JP2004512794A

JP2004512794A - 向かい合って配置される母線を備えたハイブリッド高電圧変電所と、このような高電圧変電所のためのシールドされた遮断分岐モジュール

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Publication number: JP2004512794A
Application number: JP2002538542A
Authority: JP
Inventors: マルモニエ，ジヤン; オドウラン，ジヤン−ポール
Original assignee: Alstom SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2004-04-22
Also published as: US6771489B2; CZ20031100A3; FR2815784A1; US20040027791A1; CN100340040C; CN1470091A; KR20030044020A; FR2815784B1; MXPA03003437A; ATE491252T1; EP1329008B2; AU2002210644A1; RU2003114739A; BR0114743A; KR100830783B1; DE60143618D1; EP1329008B1; CA2425601A1; EP1329008A1; WO2002035671A1

Abstract

本発明は、単一組または二組の母線を備え、空気絶縁線（２１、２２）の母線接続部（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を含み、あらゆる電流相に対して遮断システムおよび接続解除システムを収容するエンクロージャ（２）からシールド遮断分岐モジュール（１）をそれぞれ形成し、モジュールの各端（１３、１４）に端部の接続解除システム（４Ａ、４Ｂ）を配した、いわゆるハイブリッドの高電圧多相供給変電所を目的とし、母線接続部が、２個ずつ向かい合って配置され、向かい合った２個の母線接続部（Ａ、Ｂ）は、前記モジュールの遮断システム（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）および端部の接続解除システム（４Ａ、４Ｂ）が閉じているとき、あらゆる電流相で単一モジュール（１）により電気的に接続され、前記端部の接続解除システムが、それぞれ母線接続部（Ａ、Ｂ）に接続されることを特徴とする。

Description

【０００１】
本発明は、ハイブリッドの高電圧供給変電所、すなわち、複数組の母線と、空気絶縁技術による母線接続部と、金属エンクロージャを用いた接続解除器および遮断器を備えたシールドされた遮断分岐モジュールとを含み、モジュールが、複数組の母線と母線接続部とを相互接続する役割を果たす高電圧供給変電所を目的とする。
【０００２】
前置きとして、ハイブリッドの高電圧変電所の設計は、比較的最近のものであるために、深く掘り下げる価値がある。ＡＩＳ（Ａｉｒ　Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍ）とは、空気絶縁技術を示し、ＧＩＳ（Ｇａｓ　Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍ）とは、金属エンクロージャを用いた技術を示す。求められている主な目的は、コストと１個の構成部品の交換しやすさという観点からＡＩＳ技術の長所を維持し、外形寸法と汚染対策措置という観点からＧＩＳ技術の長所を維持しながら、従来の変電所の床面積（すなわちＡＩＳ全体）を減少することにある。ハイブリッド変電所は、新しい施設としても設置可能であるが、拡張用に残された利用スペースが制限された、従来の変電所の拡張施設としても設置可能である。
【０００３】
二組の母線と、対向する母線接続部とを備えた従来の変電所を図１ａ、図１ｂ、図２に示す。このタイプの変電所は、オフセットされた列状に母線接続部を配向しなければならないので、母線接続部の列の方向（すなわち幅方向）と、複数組の母線の方向（すなわち奥行き方向）とに占める床スペースが大きい。実際、同一母線接続部の分岐装置を二組の母線の下に配置する必要がある。
【０００４】
特に、従来の変電所の幅方向の寸法を低減するために、図３ａから図６ａに概略的に示したようなハイブリッド高電圧変電所が、一組の母線と母線接続部とを相互接続する役割をするシールドされた遮断分岐モジュールを備えて開発された。このようなシールドモジュールは、特に国際特許出願ＷＯ００／２４１００から知られており、図１ａ、図２は、単一組および二組の母線のための単相モジュールを示している。この技術では、各母線接続部が、この母線接続部に固有のモジュールに接続され、各モジュールが、一組または二組の母線を母線接続部に接続する役割をする。かくして、対向する２個の母線接続部は、変電所が１組以上の母線を含むとき、オフセットされた２列に必然的に配置される２個のモジュールを用いる。従来の１個の変電所に比べて、このタイプのハイブリッド変電所は、母線接続部の幅を減少でき、従って、変電所の幅を減少できるが、所定のスペースに設置可能な列の数を著しく増加することはできない。しかも、この技術は、１個のモジュールが、このモジュールで発生するトラブルのために一組の母線から接続解除される場合、対向する２個の母線接続部を直接相互接続することができない。
