CN210123838U - 一种直流组合电器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种直流组合电器，包括避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关，其中，所述避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关均封装在直流组合电器壳体内，降低了外界环境对直流组合电器的影响。

Description

一种直流组合电器

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种直流组合电器。

背景技术

当前，国内高压直流(high-voltage direct current，HVDC)和柔性直流VSC-HVDC换流站的直流场设备(直流组合电器)大多都采用敞开式设备，现有的直流场敞开式设备主要包括直流母线、隔离开关、接地开关、直流电压测量装置、直流电子式/光学电流测量装置、电缆终端和避雷器等，这些敞开式设备大多都是户外瓷/复合绝缘子瓷柱式结构，这种户外瓷/复合绝缘子瓷柱的结构不但占地面积大，而且比较高体积较大，特别是在受高海拔极端恶劣条件的影响，导致瓷/复合绝缘子及设备采用户外型式会对设备可靠性将形成严重的影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种直流组合电器，以实现降低恶劣环境对HVDC换流站直流场设备的影响。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种直流组合电器，包括避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关，所述避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关均封装在直流组合电器壳体内。

优选的，上述直流组合电器，所述接地开关包括第一接地开关和第二接地开关，所述避雷器包括第一避雷器和第二避雷器，所述电缆终端包括第一电缆终端和第二电缆终端；

其中，所述隔离开关的常开端分别与第一接地开关、第一避雷器以及第一电缆终端相连；

所述隔离开关的常闭端分别与第二接地开关、直流电压测量装置、第二避雷器、直流光学电流测量装置和第二电缆终端相连。

优选的，上述直流组合电器中，所述第一接地开关的常开端与所述隔离开关的常开端相连，所述第一接地开关的常闭端接地；

所述第二接地开关的常开端与所述隔离开关的常闭端相连，所述第一接地开关的常闭端接地。

优选的，上述直流组合电器中，所述直流组合电器壳体为金属壳体。

优选的，上述直流组合电器中，所述直流组合电器壳体内填充有绝缘气体。

优选的，上述直流组合电器中，所述绝缘气体为六氟化硫。

优选的，上述直流组合电器中，所述第一避雷器、第二避雷器、第一电缆终端、第二电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、第一接地开关、第二接地开关和隔离开关分别设置有保护壳。

优选的，上述直流组合电器中，所述直流光学电流测量装置为光学互感器，所述直流电压测量装置的分压器高压部分与所述壳体之间通过绝缘盆子固定和绝缘。

基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的上述直流组合电器中，所述直流组合电器的避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关，并且，所述避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关均封装在直流组合电器壳体内，降低了外界环境对直流组合电器的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的直流组合电器的原理示意图；

图2为本申请实施例公开的直流组合电器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中的敞开式设备在恶劣环境下主要表现如下：

1)、温度变化对憎水性迁移影响很大，温度的交替使低分子聚合物发生改变，使复合绝缘材料的憎水性迁移性变差。高海拔地区由于特殊的气象环境，昼夜温差极大，因此容易造成复合绝缘子、硅橡胶材料的恶化和性能下降，给电网带来较大风险；

2)、紫外线老化对RTV外观形貌、憎水性及憎水迁移特性的影响较为明显，高辐照量的紫外线使RTV内部部分键断裂，从而使其憎水性及憎水迁移性变差。紫外线照射越强烈，憎水性下降越严重；

3)、强紫外线环境下长期运行的高压设备，其表面聚合物绝缘材料由于紫外线作用，发生降解或交联，导致漆膜损坏或脱落，引起设备发生绝缘故障；密封装置因强紫外线作用，丧失密封能力，导致设备被风沙及雨水侵入，引发电网故障；

4)、大风沙气候环境下，长期运行将导致高压隔离开关触头部位、高压设备主通流贿赂连接部位因砂粒污垢层而导致接触面机过大，引起设备过热故障；且风沙入侵操作机构箱，将引起隔离开关操作卡塞、拒动，甚至引起机构断裂故障；

