CN202643860U - 一种提高可靠性的铝电解行业供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种提高可靠性的铝电解行业供电系统。包括双进线、双母线带母联供电系统。其特征是：220kVⅡ段母线上有两个作为故障检修分段使用的分段间隔，将220kVⅡ段母线分成3段母线，把整流机组分别接于220kVⅡ段母线分成3段后的各分段母线上。本实用新型降低了停槽风险，一方面，提高了220kV整流所供电系统供电安全性；另一方面，提高了铝电解供电效率。提高了电解铝生产直流供电的安全性、可靠性、平稳性，解决了全停整流机组的可能性，降低了因GIS断路器故障检修而对铝电解生产造成的影响，减轻了职工因电解车间停电停槽造成的工作量，同时降低了因上述所造成的巨大经济损失。本实用新型能适应整个铝电解生产技术条件要求。

Description

一种提高可靠性的铝电解行业供电系统

技术领域

本实用新型涉及一种提高铝电解行业用220kV整流供电可靠性的供电系统。

背景技术

220kV整流所供电系统在铝电解生产过程中起到十分重要的作用。它直接为铝电解生产提供能量，保证铝电解生产安全平稳供电一直是铝电解行业长期以来需要攻克的技术难题。在铝电解生产过程中，如220kV整流所供电系统不能安全平稳供电，不但能耗增加，还将会存在重大安全风险，造成巨大经济损失。

目前，铝电解行业220kV整流所供电系统GIS开关站采用的接线系统是双进线、双母线带母联的接线系统(如图1)所示。其设备结构紧凑、简洁，可提供多种运行方式。

虽然目前220kV整流所供电系统具有上述优异的性能。但由于GIS（气体绝缘金属封闭组合开关）设备的灭弧室采用SF6气体绝缘灭弧的自能熄弧方式，由多个单独的SF6气体工作密闭气室组成，易出现SF6气体泄漏故障，在检修时必须把两段220kV母线全停电。如某一整流机组GIS母线侧两组隔离开关SF6气室气体泄漏，需要检修，就必须将220kVⅠ、Ⅱ母线停电，这样就造成铝电解车间直流供电系统全停电，使电解槽温度快速下降、电解质、铝水凝固、电解槽损坏，将造成巨大的经济损失。

因此，要大面积推广GIS在220kV整流所供电系统运用，首要解决的问题就是如何使供电系统（GIS）在检修时不影响铝电解车间的正常生产供电，本实用新型针对这一行业问题，进行全面的研究，很好的解决了这一技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有220kV整流所供电系统上述存在的不足，提供一种更为安全可靠的铝电解行业220kV整流供电系统。

本实用新型根据220kV整流所供电系统的使用环境和条件，对GIS开关站接线方法进行改进。其改进的系统结构是：在220kVⅡ段母线上增加两个分段间隔，使220kVⅡ段母线变成3个分段母线。当某一整流机组GIS断路器母线侧两组隔离开关气室气体漏气检修，所连接的母线需停电时，能保证其它两段分段母线上所带的整流机组继续运行，以保证电解槽生产所需的正常电流或保温电流。从而提高了整流所供电系统的安全可靠性。

本实用新型的接线方式具体如下：

在220kV Ⅱ段母线上增加两个分段间隔（作为故障检修分段使用），使220kVⅡ段母线分成3个分段母线，每一分段母线上各接入几台整流机组。

（1）1号、2号、3号整流机组接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第一段分段母线，第一段分段母线接有电压互感器Ⅰ；

（2）4号、5号整流机组接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第二段分段母线； 

（3）6号、7号、8号整流机组接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第三段分段母线，Ⅰ段母线接有电压互感器Ⅱ；Ⅱ段母线的第三分段母线接有电压互感器Ⅲ；

（4）1号动力变接220kV Ⅰ段母线和第一段分段母线、2号动力变接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第三段分段母线。

Ⅱ段母线的第三分段母线增加电压互感器Ⅲ后，当其它两组电压互感器因母线停电而退出运行时，这一组电压互感器可继续提供保护和测量用，当某一动力变因母线停电而退出运行后，另外一台动力变可继续供10kV系统运行。当GIS母线侧所有隔离开关SF6气室漏气需要检修，所连接的母线需停电时，可以通过母联间隔配合分段间隔调整运行方式，保证其它两段分段母线上所带的5至6台整流机组继续运行，以提供电解槽所需的正常电流或保温电流，不至于造成电解直流系统全停电。例如：

    本实用新型与现有技术比较具有以下积极效果：

1、本实用新型降低了停槽风险，一方面，提高了220kV整流所供电系统供电安全性；另一方面，提高了铝电解供电效率。

2、提高了电解铝生产直流供电的安全性、可靠性、平稳性，解决了全停整流机组的可能性，降低了因GIS断路器故障检修而对铝电解生产造成的影响，减轻了职工因电解车间停电停槽造成的工作量，同时降低了因上述所造成的巨大经济损失。

3、本实用新型能适应整个铝电解生产技术条件要求，技术创新性强，属国内外首创。

附图说明

图1是现有的铝电解行业220kV变电站的供电系统结构示意图。

图2是本实用新型的铝电解行业220kV变电站供电系统结构示意图。

图中，1―1号进线，2―1号动力变，3―电压互感器Ⅰ，4―2 号进线，5―电压互感器Ⅱ，6―2号动力变，7―Ⅰ段母线，8―Ⅱ段母线，9―电压互感器Ⅲ，10―8号整流机组，11―7号整流机组，12―6号整流机组，13―5号整流机组，14―母联断路器，15―4号整流机组，16―3号整流机组，17―2号整流机组，18―1号整流机组，19―分段断路器Ⅰ，20―分段断路器Ⅱ。

