CN116581682A - 一种气体绝缘中性点接地设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变压器中性点接地设备工程运用技术领域,尤其涉及一种气体绝缘中性点接地设备,包括设置在多个气体绝缘筒内的连接导体、公共端导体、接地装置电通路、间隙结构电通路与电流互感器,还包括罐式避雷器与固定支架,相邻两个气体绝缘筒之间通过封闭型盆子法兰固定连接,封闭型盆子法兰包括法兰主体与套设在法兰主体外侧的防护环,防护环的内壁上设置有凹槽,且防护环的一侧外壁上铰接有监测瓶。本装置在金属外壳形成的密封腔体内通过SF6气体绝缘技术实现变压器中性点过电压保护和放电间隙隔离保护,相比于空气绝缘技术,能够缩小电器的带电绝缘距离和中性点接地设备到变压器的绝缘距离。
Description
技术领域
本发明涉及变压器中性点接地设备工程运用技术领域,尤其涉及一种气体绝缘中性点接地设备。
背景技术
中性点接地设备是电力系统中用于将各种电源的中性点接地的设备,主要用于保护设备和电力系统的安全性。其中“接地”是指将中性点通过接地电阻连接到地面上,以保证电力系统在发生故障时能够迅速切断电源并保障人身安全。
中性点接地设备通常包括中性点隔离开关、接地变压器、中性点绝缘监测装置等。其中,中性点隔离开关是用于隔离中性点和接地电路的开关,可以在需要接地时将中性点接地,而在不需要接地时将中性点从接地电路中断开;接地变压器则主要用于提供一个与中性点处于电势相同的接地点,从而将中性点接地;中性点绝缘监测装置用于监测中性点的接地电阻和绝缘状态,以判断防护措施是否有效。
现有户外高压变电站的中性点接地装置需要单独在变压器旁边设置立柱,以将中性点成套装置安装在所述立柱上,然后通过架空软线将其连接到变压器中性点套管上。此外,中性点成套装置与变压器之间的架空连接软线完全裸露在空气中,对绝缘距离的要求较大,不利于建设集约化变电站需求,还容易受环境因素影响在某些恶劣的雨雪雷暴天气下产生放电现象。同时,现有采用空气绝缘技术的变压器中性点接地装置的隔离开关、放电间隙、电流互感器和避雷器无法集成一体,零件占用空间较大。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种气体绝缘中性点接地设备。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种气体绝缘中性点接地设备,包括设置在多个气体绝缘筒内的连接导体、公共端导体、接地装置电通路、间隙结构电通路与电流互感器,还包括罐式避雷器与固定支架,相邻两个所述气体绝缘筒之间通过封闭型盆子法兰固定连接,所述封闭型盆子法兰包括法兰主体与套设在法兰主体外侧的防护环,所述防护环的内壁上设置有凹槽,且防护环的一侧外壁上铰接有监测瓶,所述监测瓶的顶端设置有出气孔,且监测瓶中设置有液体,并且监测瓶中插设有气管,气管的一端位于液位之下,且气管的另一端一端延伸至所述凹槽的内部;
所述电流互感器与间隙结构电通路设置在同一个气体绝缘筒内,电流互感器用于感应间隙结构电通路内所通过的与公共端导体之间的放电电流。
作为本发明的一种优选技术方案,所述连接导体与变压器中性点油-SF6套管连接。
作为本发明的一种优选技术方案,所述气体绝缘筒包括连接导体腔体、接地装置腔体、间隙结构腔体和公共端导体腔体,连接导体腔体、接地装置腔体和间隙结构腔体分别与公共端导体腔体相连通,并且所述接地装置腔体和间隙结构腔体分别在其内部单独容纳所述接地装置和间隙结构,所述接地装置电通路和间隙结构电通路互相独立的与公共端导体形成电通路或断开。
作为本发明的一种优选技术方案,所述连接导体腔体、接地装置腔体、间隙结构腔体和罐式避雷器与公共端导体腔体连接处设置有所述封闭型盆子法兰,封闭型盆子法兰将其分割成各个独立的气室,并在各个气室上设置有气体密度表。
作为本发明的一种优选技术方案,所述接地装置电通路包括静触头与动触头,所述静触头与公共端导体固定连接,所述动触头上端与气体绝缘筒上的接地块连接,下端设置有驱动电机,通过驱动电机控制动触头的滑动电连接,所述动触头滑动至与静触头电接触时为接地合闸状态,所述动触头滑动至与静触头脱离电接触为接地分闸状态。
