CN109449814A - 一种模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种高压电力变配电产品。一种模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，包括基础模块、电气一次模块；所述的电气一次模块安装在基础模块上；所述基础模块由电器单元模块和支架组成，电气单元模块固定在所述支架上；所述电气单元模块与电气一次模块连接。本发明的模块化紧凑型HGIS组合电器系统，仅通过两大部分模块即可满足电站配置需求，结构简单，形状尺寸更加小巧紧凑，安装快速，是电站增容改造、返修更换的最佳方案。
Description
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种高压电力变配电产品。
背景技术
随着经济技术的发展，居民生活质量的提升，家庭用电负荷的急剧增长，很多变电站出现了用电负荷的临界值。尤其是在夏季高温天气、冬季高寒天气，居民家用空调降温、增温，使得局部变电站用电负荷达到了警戒值，在原有的电站进行改造增容、负荷转移变得迫不容缓。但是，很多变电站建在居民集中地区，面对原有站址无法进行扩建、土地面积无法扩充、停电周期特别短等原因，使得在旧站紧凑空间进行高压设备的建设难上加难，常规的HGIS组合电器产品已不适合用在旧站原有基础的空间内进行改造、电站增容等。
因此，建站周期短，现场工作量小，集成度高，紧凑型，无调试或少调试的HGIS组合电器产品成为了旧站增容改造建设的趋势。
发明内容
基于现有技术中存在的技术问题和缺陷，本发明提供一种模块化紧凑型110kVHGIS组合式变电站产品，安装快速，集成度高，是电站增容改造、返修更换的最佳方案。
本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，包括基础模块、电气一次模块；所述的电气一次模块安装在基础模块上；所述基础模块由电器单元模块和支架组成，电气单元模块固定在所述支架上；所述电气单元模块与电气一次模块连接。
进一步的，所述的电气一次模块包括断路器模块、电流互感器、三工位隔离接地开关模块、快速接地开关模块、出线终端模块、断路器操动机构、三工位隔离接地机构、快速接地机构、底架；所述断路器模块布置于底架上；所述底架外部固定有断路器操动机构，所述断路器操动机构与断路器模块连接；电流互感器布置于断路器模块的壳体两侧出线端口；三工位隔离接地开关模块固定于电流互感器顶部；出线终端模块安装于三工位隔离接地开关模块顶部；快速接地开关模块安装于出线终端模块侧面；所述快速接地开关模块与快速接地机构连接。
进一步的，所述断路器模块采用三相分相式断路器，其壳体上留有系统的进线端及出线端接口，纵向布置于壳体两端，用于连接系统内其他功能单元模块。所有的接口尺寸全部统一一种规格，便于不同功能单元的互换及调用，选择性更高。壳体整体采用铝合金外壳，减少装置的整体重量。
进一步的，所述的断路器模块按照间距500mm布置于底架上；所述断路器模块通过底架内部的三相传动组件与断路器操动机构连接；所述断路器操动机构是带动断路器内部灭弧单元进行分合闸操作的动力源。
进一步的，所述的出线终端模块分为进线端与出线端，进线端通过三通壳体一端与三工位隔离接地开关模块连接，另一端与快速接地开关模块连接，出线端直接与三工位隔离接地开关模块连接。
进一步的，所述的出线终端模块为偏心结构，增大了相间绝缘距离，可以到达1270mm，安全余度大，相间绝缘可靠性高。整个宽度控制在3000mm以内，便于产品的整体运输。
进一步的，所述的三工位隔离接地开关模块壳体上安装有三工位隔离接地机构，所述三工位隔离接地机构通过三相传动组件带动所述三工位隔离接地开关模块进行分合操作。
进一步的，所述的快速接地机构通过三相传动组件带动快速接地开关模块进行分合操作。
进一步的，相邻的功能模块之间通过不通孔盆式绝缘子分隔形成密闭独立气室，通过密度继电器监测气室内部SF6气体压力状态，实时保证内部绝缘可靠。
本发明的模块化紧凑型HGIS组合电器系统，仅通过两大部分模块即可满足电站配置需求，结构简单，形状尺寸更加小巧紧凑，安装快速，是电站增容改造、返修更换的最佳方案。
附图说明