【０００５】
本出願人は、新しいタイプのシールドモジュールを設計し、製造コストを削減しながら既存の変電所に比べて所定のスペースに設置可能な列数を著しく増加可能な、対置される母線接続部を備えたハイブリッド変電所を実現した。さらに、本発明によるハイブリッド変電所は、必要な場合には、対向する２個の母線接続部どうしを電気接続する機能を実現できる。
【０００６】
このため、本発明は、少なくとも一組の空気絶縁母線を含む単一組または二組の母線を備え、前記一組または複数組の母線の各側にほぼ平行に列状に配置された空気絶縁線の母線接続部を含み、絶縁ガス中の相導線に接続される遮断システムおよび接続解除システムのモジュールを流れるすべての電流相に対してモジュールの各端に配置される端部の接続解除システムを収容する金属エンクロージャからそれぞれ形成されるシールドされた遮断分岐モジュールを含む、ハイブリッドの高電圧多相変電所であって、母線接続部が、２個ずつ向かい合って配置され、向かい合った２個の母線接続部は、前記モジュールの遮断システムおよび端部の接続解除システムが閉じているとき、あらゆる電流相で単一モジュールにより電気的に接続され、前記端部の接続解除システムが、それぞれ母線接続部に接続されることを特徴とする、ハイブリッドの高電圧多相変電所を目的とする。
【０００７】
本発明による実施形態では、単一の多相モジュールが、２個の向かい合った母線接続部を電気的に接続する。たとえば３相の変電所の場合、２個の向かい合った母線接続部は、前記モジュールの金属エンクロージャに含まれる３個の相導線が通過する３相モジュールにより接続され、モジュールの端部の各架空フィードスルーにそれぞれ接続される。
【０００８】
本発明による実施形態では、ｎ個の電流相を搬送する変電所の対向する２個の母線接続部が、ｎ個の単相モジュールにより接続される。たとえば３相の変電所の場合、２個の向かい合った母線接続部は、端部の各架空フィードスルーに接続される単相導線がそれぞれ通過する３個の単相モジュールにより、接続される。
【０００９】
本発明による好適な実施形態では、変電所の第一および第二の母線接続部が、一組の母線に対して垂直な、アラインメントされた列を形成する。少なくとも２組の母線を備える変電所の場合、母線の組は、一般に互いに平行で、列に垂直である。
【００１０】
本発明による実施形態では、モジュールのエンクロージャ内の端部の接続解除システムの各々が、あらゆる電流相に対して、変電所の母線接続部に電気的に接続された架空フィードスルーに通じる端部の断路器を備え、端部の断路器は、２個の遮断器からなる２個の遮断システムと直列接続され、遮断器自体が、一組の母線の一方の母線に電気的に接続される架空フィードスルーに少なくとも一つが通じる１個または２個の入力側の断路器の両側に配置される。単一の入力側の断路器を備える実施形態は、特に、単一組の母線を備えた変電所へのモジュール設置用であり、入力側の断路器は、一般に母線断路器と呼ばれる。
【００１１】
本発明による実施形態では、変電所が、二組の母線を含み、遮断分岐モジュールが、相導線により直接相互接続される２個の入力側の断路器を含む。２個の入力側の断路器は、一般に分岐断路器と呼ばれる。
【００１２】
本発明による実施形態では、変電所が、二組の母線を含み、遮断分岐モジュールが、相導線と直列接続された分離断路器により相互接続される２個の入力側の断路器を含む。
【００１３】
本発明は、また、遮断分岐モジュールを目的とし、このモジュールは、前記モジュールを通る相導線に接続される第一の遮断器をあらゆる電流相に対して絶縁ガス中に収容する金属エンクロージャから形成され、前記モジュールの二つの端部のそれぞれが、架空フィードスルーに接続される端部の断路器を相ごとに含み、入力側の断路器が、遮断器と端部の断路器との間に配置され、エンクロージャが、第一の遮断器に直列接続される第二の遮断器を含み、その結果、入力側の断路器が、第一および第二の遮断器の間に配置される。本発明によるこのタイプのモジュールは、特に、単一組の母線を備えたハイブリッド変電所用、ならびに、いわゆるＨ型のハイブリッド変電所用である。本発明によるモジュールの入力側の断路器は、一般に母線断路器と呼ばれる。大部分の用途では、この入力側の断路器は、架空フィードスルーに通じるが、本発明の範囲から逸脱することなく、エンクロージャケーブル箱に通じさせてもよいし、あるいはシールド線に通じさせてもよい。
【００１４】
本発明による実施形態では、モジュールのエンクロージャが、あらゆる電流相に対して、第一および第二の遮断器の間に配置された第二の入力側の断路器を収容する。この実施形態は、特に、二組の母線を備えた変電所へのモジュール設置用である。２個の入力側の断路器は、一般に分岐断路器と呼ばれる。１個のモジュールの第一の実施形態では、２個の入力側の断路器が、相導線により直接相互接続される。第二の実施形態では、相導線と直列接続される分離断路器が２個の入力側の断路器を接続し、対称な２個の半モジュールを互いに絶縁可能にする。本発明による変電所の２組の母線は、全体を空気絶縁（ＡＩＳ）とすることもできるし、第一の組の母線を架空にして第二の組を金属エンクロージャを用いて配置するＡＩＳ／ＧＩＳの混合とすることもできる。