作为本发明的一种优选技术方案,所述间隙结构电通路包括与公共端导体固定连接的静球头、位于静球头上方的动球头与导电杆,所述导电杆底部与动球头固定连接,上部设置有螺杆驱动机构,通过拧动螺杆驱动机构上的螺杆控制导电杆上下滑动。
作为本发明的一种优选技术方案,所述螺杆驱动机构上刻有间隙距离刻度尺,通过观察刻度尺上尺寸判断间隙距离。
作为本发明的一种优选技术方案,所述导电杆沿金属外壳向下滑动时,动球头与静球头之间间隙距离减小,球头间放电电压阈值降低;所述导电杆沿金属外壳向上滑动时,动球头与静球头之间间隙距离增加,球头间放电电压阈值增大。
作为本发明的一种优选技术方案,所述电流互感器设置在导电杆的外周,导电杆贯穿所述电流互感器。
作为本发明的一种优选技术方案,所述罐式避雷器安装在固定支架上,且罐式避雷器包括有避雷器计数器与避雷器接地板,所述避雷器计数器外壳和罐式避雷器外壳单独接地。
本发明的有益效果是:
本装置在金属外壳形成的密封腔体内通过SF6气体绝缘技术实现变压器中性点过电压保护和放电间隙隔离保护,相比于空气绝缘技术,能够缩小电器的带电绝缘距离和中性点接地设备到变压器的绝缘距离,同时,能够保证放电间隙触头间隙不受周围自然环境的影响,以减小设备对占地面积和安装空间的要求,提高产品安全性和可靠性。
本装置的各个电器单元可预制式生产,通过简单的接口装配即可完成设备组装,同时各个单元气室独立,提高了产品检修过程中的充、放气效率,设备的组装和运行维护检修较为便捷,同时,通过分体式设置盆子法兰,由防护环对法兰主体的外壁进行防护,减少在使用过程中的锈蚀,从而减少法兰处泄露的因素,并且,通过在防护环上设置有监测瓶,在独立气室泄露的情况下,可精确了解泄露位置,从而提高了检修效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种气体绝缘中性点接地设备的结构示意图;
图2为本发明提出的一种气体绝缘中性点接地设备剖视的结构示意图;
图3为图2中A处的结构示意图;
图4为本发明提出的一种气体绝缘中性点接地设备中接地装置电通路合闸状态结构剖视图;
图5为本发明提出的一种气体绝缘中性点接地设备中接地装置电通路分闸状态结构剖视图;
图6为本发明提出的一种气体绝缘中性点接地设备中间隙结构电通路剖视图。
图中:1、连接导体;2、动触头;3、螺杆驱动机构;4、电流互感器;5、公共端导体;6、罐式避雷器;7、固定支架;8、静触头;9、气体密度表;10、封闭型盆子法兰;101、法兰主体;102、防护环;103、凹槽;104、密封圈;105、安装座;106、监测瓶;107、气管;11、驱动电机;12、接地块;13、电流互感器接线端子;14、避雷器计数器;15、避雷器接地板;16、二次汇控柜;17、静球头;18、动球头;19、导电杆;20、螺杆。
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、完整地描述,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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、 “第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
参照图1-6,一种气体绝缘中性点接地设备,包括设置在多个气体绝缘筒内的连接导体1、公共端导体5、接地装置电通路、间隙结构电通路与电流互感器4,还包括罐式避雷器6与固定支架7,连接导体1与变压器中性点油-SF6套管连接,所有电器元件均采用SF6气体绝缘技术控制绝缘距离,压缩部件占用空间,保证各电器元件的运行不受外界自然环境的影响;
罐式避雷器6安装在固定支架7上,固定支架7上还安装有二次汇控柜16,二次汇控柜16用于汇控电流互感器4二次信号和驱动电机11信号等;
需要注意的是,罐式避雷器6包括有避雷器计数器14与避雷器接地板15,避雷器计数器14外壳和罐式避雷器6外壳单独接地,实现避雷器双接地要求;
气体绝缘筒包括连接导体腔体、接地装置腔体、间隙结构腔体和公共端导体腔体,连接导体腔体、接地装置腔体和间隙结构腔体分别与公共端导体腔体相连通,并且接地装置腔体和间隙结构腔体分别在其内部单独容纳接地装置和间隙结构,接地装置电通路和间隙结构电通路互相独立的与公共端导体5形成电通路或断开,连接导体腔体、接地装置腔体、间隙结构腔体和罐式避雷器6与公共端导体腔体连接处设置有封闭型盆子法兰10,封闭型盆子法兰10将其分割成各个独立的气室,并在各个气室上设置有气体密度表9;
