CN210514508U - Gis电缆设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种GIS电缆设备，包括分别一一对应连接各高压出线电缆的各T接筒；T接筒包括筒体，设于筒体内的隔离装置，以及设于筒体的筒壁上的试验窗；隔离装置的第一端连接主变压器，第二端连接高压出线电缆的电缆头，第三端接地；试验窗的一端用于连接隔离装置的第三端；试验窗的另一端用于连接故障监测设备。通过在T接筒上加装试验窗，实现不需放气(GIS气体)即可对电缆进行试验(故障检测)，进而实现发现电缆故障后，可通过隔离装置操作实现故障电缆隔离，正常电缆运行，大大减少了停电时间和范围。提高了线路检修维护的便携性，以及提高了T接线路的故障定位与隔离的效率。

Description

GIS电缆设备

技术领域

本申请涉及配电技术领域，特别是涉及一种GIS电缆设备。

背景技术

高压变电站的简化接线，采用线路--变压器组接线，每站最终按3台主变、3路电源配置，每回电源线路“T”接3台主变供电的原则性方案，简称“3T”接线。当高压电网采用3T接线设计时，电缆T接点设置在变电站内，为了方便在变电站内完成T接，需要变电站内增加GIS(Gas Insulated Switchgear，气体绝缘组合电器设备)电缆T接筒。

目前，高压主设备“线路电缆化、变电GIS化”进程不断加快，高压电缆和GIS设备均无裸露带电部分，检修方式下无法灵活解列隔离工作段或故障段，检修维护极为不便；且3T接线本身的特点会导致线路停电涉及站点多，操作时间长，影响范围广，加大检修工作量，因此线路故障时大大增加了巡视范围和故障查找的时间，线路常规停电检修时，涉及的变电站多，操作时间长，检修工作量加大，大大降低维护效率。电缆T接线路一旦发生永久性故障，故障定位困难，T接头难以解开，无法快速切除故障段，修复耗时长；电缆线路故障定位存在脉冲信号混乱和故障点判断困难的现象，在故障定位方面存在困难。而存在分支接头的电缆线路，更是电缆故障测寻的难点，故障测寻时间难以保证。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的采用“3T”接线的高压电网中，线路检修维护不便，且T接线路的故障定位与隔离效率低。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的采用“3T”接线的高压电网中，线路检修维护不便，且T接线路的故障定位与隔离效率低的问题，提供一种GIS电缆设备。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种GIS电缆设备，包括分别一一对应连接各高压出线电缆的各T接筒；

T接筒包括筒体，设于筒体内的隔离装置，以及设于筒体的筒壁上的试验窗；隔离装置的第一端连接主变压器，第二端连接高压出线电缆的电缆头，第三端接地；试验窗的一端用于连接隔离装置的第三端；试验窗的另一端用于连接故障监测设备。

在其中一个实施例中，隔离装置包括隔离开关和快速接地开关；

隔离开关的第一端连接主变压器，第二端连接高压出线电缆的电缆头；快速接地开关的一端连接隔离开关的第二端；快速接地开关的另一端接地。

在其中一个实施例中，试验窗包括导体接线板；

导体接线板的第一端连接快速接地开关的一端；导体接线板的第二端连接故障监测设备。

在其中一个实施例中，试验窗还包括设于筒体的筒壁上的试验窗盖；试验窗盖内设有试验腔体；导体接线板设于试验腔体内。

在其中一个实施例中，试验窗还包括用于隔离T接筒的气室的盆式绝缘子；盆式绝缘子设于试验腔体内。

在其中一个实施例中，试验窗还包括支柱绝缘子；支柱绝缘子连接导体接线板。

在其中一个实施例中，隔离开关为高压隔离开关。

在其中一个实施例中，主变压器分别连接2条高压出线电缆。

在其中一个实施例中，还包括用于对主变压器的断路器与隔离装置之间联锁的电气闭锁装置。

在其中一个实施例中，故障监测设备为绝缘监测设备或故障测距设备。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

