CN208078393U - 一种克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，三个空心电抗器成“品”字型布局组成三相电抗器组；若干二次电缆一端经“品”字型三相电抗器组布局中心与控制箱连接；地下主接地网包括由“品”字型三相电抗器组布局中心辐射引出若干线路构成的放射状地网以及在放射状地网外围布置的外围接地网，放射状地网有一根放射线路与外围接地网连接，放射状地网于其中心和末端均设置垂直接地体。该三个电抗器产生磁场相互抵消，能够较大程度的减小低频磁场对周围环境的影响；将二次电缆设计为星形布线方式，使二次线缆的走线方向与空间磁场磁力线方向平行，极大的减小了线路在磁场中的耦合效率，从而减小二次电缆上的感应电压。

Description

一种克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构

技术领域

本实用新型属于电力系统技术领域，涉及电力系统的电磁干扰屏蔽技术，具体涉及一种克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构。

背景技术

近年来，随着西电东送战略与坚强电网工程在国内的大力实施，柔性交流输电已成为改善电能质量的关键技术。空心电抗器是电力系统中用于限制短路电流、无功补偿和移相等的电感性高压电器，其作为其中调节、稳定负荷的主要设备，目前大量运用在西电东送线路各重要节点上。相比于铁芯电抗器，空心电抗器能够避免磁饱和并具备较好的线性参数，因此多用于大电流场合。然而，空心电抗器运行时，空间磁力线发散，在大电流作用下磁场辐射范围较广，能够对周围环境产生强烈电磁污染。例如变电站地下接地系统，二次电缆屏蔽层8与主接地网简化示意图如图1、图2及图4(a)所示，变电站空心电抗器2通常为三相，一般采用不对称的“一”字型排列，二次电缆1围绕三相空心电抗器排布走线，主接地网由方格状接地网4以及位于方格状接地网4外周的外围接地网5连接而成，每间隔两个方格状接地网4的设置与接地网连接的垂直接地体7，二次电缆屏蔽层8通过双接地端与方格状地网4构成环形回路，方格状地网4与空心电抗器2底部相互交错，使主接地网线路与三相空心电抗器距离不等，从而使二次电缆屏蔽层8与方格状地网 4构成的回路中耦合出非对称的磁场并形成较大感应电流，其形成的磁场辐射会对周围环境产生电磁污染。

为了减小空心电抗器对变电站内附属设备的磁场干扰，国内外研究者做过大量的研究，其中多数采用屏蔽的方法，例如：(1)专利申请号为CN201320244722.2的申请文件公开了一种复合式低频磁场屏蔽板，通过仿真屏蔽体的不同外形与位置实现不同的屏蔽效果，然而这种屏蔽措施只能对局部区域内的设备进行保护，变电站地下接地系统分布广泛且结构复杂，其中收到的磁场干扰难以被屏蔽，并且电抗器被屏蔽后期自身的参数会发生改变，因此将屏蔽方式应用到实际变电站中仍有待改进；(2)专利申请号为CN200820114402.4的申请文件公开了一种抑制静磁场低频磁场干扰的屏蔽室，营造了一个磁场既弱又均匀而且范围较大的三维空间，可对空间内外进行电磁隔离，但不适用于户外大型电力设备。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在目前缺少克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的屏蔽结构的技术现状，从受磁场干扰较为集中的二次电缆屏蔽层和地下接地网考虑，提供一种新的布线结构，以二次电缆减小屏蔽层电流和地下接地网的感应电流，从而减小空心电抗器带来的磁场干扰。

本实用新型提供的克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，三个空心电抗器成“品”字型布局组成三相电抗器组，三个空心电抗器均一端与输电线连接，另一端与变电站地下主接地网连接；若干二次电缆一端与远程控制终端连接，另一端经“品”字型三相电抗器组布局中心与用于控制电气元件动作的控制箱连接；所述地下主接地网包括由“品”字型三相电抗器组布局中心辐射引出若干线路构成的放射状地网以及在放射状地网外围布置的外围接地网，放射状地网有一根放射线路与外围接地网连接，放射状地网于其中心和末端均设置垂直接地体。

上述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，二次电缆的走线方向与由三个空心电抗器产生的空间磁场磁力线方向平行，这样可以极大的减小线路在磁场中的耦合效率，从而降低在二次电缆上产生的感应电压。

上述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，所述放射状地网，采用放射状布线方式，避免了地网自身构成回路，进而通过垂直接地体接入地下，使地网线路中的感应电流更小。

上述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，组成放射状地网的若干线路为镀锌扁钢，若干镀锌扁钢一端连接于一点，另一端与垂直接地体连接。

上述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，组成放射状地网的若干镀锌扁钢沿以“品”字型三相电抗器组的中心为圆心的圆周均匀分布。

上述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，所述外围接地网为矩形结构。放射状地网中的一根放射线路与矩形外围接地网的一个直角顶点连接，且该放射线路与矩形外围接地网直角顶点连接的末端设置垂直接地体，从而使放射状地网与外围接地网连接，构成整个变电站地下主接地网。

上述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，所述垂直接地体的接地电阻不大于0.5Ω。

上述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，所述垂直接地体为镀锌扁钢。

上述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，所述二次电缆屏蔽层两端分别与变电站主接地网的放射状地网或外围接地网连接，实现就近接地。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，将设置在输电线和变电站地下主接地网之间的三个空心电抗器成“品”字型布局组成三相电抗器组，三相对称的“品”字型结构有利于与电力系统中输电线路连接的三相电抗器正常工作时，三个电抗器产生磁场相互抵消，能够较大程度的减小低频磁场对周围环境的影响；