5)、日温差大运行环境下，导致隔离开关动静出头变形而引起接触不良的发热故障；日温差大环境亦会导致充油设备密封部件非正常老化及油位过高或过低等报警，增加运维难度。

6)、受高海拔风沙天气影响，复合绝缘子表面容易形成快速饱和积污，造成沿面闪络，风沙对输变电设备硅橡胶材料产生严重的影响，具体表现在对其表面的憎水性和憎水迁移特性的影响，而这两个方面的影响将直接影响复合绝缘材料的性能，影响输变电设备安全稳定运行；

7)、沙尘暴过境产生电荷分离，形成风沙电场，干扰无线电通讯，并在导线上产生高电位，可能直接导致电力系统外绝缘失效，制约着沙尘环境地区输电的发展。处于大风沙尘地区的设备绝缘子釉质易被飞扬的沙、石冲击打磨，影响绝缘子的电器绝缘性能，同时大风沙尘地区设备绝缘子积污严重，在遇到雨、雪等天气时易发生设备污闪事故。

针对于此，本申请公开了一种密封式直流组合电器，所述直流组合电器包括直流组合电器壳体和设置在直流组合电器壳体内的电气组件，所述电气组件至少包括：避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关，所述避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关密封在所述直流组合电器壳体内，其中，为了提高所述直流组合电器寿命，所述直流组合电器壳体可以为金属壳体，所述金属壳体与设置有接地端，且，所述金属壳体与直流组合电器内的各个电气组件绝缘连接。

参见图1，图1为本申请实施例公开的直流组合电器的原理示意图，参见图1，上述各个电气组件均设置于所述直流组合电器壳体0内，所述接地开关包括第一接地开关11和第二接地开关12，所述避雷器包括第一避雷器21和第二避雷器22，所述电缆终端包括第一电缆终端31和第二电缆终端32；

其中，所述隔离开关4的常开端分别与第一接地开关11、第一避雷器21以及第一电缆终端31相连；所述隔离开关4的常闭端分别与第二接地开关12、直流电压测量装置5、第二避雷器22、直流光学电流测量装置6和第二电缆终端32相连。

参见图1，在所述直流组合电器中电流的方向是从P1流向P2。电流通过所述第一电缆终端31引入直流组合电器，经过第一避雷器21的保护流入所述隔离开关4，隔离开关4两侧均有一个故障检修接地开关(第一接地开关11和第二接地开关12)，所述隔离开关4闭合时电流经过隔离开关4流入出线侧母线中，所述直流电压测量装置5与直流光学测量装置6位于出线侧母线中，用于测量流经所述隔离开关4的电流值与电压值，系统电流最终经过所述第二电缆终端32流向下一级电器设备。其中，由于出线侧与进线侧均设置有避雷器，因此，出线侧与进线侧的避雷器可以在线路受到雷击或者上一级设备冲击时造成的电压畸变时保护所述直流组合电器。所述隔离开关4在直流线路中没有电流时可以进线分合操作，当需要对直流组合电器进线检修时，需要将隔离开关4两侧的第一接地开关11和第二接地开关12闭合，使之接地，进而使得母线接地，能够保护维修人员的安全。

进一步的，为了保证维修人员的安全，上述方案中，所述第一接地开关11的常开端与所述隔离开关4的常开端相连，所述第一接地开关11的常闭端接地；所述第二接地开关12的常开端与所述隔离开关4的常闭端相连，所述第一接地开关11的常闭端接地。

进一步的，为了防止直流组合电器中的电器组件在工作时因产生的电火花而导致直流组合电器发生故障，上述方案中，所述直流组合电器壳体内可以填充有绝缘气体，所述绝缘气体被密封在所述直流组合电器壳体内，使得所述直流组合电器内部不会产生电火花。具体的，所述绝缘气体的类型可以依据用户需求自行选择，例如，所述绝缘气体可以为六氟化硫或者是氮气等。

