一種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置，包括該裝置組成的前置部分和后置部分，前置部分包括隔離開關、斷路器、電流互感器和接地開關，而后置部分則包括串聯電抗器或阻尼式限流器、避雷器、電容器組和放電線圈。后置部分形成三個相同的結構單元，且每個結構單元中均包括：通過串聯電抗器或阻尼式限流器和電容器組集成的電抗器電容器模塊，以及通過放電線圈和避雷器集成的放電線圈避雷器模塊。本實用新型結構簡單、占地面積小、安裝方便、快捷、安全，便于日常運行巡視觀察和裝置停役維護檢修，大大提高了工作效率。
【專利說明】—種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種并聯電容器裝置，屬于電力系統中的無功電力電源【技術領域】。
【背景技術】
[0002]并聯電容器補償裝置是電力系統中居首位的無功電力電源，該補償裝置工程的建設和運用與保障各級電網的安全穩定運行、供用電的電能質量，以及降低網損節約電能等休戚相關。該補償裝置按安裝地點可分為變電站、(線路)柱上式和電動機就地補償等三類裝置；按安裝場所可分為戶內型和戶外型兩類裝置；按結構形式可分為由電容器單元組合而成的框(臺)架式、柜式和預裝(箱式)裝置。
[0003]本實用新型涉及變電站用并聯電容器裝置，按安裝場所與結構形式屬于戶外型框(臺)架式裝置(以下簡稱“戶外框架裝置”或簡稱“裝置”)。
[0004]變電站用35kV及以上電壓等級并聯電容器裝置，絕大多數采用戶外框架裝置。近年來為了提高較大容量(如6000kvar及以上)IOkV并聯電容器組的不平衡保護靈敏度，電容器組采用單星形兩段式接線與相差壓保護方式，在樞紐變電站用的IOkV并聯電容器裝置亦應用戶外框架裝置，從而擴大了這類結構形式裝置的應用范圍。
[0005]圖1為變電站用并聯電容器裝置的電氣原理主接線圖。
[0006]如圖1所示:可以把裝置的組成器件按電氣連接順序分為前置部分和后置部分:其中，前置部分包括隔離開關(QS)、斷路器(QF)、電流互感器(TA)、接地開關(QG)等；后置部分包括串聯電抗器或阻尼式限流器(L)、避雷器(FV)、電容器組(C)、放電線圈(TV)等，圖1中的虛線框內為阻尼式限流器。對于戶外框架裝置而言，通常其前置部分(包括圖中未示的測量、保護和控制裝置系統)由用戶自備，亦即該部分與變電站的主體工程一起設計與施工；其后置部分則由成套裝置制造廠負責按設計要求配置器件、制造框架和輔助部件，以及在工廠或變電站現場組裝集成。
[0007]迄今戶外框架裝置尚無統一規范形制，現有兩種安裝布置與結構形式:(1) “疊裝式”:采用三相串聯電抗器、三相電容器疊裝的方式。圖2為現有“疊裝式”戶外框架裝置安裝布置示意圖的側視圖，圖3為現有“疊裝式”戶外框架裝置安裝布置示意圖的俯視圖，如圖2和圖3所示:其中電容器(C)三相共用同一框(臺)架，即同一基座I ;串聯電抗器(L)除了安裝在底部的臺(相)需用支柱絕緣子對地絕緣以外，其余中部臺(相)與底部臺(相)、頂部臺(相)與中部臺(相)按絕緣配合要求用相應的支持絕緣子隔離，此方式的優點是占地面積小。
[0008](2) “川字平展式”；每相電容器和配套件作為獨立單元，三相器件呈川字形平展排列安裝，圖4為現有“川字平展式”裝置安裝布置示意圖的側視圖，圖5為現有“川字平展式”裝置安裝布置示意圖的俯視圖。如圖4和圖5所示:此方式的優點是結構簡單、接線清晰、空間寬敞散熱好、相間電氣距離大安全可靠性高。
[0009]但是:“疊裝式”有如下缺點:①安全可靠性差，串聯電抗器單相事故會發展成相間短路事故造成更大危害，故在《國家電網預防高壓并聯電容器事故措施》中規定:“盡可能不用疊裝結構”;②設備密集散熱條件差，裝在中部和頂部的器件溫度升高，曾發生由于三相電容器溫升不同引起三相電容量不平衡造成保護誤動作設備運行巡視觀察和維護檢修不便；④裝置的所有部件需要在變電站現場裝配集成。
[0010]“川字平展式”有如下缺點:①占地面積大裝置的所有部件需要在變電站現場裝配集成。
