备用母线连接装置及母线系统的制作方法

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种备用母线连接装置及母线系统。

背景技术：

在高压电站输电系统中，三相主变压器与三相主母线之间对应设置有导流的三相母线以及气体绝缘金属封闭开关设备，如果三相主变压器中的其中一相发生鼓胀时，则需要将整个主变压器停机直至故障被修好，才能再次投入运行，整个电站的停电时间较长，电站系统的运行可靠性较低。

为了解决电站停电时间长、可靠性低的问题，现有技术中的操作人员会在电站中使用一种辅助母线，例如申请公布号为cn106712013a，申请公布日为2017.05.24的专利申请文件中所公开的一种电站系统及其连接装置，包括三相母线，三相母线中分别设置有主接地开关和主隔离开关，在电站中还设置有与三相母线对应的单相辅助母线，单相辅助母线通过接线装置与三相母线各相连接，单相辅助母线中设置有控制其通断的辅助隔离开关和单相接地开关。接线装置包括封闭套管和设置在封闭套管内的导电杆，导电杆具有与三相母线分别连接的三个接线端，以及与单相辅助母线连接的连接端。

当主变压器输出的三相电流中的一相出现异常时，则需要使该异常相与三相母线断开，同时通过接线装置将该相所对应的单相辅助母线接入三相母线中来代替异常相，使辅助变压器输出的该相电流补入到三相母线中。异常相退出运行，起到备用作用的单相辅助母线投入使用，从而减小电站系统的停电时间，增加了运行可靠性。在电站系统中，连接单相辅助母线与三相母线连接的连接装置包括封闭套管和设置在封闭套管内的导电杆，而封闭套管由四个顺次连接的三通筒体组成，各三通筒体之间通过波纹管伸缩节连接，各三通筒体与对应相的单相辅助母线连接时，通过三通筒体上的法兰盘与单相辅助母线筒体的法兰盘对接实现固定，并依靠固定在两法兰盘之间的盆式绝缘子来实现电路的导通。各三通筒体之间通过波纹管连接，能够对gis地基误差、gis安装误差及筒体制造误误差进行弥补，但是在接线装置中使用较多的波纹管无疑增加了电站及其设备的成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种备用母线连接装置，能够解决现有技术中电站设备生产成本高的问题；本发明另外的目的在于提出一种母线系统，既方便调节，又具有成本低，经济性好的优点。

为实现上述目的，本发明中的备用母线连接装置采用如下技术方案：

备用母线连接装置，包括汇集连接筒体，所述汇集连接筒体上设有供各相分支母线分别连接的分支母线连接端，以及供备用母线连接的备用母线连接端；备用母线连接装置还包括设置在汇集连接筒体内的导电杆，导电杆用于导通各分支母线连接端和备用母线连接端；备用母线连接端和其中一处分支母线连接端是刚性连接端，供相应的分支母线和备用母线的母线筒直接连接，另外两处分支母线连接端是由波纹管形成的柔性连接端。

其有益效果在于：操作人员在使用本发明中的备用母线连接装置时，通过两个刚性连接端来将一相分支母线及备用母线连接，在连接前操作人员直接调整分支母线的位置来保证该相分支母线与备用母线的对正，剩下的两相分支母线通过柔性连接端连接在备用母线连接装置上，由波纹管形成的柔性连接端通过自身轴向、径向变形能够对分支母线与备用母线连接装置之间的制造、装配误差进行补偿，相较于现有技术中利用三个波纹管来调整母线筒的方案，本发明中仅利用两个波纹管就能够达到相同的效果，减少了电站及设备的成本。同时，在装配过程中仅需要调整与柔性连接端连接的两个分支母线的位置，调节量小，减轻了操作人员的任务量，省时省力，并且通过波纹管也减少了分支母线的母线筒与汇集连接筒体之间的应力。