图1是本发明的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统的主视图；
图2是本发明的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统的左视图；
图3是本发明的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统的俯视图；
图4是图1中三相传动组件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的模块化紧凑型HGIS组合电器系统进行详细的阐述。
本发明的模块化紧凑型HGIS组合电器系统，整体采用三相分相式结构，每一相都是单独的独立单元，同时各单元采用不同的功能模块，可根据不同的用户要求选用不同模块配置，适用于各种类型项目，灵活性更强，适用范围更广。整体思路采用模块化、拼接式、组装式，类似积木搭接的方式，可应对各类变电站配置要求，灵活性更高，适应性更强。
本发明的模块化紧凑型HGIS组合电器系统，主要由断路器模块1、电流互感器2、三工位隔离接地开关模块3、快速接地开关模块4、出线终端模块5、电气控制模块6、支架7、断路器操动机构8、密度继电器9、三工位隔离接地机构10、快速接地机构11、底架12、三相传动组件14等组成。
其中，由断路器模块1、电流互感器2、三工位隔离接地开关模块3、快速接地开关模块4、出线终端模块5、断路器操动机构8、密度继电器9、三工位隔离接地机构10、快速接地机构11和底架12、三相传动组件14等构成电气一次模块Ⅰ；电气控制模块6和支架7 构成基础模块Ⅱ。
断路器模块1采用三相分相式，断路器模块1壳体上留有系统的进线端及出线端接口纵向布置于壳体两端，用于连接系统内其他功能单元。所有的接口尺寸全部统一一种规格，便于不同功能单元的互换及调用，选择性更高。壳体整体采用铝合金外壳，减少装置的整体重量。
断路器模块1的三相组装完成后，整体按照相间距500mm布置于底架12上，底架12上部设有横梁，横梁尺寸长度为1590mm尺寸更加紧凑，外部安装固定有断路器操动机构8，断路器操动机构8是带动断路器内部灭弧单元进行分合闸操作的动力源，通过底架12内部的三相传动组件与断路器模块1的三相进行连接。
电流互感器2采用外置式，设置于断路器模块1的壳体两侧出线端口。用于起到线路电流测量和保护作用，其内部的电流互感器铁芯可有多种组合方式和不同的负荷，可根据不同用户的要求选配。
三工位隔离接地开关模块3固定于电流互感器2顶部，两者之间通过不通孔盆式绝缘子13进行气室的分割，同时三工位隔离接地开关模块3顶部也安装有不通孔盆式绝缘子13，形成单独气室。此方式可有效防止断路器模块1开断环境下的灭弧气体进入到非开断灭弧气室，造成气体污染,影响绝缘。
三工位隔离接地开关模块3可实现三种工作状况，即回路的导通模式（隔离合闸+接地分闸）、回路隔离模式（隔离分闸+接地分闸）、接地检修模式（隔离分闸+接地合闸）。通过三相传动组件14，固定于三工位隔离接地开关模块3壳体上的三工位隔离接地机构10带动三工位隔离接地开关模块3进行系统的分合操作。
如图4所示，三相传动组件14由三个外拐臂15、两个传动接头17、两个传动连杆18组成。三工位隔离接地机构10内部的电机转动带动机构转轴顺时针与逆时针旋转，同时将旋转力矩传递到与机构转轴连接的三相传动组件14的中间相外拐臂。中间相外拐臂通过传动接头17与传动连杆18连接。传动连杆18通过轴销19与另外两相的外拐臂15连接。三相外拐臂分别与三工位隔离接地开关模块3三相的隔离转轴16连接。从而实现三工位隔离接地开关模块3三相的同时开合操作。
出线终端模块5分为进线端与出线端，进线端通过三通壳体一端与三工位隔离接地开关模块3进行连接，另一端与快速接地开关模块4连接，实现整体电器回路的导通与保护。出线端直接与三工位隔离接地开关模块3连接，实现回路的导通。
出线终端模块5采用偏心结构设计，增大了相间绝缘距离，可以到达1270mm，安全余度大，相间绝缘可靠性高。整个宽度控制在3000mm以内，便于产品的整体运输。
快速接地开关模块4具有关合短路及开合感应电流的能力，是一种重要的保护装置。其安装于出线终端模块5侧面，不占用整体结构空间，布局更加合理。快速接地机构11通过三相传动组件带动快速接地开关模块4三相进行分合操作，原理同三工位隔离接地开关模块3。