[0011]鑒于“疊裝式”是被嚴格限制使用，“川字平展式”亦存在一定缺陷，故有必要研發出新型的結構形式，既要克服現有技術存在的突出問題，又要吸納現有技術的主要優點，本實用新型正是這種具有優良技術經濟特性的新品。
實用新型內容
[0012]為解決現有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種占地面積小、安裝方便、快捷、簡易、安全的變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置。
[0013]為達到上述目的，本實用新型是通過以下的技術方案來實現的:
[0014]一種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置，包括該裝置組成的前置部分和后置部分，所述的前置部分包括隔離開關、斷路器、電流互感器和接地開關，而所述的后置部分則包括串聯電抗器 或阻尼式限流器、避雷器、電容器組和放電線圈。其特征在于，所述的后置部分形成三個相同的結構單元，且每個結構單元中均包括:通過串聯電抗器或阻尼式限流器和電容器組集成的電抗器電容器模塊(簡稱LC模塊)，以及通過放電線圈和避雷器集成的放電線圈避雷器模塊(簡稱TF模塊)。
[0015]進一步，所述的電抗器電容器模塊設置在結構為“工”字形的框架上，其中，串聯電抗器或阻尼式限流器設置在工”字形的框架的上部，而電容器組則以并排臥式的方式設置在“工”字形的框架的下部。
[0016]當電壓≥35kv時，所述的“工”字形的框架包括基座、支撐立柱和十字橫梁，所述的基座上通過支柱絕緣子搭設形成一絕緣平臺，所述的支撐立柱設置在絕緣平臺的中部，而所述的十字橫梁則設置在支撐立柱的頂端，此外，所述的串聯電抗器或阻尼式限流器通過支持絕緣子設置在十字橫梁上，而所述的電容器組則以并排臥式的方式設置在支撐立柱兩側的絕緣平臺上。
[0017]當電壓為IOkv時，所述的“工”字形的框架包括基座、支撐立柱和十字橫梁，所述的基座上形成一平臺，所述的支撐立柱設置在平臺的中部，而所述的十字橫梁則設置在支撐立柱的頂端，此外，所述的串聯電抗器或阻尼式限流器通過支持絕緣子設置在十字橫梁上，而所述的電容器組則以并排臥式的方式設置在支撐立柱兩側的平臺上。
[0018]而所述的放電線圈避雷器模塊包括安裝基座和支架，所述的支架設置在安裝基座的其中一側，所述的避雷器設置在支架上，而所述的放電線圈則設置在與支架相對的另一側的安裝基座上。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020](I)本實用新型與“川字平展式”相比，省卻了串聯電抗器或阻尼式限流器單獨安裝的位置，可減少用地面積三分之一以上，可有效節省土地資源與降低建設投資；
[0021]⑵本實用新型所述的LC模塊和TF模塊能夠在工廠完成組裝調試，完成后可直接運到變電站現場吊裝就位，再通過外部連線即可集成，比現有技術所有部件均需在現場裝配集成，大大縮短了工程建設工期；
[0022](3)本實用新型布局合理緊湊，從高位到低位，串聯電抗器或阻尼式限流器處于高位與前置部分的隔離開關處于高位相對應，而電容器與放電線圈、避雷器同處相應的低位，相互之間的接線清晰簡便，且本實用新型只需6個模塊的基座在現場實施接地，比現有技術的器件需各個分別接地，既省工又安全；
[0023](4)本實用新型空間寬敞、散熱好、溫升低，相間電氣距離大，能可靠防止發生相間短路，消除了惡性事故隱患，且便于日常運行巡視觀察和裝置停役維護檢修；
[0024](5)對于本實用新型的35kV及以上電壓等級裝置，串聯電抗器或阻尼式限流器由于有兩級支柱絕緣子對地絕緣，使其對地絕緣水平相應提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為變電站用并聯電容器裝置的電氣原理主接線圖；
[0026]圖2為現有“疊裝式”戶外框架裝置安裝布置示意圖的主視圖；
