一种换流站阀厅的残余电荷泄放装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种换流站阀厅的残余电荷泄放装置，它包括在单个换流站阀厅内，阀厅高压极线点所在母线和阀厅低压极线点所在母线上各配置一把地刀，其特征在于：在Y-Δ换流变压器组的A相换流变压器阀侧端子与C相换流变压器阀侧端子间的连接母线上配置一把地刀，在Y-Y换流变压器组中性点端子所在母线上配置一把地刀。本发明将现有技术的阀厅内八把地刀精简为四把，节省了工程总投资。Y-Y换流变压器组及Y-Δ换流变压器组分别配置的地刀均采用侧墙式，满足其所需的电气距离以及结构要求的同时，避免了阀厅内维护检修时运行人员发生安全事故，优化了阀厅电气布置。本发明可以广泛应用于高压直流输电领域。
【专利说明】一种换流站阀厅的残余电荷泄放装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种残余电荷泄放装置，特别是关于一种常规(直流电压等级为±500kV及以下)及特高压(直流电压等级为±800kV及以上)直流输电工程的换流站阀厅的残余电荷泄放装置。
【背景技术】
[0002]地刀作为包括阀厅换流变压器在内的带电设备残余电荷的泄放装置，在电力系统中广泛运用，是保证运行人员在设备检修维护时人身安全的重要设备。
[0003]如图1、图2所示，常规及特高压直流输电工程换流站的单个阀厅内一般包含由三台单相双绕组换流变压器组成的Υ-Λ换流变压器组和由三台单相双绕组换流变压器组成的Y-Y换流变压器组。在Y-λ换流变压器组中，Tl为Y-Λ换流变压器组的A相换流变压器，TllSY-A换流变压器组的A相换流变压器阀侧第一端子，Τ12为Y-Λ换流变压器组的A相换流变压器阀侧第二端子；Τ2为Y- Λ换流变压器组的B相换流变压器，Τ21为Y- Λ换流变压器组的B相换流变压器阀侧第一端子，Τ22为Y-Λ换流变压器组的B相换流变压器阀侧第二端子；Τ3为Y- Λ换流变压器组的C相换流变压器，Τ31为Y- Λ换流变压器组的C相换流变压器阀侧第一端子，Τ32为Y-Λ换流变压器组的C相换流变压器阀侧第二端子。在Y-Y换流变压器组中，Τ4为Y-Y换流变压器组的A相换流变压器，Τ41为Y-Y换流变压器组的A相换流变压器阀侧端子，Τ42为Y-Y换流变压器组的A相换流变压器中性点端子；Τ5为Y-Y换流变压器组的B相换流变压器，Τ51为Y-Y换流变压器组的B相换流变压器阀侧端子，Τ52为Y-Y换流变压器组的B相换流变压器中性点端子；Τ6为Y-Y换流变压器组的C相换流变压器，Τ61为Y-Y换流变压器组的C相换流变压器阀侧端子，Τ62为Y-Y换流变压器组的C相换流变压器中性点端子。
[0004]一般在常规及特高压直流输电工程换流站的单个阀厅内配置八把地刀，以泄放阀厅换流变压器的残余电荷:它们分别是阀厅低压极线点地刀GS1，阀厅高压极线点地刀GS4，Y- Δ换流变压器组的A相换流变压器阀侧地刀GS21，Y- Δ换流变压器组的B相换流变压器阀侧地刀GS22，Υ-Δ换流变压器组的C相换流变压器阀侧地刀GS23，Y-Y换流变压器组的A相换流变压器阀侧地刀GS31，Y-Y换流变压器组的B相换流变压器阀侧地刀GS32和Y-Y换流变压器组的C相换流变压器阀侧地刀GS33。其中，GSl打在阀厅低压极线点LB (Lowvoltage Bus)所在母线上,其采用侧墙式；GS4打在阀厅高压极线点HB(High voltage Bus)所在母线上，其采用立地式；GS21打在Tll所在母线上；GS22打在T21所在母线上；GS23打在T31所在母线上；GS31打在T41所在母线上；GS32打在T51所在母线上；GS33打在T61所在母线上，且GS21、GS22、GS23、GS31、GS32、GS33均可以采用侧墙式或埋地式。
[0005]I)现有技术的Υ-Λ换流变压器组泄放各自端子的残余电荷方式如下:
[0006]a)Tll、T21、T31各自通过所在母线上对应配置的GS21、GS22、GS23直接泄放各自的残余电荷；
[0007]b)T12与T21连接，为同一电位点，故T12通过GS22泄放残余电荷；T22与Τ31连接，为同一电位点，故T22通过GS23泄放残余电荷；T32与Tll连接，为同一电位点，故Τ32通过GS21泄放残余电荷。
[0008]2)现有技术的Y-Y换流变压器组泄放各自端子的残余电荷方式如下:
[0009]a)T41、Τ51、Τ61各自通过所在母线上对应配置的GS31、GS32、GS33直接泄放各自的残余电荷；
