CN106803637A - 一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：包括汇流板；所述汇流板上设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，还设有分别与第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔配合使用的紧固件；所述第一通孔、第二通孔、第三通孔通过紧固件与三相分相式接地线中的各单相接地线连接，实现将三相地线电气上汇集成一个点；所述第四通孔通过紧固件连接有引线，形成公共接地头，公共接地头用于与变电站专用接地极相连。本发明利用中间转接头与变电站现有分相式接地线进行有效连接，能实现与变电站现有接地线的有效融合，无需为推广本发明而更换现有变电站的分相式接地线。

Description

一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间 转接头

技术领域

本发明属于领域，具体涉及一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头。

背景技术

变电站的日常检修过程中，通常需要装设接地线。按照《国家电网公司电力安全作业规程》的要求，接电线应当采用三相短路式接地线，且当使用分相式接地线时，应设置三相合一的接地端。同时，根据公司《变电站防误操作技术规定(修订稿)》要求，需要将每个装设接地线的点装设接地极，并将接地极纳入变电站五防系统(测控五防)，这就造成每一副接地线只能有一个接地点。

但是，对于特高压变电站1000千伏和500千伏设备而言，如果按照要求配置三相短路式接地线，将会导致使用极为不便。因为其长度普遍大于20米，同时截面积需要按照装设地点短路电流核算，会导致该三相短路式接地线非常沉重，不仅导致其运输不便，装设也将变的极其困难。

结合现场实际使用需求，目前各接地线厂家生产的接地线分为：分相式接地线(500千伏及以上电压等级)和三相短路式接地线(220千伏及以下电压等级)。分相式接地线需要现场配置三个接地桩头，而三相短路式接地线无法拆卸安装。由于1000千伏和500千伏接地线质量大、搬运不方便、装设不容易，因而一些生产厂商抱着侥幸心理使用不符合要求的具有较小截面的接地线，这样很容易出现当无电设备突然来电时造成接地线的熔断，从而严重威胁作业人员的人身安全的隐患。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线中间转接头。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，包括汇流板；所述汇流板上设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，还设有分别与第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔配合使用的紧固件；所述第一通孔、第二通孔、第三通孔通过紧固件与三相分相式接地线中的各单相接地线连接，实现将三相地线电气上汇集成一个点；所述第四通孔通过紧固件连接有引线，形成公共接地头，公共接地头用于与变电站专用接地极相连。

进一步地，所述引线的横截面积、汇流板与各单相接地线之间的接触面积、汇流板与引线之间的接触面积均为：

其中，I是允许通过的额定短路电流；K是降压因子；t是短路电流持续的时间。

进一步地，所述K的取值为1.08-1.15。

进一步地，所述t取带延时后备保护的动作时间。

进一步地，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔的孔径与汇流板的高度之间的关系满足：

其中：d为第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔的孔径；h为汇流板的高度，S为汇流板与各单相接地线之间的接触面积。

进一步地，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔均为螺孔；所述紧固件包括螺栓和螺帽，所述螺栓贯穿螺孔，螺栓的外壁与螺孔的内壁贴合，螺帽配合螺栓对接地线或者引线进行固定，使得接地线或者引线与汇流板接触。

进一步地，所述螺栓的尺寸与待连接的接地线或者引线端部的连接孔相适配，使得螺栓能够穿过待连接的接地线或者引线端部的连接孔，且螺栓的外壁与待连接的接地线或者引线端部的连接孔的内壁贴合。

进一步地，所述汇流板为铜板。

进一步地，所述汇流板为圆形、方形或者T型。

本发明的有益效果：

本发明的中间转接头，将三相分相式接地线分成3根单相接地线和一个中间转接头，该中间转接头汇聚各单相接地线成一个接地点(公共接地头)，并将公共接地头通过一个的接地极接入变电站固定的接地锁中，这样既满足了安规的要求，还方便了现场的使用，最重要的是，可以无所顾忌的选择与装设地点短路电流相匹配的接地线。