【００１５】
特に「１個半の遮断器」型の変電所のための、本発明によるハイブリッド変電所用モジュールの別の実施形態では、直列接続された３個の遮断器を備えた１個のモジュールにより２個の母線接続部と２組の母線とを相互接続し、遮断器が、母線接続部に向かう出力断路器として用いられる２個の入力側の断路器の間に配置される。他のタイプの「１個半の遮断器」型変電所は、本発明による２個の遮断器を備えたモジュールを、単一の遮断器を備える従来のモジュールと組み合わせることにより実現可能である。
【００１６】
任意選択として、本発明によるモジュールの少なくとも一つの遮断システムまたは接続解除システムを、モジュールのエンクロージャ内で固有の区画に配置し、前記区画を隣接区画からシール絶縁する。
【００１７】
任意選択として、本発明によるモジュールは、端部の断路器と架空フィードスルーとの間、および／または、入力側の断路器と遮断器との間に配置される少なくとも一つの変流器を含む。
【００１８】
本発明、その特徴、および長所は、添付図面に関する以下の説明から明らかになる。
【００１９】
図１ａでは、空気絶縁技術（ＡＩＳ）の従来の変電所が、二組の母線１０と、列１１または１２のあらゆる電流相のための２個の分岐断路器１８とを備える。各分岐断路器は、母線接続部ＡまたはＢの相を、バー９により搬送される一組の母線１０の同じ相に接続することができる。母線接続部は、一般に遮断器１５、変流器１６、およびライン接地断路器１７等の、直列接続したＡＩＳ設備を含む。同一母線接続部の分岐断路器１８は、同じく図２に示したように、二組の母線１０の下に配置しなければならず、おおよそで二組の母線の幅を地上で占有する。これは、対向する２個の母線接続部ＡまたはＢを向かい合わせることができないことを意味し、従って、母線接続部が占有する列１１、１２が奥行き方向に、一組の母線の方向にオフセットされることを意味する。母線接続部ＡまたはＢは、列１１または１２の延長線上で電線２１または２２に達し、電線は、一般に母線接続部の上を覆う鉄塔２３、２４により支持される。
【００２０】
図１ｂは、対向する母線接続部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのための列１１、１２の奥行き方向のオフセットを概略的に示している。
【００２１】
図２は、従来の変電所の斜視図であり、列１１、１２の奥行き方向のオフセットをいっそう理解できるようにしている。
【００２２】
図３ａは、公知技術による二組の母線を備えたハイブリッド変電所の斜視図であり、各母線接続部ＡまたはＢが、各母線接続部に固有のモジュール７Ａに結合されている。モジュール７Ａは、特に国際特許出願ＷＯ００／２４１００から公知であり、３相の仕様で図示され、３個の相導線６が、モジュールの金属エンクロージャ８に含まれている。図では、簡略化のために、１個の導線６だけを示した。エンクロージャ８は、遮断システムまたは遮断器３と、それぞれが架空フィードスルー５に通じる３個の接続解除システムまたは断路器４とを各相に含む。第一の断路器、いわゆるライン断路器は、母線接続部ＡまたはＢの電線２１または２２に接続され、他の２個の断路器、いわゆる分岐断路器は、二組の母線１０のバー９に接続される。各モジュールは、１個の母線接続部に二組の母線１０のいずれかを接続する役割をする。かくして、２個の対向する母線接続部ＡとＢまたはＣとＤは、奥行き方向にオフセットされた２列１１、１２に必然的に配置される２個のモジュールを用いる。このような、対向する母線接続部ごとの２個のモジュール構造は、特に、対向する母線接続部に割り当てられるモジュールが使用できない場合でも、同一母線接続部に給電し続けることができる。しかしながら、この構造は、一方のモジュールにトラブルが発生したために一組のバーからこのモジュールの接続を解除しなければならない場合、２個の対向する母線接続部の間を直接接続することはできない。
【００２３】
図３ｂは、図３ａに示したハイブリッド変電所の回路図である。ここでは、母線接続部Ｂ、Ｄが、電線２２上でパワー変圧器に供給するものと仮定している。ライン断路器は閉じられており、図示されていない。分岐断路器は、二組の母線１０の間に示されている。２個の対向する母線接続部ＡとＢまたはＣとＤは、直接相互接続不能である。しかしながら、分岐断路器の閉鎖構成により、電圧を印加した母線接続部ＡまたはＣにより二組の母線１０のいずれかを供給することにより、反対側の母線の組の母線接続部ＢまたはＤに供給可能である。対向する母線接続部のこのような間接的な接続は、母線の組を利用不能な場合は実施できない。
【００２４】