所有的功能模块通过不通孔盆式绝缘子13形成密闭独立气室，通过密度继电器9进行监测气室内部SF6气体压力状态，实时保证内部绝缘可靠。
上述所有模块组装完成后形成电气一次模块Ⅰ。进行国标要求的各项出厂试验验证。此部分发货运输时可整体进行发货运输，最大运输尺寸仅为3900X2935X2840，不超高、不超宽、不超长，重量为3T，运输更加方便。
电气单元模块6内部含有整个功能模块的电气控制单元，实现对各个功能模块的电气控制及之间的联锁保护，通过预制式航空插头与各操动机构连接，实现预装式、即插即用式，进一步减少现场工作量，操作更加便捷。装配完成后固定于支架7上，通过内部的刚性连接实现整体运输基础模块Ⅱ，最大运输尺寸仅为2053X1000X1940，尺寸紧凑，重量仅为1吨，更加轻小。
现场安装时，首先将基础模块Ⅱ固定于变电站土建基础上，然后将电气一次模块Ⅰ与基础模块Ⅱ进行连接，然后将电气单元模块6的各预制式航空插头与电气一次模块Ⅰ的各操动结构及功能模块进行连接，即可实现验收操作试验。整个过程用时短,简单便捷，大大的缩短了停电周期。当出现异常故障时，线路停电检修，可将电气一次模块Ⅰ整体更换，返修更换更加快速。
Claims (9)
1.一种模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：包括基础模块、电气一次模块；所述的电气一次模块安装在基础模块上；所述基础模块由电器单元模块和支架组成，电气单元模块固定在所述支架上；所述电气单元模块与电气一次模块连接。
2.根据权利要求1所述的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：所述的电气一次模块包括断路器模块、电流互感器、三工位隔离接地开关模块、快速接地开关模块、出线终端模块、断路器操动机构、三工位隔离接地机构、快速接地机构、底架；所述断路器模块布置于底架上；所述底架外部固定有断路器操动机构，所述断路器操动机构与断路器模块连接；电流互感器布置于断路器的壳体两侧出线端口；三工位隔离接地开关模块固定于电流互感器顶部；出线终端模块安装于三工位隔离接地开关模块顶部；快速接地开关模块安装于出线终端模块侧面；所述快速接地开关模块与快速接地机构连接。
3.根据权利要求2所述的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：所述断路器模块采用三相分相式断路器，其壳体上留有系统的进线端及出线端接口，纵向布置于壳体两端，用于连接系统内其他功能模块。
4.根据权利要求2所述的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：所述的断路器模块按照相间距500mm布置于底架上；所述断路器模块通过底架内部的三相传动组件与断路器操动机构连接。
5.根据权利要求2所述的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：所述的三工位隔离接地开关模块壳体上安装有三工位隔离接地机构，所述三工位隔离接地机构通过三相传动组件带动所述三工位隔离接地开关模块进行分合操作。
6.根据权利要求2所述的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：所述的快速接地机构通过三相传动组件带动快速接地开关模块进行分合操作。
7.根据权利要求2-6任一项所述的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：所述的出线终端模块分为进线端与出线端，进线端通过三通壳体一端与三工位隔离接地开关模块连接，另一端与快速接地开关模块连接，出线端直接与三工位隔离接地开关模块连接。
8.根据权利要求7所述的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：所述的出线终端模块设置为偏心结构。
9.根据权利要求8所述的模块化紧凑型110kVHGIS组合式电器系统，其特征在于：相邻的功能模块之间通过不通孔盆式绝缘子分隔形成密闭独立气室，通过密度继电器监测气室内部SF6气体压力状态。
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