[0010]b)T42的残余电荷通过与T41之间的电感元件传递至T41，再通过GS31泄放；T52的残余电荷通过与Τ51之间的电感元件传递至Τ51，再通过GS32泄放；Τ62的残余电荷通过与Τ61之间的电感元件传递至Τ61，再通过GS33泄放。
[0011]由于阀厅换流变压器组(Y-Y换流变压器组和Y-Λ换流变压器组)阀侧区域端子接线复杂，组合空气间隙较多，特别是针对特高压直流输电工程，电压等级及绝缘水平高，空气净距要求严苛，如地刀配置过多，既不利于阀厅工艺电气布置，也不利于控制工程设备造价。
[0012]如图3所示，对于特高压直流输电工程高端阀厅，根据现有的地刀配置原则，受空气净距要求及地刀本身的结构限制，Y-Y换流变压器组及Υ-Λ换流变压器组的地刀只能采用成埋地式，即需要在阀厅内设置地道坑，在阀厅进行维护检修时易造成运行人员的安全事故。
【发明内容】
[0013]针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够保证运行维护安全、节省工程总投资同时优化阀厅布置的换流站阀厅的残余电荷泄放装置。
[0014]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种换流站阀厅的残余电荷泄放装置，它包括在单个换流站阀厅内，阀厅高压极线点所在母线和阀厅低压极线点所在母线上各配置一把地刀，其特征在于:在Υ-Λ换流变压器组的A相换流变压器阀侧端子与C相换流变压器阀侧端子间的连接母线上配置一把地刀，在Y-Y换流变压器组中性点端子所在母线上配置一把地刀。
[0015]所述换流站阀厅采用常规直流输电工程的换流站阀厅。
[0016]所述换流站阀厅采用特高压直流输电工程的换流站阀厅。
[0017]所述换流站阀厅采用特高压直流输电工程的换流站阀厅时，所述Y-Y换流变压器组和所述Y- Δ换流变压器组中配置的地刀均采用侧墙式。
[0018]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明针对常规及特高压直流输电工程的换流站单个阀厅，在阀厅高压极线点所在母线、阀厅低压极线点所在母线、Υ-Δ换流变压器组的A相与C相换流变压器阀侧端子间的连接母线、Y-Y换流变压器组中性点端子所在母线上各配置一把地刀。本发明将地刀数量从现有技术中的八把精简为四把，节省了工程总投资。2、针对特高压直流输电工程高端阀厅，由于Y-Y换流变压器组中性点端子所在母线的绝缘水平远小于Y-Y换流变压器组阀侧端子所在母线的绝缘水平，因此采用本发明的地刀只需采用侧墙式，即可满足其所需的电气距离以及结构要求，避免采用埋地式地刀而导致阀厅内维护检修时运行人员发生安全事故。3、相对于Υ-Λ换流变压器组的A相与B相或B相与C相换流变压器阀侧端子之间的连接母线而言，本发明采用Y- Δ换流变压器组的A相与C相换流变压器阀侧端子之间的连接母线更利于地刀采用侧墙式的布置型式，解决了 Υ-Λ换流变压器组三相间接线复杂，受电气距离的制约较大，地刀配置不方便的问题，对阀厅电气布置极为有利。因此，本发明可以广泛应用于高压直流输电领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有直流输电工程换流站阀厅地刀配置电气接线示意图
[0020]图2是现有直流输电工程换流站阀厅地刀配置电气布置平面图
[0021]图3是图2中的A-A断面示意图
[0022]图4是本发明的直流输电工程换流站阀厅地刀配置电气接线示意图
[0023]图5是本发明的直流输电工程换流站阀厅地刀配置电气布置平面图
[0024]图6是图5中的A-A断面示意图
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0026]本发明(如图4?6所示)与现有技术(如图1?3所示)的相同点在于:在阀厅低压极线点LB所在母线上配置一把阀厅低压极线点地刀GS1，其采用侧墙式。在阀厅高压极线点HB所在母线上配置一把阀厅高压极线点地刀GS4，其采用立地式。
[0027]本发明与现有技术的区别包括两点:
[0028]I)在Y- Λ换流变压器组的A相换流变压器阀侧端子与C相换流变压器阀侧端子间的连接母线上配置一把地刀，即在Tll和Τ32间连接的母线上配置一把Y-Λ换流变压器组阀侧共用地刀GS2
[0029]本发明的Υ-Λ换流变压器组泄放各自端子的残余电荷方式如下:
[0030]a) Tl I和T32为同一电位点，直接通过GS2泄放各自的残余电荷；