基于各T接筒与各高压出线电缆一一对应连接；隔离装置的第一端连接主变压器，第二端连接高压出线电缆的电缆头，第三端接地；试验窗的一端用于连接隔离装置的第三端；试验窗的另一端用于连接故障监测设备。通过在原有的T接筒内加装隔离装置，实现T接电缆之间及与主回路之间的分离；通过在T接筒上加装试验窗，实现不需放气(GIS气体)即可对电缆进行试验(故障检测)，进而实现发现电缆故障后，可通过隔离装置操作实现故障电缆隔离，正常电缆运行，大大减少了停电时间和范围。提高了线路检修维护的便携性，以及提高了T接线路的故障定位与隔离的效率。

附图说明

图1为一个实施例中GIS电缆设备的第一结构示意图；

图2为一个实施例中GIS电缆设备的第二结构示意图；

图3为一个实施例中试验窗的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

传统的采用“3T”接线的高压电网中，110kV主设备“线路电缆化及变电GIS化”进程不断加快，110kV高压电缆和GIS设备均无裸露带电部分，且两回并列110kV出线之间未设置任何故障隔离装置，检修方式下无法灵活解列隔离工作段或故障段，检修维护极为不便；且3T接线本身的特点会导致线路停电涉及站点多，操作时间长，影响范围广，加大检修工作量。例如，1条或2条110kV线路停电，就会造成3个110kV变电站各1台或2台主变停电，存在主变“N-1”、“N-2”或10kV配网转供电能力的要求，110kV线路操作或110kV设备启动充电所涉及的变电站4至5座，所需的操作人员8至10人，需联系较多的110kV变电站(一般为3个)。因此线路故障时，大大增加了巡视范围和故障查找的时间，线路常规停电检修时，涉及的变电站多，操作时间长，检修工作量加大。且若主干线为双回或四回共塔，但线路进行杆塔改造时需要进行6次停电操作，比双回链式接线多4次，大大降低维护效率。

此外，由于两回并列的110kV出线之间未设置任何故障隔离或者测量装置，电缆T接线路一旦发生永久性故障，故障定位困难，T接头难以解开，无法快速切除故障段，修复耗时长；电缆线路故障定位存在脉冲信号混乱和故障点判断困难的现象，在故障定位方面存在困难。而存在分支接头的电缆线路，更是电缆故障测寻的难点，故障测寻时间难以保证。存在T接线路故障定位工作量大、事故抢修耗时长，且现有T接线路的故障切除依靠电源侧220kV变电站内出线断路器实现，故障切除T接线导致该T接线路中其它变电站的主变停电，存在扩大停电范围的可能性。

传统的采用“3T”接线的高压电网中，线路一旦发生永久性故障，无法快速判定和切除故障段，全部线路均需停电，影响范围较大。另外，T接头难以开断，造成故障定位困难，尤其当三个终端均为GIS终端时，需要将GIS终端放气拆开后才能进行故障定位测试，更是花费大量的人力物力和时间；分支越多，行波法的波形变得越复杂，增加故障查找难度和时间。

而本申请提供的GIS电缆设备中，可通过在原有的T接筒内加装隔离装置，实现T接电缆之间的分离；通过在T接筒上加装试验窗，实现不需放气(GIS气体)即可对电缆进行试验(故障检测)，进而实现发现电缆故障后，可通过隔离装置操作实现故障电缆隔离，正常电缆运行，大大减少了停电时间和范围。提高了线路检修维护的便携性，以及提高了T接线路的故障定位与隔离的效率。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种GIS电缆设备，包括分别一一对应连接各高压出线电缆110的各T接筒120。

T接筒120包括筒体122，设于筒体122内的隔离装置124，以及设于筒体122的筒壁上的试验窗126；隔离装置124的第一端连接主变压器130，第二端连接高压出线电缆110的电缆头，第三端接地；试验窗126的一端用于连接隔离装置124的第三端；试验窗126的另一端用于连接故障监测设备140。

