本實用新型涉及220kV及以上電壓等級的換流站/變電站技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種GIS母線備用間隔不停電擴(kuò)建功能模塊。

背景技術(shù)：

隨著電力技術(shù)的進(jìn)步以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，GIS產(chǎn)品在市場上依靠自身結(jié)構(gòu)占地面積小，運行故障率低、重量輕、免維護(hù)等一系列優(yōu)勢得到越來越多的應(yīng)用。

目前從國內(nèi)外各大主流GIS設(shè)備廠家對于備用間隔擴(kuò)建結(jié)構(gòu)的設(shè)計來看，備用擴(kuò)建間隔與運行母線中間只有一個隔離斷口，因此在進(jìn)行GIS備用間隔擴(kuò)建安裝以及交接耐壓試驗時均需對原運行母線進(jìn)行停電處理，避免對接安裝時隔離斷口放電擊穿造成的人身傷害，同時防止交接試驗時隔離斷口兩端反向疊加過電壓導(dǎo)致放電擊穿的設(shè)備安全事故的發(fā)生。對于運行單位來說，協(xié)調(diào)變電站母線停電意味著工程進(jìn)度的延誤、人力物力的浪費以及停電帶來的直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)粗略估算，對于一個500kV變電站，停電一天的直接經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)數(shù)百萬元以上，更有一些變電站，由于上下游客戶的特殊性，如大型冶煉工廠、重要政府機(jī)關(guān)部門等，導(dǎo)致協(xié)調(diào)母線停電的難度極高，嚴(yán)重影響工程的投運時間，間接造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在項目招標(biāo)初期，很多業(yè)主已經(jīng)在GIS的技術(shù)規(guī)范書中明確：GIS備用間隔設(shè)計方案需滿足在GIS在后期擴(kuò)建過程中不停運行母線的要求。

已有部分運維單位嘗試使用新型的GIS方案以及試驗方法來解決以上GIS擴(kuò)建不停電的要求。目前，主要措施有下面兩種方式：

一、采用波紋管對接GIS母線技術(shù)。這種方式僅僅達(dá)到對擴(kuò)建設(shè)備進(jìn)行工頻耐壓交接試驗時不停運行母線的目的，但在波紋管對接安裝過程中仍然需要對GIS運行母線進(jìn)行停電處理。因此，這種方式未能完美解決GIS擴(kuò)建設(shè)備時不停母線的問題，同時，也存在一定的安全隱患，例如：波紋管對接段是無法參與工頻耐壓交接試驗考核的，只能通過對其帶電運行24小時進(jìn)行絕緣考核，如果波紋管對接段腔體內(nèi)部存在粉塵顆粒物或者尖端毛刺，僅僅以運行相電壓進(jìn)行考核是存在盲區(qū)的；

二、采用GIS同頻同相交流耐壓試驗技術(shù)并研制出相應(yīng)的耐壓試驗裝置。該技術(shù)以相鄰設(shè)備運行電壓(如取母線電壓互感器二次側(cè)電壓)作為參考電壓，通過調(diào)感串聯(lián)諧振方式產(chǎn)生試驗電壓。該技術(shù)對相位角控制的精度要求極高，而且試驗過程中隔離斷口一旦出現(xiàn)擊穿故障，仍然會影響母線的正常帶電運行，從而造成電網(wǎng)事故。因此，同頻同相耐壓技術(shù)的推廣受到極大的限制，要求在耐壓過程中母線隔離斷口不能出現(xiàn)任何的放電故障，否則，會導(dǎo)致電網(wǎng)停電事故，存在非常高的風(fēng)險。

綜上，為滿足GIS間隔擴(kuò)建安裝及交接耐壓試驗時不停母線停電的需求，急需設(shè)計一種新型的GIS不停電擴(kuò)建功能模塊，既保證擴(kuò)建過程中以及交接耐壓試驗時原GIS運行設(shè)備不需停電，又能夠降低了對接安裝過程中對接新舊SF6氣室的風(fēng)險，有效節(jié)省GIS擴(kuò)建工期，提高施工效率，避免由于母線停電帶來的各種損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種能夠在不停電的前提下進(jìn)行母線備用間隔進(jìn)行擴(kuò)建以及交接耐壓試驗的，且滿足安全檢測需要，安全性高的GIS母線備用間隔不停電擴(kuò)建功能模塊。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：