2、本实用新型克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，二次电缆由远程控制终端直接经“品”字型三相电抗器组的中心与控制箱连接，将传统围绕电抗器外围铺设的方式变为星形布线方式，这样不仅简化了二次电缆的布线方案，节约了成本，而且使二次线缆的走线方向与空间磁场磁力线方向平行，极大的减小了线路在磁场中的耦合效率，从而减小二次电缆上的感应电压；

3、本实用新型克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，放射状地网为以“品”字型三相电抗器组中心向外辐射的放射状结构，采用放射状布线方式，避免了地网自身构成回路，进而通过垂直接地体接入地下，使地网线路中的感应电流更小；

4、本实用新型克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，外围接地网以及放射状地网中心和末端均设置垂直接地体，相邻两个垂直接地体之间的间距更近，因此变电站地下主接地网跨步电压更小；同时相同面积下设置更多的垂直接地体能够保证该区域与大地土壤有效连接。

附图说明

图1为现有技术中接地网结构示意图。

图2为现有技术中接地网的二次电缆布线结构示意图。

图3为本实用新型克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构中的二次电缆布线结构示意图。

图4为变电站地下主接地网的布线示意图；其中(a)为现有技术中接地网的方格状地网与外围接地网布线示意图，(b)为本实用新型克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构中的放射状地网与外围接地网布线结构示意图。

其中，1-二次电缆，2-空心电抗器，3-控制箱，4-方格状地网，5- 外围接地网，6-放射状地网，7-垂直接地体，8-二次电缆屏蔽层。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例

本实施例提供的克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，是针对变电站地下接地系统设计的，其目的是为了避免空心电抗器对站内附属设备的磁场干扰，同时简化线路铺设，降低成本，为此，本实施例对空心电抗器设置、二次电缆布线方式、变电站地下主接地网进行了改进。空心电抗器一端与输电线连接，另一端与变电站地下主接地网连接，用于中和电力系统中的容性无功。二次电缆一端与电力系统的远程控制终端连接，另一端与用于控制电气元件动作的控制箱连接，二次电缆的根数与控制箱的个数相关，控制箱的个数与电气元件个数相匹配。电气元件包括开关刀闸、继电保护装置等，开关刀闸用于控制电力系统中线路的开断，继电保护装置用于保护线路故障时的用电设备。变电站地下主接地网主要用于电力系统的各个电力设备接地。

如图3级图4(b)所示，本实施例提供的克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构中，三个空心电抗器2成“品”字型布局组成三相电抗器组。二次电缆1一端经“品”字型三相电抗器组的中心直接与控制箱3连接；二次电缆的走线方向与由三个空心电抗器产生的空间磁场磁力线方向平行；二次电缆屏蔽层两端分别与变电站主接地网的放射状地网或外围接地网连接，以实现就近接地。变电站地下主接地网包括由“品”字型三相电抗器组的中心辐射出引出若干线路构成的放射状地网6以及在放射状地网外围布置的矩形外围接地网5，放射状地网有一根放射线路末端与矩形外围接地网的一个直角顶点连接，放射状地网于其中心和末端均设置垂直接地体7。

本实施例中，组成放射状地网的若干线路为截面60*6mm²镀锌扁钢，若干镀锌扁钢一端连接于一点，另一端与垂直接地体连接。组成放射状地网的若干镀锌扁钢沿以“品”字型三相电抗器组的中心为圆心的圆周均匀分布，其埋设深度为0.8米。

本实施例中，垂直接地体为截面70*8mm²镀锌扁钢，其接地电阻不大于0.5Ω。

Claims (9)

1.一种克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于三个空心电抗器(2)成“品”字型布局组成三相电抗器组，三个空心电抗器均一端与输电线连接，另一端与变电站地下主接地网连接；若干二次电缆(1)一端与远程控制终端连接，另一端经“品”字型三相电抗器组布局中心与用于控制电气元件动作的控制箱(3)连接；所述地下主接地网包括由“品”字型三相电抗器组布局中心辐射引出若干线路构成的放射状地网(6)以及在放射状地网外围布置的外围接地网(5)，放射状地网有一根放射线路与外围接地网连接，放射状地网于其中心和末端均设置垂直接地体(7)。

2.根据权利要求1所述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于二次电缆(1)的走线方向与由三个空心电抗器产生的空间磁场磁力线方向平行。

3.根据权利要求1所述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于组成放射状地网的若干线路为镀锌扁钢，若干镀锌扁钢一端连接于一点，另一端与垂直接地体连接。

4.根据权利要求3所述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于组成放射状地网的若干镀锌扁钢沿以“品”字型三相电抗器组的中心为圆心的圆周均匀分布。

5.根据权利要求1所述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于所述外围接地网为矩形结构。

6.根据权利要求5所述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于与矩形外围接地网的一个直角顶点连接的放射线路末端设置垂直接地体(7)。

7.根据权利要求1至6任一权利要求所述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于所述垂直接地体的接地电阻不大于0.5Ω。

8.根据权利要求7所述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于所述垂直接地体为镀锌扁钢。

9.根据权利要求7所述克服空心电抗器对站内附属设备磁场干扰的布线结构，其特征在于二次电缆屏蔽层两端分别与变电站主接地网的放射状地网或外围接地网连接。