其中，T接筒120指的是用于T接线路的六氟化硫气体绝缘高压配电装置；T接线路指的是在高压供电中，从甲方向乙方供电的线路中间接出一条线路，向第三方丙供电。高压出线电缆110指的是用于连接变电站母线的高压出线。例如高压出线电缆110可以是110kV出线电缆。电缆头指的是高压出线电缆末端的电缆接头。筒体122可以是金属筒体，筒体122内设有气室，气室可用来设置隔离开关、接地开关、母线、连接件和出线终端等；在气室内充有绝缘性能和灭弧性能优异的SF6(六氟化硫)气体作为绝缘和灭弧介质。隔离装置124可用来在线路出现故障时，对T接筒内的高压出线电缆进行断开隔离。故障监测设备140可用来监测线路故障；试验窗126指的是用于将故障监测设备连接在隔离装置接地侧的中间设备。主变压器130指的是一个单位或变电站中主要用于输变电的总降压变压器。

具体地，在“3T”接线的高压电网系统中(例如110kV电网系统)，变电站接线形式为线路至变压器组的形式，出线为T接筒的电缆出线，即各T接筒120与各高压出线电缆110一一对应连接。通过隔离装置124的第一端连接主变压器130，隔离装置124的第二端连接高压出线电缆110的电缆头，隔离装置124的第三端接地；试验窗126的一端可用于连接隔离装置124的第三端；试验窗126的另一端可用于连接故障监测设备140。在电网系统正常运行时，隔离装置124的第一端和隔离装置124的第二端之间导通，隔离装置124的第三端断开，即高压出线电缆110导通，使得主变压器130的电力能够通过高压出线电缆110传输至母线。在电网系统运行出现故障时，隔离装置124的第一端和隔离装置124的第二端之间断开，隔离装置124的第三端导通接地；即高压出线电缆110断开，且靠近母线侧的高压出线电缆110接地，整段线路停运以及主变压器130停运，防止线路漏电等发生事故。

在电网系统运行出现故障后进入维修状态时，可开启试验窗126，进而故障监测设备140可通过试验窗126向高压出线电缆110传输试验电压信号进行试验；故障监测设备140根据试验结果，进而可实现发生故障的线路以及故障线路的相应位置，无需对整个T接筒120进行放气和充气，简化了试验工序，试验快捷方便。在对故障线路试验完成后，正常高压出线电缆上的隔离装置124的第一端和隔离装置124的第二端之间导通，隔离装置124的第三端断开，即正常线路恢复供电；出现故障的高压出线电缆上的隔离装置124的第一端和隔离装置124的第二端之间断开，隔离装置124的第三端导通接地，即故障线路保持隔离断开，主变压器130恢复供电，大大减少了停电时间和停电范围。

进一步的，线路出现故障后，输电所首先要对相关线路进行绝缘检测，绝缘破损即为故障线路。对故障线路进行耐压试验，即故障测寻，找出故障点。通过开启试验窗126，进而故障监测设备140通过试验窗126对高压出线电缆110进行试验，实现无需充气和放气即可进行绝缘监测及故障测寻试验。在通过试验窗126快速查找故障点后，即可利用加装的隔离装置124断开故障线路进行维修，同时恢复T接线路中主变压器130的送电，大大减少了变电站停电时间。

在一个示例中，故障监测设备140可向高压出线电缆输出10kV的直流脉冲电压信号进行试验监测。

需要说明的是，隔离装置124设于筒体的气室内，试验窗126设于筒体气室外，即试验窗126与T接筒120的气室隔开。

上述GIS电缆设备中，基于各T接筒与各高压出线电缆一一对应连接；隔离装置的第6一端连接主变压器，第二端连接高压出线电缆的电缆头，第三端接地；试验窗的一端连接隔离装置的第三端；试验窗的另一端用于连接故障监测设备。通过在原有的T接筒内加装隔离装置，实现T接电缆之间的分离；通过在T接筒上加装试验窗，实现不需放气(GIS气体)即可对电缆进行试验(故障检测)，进而实现发现电缆故障后，可通过隔离装置操作实现故障电缆隔离，正常电缆运行，大大减少了停电时间和范围。提高了线路检修维护的便携性，以及提高了T接线路的故障定位与隔离的效率。

