CN2157586Y - 线路阻波器、耦合电容器一体化组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属高压电器设备，具体涉及用于高压 输电线载波通讯系统中的线路阻波器、耦合电容器一 体化组合装置。该组合装置通过一个绝缘的连接支 座实现线路阻波器与耦合电容器或单组耦合电容器 与数组支持式绝缘子组成的组合支柱的机械连接。 又通过一个电气分合装置很方便地实现线路阻波器 与耦合电容器的电路连接与断开，便于在线监测与维 修。该装置适用于110KV～500KV高压输电线变 电站单母线和双母线布置形式。

Description

本实用新型属高压电器设备，具体涉及用於高压输电线载波通讯系统中的线路阻波器，耦合电容器一体化组合装置。

多年来，用高压输电线来传输高频讯号变得越来越广泛。当今世界上几乎所有的高压电业系统都装了载波通讯装置，用它来传递测量、控制讯号、保护讯号以及各个发电厂与变电站之间的闭路电话联系。载波通讯装置中，耦合电容器和线路阻波器是必不可少的两个设备，耦合电容器把高频设备发出的高频的低压讯号传输到高压线上，线路阻波器则是阻止高频讯号流失到不正确的方向上去。目前国内这些装置都是独立安装在变电站架构下。为了满足高压输变电设备电气距离的要求，这些装置必须保持足够的水平安装距离（水平距离6～7米）这样安装占地面积较大投资也高，不利于现有变电站的增容改造。

国外已实现了线路阻波器、耦合电容器一体化组合装置。如，瑞士Haefely公司已生产了带高频阻波器的耦合电容器组合装置，线路阻波器直接通过一个金属支座装在耦合电容器的顶部，支座是导电体，作为高频讯号的电气连接，与阻波器端子接通，也就与高压线路接通。支座与电容器的盖子连接，线路阻波器与耦合电容器的电路通道也就接通了。见附件（一）P8。但是这种依靠线路阻波器固定支座形成电路通道的办法不便於每年必须进行的在线监测耦合电容器的运行情况和日常的维修工作。如，当测量绝缘介质损耗角正切值，以监测其老化程度时，需将线路阻波器的出线与高压线路断开，测量完后，还要与高压线路接通。载波通讯设备与高压线电路接通、断开工作，都是在高空操作，很不方便，也很不安全。此外，该组合装置只能用于单母线布置的变电站，无法满足有旁路母线的双母线布置的变电站安装要求。再有，线路阻波器满负荷运行时的工作温度一般为130℃左右，而藕合电容器的最高允许工作温度一般为75℃，两者温差较大，由于金属支座是热的良导体，很容易将线路阻波器的高温传导给藕合电容器，致使藕合电容器长期处于高温度下运行，容易加速电容器内部油介质的老化，影响使用寿命。

本实用新型的发明目的是为110KV～500KV高压输电线路载波通讯系统提供一种能满足单、双母线布置的变电站安装要求、便于在线维修、监测的符合藕合电容器长期安全运行要求的线路阻波器、耦合电容器一体化组合装置。

本实用新型的发明目的是这样实现的：见图3、图4，由线路阻波器1通过联接支座2直接安设在耦合电容器3上，或安设在由单组耦合电容器与数组支持式绝缘子组成的组合支柱4上，该组合装置的连接支座2是绝缘体，联接支座2的下端通过金属件5与耦合电容器3的顶部端盖7或者是单组耦合电容器与数组支持式绝缘子组成的组合支柱的上连接支架9紧固连接，连接支座的上端通过金属件与线路阻波器的下吊架6紧固连接。线路阻波器1和耦合电容器3之间装一个电气分合装置8，该装置的一端与线路阻波器1电连接，另一端与耦合电容器3的顶部端子（即高压端子）电连接。藕合电容器的底部端子，即低压端子，接至结合滤波器J，构成电力系统的载波通道。装入电气分合装置后，可实现线路阻波器与耦合电容器之间的电气连接与断开。连接支座2制成绝缘体，其电气绝缘强度在干状态下应能满足在线测量耦合电容器介质损耗角正切值时的电气绝缘要求。在湿状态下的电气绝缘强度不小於配套的线路阻波器内保护装置外绝缘的绝缘水平。连接支座2为安装电气分合装置提供了基础条件。

连接支座2选用的绝缘材料要具有热隔离作用，因为线路阻波器满负荷运行时一般温度在130℃左右而耦合电容器的最高运行温度为75℃，为防止线路阻波器对耦合电容器的热传导，影响耦合电容器的使用寿命，所以连接支座2制成热的不良导体，以解决热传导问题。

当然，做为连接支座的机械强度，还应能保证在正常、异常情况下（包括风荷载、地震荷载）整体结构不致损坏。

电气分合装置8是由金属导电体10、金属导电体上、下两端金属引出端子11、12及与金属引出端子电连接的上、下接线端子13、14组成，金属导电体上、下两端金属引出端子与金属导电体可以是一体，也可以是两个部件连接成一体的。金属引出端子和接线端子之间可以用螺栓等金属件固定实现电连接。电气分合装置的上接线端子固定在线路阻波器的一个吊架上，下接线端子固定在耦合电容器的顶部端盖7上。