[0027]圖3為現有“疊裝式”戶外框架裝置安裝布置示意圖的俯視圖；
[0028]圖4為現有“川字平展式”裝置安裝布置示意圖的主視圖；
[0029]圖5為現有“川字平展式”裝置安裝布置示意圖的俯視圖；
[0030]圖6為本實用新型整體的安裝布置示意圖的主視圖；
[0031]圖7為圖6所示的本實用新型整體的安裝布置示意圖的俯視圖；
[0032]圖8為電壓> 35kv時本實用新型所述的LC模塊的主視圖；
[0033]圖9為圖8所示的LC模塊的側視圖；
[0034]圖10為圖8所示的LC模塊的俯視圖；
[0035]圖11為電壓為IOkv時本實用新型所述的LC模塊的主視圖；
[0036]圖12為圖11所示的LC模塊的側視圖；
[0037]圖13為圖11所示的LC模塊的俯視圖；
[0038]圖14為本實用新型所述的TF模塊的主視圖；
[0039]圖15為圖14所示的TF模塊的側視圖；
[0040]圖16為圖14所示的TF模塊的俯視圖。
[0041]圖中主要附圖標記含義為:
[0042]1、基座 2、支柱絕緣子 3、臺3.1、絕緣平臺
[0043]3.2、平臺 4、支撐立柱5、十字橫梁 6、支持絕緣子
[0044]7、安裝基座 8、支架。
【具體實施方式】
[0045]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行具體的介紹。 [0046]圖6為本實用新型整體的安裝布置示意圖的主視圖；圖7為圖6所示的本實用新型整體的安裝布置示意圖的俯視圖。
[0047]如圖6和圖7所示:變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置，包括該裝置組成的前置部分和后置部分，所述的前置部分包括隔離開關(QS)、斷路器(QF)、電流互感器(TA)和接地開關(QG)，而所述的后置部分則包括串聯電抗器或阻尼式限流器(L)、避雷器(FV)、電容器組(C)和放電線圈(TV)，在本實用新型中，所述的后置部分形成三個相同的結構單元，且每個結構單元中均包括:通過串聯電抗器或阻尼式限流器和電容器組集成的電抗器電容器模塊(簡稱LC模塊)，以及通過放電線圈和避雷器集成的放電線圈避雷器模塊(簡稱TF模塊)。且所述的電抗器電容器模塊設置在結構為“工”字形的框架上，其中，串聯電抗器或阻尼式限流器設置在工”字形的框架的上部，而電容器組則以并排臥式的方式設置在“工”字形的框架的下部。在不需改變基本結構形式的前提下，依靠選配電容器單元容量的大小(例如容量200kvar、334kvar、500kvar等等)或電容器單元的臺數，以及選配相應的串聯電抗器或阻尼式限流器的額定容量就可以滿足不同裝置容量的需求。
[0048]圖8為電壓> 35kv時本實用新型所述的LC模塊的主視圖；圖9為圖8所示的LC模塊的側視圖；圖10為圖8所示的LC模塊的俯視圖。
[0049]如圖8-10所示:當電壓≥35kv時，所述的“工”字形的框架包括基座1、支撐立柱4和十字橫梁5，所述的基座I上通過支柱絕緣子2搭設形成一絕緣平臺3.1，所述的支撐立柱4設置在絕緣平臺3.1的中部，而所述的十字橫梁5則設置在支撐立柱4的頂端，此外，所述的串聯電抗器或阻尼式限流器通過支持絕緣子6設置在十字橫梁5上，而所述的電容器組則以并排臥式的方式設置在支撐立柱4兩側的絕緣平臺3.1上。上述結構形式，其主要目的在于保證電容器組的外殼不接地。
[0050]圖11為電壓為IOkv時本實用新型所述的LC模塊的主視圖；圖12為圖11所示的LC模塊的側視圖；圖13為圖11所示的LC模塊的俯視圖。
[0051]如圖11-13所示:當電壓為IOkv時，所述的“工”字形的框架包括基座1、支撐立柱4和十字橫梁5，所述的基座I上形成一平臺3.2，所述的支撐立柱4設置在平臺3.2的中部，而所述的十字橫梁5則設置在支撐立柱4的頂端，此外，所述的串聯電抗器或阻尼式限流器通過支持絕緣子6設置在十字橫梁5上，而所述的電容器組則以并排臥式的方式設置在支撐立柱4兩側的平臺上。對于電壓為IOkv時的LC模塊的結構形式的限定，主要在于，所述的電容器組的外殼可以接地，因此，放置電容器組的平臺3.2不需對基座I用支柱絕緣子2對地隔離絕緣，其余結構和器件的安裝方式與為電壓> 35kv時所述的LC模塊的結構相同。