在一个具体的实施例中，如图1所示，主变压器130分别连接2条高压出线电缆110。

具体地，主变压器130带两条高压出线电缆110，2条高压出线电缆110并列设置。各个高压出线电缆110通过电缆头连接母线。例如，主变压器130带两条110kV出线电缆，2条110kV出线电缆并列设置。各个110kV出线电缆通过电缆头连接110kV母线。通过在T接筒120内的高压出线电缆110上加装隔离装置124，以实现T接电缆之间的分离，进而电缆发生故障时，开启试验窗126，通过故障监测设备140进行故障监测，进而可检测出故障电缆。在通过试验窗126快速查找故障点后，即可断开故障线路进行维修，同时恢复主变压器的供电，大大减少了变电站停电时间。

进一步的，如图2所示，在3T接线线路中可包括3个主变压器130，每一台主变压器130带两回高压出线电缆110。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种GIS电缆设备，隔离装置124包括隔离开关222和快速接地开关224。隔离开关222的第一端连接主变压器130，第二端连接高压出线电缆110的电缆头；快速接地开关224的一端连接隔离开关222的第二端；快速接地开关224的另一端接地。

其中，隔离开关222可用来保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用；例如，隔离开关222可以是高压隔离开关。快速接地开关224指的是具有一定关合短路电流能力的一种特殊用途的接地开关。

具体地，基于隔离开关222的第一端连接主变压器130，隔离开关222的第二端连接高压出线电缆110的电缆头；快速接地开关224的一端连接隔离开关222的第二端；快速接地开关224的另一端接地。在电网系统正常运行时，隔离开关222闭合，快速接地开关224断开，即高压出线电缆110导通，使得主变压器130的电力能够通过高压出线电缆110传输至母线。在电网系统运行出现故障时，隔离开关222断开，快速接地开关224闭合；即高压出线电缆110断开，整段线路停运以及主变压器130停运。在电网系统运行出现故障后进入维修状态时，可开启试验窗126，进而故障监测设备140可通过试验窗126向高压出线电缆110传输试验电压信号进行试验；故障监测设备140根据试验结果，进而可实现发生故障的线路以及故障线路的相应位置，无需对整个T接筒120进行放气和充气，简化了试验工序，试验快捷方便。在对故障线路试验完成后，正常高压出线电缆上的隔离开关222闭合，快速接地开关224断开，即正常线路恢复供电；出现故障的高压出线电缆上的隔离开关222断开，快速接地开关224闭合，即故障线路保持隔离断开，主变压器130恢复供电，大大减少了停电时间和停电范围。

上述GIS电缆设备中，通过在原有的T接筒内加装隔离开关和快速接地开关，实现T接电缆之间的分离；通过在T接筒上加装试验窗，实现不需放气(GIS气体)即可对电缆进行试验(故障检测)，进而实现发现电缆故障后，可通过隔离装置操作实现故障电缆隔离，正常电缆运行，大大减少了停电时间和范围。提高了线路检修维护的便携性，以及提高了T接线路的故障定位与隔离的效率。

在一个具体的实施例中，故障监测设备为绝缘监测设备或故障测距设备。

其中，绝缘监测设备指的是用于检测电力电缆的绝缘状态的设备。故障测距设备指的是用于对电力电缆故障测距的设备。绝缘监测设备通过试验窗连接隔离装置的接地侧，进而绝缘监测设备可对相应的高压出线电缆进行绝缘检测，若检测到该高压出线电缆出现绝缘破损，则判断该高压出线电缆为故障线路。故障测距设备通过试验窗连接隔离装置的接地侧，进而故障测距设备可对故障线路进行耐压试验，通过故障测寻，找出故障点。进而实现无需充气及放气即可进行线路绝缘监测及故障测寻试验，提高了T接线路的故障定位与隔离的效率。

在一个实施例中，如图3所示，试验窗126包括导体接线板232；导体接线板232的第一端连接快速接地开关224的一端；导体接线板232的第二端连接故障监测设备140。

其中，导体接线板140可用来将故障监测设备140与快速接地开关224实现连接；导体接线板140可以是三相导体接线板。

具体地，导体接线板140的第一端可固定连接快速接地开关的一端；导体接线板232的第二端可插接故障监测设备140。在电网系统运行出现故障后进入维修状态时，可开启试验窗126，将故障监测设备140插接在导体接线板232上，进而故障监测设备140可通过导体接线板232向高压出线电缆110传输试验电压信号进行试验；故障监测设备140根据试验结果，进而可实现发生故障的线路以及故障线路的相应位置，无需对整个T接筒进行放气和充气，简化了试验工序，试验快捷方便。