进一步的，分支母线连接端中的刚性连接端与备用母线连接端以同轴布置的方式对应设置在汇集连接筒体的相背两侧。

其有益效果在于：将刚性连接端与备用母线连接端同轴布置，便于直接调整与刚性连接端对应的分支母线的位置，也比较容易确定分支母线与备用母线是否对正，操作方便，结构简单。

进一步的，分支母线连接端中的刚性连接端与两处柔性连接端设置在汇集连接筒体的同一侧。

其有益效果在于：将分支母线连接端中的刚性连接端与柔性连接端设置在同一侧，便于操作人员将三相分支母线与汇集连接筒体连接。

进一步的，三相分支母线位于同一平面内，汇集连接筒体中设置有与三相分支母线中的边相母线对应的t形筒体，t形筒体的两个开口沿分支母线的延伸方向相对布置，该相对布置的两个开口作为刚性连接端分别与分支母线及备用母线连接，t形筒体的剩余开口与汇集连接筒体的剩余部分连接。

其有益效果在于：将边相母线与备用母线以同轴的方式连接，操作人员具有较大的操作空间来调整边相母线的位置以保证该边相母线与备用母线的对正，并且使用t形筒体也便于操作人员将导电杆装配到汇集连接筒体中。

进一步的，汇集连接筒体的柔性连接端处设置有用于与分支母线中的导体或与汇集连接筒体内的导电杆插接配合的触指座，触指座中嵌设用于连通触指座与导体、导电杆的弹簧触指。

其有益效果在于：使用触指座、弹簧触指来与导体或导电杆的端部滑动连接，能够利用导电杆的运动余量来补偿导电杆的装配误差、适应母线筒的移动，保证电气连接的稳定性。

为实现上述目的，本发明中的母线系统采用如下技术方案：

母线系统，包括备用母线和三相分支母线，三相分支母线与备用母线之间设置有备用母线连接装置，备用母线连接装置包括汇集连接筒体，所述汇集连接筒体上设有供各相分支母线分别连接的分支母线连接端，以及供备用母线连接的备用母线连接端；备用母线连接装置还包括设置在汇集连接筒体内的导电杆，导电杆用于导通各分支母线连接端和备用母线连接端；备用母线连接端和其中一处分支母线连接端是刚性连接端，供相应的分支母线和备用母线的母线筒直接连接，另外两处分支母线连接端是由波纹管形成的柔性连接端。

其有益效果在于：操作人员在使用本发明中的备用母线连接装置时，通过两个刚性连接端来将一相分支母线及备用母线连接，在连接前操作人员直接调整分支母线的位置来保证该相分支母线与备用母线的对正，剩下的两相分支母线通过柔性连接端连接在备用母线连接装置上，由波纹管形成的柔性连接端通过自身轴向、径向变形能够对分支母线与备用母线连接装置之间的制造、装配误差进行补偿，相较于现有技术中利用三个波纹管来调整母线筒的方案，本发明中仅利用两个波纹管就能够达到相同的效果，减少了电站及设备的成本。同时，在装配过程中仅需要调整与柔性连接端连接的两个分支母线的位置，调节量小，减轻了操作人员的任务量，省时省力，并且通过波纹管也减少了分支母线的母线筒与汇集连接筒体之间的应力。

进一步的，分支母线连接端中的刚性连接端与备用母线连接端以同轴布置的方式对应设置在汇集连接筒体的相背两侧。

其有益效果在于：将刚性连接端与备用母线连接端同轴布置，便于直接调整与刚性连接端对应的分支母线的位置，也比较容易确定分支母线与备用母线是否对正，操作方便，结构简单。

进一步的，分支母线连接端中的刚性连接端与两处柔性连接端设置在汇集连接筒体的同一侧。

其有益效果在于：将分支母线连接端中的刚性连接端与柔性连接端设置在同一侧，便于操作人员将三相分支母线与汇集连接筒体连接。

进一步的，三相分支母线位于同一平面内，汇集连接筒体中设置有与三相分支母线中的边相母线对应的t形筒体，t形筒体的两个开口沿分支母线的延伸方向相对布置，该相对布置的两个开口作为刚性连接端分别与分支母线及备用母线连接，t形筒体的剩余开口与汇集连接筒体的剩余部分连接。