図４ａは、本発明による二組の母線を備えたハイブリッド変電所の斜視図であり、３相仕様の単一モジュール１が、対向する２個の母線接続部ＡとＢまたはＣとＤを接続している。２個の対向する母線接続部は、二組の母線１０にほぼ垂直な、アラインメントされた列１１、１２を形成する。対向する母線接続部の連続する列は、互いにほぼ平行で向かい合っているので、図３ａに示した従来のハイブリッド変電所における同数の母線接続部に比べて、奥行き方向の占有スペースがほぼ半減する。従来のＡＩＳ変電所または従来のハイブリッド変電所と同様に、母線接続部ＡまたはＢは、列１１または１２の延長線上で電線２１または２２に接続され、電線２１および２２は、一般に母線接続部の上を覆う鉄塔２３、２４により支持されている。対向する母線接続部ＡとＢが向かい合っているので、本発明によるハイブリッド変電所の電線２１、２２はアラインメントされる。
【００２５】
図示されたモジュール１は、金属エンクロージャ２に含まれる３個の相導線６を含む。簡略化のために、図３ａと同様に単一の導線６だけを示す。従来のハイブリッド変電所のモジュールの場合と同様、本発明によるハイブリッド変電所用のモジュールは、第一に、一般に筒状の金属エンクロージャから形成され、その二つの端部１３、１４の各々に、モジュールを通過する電流相と同数の架空フィードスルー５Ａまたは５Ｂに通じる端部の断路器４Ａまたは４Ｂを含む。
【００２６】
本発明の特徴は、モジュールの端部の各架空フィードスルー５Ａまたは５Ｂのすべてが、たとえばケーブルを介して、対向する母線接続部ＡおよびＢの電線２１または２２に接続されることにある。図４ａに示した二組の母線を備える変電所では、モジュール１が、相導線６により直列接続される２個の遮断器３Ａ、３Ｂと、分岐断路器とも呼ばれる２個の入力側の断路器４Ｍとを含む。実際、２個の分岐断路器４Ｍは、二組の母線のいずれか／または両方のチャージを、対向する２個の母線接続部のいずれか／または両方に分岐させ、またその逆に分岐させる。各分岐断路器は、２個の遮断器３Ａ、３Ｂの間に配置される相導体６の分路に接続され、架空フィードスルー５Ｍにより一組の母線１０に接続される。
【００２７】
二組の母線を備える変電所の構成は、単一組の母線を備える構成に比べて、供給利用可能性の観点から長所をもたらす。事実、一組の母線が利用不能である場合、この母線に接続される分岐断路器４Ｍは開放され、一方で、利用可能な母線の組に接続される隣接分岐断路器は閉鎖される。その場合、対向する母線接続部のいずれか／または両方を、利用可能な母線の組により再供給可能である。
【００２８】
好適な実施形態では、各分岐断路器が、モジュールのエンクロージャ内の他の区画からシール絶縁された区画に含まれ、隣接する２個の分岐断路器４Ｍが、従来と同様に電気絶縁材料からなるコーンから構成されるシール隔壁によって分離される。この実施形態は、別の組の母線に接続される分岐断路器の区画に故障があった場合にも一組の母線の利用可能性を持ち続けるという長所を有する。実際、分岐断路器を区画に設けることにより、第一の区画における断路器の欠陥が、絶縁された第二の隣接区画に配置される別の断路器まで広がらないようにすることができる。従って、正常な区画に配置された、開放分岐断路器の電圧保持が損なわれることがなく、この第二の区画に接続される組の母線に電圧を印加し続けることができ、モジュール接続ケーブルを接続解除する必要がない。損傷された第一の区画に接続される組の母線だけが、使用不能になる。
【００２９】
さらに、本発明によるハイブリッド変電所では、劣化動作モードで二組の母線が利用不能である場合でも、一方の母線接続部を、対向する母線接続部の電線で供給できる。実際、本発明によるモジュールは、前記モジュールの２個の遮断器３Ａ、３Ｂならびに端部の断路器４Ａ、４Ｂが閉鎖されている場合、対向する２個の母線接続部の間の電気接続機能を実現できる。
【００３０】
図４ｂは、図４ａに示した変電所の電気的な原理図である。図３ｂと同様に、ライン断路器は閉じられているものとし、分岐断路器だけを示した。遮断器ならびにモジュールのライン断路器が閉鎖されている時、２個の対向する電線は、モジュールの相導線により、相ごとに直接接続可能である。図３ｂと比べると、対向する母線接続部の占有面積がほぼ半減していることが分かる。
【００３１】
図５ａは、相導線６と直列接続される分離断路器４Ｓが、あらゆる電流相に対して２個の分岐断路器４Ｍを接続する、図４ａのモジュール１の変形実施形態を概略的に示している。分離断路器４Ｓの開放により、各母線接続部を、対向する母線接続部とは関係なく、同じ側の組の母線から分岐させることができる。さらに、仮または常設の接地接続装置（図示せず）を設置するという条件で、モジュールの半分、たとえば遮断器３Ｂまたは断路器４Ｂに関して、他の半分のモジュール（遮断器３Ａおよび断路器４Ａ）を使用し続けながら、メンテナンスすることができる。有利には、分岐断路器を区画に設けることにより、一つの区画が故障した場合、この区画の誘電性ガスを排出し、モジュールの正常な半分に配置される機器の機能に影響を与えることなく、絶縁区画内の分離断路器を開放し続けておくことができる。
【００３２】
従って、分離断路器の変形実施形態では、利用時に柔軟性が増す。しかしながら、図３ａに示した従来の変電所とは違って、利用上の柔軟性は全面的なものではない。何故なら、各母線接続部は、反対側の組の母線とは無関係に分岐可能であるからである。
【００３３】
図５ｂは、図４ａに示した変電所の電気的な原理図であり、図５ａに示した相ごとの分離断路器をモジュール１に内蔵している。分離断路器が開放されると、変電所は、独立した対称な２個の変電所として動作する。