GIS母線備用間隔不停電擴(kuò)建功能模塊，用于布置在GIS的第一母線與第二母線上，包括第一雙斷口隔離開關(guān)(DDS1)、第二雙斷口隔離開關(guān)(DDS2)、第一接地開關(guān)(ES1)、第二接地開關(guān)(ES2)、第三接地開關(guān)(ES3)、擴(kuò)建端、第一氣室、第二氣室、第三氣室、第四氣室、第五氣室；包括第一雙斷口隔離開關(guān)(DDS1)與第二雙斷口隔離開關(guān)(DDS2)結(jié)構(gòu)相同，第一雙斷口隔離開關(guān)(DDS1)與第二雙斷口隔離開關(guān)(DDS2)的兩側(cè)均設(shè)有兩個隔離斷口，并能實現(xiàn)同時分閘或合閘；連接在第一母線的分支電路依次通過第一氣室、第二氣室、第五氣室、第四氣室、第三氣室后與第二母線連接，形成分支回路；第一雙斷口隔離開關(guān)(DDS1)設(shè)置在第一氣室的分支回路上，第一接地開關(guān)(ES1)與第一雙斷口隔離開關(guān)(DDS1)連接；第二雙斷口隔離開關(guān)(DDS2)設(shè)置在第三氣室的分支回路上，第二接地開關(guān)(ES2)與第二雙斷口隔離開關(guān)(DDS2)連接；第三接地開關(guān)(ES3)與第二氣室的分支回路連接；擴(kuò)建端與第五氣室的分支回路連接。

在雙母線的布置方式中，僅需要一個集成模塊，即可以保證備用間隔在整個擴(kuò)建施工以及交接耐壓試驗全過程不停電且安全可靠運行。

作為方案一的改進(jìn)，氣室之間通過盆式絕緣子隔離。

作為方案一的改進(jìn)，第一雙斷口隔離開關(guān)(DDS1)、第二雙斷口隔離開關(guān)(DDS2)均為三相機(jī)械聯(lián)動。

雙斷口隔離開關(guān)采用機(jī)械聯(lián)動，穩(wěn)定性高且安全可靠。

作為方案一的改進(jìn)，第一接地開關(guān)(ES1)、第二接地開關(guān)(ES2)、第三接地開關(guān)(ES3)采用手動的臨時接地刀閘。

雙斷口隔離開關(guān)和接地開關(guān)分別由兩個操作機(jī)構(gòu)控制動作，該設(shè)計有利于優(yōu)化及簡化刀閘操作時序，避免誤操作。

本實用新型具有以下有益效果：功能模塊安裝成功后，對備用間隔的擴(kuò)建或進(jìn)行工頻耐壓交接試驗均不用對母線進(jìn)行停電，避免停電帶來的各種損失，安全可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的GIS母線備用間隔不停電擴(kuò)建功能模塊的接線示意圖。

圖2為本發(fā)明的對備用間隔進(jìn)行工頻耐壓交接試驗的接線示意圖。

圖3為本發(fā)明的擴(kuò)建間隔與備用間隔通過功能模塊進(jìn)行對接安裝的接線示意圖。

圖4為本發(fā)明的對擴(kuò)建間隔進(jìn)行工頻耐壓試驗的接線示意圖。

具體實施方式

實施例

如圖1所示，GIS母線備用間隔不停電擴(kuò)建功能模塊，用于布置在GIS的第一母線與第二母線上，包括第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1、第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2、第一接地開關(guān)ES1、第二接地開關(guān)ES2、第三接地開關(guān)ES3、擴(kuò)建端、第一氣室、第二氣室、第三氣室、第四氣室、第五氣室；包括第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1與第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2結(jié)構(gòu)相同，第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1與第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2的兩側(cè)均設(shè)有兩個隔離斷口，并能實現(xiàn)同時分閘或合閘；連接在第一母線的分支電路依次通過第一氣室、第二氣室、第五氣室、第四氣室、第三氣室后與第二母線連接，形成分支回路；第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1設(shè)置在第一氣室的分支回路上，第一接地開關(guān)ES1與第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1連接；第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2設(shè)置在第三氣室的分支回路上，第二接地開關(guān)ES2與第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2連接；第三接地開關(guān)ES3與第二氣室的分支回路連接；擴(kuò)建端與第五氣室的分支回路連接。氣室之間通過盆式絕緣子隔離。第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1、第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2均為三相機(jī)械聯(lián)動。第一接地開關(guān)ES1、第二接地開關(guān)ES2、第三接地開關(guān)ES3采用手動的臨時接地刀閘。