其有益效果在于：将边相母线与备用母线以同轴的方式连接，操作人员具有较大的操作空间来调整边相母线的位置以保证该边相母线与备用母线的对正，并且使用t形筒体也便于操作人员将导电杆装配到汇集连接筒体中。

进一步的，汇集连接筒体的柔性连接端处设置有用于与分支母线中的导体或与汇集连接筒体内的导电杆插接配合的触指座，触指座中嵌设用于连通触指座与导体、导电杆的弹簧触指。

其有益效果在于：使用触指座、弹簧触指来与导体或导电杆的端部滑动连接，能够利用导电杆的运动余量来补偿导电杆的装配误差、适应母线筒的移动，保证电气连接的稳定性。

附图说明

图1为本发明中母线系统的实施例1的结构示意图；

图2为本发明中母线系统的实施例1的电气原理图，ds代表隔离开关，es代表接地开关；

图3为图1中d处的放大图；其中的箭头代表电流传递方向；

图4为本发明中母线系统的实施例2的结构示意图；

图中：10-a相分支母线；11-直连筒体；20-b相分支母线；30-c相分支母线；40-备用母线连接装置；41-波纹管；42-分支筒体；421-第一分支筒体；422-第二分支筒体；423-第三分支筒体；43-l形转接导体；44-导电杆；45-盆式绝缘子；46-t形转接导体；47-触指座；50-备用母线；60-隔离开关。

具体实施方式

现结合附图来对本发明中的备用母线连接装置及母线系统的具体实施方式进行说明。

为本发明中母线系统的一种实施例：母线系统包括三相单独布置的a相分支母线10、b相分支母线20及c相分支母线30，还包括与这三相分支母线中各相对应以起到替代作用的备用母线50，当母线系统中某一相分支母线因故障而不能工作时，操作人员能够通过操作相应开关来使与其对应的备用母线50代替故障母线，使母线系统仍能够继续稳定工作。

a相分支母线10、b相分支母线20及c相分支母线30均包括母线筒和设置在母线筒内的导电杆，还设置有隔离开关60。分支母线的母线筒包括沿图示水平方向布置的水平筒体，还包括连接在水平筒体上的、沿图示竖直方向布置的竖直筒体。水平筒体用于与备用母线50的母线筒连接。母线系统中设置有连接在各相分支母线与备用母线50之间的备用母线连接装置40，备用母线连接装置40的汇集连接筒体由三个分体的分支筒体42顺次连接而成，分支筒体42为能够实现三通的t形筒体。如图3所示，位于最上层的与a相分支母线10对应连接的第一分支筒体421具有两个沿水平方向间隔布置的水平连接口和朝下的竖直连接口，而位于汇集连接筒体中下部的第二分支筒体422、第三分支筒体423均具有两个沿竖直方向间隔布置的竖直连接口和沿水平方向朝向分支母线布置的水平连接口。第一分支筒体421的竖直连接口与第二分支筒体422中朝上的竖直连接口对接，第三分支筒体423中朝上的竖直连接口与第二分支筒体422中朝下的竖直连接口对接。

第一分支筒体421的两个沿水平方向间隔布置的水平连接口，其中一个水平连接口为与a相分支母线10的母线筒连接的分支母线连接端，该分支母线连接端为通过法兰直接与a相分支母线10的母线筒连接的刚性连接端，第一分支筒体421的另一个水平连接口为通过法兰直接与备用母线50的母线筒直接连接的备用母线连接端。第二分支筒体422的竖直连接口作为分支筒体连接端分别与第一分支筒体421、第三分支筒体423连接，第二分支筒体422的的水平连接口作为分支母线连接端与b相分支母线20的母线筒连接，且在两者之间设置有作为柔性连接端的波纹管41。而第三分支筒体423的水平连接口作为分支母线连接端与c相分支母线30的母线筒连接，两者之间也设置有作为柔性连接端的波纹管41。第二分支筒体422和第三分支筒体423的分支母线连接端布置在同一侧。