【００３４】
図５ｃは、本発明による二組の母線を備えたハイブリッド変電所の斜視図であり、単相仕様の３個の個別モジュール１が、対向する２個の母線接続部ＡとＢまたはＣとＤを接続している。この変電所は、機能上、図４ａに示した変電所と同等であり、故障とメンテナンスとを切り離すことに関して幾つかの長所が得られる。しかしながら、奥行き方向の外形寸法は、個々の各モジュールの容積のために、３相モジュールよりもわずかに大型化することがある。
【００３５】
図６ａは、公知技術による単一組の母線を備えたハイブリッド変電所の斜視図であり、母線接続部Ａ、Ｂが、わずかにオフセットされた列１１、１２で向かい合っている。この変電所は、断路器４でモジュールの各端に接続される遮断器３を相ごとに含む３相モジュールを使用している。対向する母線接続部のモジュールは、ここでは、オフセットされた列に配置されているが、図６ｃと同様に向かい合って配置することも可能である。
【００３６】
図６ｂは、図６ａに示した単一組の母線を備える変電所の電気的な原理図であり、対向する母線接続部Ａ、Ｂがオフセットされている。しかし、単一組の母線を備える従来のハイブリッド変電所に対し、対向する母線接続部のモジュールを向かい合って配置することが可能である。
【００３７】
図６ｃは、図６ａに示した変電所と同等の単一組の母線を備えた従来のハイブリッド変電所の斜視図であり、母線接続部ごとに、単相仕様の３個の個別モジュールを備えている。対向する母線接続部のモジュールは、ここでは向かい合って配置されており、対向する２個のモジュールの母線の組の断路器が同一相に割り当てられ、この相を搬送する母線９にケーブルを介して接続されている。ケーブルは、同一接続点２５で母線に接続される。このタイプの変電所は、一組の母線が利用不能である場合、２個の母線接続部を直接接続することはできない。但し、接続点２５に接続されるケーブル接続を解除して、対向する母線の組の断路器を直接相互接続する場合はこの限りではない。ただし、これは難しい作業である。
【００３８】
図７ａは、本発明による単一組の母線１０を備えたハイブリッド変電所の斜視図であり、２個の対向する母線接続部Ａ、Ｂが、ここでは３相の単一モジュール１により接続されて、アラインメントされた列１１、１２を形成している。二組の母線を備える変電所の場合と同様に、モジュール１は、直列接続された２個の遮断器３Ａ、３Ｂを相ごとに含んでおり、これらの遮断器は、母線接続部ＡまたはＢにそれぞれ接続された、２個の端部の断路器４Ａ、４Ｂの間に配置されている。単一組の母線であるので、モジュール１は、ここでは、相ごとに１個の入力側の断路器４Ｍを備える。入力側の断路器は、２個の遮断器の間の相導線６の一箇所に母線の組１０を接続し、母線の組の断路器とも呼ばれる。母線の組の断路器４Ｍの開放時、この母線の組を利用不能な場合には、２個の対向する母線接続部を直接接続可能である。こうした変電所の電気的な原理図を図７ｂに示した。
【００３９】
図８ａは、いわゆるＨ型構造用の、本発明によるハイブリッド変電所の斜視図であり、その一般的な電気図を図８ｂに示した。こうしたＨ型の変電所で使用されているモジュール１と、対向する母線接続部ＡとＢまたはＣとＤの配置は、本発明による単一組の母線を備えたハイブリッド変電所用の構成と同様である。隣接する２個のモジュールの入力側の断路器４Ｍまたは一組の母線の断路器は、一組の母線のケーブル２０により接続され、このケーブルは、ケーブルを支持する架空フィードスルー５Ｍからマニュアルで接続解除可能である。図に点線で示したように、一組の母線のケーブル２０が全て接続されているとき、電気接続は、単一組の母線の電気接続と同等である。Ｈ型構造は、特に、変電所内で対向する２組の母線接続部を考慮することに帰着し、ここでは、各組が、モジュール１により、２個のモジュールの入力側の断路器４Ｍの間に接続される母線の組のケーブル２０と接続される。考慮されるアセンブリは、図８ｂに示されたようにＨ型を有する。周知のように、Ｈ型の変電所の電線Ｌ１またはＬ２は、常に、パワー変圧器Ｔ１またはＴ２に結合される。入力側の断路器４Ｍは、正常動作時には開いている。たとえば電線Ｌ１で故障が発生すると、遮断器３Ａと、電線Ｌ１に接続されるモジュールの端部の断路器４Ａが開き、電線の前段部分および後段部分を切り離す。遮断器３Ｂおよび断路器４Ｂは後段で閉鎖され、入力側の断路器４Ｍもまた閉鎖されるので、変圧器Ｔ１は、変圧器Ｔ２と同時に電線Ｌ２により供給される。本明細書では詳述しないが、Ｈ型変電所には他の公知の動作モードも存在する。もちろん、本発明は、Ｈ型構造自体を対象とするものではなく、特定のモジュール１を用いたＨ型のハイブリッド変電所を対象とするものである。
【００４０】
図９は、いわゆる「１個半の遮断器（ｏｎｅ−ａｎｄ−ａ−ｈａｌｆ　ｂｒｅａｋｅｒ）」構造の従来のハイブリッド変電所の斜視図である。２個の母線接続部の電線Ｌ１、Ｌ２と、２組の母線１０とが、電気的に直列接続されてアラインメント配置された３個の公知のシールドモジュール７Ｂにより、相互接続されており、各モジュール７Ｂが、金属エンクロージャ内に含まれる遮断器３から構成される。金属エンクロージャは、各電流相に対し、架空フィードスルーに接続される断路器４を各端に含む。２個の隣接モジュールは、架空フィードスルーを接合するケーブルにより直列接続される。ケーブルは、さらに、電線Ｌ１またはＬ２の接続部に接続される。「１個半の遮断器」を備える変電所の動作原理は次の通りである。