其中,如图2所示,封闭型盆子法兰10包括法兰主体101与套设在法兰主体101外侧的防护环102,防护环102的内壁上设置有凹槽103,防护环102与法兰主体101的外壁上均设置有密封圈104,通过密封圈104提高在安装后与气体绝缘筒之间的密封性,且防护环102的一侧外壁上铰接有监测瓶106,防护环102的外壁上固定有安装座105,监测瓶106的顶端与安装座105通过转轴转动连接,监测瓶106的顶端设置有出气孔,便于气体流出,且监测瓶106中设置有液体,并且监测瓶106中插设有气管107,气管107的一端位于液位之下,且气管107的另一端一端延伸至凹槽103的内部,在检测到漏气时,气体通过气管107进入监测瓶106中,使液体中冒泡,并通过气体密度表9监测气体绝缘筒中SF6的密度,当密度变化时,可了解此气体绝缘筒端部的封闭型盆子法兰10存在泄露现象,并通过监测瓶106了解具体是哪一端泄露;
其次,如图4、5所示,接地装置电通路包括静触头8与动触头2,静触头8与公共端导体5固定连接,动触头2上端与气体绝缘筒上的接地块12连接,接地块12通过接地铜排或接地线接地,动触头2下端设置有驱动电机11,通过驱动电机11控制动触头2的滑动电连接,动触头2滑动至与静触头8电接触时为接地合闸状态,动触头2滑动至与静触头8脱离电接触为接地分闸状态;
通过驱动电机11调节动触头2滑动插入静触头8,可以实现变压器中性点接地设备的直接接地,实现过电压保护,同时使用驱动电机11可实现远方和就地控制;
进一步的,如图6所示,间隙结构电通路包括与公共端导体5固定连接的静球头17、位于静球头17上方的动球头18与导电杆19,导电杆19底部与动球头18固定连接,上部设置有螺杆驱动机构3,通过拧动螺杆驱动机构3上的螺杆20控制导电杆19上下滑动,螺杆驱动机构3上刻有间隙距离刻度尺,通过观察刻度尺上尺寸判断间隙距离。
导电杆19沿金属外壳向下滑动时,动球头18与静球头17之间间隙距离减小,球头间放电电压阈值降低;导电杆19沿金属外壳向上滑动时,动球头18与静球头17之间间隙距离增加,球头间放电电压阈值增大,动球头18与静球头17之间电压超出放电电压阈值时绝缘气体被击穿,放电电流通过动球头18传导至导电杆19并泄放至接地回路。
电流互感器4设置在导电杆19的外周,导电杆19贯穿电流互感器4,电流互感器4与间隙结构电通路设置在同一个气体绝缘筒内,电流互感器4用于感应间隙结构电通路内所通过的与公共端导体5之间的放电电流,同时,在气体绝缘筒上设置管接头,用于安装电流互感器接线端子13,通过电流互感器接线端子13将电流互感器4的二次信号传送到二次汇控柜16内;
通过间隙结构电通路中的动球头18、导电杆19、螺杆驱动机构3在电流互感器4线圈内部形成放电电流通路,再由螺杆驱动机构3和金属外壳在电流互感器4线圈外部形成接地通路,最后由气体绝缘筒接入接地网,以保证本申请的金属外壳能够稳定接地以提高整体放电间隙结构的安全性。通过调节动球头18与静球头17的间隙距离,可以实现变压器中性点接地设备在规定电压值下实现过电压放电保护;
本实施例中:在检测到漏气封闭型盆子法兰10泄露时,气体通过气管107进入监测瓶106中,使液体中冒泡,并通过气体密度表9监测气体绝缘筒中SF6的密度,当密度变化时,可了解此气体绝缘筒端部的封闭型盆子法兰10存在泄露现象,并通过监测瓶106了解具体是哪一端泄露,以便于及时对其进行维护;
通过各个独立气室的设置,简单的接口装配即可完成设备组装,同时各个单元气室独立,提高了产品检修过程中的充、放气效率,设备的组装和运行维护检修较为便捷。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种气体绝缘中性点接地设备,包括设置在多个气体绝缘筒内的连接导体(1)、公共端导体(5)、接地装置电通路、间隙结构电通路与电流互感器(4),还包括罐式避雷器(6)与固定支架(7),其特征在于,相邻两个所述气体绝缘筒之间通过封闭型盆子法兰(10)固定连接,所述封闭型盆子法兰(10)包括法兰主体(101)与套设在法兰主体(101)外侧的防护环(102),所述防护环(102)的内壁上设置有凹槽(103),且防护环(102)的一侧外壁上铰接有监测瓶(106),所述监测瓶(106)的顶端设置有出气孔,且监测瓶(106)中设置有液体,并且监测瓶(106)中插设有气管(107),气管(107)的一端位于液位之下,且气管(107)的另一端一端延伸至所述凹槽(103)的内部;