本发明解决了特高压变电站500千伏和1000千伏设备使用分相式接地线，实现三相合一的接地的难题，化解了目前变电站面临的接地线搬运不便、装设困难的难题，避免了使用截面积不满足要求三相短路式接地线的侥幸处理方式，消除了变电站的一大安全隐患。

本发明利用中间转接头与变电站现有分相式接地线进行有效连接，能实现与变电站现有接地线的有效融合，无需为推广本发明而更换现有变电站的分相式接地线。

本发明对满足变电站最大短路容量的接地线进行了校核，并从各个环节确保其截面积满足要求。且对中间转接头的汇流排的厚度、开孔尺寸大小、汇流排公共接地端引线截面积都作了明确的要求。

本发明的中间转接头为全铜制品，公共接地端引线有塑制透明材料包裹，能够有效实现绝缘。

附图说明

图1为本发明一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

对于铜质短路接地线，在不被熔断前提下，允许通过的额定短路电流可以用下面的公式进行计算：

因此，对于任意的变电站，所述各相接地线的横截面积为：

其中，I是允许通过的额定短路电流；K是降压因子；t是短路电流持续的时间。优选地，所述K的取值为1.08-1.15；所述t取带延时后备保护的动作时间。

以特高压东吴站为例，其500千伏线路后备保护延时为1.1s，其最大短路电流取开关开断电流大小63kA，那么选取的接地线及中间头最小截面积可以按照下列公式计算出来：

显然，如果贪图装设方便，只选用《国家电网公司电力安全作业规程》中要求的最小截面积为25mm²的接地线显然是不能满足要求的。如果检修的电气设备突然来电，为不使在电气回路上作业人员的生命受到威胁，接地线必须按照装设地点短路电流大小来考虑。但接地线截面积按照装设地点短路电流考虑，必然导致其截面积大，质量大，同时由于装设地点接地线导线长，其装设起来困难很大。

因此本发明提出一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，可以实现将三相分相式接地线中的各单相接地线通过一点接地。

如图1所示，一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，包括汇流板1；所述汇流板1上设有第一通孔101、第二通孔102、第三通孔103、第四通孔104，还设有分别与第一通孔101、第二通孔102、第三通孔103、第四通孔104配合使用的紧固件；所述第一通孔101、第二通孔102、第三通孔103通过紧固件与三相分相式接地线中的各单相接地线连接，实现将三相地线电气上汇集成一个点；所述第四通孔104通过紧固件3连接有引线2，形成公共接地头，公共接地头用于与变电站专用接地极相连，通过接地极接入变电站固定的接地锁中，实现将三相分相式接地线中的各单相接地线通过一点接地，这样既满足了安规的要求(三相合一的接地端)，还方便了现场的使用(运输方便，安装简易)，最重要的是，使用该中间转接头后将使得接地线的装设和运输不再成为约束条件，对变电站依据其系统最大短路电流选择接地线截面积不再有约束条件，可以无所顾忌的选择与装设地点短路电流相匹配的接地线，更适应现场的使用要求。

所述引线2的横截面积、汇流板1与各单相接地线之间的接触面积、汇流板1与引线2之间的接触面积均为：

其中，I是允许通过的额定短路电流；K是降压因子；t是短路电流持续的时间。优选地，所述K的取值为1.08-1.15；所述t取带延时后备保护的动作时间。

特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间接头关键的技术参数是汇流板与各单相接地线之间的接触面积、汇流板与引线之间的接触面积的选择。对于本发明中的1000千伏与500千伏接地线中间接头，除了要求汇流板的公共接地端的引线的截面积和单相接地线截面积均满足最大短路电流的要求，还要求汇流板与各单相接地线、引线之间的接触面积满足装设地点最大短路电流的要求。