进一步的，为了方便直流组合电器的组装，参见图2，图2为本申请实施例公开的直流组合电器的结构示意图。在本申请实施例公开的上述方案中，所述第一避雷器21、第二避雷器22、第一电缆终端31、第二电缆终端32、直流光学电流测量装置6、直流电压测量装置5、第一接地开关11、第二接地开关12和隔离开关4分别设置有保护壳，直流组合电器的总线设置于总线管道内，各个保护壳与总线管道上设置有接线端口，用于实现所述各个保护壳与总线管道之间、保护壳与保护壳之间、以及电气组件与电气组件之间、电气组件与总线之间的连接。

例如，在本申请实施例公开的技术方案中，所述第一避雷器21、第二避雷器22、第一电缆终端31、第二电缆终端32、直流光学电流测量装置6、直流电压测量装置5、第一接地开关11、第二接地开关12和隔离开关4分别设置在不同的保护壳中，并且，所述隔离开关4所位于的保护壳至少具有四个端口，其中两个端口用于与所述第一接地开关11、第二接地开关12所位于的保护壳对接，另外两个端口用于与用于行走直流组合电器总线的总线管道对接，用于行走总线的总线管道上设置有多个端口，这些端口用于与所述第一避雷器21、第二避雷器22、第一电缆终端31、第二电缆终端32、直流电压测量装置5所位于的保护壳对接，并且，所述直流光学电流测量装置6的保护壳安装于两个总线管道之间，且各个保护壳均为柱状壳体，进一步的，上述各个保护壳的端口以及总线管道的端口之间采用插接的方式连接。

进一步的，在本申请实施例公开的技术方案中，所述直流光学电流测量装置6可以为光学互感器，所述直流电压测量装置5的分压器高压部分与所述直流组合电器壳体之间通过绝缘盆子固定和绝缘。

有上述方案可见，在本申请实施例公开的上述方案中，所述直流组合电器将上述各个直流设备组合在一起集成度高、没有外漏导体抗干扰性强，解决了敞开式直流设备受外界环境影响大的缺点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种直流组合电器，包括避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关，其特征在于，所述避雷器、电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、接地开关和隔离开关均封装在直流组合电器壳体内。

2.根据权利要求1所述的直流组合电器，其特征在于，所述接地开关包括第一接地开关和第二接地开关，所述避雷器包括第一避雷器和第二避雷器，所述电缆终端包括第一电缆终端和第二电缆终端；

其中，所述隔离开关的常开端分别与第一接地开关、第一避雷器以及第一电缆终端相连；

所述隔离开关的常闭端分别与第二接地开关、直流电压测量装置、第二避雷器、直流光学电流测量装置和第二电缆终端相连。

3.根据权利要求2所述的直流组合电器，其特征在于，所述第一接地开关的常开端与所述隔离开关的常开端相连，所述第一接地开关的常闭端接地；

所述第二接地开关的常开端与所述隔离开关的常闭端相连，所述第一接地开关的常闭端接地。

4.根据权利要求1所述的直流组合电器，其特征在于，所述直流组合电器壳体为金属壳体。

5.根据权利要求1所述的直流组合电器，其特征在于，所述直流组合电器壳体内填充有绝缘气体。

6.根据权利要求5所述的直流组合电器，其特征在于，所述绝缘气体为六氟化硫。

7.根据权利要求2所述的直流组合电器，其特征在于，所述第一避雷器、第二避雷器、第一电缆终端、第二电缆终端、直流光学电流测量装置、直流电压测量装置、第一接地开关、第二接地开关和隔离开关分别设置有保护壳。

8.根据权利要求7所述的直流组合电器，其特征在于，所述直流光学电流测量装置为光学互感器，所述直流电压测量装置的分压器高压部分与所述壳体之间通过绝缘盆子固定和绝缘。

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