具体实施方式  

如图2所示，本实用新型的供电系统是：

1、在220kV Ⅱ段母线上用分段断路器Ⅰ19和分段断路器Ⅱ20来增加分段间隔（作为故障检修分段使用），使220kVⅡ段母线分成3个分段母线。

2、每一分段母线上各接入几台整流机组，1号、2号、3号整流机组接220kVⅠ段母线和Ⅱ段母线的第一段分段母线，Ⅰ分段母线接有电压互感器Ⅰ3；4号、5号整流机组接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第二段分段母线，Ⅰ段主母线接有电压互感器Ⅱ5；6号、7号、8号整流机组接220kVⅠ段母线和Ⅱ段母线的第三段分段母线，在Ⅱ段母线的第三分段母线上有一组电压互感器Ⅲ 9，当其它两组电压互感器因母线停电而退出运行时，这一组电压互感器可继续提供保护、测量用；1号动力变接220kVⅠ段母线和Ⅱ段母线的第一分段母线，2号动力变接220kVⅠ段母线和Ⅱ段母线的第三分段母线。

 工作原理：

（1）、当1号、2号、3号整流机组GIS母线侧两组隔离开关故障检修需停母线时，由220kV 2号进线供到6号、7号、8号整流机组所在分段母线，通过分段间隔连接4号、5号 整流机组所在母线，另一分段间隔断开1号、2号、3号整流机组所在母线。将所增加的一组电压互感器Ⅲ和2号动力变接于6号、7号、8号整流机组所在分段母线，再断开220kV 原Ⅰ、Ⅱ段母线母联，这样220kV Ⅰ段母线和1号、2号、3号整流机组所接分段母线就处于停电状态，而4号、5号、6号、7号、8号共 5台整流机组可继续运行，以提供电解槽保温电流。

（2）、当4号、5号 整流机组GIS母线侧两组隔离开关故障检修需停母线时，由220kV 1号进线供到1号、2号、3号整流机组所在分段母线，220kV 2号进线供到6号、7号、8号整流机组所在分段母线（所增加的一组电压互感器Ⅲ接在6号、7号、8号 整流机组所在母线），再断开220kVⅠ、Ⅱ段母线母联和两个分段间隔，这样220kV Ⅰ段母线和4号、5号 整流机组所接分段母线就处于停电状态，而1号、2号、3号、6号、7号、8号共 6台整流机组可继续运行，以提供电解槽正常电流。

（3）、当6号、7号、8号 整流机组GIS母线侧两组隔离开关故障检修需停母线时，由220kV 1号进线供到1号、2号、3号整流机组所在分段母线，通过分段间隔连接4号、5号整流机组所在分段母线，1号动力变接于1号、2号、3号整流机组所在分段母线，另一分段间隔断开6号、7号、8号整流机组所在分段母线，再断开220kV Ⅰ、Ⅱ段母线母联，这样220kV Ⅰ段母线和6号、7号、8号整流机组所接分段母线就处于停电状态，而1号、2号、3号、4号、5号共 5台整流机组可继续运行，以提供电解槽保温电流。

（4）、当220kV 1号进线GIS母线侧两组隔离开关故障检修需停母线时，具体实施方式同1号、2号、3号整流机组GIS母线侧两组隔离开关故障检修时的方式。

（5）、当220kV 2号进线GIS母线侧两组隔离开关故障检修需停母线时，具体实施方式同6号、7号、8号 整流机组GIS母线侧两组隔离开关故障检修时的方式。

（6）、当220kV 母联断路器GIS母线侧两组隔离开关故障检修需停母线时，具体实施方式同4号、5号、整流机组GIS母线侧两组隔离开关故障检修时的方式。 

（7）、当1号动力变断路器GIS母线侧两组隔离开关故障检修需停母线时，具体实施方式同1号、2号、3号整流机组GIS母线侧两组隔离开关故障检修时的方式。

（8）、当2号动力变断路器GIS母线侧两组隔离开关故障检修需停母线时，具体实施方式同6号、7号、8号整流机组GIS母线侧两组隔离开关故障检修时的方式。 

Claims (1)

1.一种提高可靠性的铝电解行业供电系统，包括双进线、双母线带母联接线的供电系统，其特征是：220kV Ⅱ段母线上有两个作为故障检修分段使用的分段间隔，将220kV Ⅱ段母线分成3段母线，把整流机组分别接于220kVⅡ段母线分成3段后的各分段母线上；具体连接如下：

（1）1号、2号、3号整流机组接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第一段分段母线，第一段分段母线接有电压互感器Ⅰ；

（2）4号、5号整流机组接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第二段分段母线； 

（3）6号、7号、8号整流机组接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第三段分段母线，Ⅰ段母线接有电压互感器Ⅱ；Ⅱ段母线的第三分段母线接有电压互感器Ⅲ；

（4）1号动力变接220kV Ⅰ段母线和第一段分段母线、2号动力变接220kV Ⅰ段母线和Ⅱ段母线的第三段分段母线。

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