当需要检修测量耦合电容器的绝缘介质损耗角正切值时，直接用电气分合装置断开线路阻波器与耦合电容器的电连接也就是拧松金属导电体上、下两端金属引出端子与固定在线路阻波器上的上接线端子的连接螺母和固定在耦合电容器的顶部端盖上的下接线端子上的连接螺母，金属导电体也就脱离了上、下接线端子，切断了线路阻波器与耦合电容器的电路，这样即可进行耦合电容器的在线监测。

为减轻线路阻波器的重量，减少对耦合电容器的负荷可选用已申请实用新型专利，申请号为91231273.4的线路阻波器。

为在耦合电容器的顶部装设线路阻波器，应选用支柱式耦合电容器，该电容器应具备足够的机械抗弯强度和能排除线路阻波器运行时对它的电磁及热效应影响，因此支柱式耦合电容器应具备以下几方面的特点：

①应满足正常与异常情况时机械强度的要求。采用高机械强度的胶装式电容器瓷套。

②为提高电容器的密封性能和端子的机械强度，采用与O型密封圈相适应的密封结构。

③为避免线路阻波器的工频磁场在顶部金属构件上产生热效应，电容器的顶部金属构件选用非磁性材料制作。

本发明所述的线路阻波器、耦合电容器组合装置适用於110KV～500KV的高压输电线载波通讯系统，也适用变电站母线的两种布置方式即单母线制和双母线制的需要。在110KV电力系统中，使用本装置时，一般均采用单支柱结构。在220KV电力系统中视顶部线路阻波器重量大小和机械强度的需要，可采用单支柱或组合支柱结构。330KV以上的电力系统采用本装置时均为组合支柱结构形式。

由於上述方案中连接支座是一个电的绝缘体，使线路阻波器与耦合电容器之间安装电气分合装置提供了条件。采用了电气分合装置，可以很方便地实现线路阻波器、耦合电容器组合装置电路的接通与断开，便於在线测量、检测、维修及日常的维护工作。

做为绝缘体的连接支座，同时也是一个热的不良导体，可以有效地阻止两设备间的热传导，保证耦合电容器长期安全的运行于规定的工作温度以内，减缓电容器内部油介质的老化速度，延长使用寿命。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

图1单母线制组合装置原理图

图2双母线制组合装置原理图

图3单支柱式组合装置安装图

图4三支柱式组合装置安装图

图5单母线制组合装置结构图

图6单母线制组合装置连接支座主视图

图7母线制组合装置连接支座俯视图

图8单母线制组合装置的分合装置结构图

图9双母线制组合装置结构图

图10双母线制组合装置的分合装置结构图

在图1、图2所示的原理图中无论是单母线制还是双母线制均是在线路阻波器1和耦合电容器3之间接入一个电气分合装置8，该装置8是一个常闭开关，当它闭合时系统处於运行状态，图中L表示通入输电线路，S和S′分别表示变电站母线和旁路母线。当需要测量耦合电容器的介质损耗角正切值时，断开电气分合装置8就可进行测量工作，由於电路中装入了电气分合装置8，对测量、维修都很方便。

实施例1：本例适宜安装在单母线制的变电站中，如图5、图6、图7、图8所示，线路阻波器1通过一个高强度的园筒状的绝缘体连接支座2安设在耦合电容器3上，线路阻波器上端子出线S与变电站母线连接，下端子出线L接入输电线路，为保证介质损耗测量工作的正常进行要求连接支座2的电气绝缘强度在干状态下应能满足在线测量耦合电容器介质损耗角正切值时的电气绝缘要求。与连接支座2上、下端紧固连接的金属件5是金属弯板，连接支座通过其上端的四块上金属弯板与线路阻波器的下吊架6紧固连接。连接支座的下端通过四块下金属弯板与耦合电容器顶部端盖7紧固连接。

电气分合装置8由固定在连接支座2一侧的上、下两块金属弯板上的上、下两个接线端子13、14和连接两个端子的金属导电板10及电气连接线15、16组成。此例中，金属导电体是金属导电板10，该板与两端金属引出端子11、12为一体，所以与金属导电板电连接的上接线端子13通过电气连接上引出线15与固定在线路阻波器的下吊架上的下接线端子17电连接，与金属导电板下端金属引出端子12电连接的下接线端子14通过电气连接线16与耦合电容器的顶部端子18电连接，此例中的上接线端子13，下接线端子14就是金属弯板5。

电气分合装置8中的金属导电板10的上金属引出端子11与上接线端子13连接处为一个钩状开口22，上金属引出端子11固定在上接线端子13上，下金属引出端子12与下接线端子14连接处为一长孔。当需要断开分合装置时，只要拧松端子螺母，金属导电板10上部即可很容易脱离上端子，但又不会使金属导电板10和螺母掉下来。这样很方便实现线路阻波器与耦合电容器电路的连接与断开。当然，金属导电板上、下为其他形状的开口也是可以的，但不如本实施例合理。