在一个具体的实施例中，试验窗还包括设于筒体的筒壁上的试验窗盖；试验窗盖内设有试验腔体；导体接线板设于试验腔体内。

具体地，试验腔体可设于筒体内，试验腔体与筒体内的气室相互封闭隔离，进而对线路进行试验时，无需对T接筒放气，试验快捷方便。试验窗盖与筒体的筒壁活动连接，在电网系统运行出现故障后进入维修状态时，可打开试验窗盖，进而可将故障监测设备插接在导体接线板上进行试验监测。

在一个具体的实施例中，如图3所示，试验窗126还包括用于隔离T接筒的气室的盆式绝缘子234；盆式绝缘子234设于试验腔体内。

具体地，可将盆式绝缘子234设于试验腔体内，用于隔离T接筒的气室，起到密封作用。

进一步的，如图3所示，试验窗126还包括支柱绝缘子236；支柱绝缘子236连接导体接线板232。具体地，支柱绝缘子236指的是一种绝缘控件。基于支柱绝缘子236连接在导体接线板232上，进而可增加爬电距离，提高试验窗的安全性能。

在一个实施例中，还包括用于对主变压器的断路器与隔离装置之间联锁的电气闭锁装置。

其中，电气闭锁装置可用于将断路器和隔离装置(隔离开关和快速接地开关)等设备的辅助接点接入相关电气设备的操作电源回路构成闭锁。电气闭锁装置可用来只能防止断路器和隔离装置(隔离开关和快速接地开关)的误操作。

具体地，断路器连接在主变压器的输出端和高压出线电缆之间，通过加装电气闭锁装置，可实现断路器与隔离装置之间的联锁，防止隔离开关和快速接地开关的误操作，进而提高了T接筒的安全性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种GIS电缆设备，其特征在于，包括分别一一对应连接各高压出线电缆的各T接筒；

所述T接筒包括筒体，设于所述筒体内的隔离装置，以及设于所述筒体的筒壁上的试验窗；所述隔离装置的第一端连接主变压器，第二端连接所述高压出线电缆的电缆头，第三端接地；所述试验窗的一端用于连接所述隔离装置的第三端；所述试验窗的另一端用于连接故障监测设备。

2.根据权利要求1所述的GIS电缆设备，其特征在于，所述隔离装置包括隔离开关和快速接地开关；

所述隔离开关的第一端连接所述主变压器，第二端连接所述高压出线电缆的电缆头；所述快速接地开关的一端连接所述隔离开关的第二端；所述快速接地开关的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的GIS电缆设备，其特征在于，所述试验窗包括导体接线板；

所述导体接线板的第一端连接所述快速接地开关的一端；所述导体接线板的第二端连接所述故障监测设备。

4.根据权利要求3所述的GIS电缆设备，其特征在于，所述试验窗还包括设于所述筒体的筒壁上的试验窗盖；所述试验窗盖内设有试验腔体；所述导体接线板设于所述试验腔体内。

5.根据权利要求4所述的GIS电缆设备，其特征在于，所述试验窗还包括用于隔离所述T接筒的气室的盆式绝缘子；

所述盆式绝缘子设于所述试验腔体内。

6.根据权利要求4所述的GIS电缆设备，其特征在于，所述试验窗还包括支柱绝缘子；

所述支柱绝缘子连接所述导体接线板。

7.根据权利要求2所述的GIS电缆设备，其特征在于，所述隔离开关为高压隔离开关。

8.根据权利要求1所述的GIS电缆设备，其特征在于，所述主变压器分别连接2条所述高压出线电缆。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的GIS电缆设备，其特征在于，还包括用于对所述主变压器的断路器与所述隔离装置之间联锁的电气闭锁装置。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的GIS电缆设备，其特征在于，所述故障监测设备为绝缘监测设备或故障测距设备。

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