因此，为了满足汇流板与各单相接地线之间的接触面积、汇流板与引线之间的接触面积符合要求，所述第一通孔101、第二通孔102、第三通孔103和第四通孔104的孔径与汇流板1的高度之间的关系满足：

其中：d为第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔的孔径；h为汇流板的高度，S为汇流板与各单相接地线之间的接触面积。

优选地，所述第一通孔101、第二通孔102、第三通孔103、第四通孔104均为螺孔；所述紧固件3包括螺栓和螺帽，所述螺栓贯穿螺孔，螺栓的外壁与螺孔的内壁贴合，螺帽配合螺栓对接地线或者引线进行固定，使得接地线或者引线与汇流板接触。

优选地，所述螺栓的尺寸与待连接的接地线或者引线2端部的连接孔相适配，使得螺栓能够穿过待连接的接地线或者引线端部的连接孔，且螺栓的外壁与待连接的接地线或者引线端部的连接孔的内壁贴合。

优选地，所述引线2的长度根据实际需要来设定，可长可短。

优选地，所述汇流板1为铜板。

优选地，所述汇流板1为圆形、方形或者T型，汇流板还可以是其他的形状。

所述第一通孔101、第二通孔102、第三通孔103之间的距离满足：三相分相式接地线中的各单相接地线之间互不干扰，一般情况下，第一通孔101、第二通孔102、第三通孔103之间的距离为5cm-6cm。

本发明中的中间转接头，正常使用的时候，先把中间转接头的公共接地头与变电站专用接地极通过引线连接好后接入变电站现场专用接地桩头，然后装设B相单相接地线接地端(导电端)，紧接着再把B相单相接地线的接地端通过螺栓与中间转接头汇流排连接，并拧紧；最后依次装设其它两相单相接地线。

综上所述：

本发明中的中间转接头，不需要改变变电站现有接地线的尺寸和现场接地端的结构，可以在所有运行的500千伏和1000千伏变电站推广使用，各变电站只需按照系统最大短路电流计算出满足变电站所需最小截面积的接地线截面积大小，按照要求制造即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：包括汇流板；所述汇流板上设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，还设有分别与第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔配合使用的紧固件；所述第一通孔、第二通孔、第三通孔通过紧固件与三相分相式接地线中的各单相接地线连接，实现将三相地线电气上汇集成一个点；所述第四通孔通过紧固件连接有引线，形成公共接地头，公共接地头用于与变电站专用接地极相连。

2.根据权利要求1所述的一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：所述引线的横截面积、汇流板与各单相接地线之间的接触面积、汇流板与引线之间的接触面积均为：

$S=KI\sqrt{t}/283.67$

其中，I是允许通过的额定短路电流；K是降压因子；t是短路电流持续的时间。

3.根据权利要求2所述的一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：所述K的取值为1.08-1.15。

4.根据权利要求2所述的一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：所述t取带延时后备保护的动作时间。

5.根据权利要求2所述的一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：所述第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔的孔径与汇流板的高度之间的关系满足：

$d=\frac{S}{\mathrm{\π}h}$

其中：d为第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔的孔径；h为汇流板的高度，S为汇流板与各单相接地线之间的接触面积。

6.根据权利要求1所述的一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔均为螺孔；所述紧固件包括螺栓和螺帽，所述螺栓贯穿螺孔，螺栓的外壁与螺孔的内壁贴合，螺帽配合螺栓对接地线或者引线进行固定，使得接地线或者引线与汇流板接触。

7.根据权利要求6所述的一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：所述螺栓的尺寸与待连接的接地线或者引线端部的连接孔相适配，使得螺栓能够穿过待连接的接地线或者引线端部的连接孔，且螺栓的外壁与待连接的接地线或者引线端部的连接孔的内壁贴合。

8.根据权利要求1所述的一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：所述汇流板为铜板。

9.根据权利要求1所述的一种应用于特高压变电站1000千伏与500千伏接地线的中间转接头，其特征在于：所述汇流板为圆形、方形或者T型。