【００４１】
正常な状態で、全ての遮断器は閉じている。一組の母線が故障した場合、正常な組の母線により確保される電線接続部の供給を損失することなく、故障した組を切り離し可能であり、電流は、３個の遮断器のうちの２個を通過する。
【００４２】
図１０ａは、電線Ｌ１、Ｌ２の２個の接続部に一組の母線１０を接続するために単一の遮断分岐モジュール１を用いる「１個半の遮断器」構造用の、本発明によるハイブリッド変電所の斜視図である。モジュール１は、あらゆる電流相に対して、相導線６により直列接続される３個の遮断器３Ａ、３Ｂ、３Ｃを含む。２個の入力側の断路器４Ｍは、２個の隣接遮断器の間にそれぞれ配置され、この「１個半の遮断器」構造内で、電線Ｌ１、Ｌ２の接続部に向かう出力断路器として用いられる。
【００４３】
図１０ｂは、図１０ａに示された「１個半の遮断器」を備える変電所の電気的な原理図である。
【００４４】
図１１では、図１０ａに示したモジュール１に、あらゆる電流相に対する断路器４Ｓが付加されていることが分かる。断路器４Ｓは、１個または２個の断路器４Ｓを開放することによって各遮断器３Ａ、３Ｂまたは３Ｃをその隣接遮断器から切り離せるように、相導線６と直列接続されている。
【００４５】
本発明による２個の遮断器を備えたモジュール１を従来の単一遮断器７Ｂモジュールに結合して用いることにより、本発明によるハイブリッド変電所を、「１個半の遮断器」構造用に用いることも可能である。モジュール１は、本発明による単一組の母線を備えたハイブリッド変電所で使用されるモジュールのタイプであり、ここでは、入力側の断路器４Ｍが、どんな電線接続部にも接続される（空気絶縁接続部、金属エンクロージャを用いた接続部、シールドされたケーブルを備える接続部、その他）。
【００４６】
図１２は、モジュール１を備えるハイブリッド変電所の斜視図であり、モジュール１の入力側の断路器４Ｍが、地下電線Ｌ２の接続部に接続される接続解除システムであるモジュール１を構成している。この接続解除システム４Ｍは、相導線６と直列接続される２個の隣接断路器の各相から構成され、エンクロージャ２の突出部２７に達するＴ字形の分路をこの相導線と共に形成する。突出部２７は、エンクロージャによって絶縁されたケーブル２８に各相導線６を接続するように構成され、エンクロージャ外部で前記突出部の延長線上にケーブル箱を設置可能である。モジュール１の一端部の断路器４Ａは第一の組の母線１０に接続され、他端部の断路器４Ｂは、電線接続部Ｌ１と、従来のモジュール７Ｂの第一の断路器とに接続され、このモジュールの第二の断路器は、第二の組の母線１０に接続される。
【００４７】
本発明によるハイブリッド変電所で使用されるモジュールは、変電所における母線の組と母線接続部との型に応じて、断路器の入口部に様々なタイプの接続を行うことができる。図４ａで示したハイブリッド変電所は、二組の空気絶縁母線１０を含むので、入力側の断路器４Ｍは、架空フィードスルー５Ｍに通じる。本発明による二組の母線を備えるハイブリッド変電所は、第一の組の架空母線と第二の組の金属エンクロージャを用いた母線とによるＡＩＳ／ＧＩＳ混合方式で構成することも可能である。この場合、２個の入力側の断路器４Ｍの一方が、一組のシールド母線の金属エンクロージャとの接続部に通じる。
【００４８】
図１３では、１個の電流相に対して、単相仕様の二組のＡＩＳ／ＧＩＳ混合母線を備えたハイブリッド変電所を示した。単相モジュール１は、各相に対して、対向する２個の母線接続部ＡとＢまたはＣとＤを接続する。モジュールのエンクロージャ２は、一組のシールド母線の１個の母線２９を収容するシールドエンクロージャ３０に、入力側の断路器４Ｍの置で接続される。エンクロージャ３０の容積は、エンクロージャ２と連通可能であり、あるいは、入力側の断路器４Ｍの一端におけるシール隔壁によりエンクロージャ２から切り離し可能である。
【００４９】
以上の図では、本発明による二組の母線を備えたハイブリッド変電所で使用されるモジュールを、それぞれが単一の断路器から構成される２個の分岐断路器４Ｍと共に示した。本発明が同様にカバーするモジュールの変形実施形態では、各分岐断路器４Ｍが２個の断路素子からなる接続解除システムであり、断路素子は、モジュールのエンクロージャ内で相導線と直列接続され、入力側の断路器の入口部でＴ字形の電気分路を形成する。この実施形態は、二組の空気絶縁母線を備える変電所に適用される一方で、Ｔ字形の分路が一組のシールド母線に通ずるように配置されていれば、二組のＡＩＳ／ＧＩＳの混合母線にも適用される。
【００５０】