[0031]b)T12和T21为同一电位点，二者的残余电荷通过Tll与T12之间的电感元件传递至T11，再通过GS2泄放；T22和Τ31为同一电位点，二者的残余电荷通过Τ31与Τ32之间的电感元件传递至Τ32，再通过GS2泄放。
[0032]现有技术中，Til、Τ21、Τ31通过各自母线上对应的配置的GS21、GS22、GS23可以迅速泄放各自的残余电荷，并且Τ12与Τ21为同一电位点、Τ22与Τ31为同一电位点、Τ32与Tll为同一电位点，因此Τ12，Τ22，Τ32通过各自对应连接的T21、GS22，T31、GS23，T1UGS21也可以迅速泄放各自的残余电荷。本发明中，Tll与Τ32的残余电荷通过两者的连接母线上配置的GS2直接泄放，而Τ12与Τ21、Τ22与Τ31则各自通过对应的电感元件泄放残余电荷。本发明受电感元件的影响，残余电荷总体泄放时间相对现有技术而言稍慢，但仍旧满足在运行人员维护检修前充分泄放残余电荷的要求，在确保运行人员维护检修安全的同时采用一把地刀即代替了现有技术方案的三把地刀，缩减了工程设备投资。同时，相对于Υ-Δ换流变压器组的A相与B相或B相与C相换流变压器阀侧端子之间的连接母线而言，Υ-Δ换流变压器组的A相与C相换流变压器阀侧端子之间的连接母线更利于地刀采用侧墙式布置的型式，解决了 Υ-Λ换流变压器组三相间接线复杂，受电气距离的制约较大，地刀配置不方便的问题，对阀厅电气布置极为有利。
[0033]2)在Y-Y换流变压器组中性点端子所在母线上各配置一把地刀，即在Τ42、Τ52和T62所在母线上配置一把Y-Y换流变压器组中性点共用地刀GS3
[0034]本发明的Y-Y换流变压器组泄放各自端子的残余电荷方式如下:
[0035]a) T41的残余电荷通过与T42之间的电感元件传递至T42，再通过GS3泄放；T51的残余电荷通过与Τ52之间的电感元件传递至Τ52，再通过GS3泄放；Τ61的残余电荷通过与Τ62之间的电感元件传递至Τ62，再通过GS3泄放；
[0036]b)T42、T52、T62为同一电位点，均通过GS3直接泄放各自的残余电荷。
[0037]现有技术中，虽然T41、T51、T61可以通过对应母线上配置的GS31、GS32、GS33迅速泄放残余电荷，但是T42、T52、T62残余电荷的泄放途径需要经过相应的电感元件，因此泄放速度较慢。本发明中，虽然T41、T51、T61残余电荷的泄放途径需要经过相应的电感元件，泄放速度较慢，但Τ42、Τ52、Τ62可以通过三者共用的母线上配置的GS3迅速泄放各自的残余电荷。因此，本发明相对现有技术而言，Y-Y换流变压器组的残余电荷总体泄放时间大致相同，而Τ42、Τ52、Τ62为同一电位点，仅需要一把地刀即可满足泄放各自残余电荷的功能，又节省了两把地刀。
[0038]本发明应用于特高压直流输电工程高端阀厅时，由于Τ42、Τ52、Τ62所在母线的绝缘水平远小于Τ41、Τ51、Τ61所在母线的绝缘水平，因此GS3只需采用侧墙式，即可满足其所需的电气距离以及结构要求，避免采用埋地式地刀导致阀厅内维护检修时运行人员发生安
全事故。
[0039]上述各实例仅用于说明本发明，其中换流变压器的相序、设备及端子命名和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种换流站阀厅的残余电荷泄放装置，它包括在单个换流站阀厅内，阀厅高压极线点所在母线和阀厅低压极线点所在母线上各配置一把地刀，其特征在于:在Υ-Λ换流变压器组的A相换流变压器阀侧端子与C相换流变压器阀侧端子间的连接母线上配置一把地刀，在Y-Y换流变压器组中性点端子所在母线上配置一把地刀。
2.如权利要求1所述的一种换流站阀厅的残余电荷泄放装置，其特征在于:所述换流站阀厅采用常规直流输电工程的换流站阀厅。
3.如权利要求1所述的一种换流站阀厅的残余电荷泄放装置，其特征在于:所述换流站阀厅采用特高压直流输电工程的换流站阀厅。
4.如权利要求3所述的一种换流站阀厅的残余电荷泄放装置，其特征在于:所述换流站阀厅采用特高压直流输电工程的换流站阀厅时，所述Y-Y换流变压器组和所述Y-Δ换流变压器组中配置的地刀均采用侧墙式。
【文档编号】H02H9/04GK104009459SQ201410195346
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】付颖, 常浩, 马为民, 石岩, 陈东, 乐波, 杨一鸣, 马玉龙, 张涛, 梅念, 杜晓磊, 杨媛, 王赞, 程炜, 祝全乐, 刘思源 申请人:国家电网公司, 国网北京经济技术研究院