一種GIS母線備用間隔不停電擴(kuò)建功能模塊的擴(kuò)建方法，其方法步驟如下：

1、一期工程建設(shè)，在GIS母線備用間隔安裝功能模塊；

2、對功能模塊的備用間隔與母線進(jìn)行工頻耐壓交接試驗，完成工頻耐壓交接試驗考核通過后，所有設(shè)備帶電運行，一期工程建設(shè)完畢；

3、二期工程建設(shè)，擴(kuò)建間隔與備用間隔通過功能模塊進(jìn)行對接安裝，母線保持通電狀態(tài)；

4、對擴(kuò)建間隔進(jìn)行工頻耐壓試驗，母線保持通電狀態(tài)；

5、通過步驟4工頻耐壓試驗后，一期工程的設(shè)備與二期工程的設(shè)備帶電運行。

如圖2所示，其中對備用間隔進(jìn)行工頻耐壓交接試驗的具體步驟如下：

1、第一氣室、第二氣室、第三氣室、第四氣室、第五氣室中充入額定壓力的SF6氣體；

2、將第一接地開關(guān)ES1、第二接地開關(guān)ES2以及第三接地開關(guān)ES3操作為分閘狀態(tài)；

3、將第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1、第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2操作至合閘狀態(tài)；

4、將一期工程安裝完畢的完整間隔中的第三接地開關(guān)ES3、第四接地開關(guān)ES4操作為分閘狀態(tài)，將完整間隔中的第一隔離刀閘DS1、第二隔離刀閘DS2、第一隔離刀閘DS3操作為合閘狀態(tài)，斷路器CB操作為合閘狀態(tài)；

5、工頻耐壓裝置通過高壓引線與完整間隔的出線端套管連接，進(jìn)行工頻耐壓交接試驗；

6、工頻耐壓交接試驗完成后，將第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1、第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2操作為分閘狀態(tài)，再將第一接地開關(guān)ES1、第二接地開關(guān)ES2以及第三接地開關(guān)ES3操作為合閘狀態(tài)。

如圖3所示，其中擴(kuò)建間隔與備用間隔通過功能模塊進(jìn)行對接安裝的具體步驟如下：

1、第一氣室、第二氣室、第三氣室、第四氣室、第五氣室中充入額定壓力的SF6氣體；

2、將第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1、第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2操作至分閘狀態(tài)，第一接地開關(guān)ES1、第二接地開關(guān)ES2處于合閘接地狀態(tài)；

3、第三接地開關(guān)ES3操作為合閘接地狀態(tài)；

4、將第二氣室、第四氣室的氣體氣壓從額定氣壓降低為安全氣壓；

5、回收第五氣室的氣體氣壓至大氣氣壓；

6、拆開擴(kuò)建端的密封蓋進(jìn)行對接安裝擴(kuò)建間隔；

7、進(jìn)行擴(kuò)建間隔的對接安裝；

8、安裝完成后，將第二氣室、第四氣室以及第五氣室的氣體壓力充入額定壓力的SF6氣體；

9、將第一接地開關(guān)ES1、第二接地開關(guān)ES2、第三接地開關(guān)ES3處于分閘狀態(tài)，將第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1、第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2操作至合閘狀態(tài)，擴(kuò)建間隔可正常帶電。

如圖4所示，其中對擴(kuò)建間隔進(jìn)行工頻耐壓試驗的具體步驟如下：

1、第一氣室、第二氣室、第三氣室、第四氣室、第五氣室中充入額定壓力的SF6氣體；

2、對擴(kuò)建間隔也充入額定壓力的SF6氣體；

3、將第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1、第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2操作至分閘狀態(tài)；

4、第一接地開關(guān)ES1、第二接地開關(guān)ES2操作為合閘接地狀態(tài)；

5、第三接地開關(guān)ES3操作為分閘狀態(tài)；

6、擴(kuò)建間隔的出線端與工頻耐壓裝置的高壓引線相連接；

7工頻耐壓裝置升壓至試驗方案要求值，開始1min的工頻耐壓試驗考核；

8、交接試驗結(jié)束后拆除高壓引線。

9、將第一接地開關(guān)ES1、第二接地開關(guān)ES2、第三接地開關(guān)ES3處于分閘狀態(tài)，第一雙斷口隔離開關(guān)DDS1、第二雙斷口隔離開關(guān)DDS2操作至合閘狀態(tài)，擴(kuò)建間隔可以正常帶電。

上列詳細(xì)說明是針對本實用新型可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本實用新型的專利范圍，凡未脫離本實用新型所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。