図１４では、単相仕様の二組の絶縁母線を備える変電所用のこうした変形実施形態を一つの電流相に対して示している。各分岐断路器４Ｍは、Ｔ字形の分路をなす２個の断路素子４ＭＡ、４ＭＢから構成され、２個の分路がモジュール１で並列接続されて、各分路が、二組の母線のうちの一方の組の相にモジュールを接続する架空フィードスルー５Ｍに通じている。並列分岐断路器を備えるこの解決方法は、母線の組のいずれかに各母線接続部を独立して分岐可能であるので、図３ａに示した従来のハイブリッド変電所用と同様に、利用上の柔軟性が十分に得られる。それに比べると、図４ａまたは図５ａに示した本発明による変電所では、こうした利用上の柔軟性が十分ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】
二組の母線と、対向する母線接続部とを備えた従来の変電所を示す図である。
【図１ｂ】
図１ａに示した従来の変電所の母線接続部のオフセットの原理を示す図である。
【図２】
図１ａに示した従来の変電所の斜視図である。
【図３ａ】
公知技術の二組の母線を備えたハイブリッド変電所の斜視図であり、母線接続部が、オフセットされた列状に向かい合っている図である。
【図３ｂ】
図３ａに示した変電所の電気的な原理図である。
【図４ａ】
３相モジュールを用いた、本発明による二組の母線を備えたハイブリッド変電所の斜視図である。
【図４ｂ】
図４ａに示した変電所の電気的な原理図である。
【図５ａ】
図４ａに示した二組の母線を備えるハイブリッド変電所用の変形実施形態を示す部分図である。
【図５ｂ】
図５ａに示したモジュールを用いた変電所の電気的な原理図である。
【図５ｃ】
本発明による二組の母線を備えるハイブリッド変電所の斜視図であり、図４ａに示した変電所と同等で、３個の単相仕様の個別モジュールを備える図である。
【図６ａ】
公知技術の単一組の母線を備えるハイブリッド変電所の斜視図であり、母線接続部が、オフセットされた列状に母線接続部が向かい合っている図である。
【図６ｂ】
図６ａに示した変電所の電気的な原理図である。
【図６ｃ】
単一組の母線を備えた従来のハイブリッド変電所の斜視図であり、図６ａに示した変電所と同等で、３個の単相仕様の個別モジュールを備える図である。
【図７ａ】
本発明による単一組の母線を備えたハイブリッド変電所の斜視図である。
【図７ｂ】
図７ａに示した変電所の電気的な原理図である。
【図８ａ】
いわゆるＨ型構造の、本発明によるハイブリッド変電所の斜視図である。
【図８ｂ】
本発明によるＨ型のハイブリッド変電所の電気的な原理図である。
【図９】
いわゆる「１個半の遮断器」構造の、従来のハイブリッド変電所の斜視図である。
【図１０ａ】
「１個半の遮断器」構造の、本発明によるハイブリッド変電所の斜視図である。
【図１０ｂ】
本発明による「１個半の遮断器」型のハイブリッド変電所の電気的な原理図である。
【図１１】
図１０ａに示した「１個半の遮断器」型のハイブリッド変電所のモジュールの変形実施形態を示す図である。
【図１２】
本発明によるモジュールを従来のモジュールに組み合わせて用いた、「１個半の遮断器」構造用の、本発明によるハイブリッド変電所の斜視図である。
【図１３】
二組のＡＩＳ／ＧＩＳ混合母線を備えた、本発明によるハイブリッド変電所の斜視図である。
【図１４】
分岐断路器を並列接続した、二組の母線を備える変電所用の本発明によるモジュールの変形実施形態を、一定の電流相に対して示す図である。

Claims

少なくとも一組の空気絶縁母線（１０）を有する単一組または二組の母線を備え、前記一組または複数組の母線（１０）の各側にほぼ平行に列状（１１、１２）に配置された空気絶縁線（２１、２２）のための母線接続部（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を含み、絶縁ガス中の相導線（６）に接続される遮断システム（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）および接続解除システムを有するモジュールを通過するすべての電流相に対してモジュールの二つの端部（１３、１４）に各々配置される端部の接続解除システム（４Ａ、４Ｂ）を収容する金属エンクロージャ（２）からそれぞれ形成されるシールドされた遮断分岐モジュール（１）を含むハイブリッド高電圧多相供給変電所であって、母線接続部（Ａ、Ｂ）が、２個ずつ向かい合って配置され、向かい合った２個の母線接続部は、前記モジュールの遮断システムおよび端部の接続解除システム（４Ａ、４Ｂ）が閉じているとき、あらゆる電流相に対して単一モジュール（１）により電気的に接続され、前記端部の接続解除システムが、それぞれ母線接続部（Ａ、Ｂ）に接続することを特徴とする、ハイブリッド高電圧多相供給変電所。
単一の多相モジュール（１）が、２個の向かい合った母線接続部（Ａ、Ｂ）を電気的に接続する、請求項１に記載の多相供給変電所。
ｎ個の電流相を搬送し、向かい合った２個の母線接続部（Ａ、Ｂ）が、ｎ個の単相モジュール（１）により接続される、請求項１に記載の多相供給変電所。
第一の母線接続部（Ａ、Ｃ）および第二の母線接続部（Ｂ、Ｄ）が、一組の母線（１０）に対して垂直な、アラインメントされた列（１１、１２）を形成する、請求項１から３のいずれか一項に記載の変電所。
