1.基本结构及特点
金属封闭式组合电器。采用有成熟生产和运行经验的GIS各种元件为基本模块,按照用户要求的电气主接线,组合成单相组合电器,它采用户外SF6绝缘套管,通过软导线与超高压配电装置常规的敞开式铝管母线或软母线系统相连接。
HIS型245kV组合电器采用8DN9—245kV GIS元件,主要包括:①单断口SF6断路器;②隔离开关及接地开关;③快速接地开关;④电流互感器;⑤电容式电压互感器;⑥户外出线套管。它们都封闭在铝合金外壳内,采用SF6气体绝缘,并且都是单独的气室。各元件之间的连接法兰盘采用统一的尺寸,使得组合电器的各元件可以完全按照用户要求的电气主接线,任意拼接组合,达到完全模块化生产。
HIS型550kV组合电器采用8DQ1—550kV GIS元件,其主要元件的类型以及结构特点与245kV组合电器相同。图11-18是用于一个半断路器接线500kV户外配电装置中间连络断路器回路的HIS型550kV组合电器。中间是2组垂直布置的出线套管,通过软导线分别与出线或主变压器回路相连接,包括1组双断口SF6断路器、4组隔离开关及接地开关、2组电流互感器及1套控制单元。
2.主要技术参数
金属封闭式组合电器主要技术参数见表11-4。
图11-18 HIS型8DQ1—550kV组合电器(一个半断路器接线中间连络断路器回路)
1—户外出线套管;2—隔离开关及接地开关;3—感应式电流互感器;4—双断口SF6断路器(4000A、63kA);5—断路器操动机构(新型液压机构)
表11-4 主要技术参数
3.适用电气主接线形式
由于它可以采用GIS各种元件组合而成,因此十分灵活,可以适合任何一种电气主接线形式。(www.xing528.com)
4.超高压配电装置的布置
与敞开式组合电器相比,由于它的各种元件都采用SF6气体绝缘,因此它的尺寸、体积比敞开式组合电器更小,节省占地和空间的效果更明显,适用于中型、软母线或铝管母线超高压户外配电装置。
图11-19 采用HIS型8DQ1—550kV组合电器与常规设备方案500kV屋外配电装置比较(一个半断路器接线)
(a)HIS型550kV组合电器方案;(b)常规方案
例如,图11-19是HIS型8DQ1—550kV组合电器与常规设备在500kV软母线屋外配电装置(一个半断路器接线)的比较。常规设备的主接线是将避雷器和电容式电压互感器单独装设在出线回路中,两侧500kV避雷器之间的纵向长度为200m。而对组合电器方案而言,可以采用3套HIS型8DQ1—550kV组合电器,中间1套组合电器的元件配置和结构尺寸如图11-19(b)所示,两边靠软母线侧各1套组合电器,它是采用将中间组合电器减少2组隔离开关和1组户外出线套管的结构,同时可以将避雷器和电容式电压互感器安装在母线侧组合电器内。因此可以将两侧500kV软母线边相之间的纵向长度压缩到60m,采用组合电器比常规设备方案节省占地约70%。
5.二次控制及保护
HIS型组合电器以GIS的各种元件为基础进行组合,它的电流互感器和电压互感器仍然是传统GIS元件,即采用带铁心的感应式电流互感器和电阻—电容分压的电压互感器。但是西门子公司已经开发了为GIS数字化控制保护、测量用的SICAM装置,其中微机型仪用互感器单元(ITU)就是安装在电流互感器和电压互感器上的微机过程处理器,它具有接受来自TA、TV的电流、电压模拟量,经过模/数转换,再向上一级二次设备输出电流、电压数字量的功能,使得HIS型组合电器能够输出电流、电压数字量信号。
此外,SICAM装置还包括:数字式断路器控制单元(DBC),数字式隔离开关/接地开关控制单元(SCM),数字式过程通信单元(PCU)。以上这些微机型过程处理单元可用于HIS型组合电器,实现对SF6断路器、隔离开关微机式无节点的控制方式和状态监测、故障诊断(如电流电压波形、动作次数、开断电流大小等)。
6.主要优缺点
(1)HIS型组合电器全部元件都封闭在铝合金外壳内,以SF6气体作为绝缘,因此设备布置更紧凑,比敞开式组合电器更加节省占地及空间。而且各元件采用单独气室,运行更为安全可靠。
(2)制造厂能够提供包括一次、二次设备完整的超高压开关系统,设备配套性强。二次控制保护、测量微机化、数字化,状态监测、故障诊断功能齐全。一次设备完全采用传统GIS的模块,制造厂有丰富的制造和运行经验。在超高压配电装置中采用这种组合电器技术比较成熟、可靠。
(3)缺点。它仍然采用传统的电阻—电容分压的电压互感器和带铁心的感应式电流互感器,不是数字式光电电流、电压互感器,相对体积、尺寸都较大。在组合电器紧凑型、小形化方面有些欠缺。
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