布置在汇集连接筒体中的导电杆，通过实现导体转向的l形转接导体43及t形转接导体46，以及直线形的导体连接来导通三相分支母线与备用母线，导电杆与分支母线中导电杆的连接端上对应设置有实现导体滑动连接的触指座47或触头，触指座47内设置有弹簧触指来与触头保持导通。在本实施例中，汇集连接筒体内的开口处及汇集连接筒体内均设有盆式绝缘子45，盆式绝缘子45上嵌设有导通电路的嵌件，嵌件的一侧设有与嵌件导电连接的触指座47，另一端设置有与嵌件导电连接的触指座47或触头。

在母线系统中，包括两组三相分支母线，这两组三相分支母线左右对称布置，且每组分支母线均连接有备用母线连接装置40，这两组分支母线对应的备用母线50连接在同一导体上。

在操作人员使用本发明中的母线系统来对gis进行连接时，a相、b相和c相分支母线中各相筒体之间设置有补偿分支母线连接时安装误差的分支筒体波纹管，且三相分支母线的筒体均受到对应支撑座的支撑，由于a相分支母线10与备用母线连接装置40的筒体之间没有设置波纹管，所以在进行连接时，需要保证a相分支母线10的安装位置以尽可能地减小或消除与备用母线的安装误差。操作人员在连接时，通过与a相对应的分支母线筒体之间的分支筒体波纹管及移动支撑座来使a相分支母线10达到预设的安装位置，即a相分支母线和备用母线50处于对正状态，此时a相分支母线10在其他相分支母线连接时不再需要调整位置。在继续安装b相分支母线20及c相分支母线30时，通过波纹管41将这两相分支母线与分支筒体对应连接，波纹管41能够补偿径向、轴向的安装误差，仅利用两个波纹管就能够完成三相分支母线与备用母线的连接，不再需要调整b相、c相分支母线中的分支筒体波纹管及支撑座，调节量小。

如图4所示，为本发明中母线系统的实施例2，本实施例中的母线系统中仅布置有一组三相分支母线通过备用母线连接装置40与备用母线50连接。a相分支母线10、b相分支母线20及c相分支母线30的母线筒对应与母线连接装置中的刚性连接端、柔性连接端配合。需要说明的是，三相分支母线的布置结构属于现有技术，而本发明提出的改进在于通过备用母线连接装置来将三相分支母线与备用母线连接，所以三相分支母线的数量可以根据电站的需求进行设置，例如布置4组、6组等三相分支母线来通过备用母线连接装置与备用母线连接。

在其他实施例中，母线系统中的汇集连接筒体可以采用两个三通结构的t形筒体和一个转换连接方向的l形筒体，一个t形筒体的两端分别有连接有t形、l形筒体。位于端部的t形筒体剩余的两个连接口分别连接分支母线的母线筒及备用母线的母线筒。或者，直接将汇集连接筒体做成一体式结构，不再采用几个t形筒体组合的方式。

在其他实施例中，刚性连接端的位置可以设置在汇集连接筒体的中部或底部位置上，而不再采用上述各实施例中将刚性连接端布置在汇集连接筒体的顶部的方案。

在其他实施例中，弹簧触指可以替换为瓣状触指、表带触指等。

在其他实施例中，汇集连接筒体上的两个作为分支母线连接端的水平连接口可以错开布置，水平连接口的水平投影之间具有夹角，使水平连接口异面，不局限于将分支母线连接端布置在汇集连接筒体上同一侧的方案。

本发明中备用母线连接装置，与上述母线系统实施例中的备用母线连接装置的结构和使用方法相同，因此关于备用母线连接装置的实施方式不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。