モジュール（１）のエンクロージャ（２）内の端部の接続解除システムの各々が、あらゆる電流相に対して、変電所の母線接続部（Ａ、Ｂ）に電気的に接続された架空フィードスルー（５Ａ、５Ｂ）に通じる端部の断路器（４Ａ、４Ｂ）を備え、前記端部の断路器（４Ａ、４Ｂ）は、２個の遮断器（３Ａ、３Ｂ）からなる２個の遮断システムと直列接続され、遮断器自体が、一組の母線（１０）の一方の母線（９）に電気的に接続される架空フィードスルー（５Ｍ）にそれぞれ通じる１個または２個の入力側の断路器（４Ｍ）の両側に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載の変電所。
二組の母線（１０）を含み、遮断分岐モジュール（１）が、相導線（６）により直接相互接続される２個の入力側の断路器（４Ｍ）を含む、請求項５に記載の変電所。
二組の母線（１０）を含み、遮断分岐モジュール（１）が、相導線（６）と直列接続された分離断路器（４Ｓ）により相互接続される２個の入力側の断路器（４Ｍ）を含む、請求項５に記載の変電所。
遮断分岐モジュールであって、前記モジュールを通る相導線（６）に接続される第一の遮断器（３Ａ）をあらゆる電流相に対して絶縁ガス中に収容する金属エンクロージャ（２）から形成され、前記モジュールの二つの端部（１３、１４）のそれぞれが、架空フィードスルー（５Ａ、５Ｂ）に接続される端部の断路器（４Ａ、４Ｂ）を各相で含み、入力側の断路器（４Ｍ）が、遮断器（３Ａ）と端部の断路器との間に配置され、エンクロージャ（２）が、第一の遮断器（３Ａ）に直列接続される第二の遮断器（３Ｂ）を含み、その結果、入力側の断路器（４Ｍ）が、第一および第二の遮断器（３Ａ、３Ｂ）の間に配置されるモジュール。
入力側の断路器（４Ｍ）が、架空フィードスルー（５Ｍ）に接続される、請求項８に記載のモジュール。
入力側の断路器（４Ｍ）が、相導線（６）と直列接続される２個の隣接断路器の各相により構成される接続解除システムであり、エンクロージャ（２）の突出部（２７）に至るＴ字形の分路を形成し、前記突出部が、エンクロージャ外部でシースにより絶縁されるケーブル（２８）に各相導線（６）を接続するように構成されている、請求項８に記載のモジュール。
エンクロージャ（２）が、第一および第二の遮断器（３Ａ、３Ｂ）の間に配置される第二の入力側の断路器（４Ｍ）をあらゆる電流相に対して収容する、請求項９に記載のモジュール。
２個の入力側の断路器（４Ｍ）が、相導線（６）により直接相互接続される、請求項１１に記載のモジュール。
相導線（６）と直列接続される分離断路器（４Ｓ）が、２個の入力側の断路器（４Ｍ）を接続する、請求項１１に記載のモジュール。
入力側の各断路器（４Ｍ）が、モジュールのエンクロージャ内で相導線（６）と直列接続される２個の断路素子（４ＭＡ、４ＭＢ）からなる接続解除システムであり、前記接続解除システムの入口部でＴ字形の電気分路を形成する、請求項１１に記載のモジュール。
入力側の断路器（４Ｍ）が、モジュールのエンクロージャ（２）の外で、絶縁ガス中に少なくとも一つの相導線（２９）を含む金属エンクロージャ（３０）に通じる、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のモジュール。
第三の遮断器（３Ｃ）が、第一および第二の遮断器（３Ａ、３Ｂ）と直列接続される２個の入力側の断路器（４Ｍ）の間に配置される、請求項１２に記載のモジュール。
相導線（６）と直列接続される断路器（４Ｓ）が、各遮断器（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）を隣接する遮断器から電気的に絶縁可能にする、請求項１６に記載のモジュール。
少なくとも一つの遮断器または断路器が、モジュールのエンクロージャ（２）内で固有の区画に配置され、前記区画が、隣接区画からシール絶縁される、請求項８から１７のいずれか一項に記載のモジュール。
端部の断路器（４Ａ、４Ｂ）と架空フィードスルー（５Ａ、５Ｂ）との間、または入力側の断路器と遮断器との間に配置された、少なくとも一つの変流器（１９）を含む、請求項８から１８のいずれか一項に記載のモジュール。
１個半の遮断器タイプの、いわゆるハイブリッドの高電圧多相供給変電所であって、２組の空気絶縁母線（１０）と、少なくとも一方が空気絶縁線である２個の母線（Ｌ１、Ｌ２）の接続部とを含み、金属エンクロージャ（２、８）からそれぞれ形成されるシールドされた遮断分岐モジュール（１、７Ｂ）を含み、前記エンクロージャが、絶縁ガス中で相導線（６）に接続される遮断システムおよび接続解除システムのモジュールをあらゆる通過電流相に対して収容し、端部の接続解除システム（４Ａ、４Ｂ）が、１個のモジュールの二つの端部（１３、１４）のそれぞれに配置され、少なくとも一組の母線（１０）が、請求項９、１０、１６、１７のいずれか一項に記載された単一遮断分岐モジュール（１）を介して、２個の母線（Ｌ１、Ｌ２）の接続部を供給可能であることを特徴とする、変電所。
Ｈ型のいわゆるハイブリッドの高電圧多相供給変電所であって、それぞれが電線（Ｌ１、Ｌ２）に接続された対向する空気絶縁母線接続部（ＡとＢ、ＣとＤ）を含み、各線の対向する母線接続部（ＡとＢ、ＣとＤ）が、請求項８に記載された単一モジュール（１）により電気的に相互接続され、モジュール（１）の入力側の断路器（４Ｍ）に接続される架空フィードスルー（５Ｍ）が、隣接モジュールに配置される対応フィードスルーに相ごとに電気的に接続可能であることを特徴とする、変電所。