实施例2：此例适於在双母线制的变电站中使用。如图9、10所示：线路阻波器1与耦合电容器3之间的连接支座2是一个带伞裙的绝缘体，该绝缘体的上、下两端与线路阻波器下吊架连接的金属件5是金属法兰，与耦合电容器上端盖7连接的金属件也是金属法兰。要求此绝缘套管在湿状态下的电气绝缘强度不小於配套的线路阻波器内保护装置外绝缘的绝缘水平。

此例组合装置中电气分合装置8的金属导电体10是装在下半部套有绝缘伞裙19的高强度绝缘套管20内，绝缘伞裙用有机绝缘物制成，以增加其电气湿闪络距离。套用的绝缘伞裙数由配用的线路阻波器的内部保护装置外绝缘水平决定。

金属导电体10是一根电阻率很小的金属棒，与此金属棒两端电连接的金属引出端子与套管的结合是通过螺纹啮合的。

上金属引出端子11，内部有一个螺孔，导电体通过螺纹连接，实现上金属引出端子11与导电体10的电连接。

下金属引出端子12是一个杈形的金属物，与套管轴线对直处为一个园孔，金属棒的下端穿过此园孔，当下金属引出端子12与套管啮合后，用螺母将金属棒与下金属引出端子紧固，实现电连接。

上金属引出端子11与分合装置上接线端子连接处为一个钩状开口，上金属引出端子11固定在上接线端子13上，上接线端子的另一端通过电气连接线15与固定在线路阻波器的上吊架上的上接线端子21电连接。

下金属引出端子12与其电连接的下接线端子14连接处为一个杈型开口。下接线端子通过电气连接线16直接与耦合电容器的顶部端子18电连接。

金属棒装在下半部套有绝缘伞裙的绝缘套管内，成为绝缘金属导电体，当其上、下金属引出端子与上、下接线端子在上、下开口处用螺栓紧固连接后，线路阻波器与耦合电容器电路接通。当电路需要断开时，只要松开上、下接线端子的紧固螺栓，即可将绝缘金属导电体与上、下接线端子分离。

实施例3：

当线路阻波器与耦合电容器之间装有电气分合装置，连接支座是绝缘体时，这种组合装置中的耦合电容器也可用电容式电压互感器代替。装入电容式电压互感器后，组合装置除具有原功能外，还具有电压、功率的测量功能。

图4、图5作为说明书摘要符图。

Claims (8)

1、一种线路阻波器、耦合电容器组合装置，由线路阻波器1通过连接支座2直接安设在耦合电容器3上，或安设在由单组耦合电容器与数组支持式绝缘子组成的组合支柱4上，其特征在于：该组合装置的连接支座2是绝缘体，其上、下端均通过金属件5分别与线路阻波器的下吊架6、耦合电容器顶部端盖7或者是单组耦合电容器与数组支持式绝缘子组成的组合支柱的上联接支架9紧固连接，线路阻波器1和耦合电容器3之间装有一个电气分合装置8，该装置的一端与线路阻波器1电连接，另一端与耦合电容器3电连接。

2、根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于电气分合装置8是由金属导电体10、金属导电体上、下两端金属引出端子11、12及与金属引出端子电连接的上、下接线端子13、14组成，上、下接线端子分别固定在线路阻波器的一个吊架上和耦合电容器的顶部端盖7上。

3、根据权利要求2所述的组合装置，其特征在于连接支座2是一个园筒状的绝缘体，其电气绝缘强度在干状态下应能满足在线测量耦合电容器介质损耗角正切值时的电气绝缘要求。与连接支座2上、下端紧固连接的金属件5是金属弯板。

4、根据权利要求3所述的组合装置，其特征在于电气分合装置8的金属导电体10是金属导电板，与金属导电板上端金属引出端子11电连接的上接线端子13通过电气连接线15与固定在线路阻波器下吊架上的下接线端子17电连接，与金属导电板下端金属引出端子12电连接的下接线端子14通过电气连接线16与耦合电容器顶部端子18电连接。

5、根据权利要求2所述的组合装置，其特征在于连接支座2是一个带伞裙的绝缘体，与其上、下端连接的金属件5是金属法兰，绝缘体在湿状态下的电气绝缘强度不小於配套的线路阻波器内保护装置外绝缘的绝缘水平。

6、根据权利要求5所述的组合装置，其特征在于电气分合装置8的金属导电体10是装在下半部套有绝缘伞裙19的绝缘套管20内，与金属导电体上金属引出端子11电连接的上接线端子13通过电气连接线15与固定在线路阻波器的上吊架上的上接线端子21电连接，与金属导电体下金属引出端子12电连接的下接线端子14通过电气连接线16与耦合电容器的顶部端子18电连接。

7、根据权利要求4或6所述的组合装置，其特征在于电气分合装置8中的金属导电板10的上金属引出端子11与上接线端子连接处为一个钩状开口，上金属引出端子11固定在上接线端子13上，下金属引出端子12与下接线端子14连接处为一个杈状或其它形状的开口。

8、根据权利要求1至6中的任意一项所述的组合装置，其特征在于耦合电容器可以用电容式电压互感器代替。

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