所述的旁路隔离开关、串联隔离开关及其控制保护设备以及旁路断路器在串补平台外布置，且串补平台具有相对立的第一端和第二端，第一端有第一接口和第二接口，第二端有第三接口和第四接口用于连接所述旁路隔离开关、串联隔离开关这些外围设备，以形成完整的串补线路，其特征在于所述的特高压串补装置（1）采用单个串补平台（2），为线外布置型式，利用两排门型构架引接，通过地面交错布置，将输电线路相线中的第二相线原本跨线中部的引下线设置在门型构架附近。

2.根据权利要求1所述的特高压串补系统，其特征在于所述第二相线的串补平台（2）内部元件设备与第一相线、第三相线相比反向配置，第二相线的串补平台（2）接口连接方式与第一相线、第三相线相反；

所述第二相线的串补线路通过增加户外棒式支柱绝缘子（9）支撑管母线，利用两排门型构架间第三相线跨线下空间走线。

3.根据权利要求1或2所述的特高压串补系统，其特征在于所述第二相线经过反向布置的串补平台（2）第一接口与第一串联隔离开关（3）的第一端之间设置一个户外棒式支柱绝缘子（9），串补平台（2）的第一接口引出的导线通过此户外棒式支柱绝缘子（9）支撑后连接至第一串联隔离开关（3）的第一端；第一串联开关（3）的第二端引出的导线连接旁路隔离开关（5）的第一端，所述的导线连接旁路隔离开关（5）后通过一个户外棒式支柱绝缘子（9）支撑后再连接至一个位于输电线路第二相线下方的户外棒式支柱绝缘子（9），转角90度，再通过一个户外棒式支柱绝缘子（9）支撑，利用引下线连接到对应的输电线路的相线上。

4.根据权利要求3所述的特高压串补系统，其特征在于所述第二相线经过反向布置的串补平台（2）第二接口与第二串联隔离开关（4）的第一端之间设置一个户外棒式支柱绝缘子（9），串补平台（2）的第二接口引出的导线通过此户外棒式支柱绝缘子（9）支撑后连接至第二串联隔离开关（4）的第一端；第二串联开关（4）的第二端引出的导线连接旁路隔离开关（5）的第二端，连接旁路隔离开关（5）后通过两个户外棒式支柱绝缘子（9）支撑后再连接至一个位于输电线路第三相线下方的户外棒式支柱绝缘子（9），转角90度，连接避雷器（7），并通过线夹引接到所述导线上；所述导线连接避雷器（7）后，通过两个户外棒式支柱绝缘子（9）支撑后连至电压互感器（6），并通过线夹引接到所述导线上；所述导线连接电压互感器（6）后，再通过一个位于输电线路第三相线下方的户外棒式支柱绝缘子（9）支撑，之后转角90度，在输电线路第二相线对应位置设置一个户外棒式支柱绝缘子（9），再转角90度，再通过两个位于输电线路第二相线下方设置的两个户外棒式支柱绝缘子（9）支撑后，连接到对应输电线路的相线；

串补平台（2）的第三接口和第四接口引出导线分别通过两个户外棒式支柱绝缘子（9）支撑后连接旁路开关（8）的两端。