[0052]圖14為本實用新型所述的TF模塊的主視圖；圖15為圖14所示的TF模塊的側視圖；圖16為圖14所示的TF模塊的俯視圖。
[0053]如圖14-16所示:所述的放電線圈避雷器模塊包括安裝基座7和支架8，所述的支架8設置在安裝基座7的其中一側，所述的避雷器設置在支架8上，而所述的放電線圈則設置在與支架8相對的另一側的安裝基座7上。
[0054]本實用新型通過采用模塊化集成的方式，將本實用新型的后置部分按A、B、C三相分成三個單元，每個單元的器件均分成“電抗器電容器模塊”(L C模塊)和“放電線圈避雷器模塊”(TF模塊)，每個模塊中的器件形成一體結構，在變電站現場只需將6個模塊吊裝就位，然后按設計要求完成LC模塊與前置部分之間，以及相應模塊之間的電氣連接即可。
[0055]本實用新型所述的35kV電壓等級裝置共I組總容量7200kvar在IlOkV紅陽臨時變電站獲得實際應用；本實用新型IOkV電壓等級裝置共6組總容量36072kvar在220kV國望高科變電站獲得實際應用。[0056]本實用新型按照上述實施例進行了說明應當理解，上述實施例不以任何形式限定本實用新型，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置，包括該裝置組成的前置部分和后置部分，所述的前置部分包括隔離開關、斷路器、電流互感器和接地開關，而所述的后置部分則包括串聯電抗器或阻尼式限流器、避雷器、電容器組和放電線圈，其特征在于，所述的后置部分形成三個相同的結構單元，且每個結構單元中均包括:通過串聯電抗器或阻尼式限流器和電容器組集成的電抗器電容器模塊，以及通過放電線圈和避雷器集成的放電線圈避雷器模塊。
2.根據權利要求1所述的一種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置，其特征在于，所述的電抗器電容器模塊設置在結構為“工”字形的框架上，其中，串聯電抗器或阻尼式限流器設置在工”字形的框架的上部，而電容器組則以并排臥式的方式設置在“工”字形的框架的下部。
3.根據權利要求2所述的一種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置，其特征在于，電壓> 35kv時，所述的“工”字形的框架包括基座、支撐立柱和十字橫梁，所述的基座上通過支柱絕緣子搭設形成一絕緣平臺，所述的支撐立柱設置在絕緣平臺的中部，而所述的十字橫梁則設置在支撐立柱的頂端，此外，所述的串聯電抗器或阻尼式限流器通過支持絕緣子設置在十字橫梁上，而所述的電容器組則以并排臥式的方式設置在支撐立柱兩側的絕緣平臺上。
4.根據權利要求2所述的一種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置，其特征在于，電壓為IOkv時，所述的“工”字形的框架包括基座、支撐立柱和十字橫梁，所述的基座上形成一平臺，所述的支撐立柱設置在平臺的中部，而所述的十字橫梁則設置在支撐立柱的頂端，此外，所述的串聯電抗器或阻尼式限流器通過支持絕緣子設置在十字橫梁上，而所述的電容器組則以并排臥式的方式設置在支撐立柱兩側的平臺上。
5.根據權利要求1所述的一種變電站用模塊化布置的并聯電容器裝置，其特征在于，所述的放電線圈避雷器模塊包括安裝基座和支架，所述的支架設置在安裝基座的其中一偵牝所述的避雷器設置在支架上，而所述的放電線圈則設置在與支架相對的另一側的安裝基座上。
【文檔編號】H02J3/18GK203761053SQ201420143642
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】王國良, 王駿, 卞超, 蔣偉毅, 何樂偉, 王明毫 申請人:吳江市蘇杭電氣有限公司