所述电流互感器(4)与间隙结构电通路设置在同一个气体绝缘筒内,电流互感器(4)用于感应间隙结构电通路内所通过的与公共端导体(5)之间的放电电流。
2.根据权利要求1所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述连接导体(1)与变压器中性点油-SF6套管连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述气体绝缘筒包括连接导体腔体、接地装置腔体、间隙结构腔体和公共端导体腔体,连接导体腔体、接地装置腔体和间隙结构腔体分别与公共端导体腔体相连通,并且所述接地装置腔体和间隙结构腔体分别在其内部单独容纳接地装置和间隙结构,所述接地装置电通路和间隙结构电通路互相独立的与公共端导体(5)形成电通路或断开。
4.根据权利要求3所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述连接导体腔体、接地装置腔体、间隙结构腔体和罐式避雷器(6)与公共端导体腔体连接处设置有所述封闭型盆子法兰(10),封闭型盆子法兰(10)将其分割成各个独立的气室,并在各个气室上设置有气体密度表(9)。
5.根据权利要求1所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述接地装置电通路包括静触头(8)与动触头(2),所述静触头(8)与公共端导体(5)固定连接,所述动触头(2)上端与气体绝缘筒上的接地块(12)连接,下端设置有驱动电机(11),通过驱动电机(11)控制动触头(2)的滑动电连接,所述动触头(2)滑动至与静触头(8)电接触时为接地合闸状态,所述动触头(2)滑动至与静触头(8)脱离电接触为接地分闸状态。
6.根据权利要求1所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述间隙结构电通路包括与公共端导体(5)固定连接的静球头(17)、位于静球头(17)上方的动球头(18)与导电杆(19),所述导电杆(19)底部与动球头(18)固定连接,上部设置有螺杆驱动机构(3),通过拧动螺杆驱动机构(3)上的螺杆(20)控制导电杆(19)上下滑动。
7.根据权利要求6所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述螺杆驱动机构(3)上刻有间隙距离刻度尺,通过观察刻度尺上尺寸判断间隙距离。
8.根据权利要求6所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述导电杆(19)沿金属外壳向下滑动时,动球头(18)与静球头(17)之间间隙距离减小,球头间放电电压阈值降低;所述导电杆(19)沿金属外壳向上滑动时,动球头(18)与静球头(17)之间间隙距离增加,球头间放电电压阈值增大。
9.根据权利要求8所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述电流互感器(4)设置在导电杆(19)的外周,导电杆(19)贯穿所述电流互感器(4)。
10.根据权利要求1所述的一种气体绝缘中性点接地设备,其特征在于,所述罐式避雷器(6)安装在固定支架(7)上,且罐式避雷器(6)包括有避雷器计数器(14)与避雷器接地板(15),所述避雷器计数器(14)外壳和罐式避雷器(6)外壳单独接地。
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- 2023-07-11 CN CN202310843279.9A patent/CN116581682A/zh active Pending
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