一种HGIS配电装置及其出线结构的制作方法

一种hgis配电装置及其出线结构
技术领域
1.本实用新型涉及电气工程技术领域，特别是涉及一种hgis配电装置及其出线结构。


背景技术：

2.500kv hgis(hybrid gas－insulated switchgear，复合式组合电器)是目前被广为应用的500kv配电装置型式之一。500kv配电装置一般采用3/2断路器接线，图1至图3所示接线图对应表示了现有的500kv配电装置的常规出线方式和反跳出线方式。
3.图1、图2所示为一种常规出线结构，其中带箭头的线段表示出线，图1为串内两出线都垂直母线方向出线；图2为另一种常规出线结构，其一出线垂直母线方向出线、另一出线平行母线方向出线，且两个出线在向地面投影的平面上互不交叉跨越；图3所示为反跳出线结构，其中带箭头的线段表示出线，即串内一出线垂直母线方向反向出线、另一出线平行母线方向出线，两个出线在向地面投影的平面上交叉跨越。
4.现有的500kv配电装置在出线时常采用悬吊式硬管母线hgis三列中型布置，一般采用母线、串内跨线两层式布置(对应图1的出线方式)或母线、串内跨线、高层跨线三层式布置(对应图2的出线方式)，出线构架、中间构架、母线构架采用联合式构架紧密相连，布置方式非常紧凑。图4为典型的hgis的三层布置方式断面图，其紧凑的布置一定程度限制了布置的灵活性，较难实现侧向低架出线和反跳出线，对配串和布置形成限制，同时按常规结构布置，同一串内主变进线和线路出线等两出线回路无法交叉跨越，难以实现反跳。
5.随着气体绝缘封闭母线gil技术的发展，利用gil布置灵活的特点，采用gil作为反跳出线比采用裸导体要容易得多，但gil目前问题较多，故障率高，采用gil会增加运维风险、增加投资，布置gil需扩大间隔宽度、增加一组套管，从而增加纵向和横向尺寸，增加占地。
6.hgis常规布置为三层式布置，要实现低架出线，按常规出线方式须在母线上再增加一层导线，从而达到四层式布置。但三层式布置中最上层的构架高度已达到33.5米，如再增加一层，构架高度将进一步增加，不但加大构架的设计难度，也不利于运行维护。
7.hgis如能实现两回低架出线，一回侧向低架出线，另一回正向低架出线，则该串内的26m层(三层式布置的第二层)就能腾出来为其他串绕道而来的内侧(靠变压器侧)出线提供反跳出线空间，可以使配串和布置方案更灵活、合理。因此，如何在不改变现有构架高度的条件下，实现hgis配电装置端头串低架出线和其他串“绕道而来”的反跳出线，是优化配电装置的重点。
8.如图5至图7所示，图5和图6是现有的hgis两种常规出线方式的简图，图5对应图1的出线方式，图6对应图2的出线方式，其中带箭头的线段表示出线，高架侧向出线和常规出线，图中双向箭头表示母线方向。图7是现有的一种实现hgis反跳出线的结构简图，增加了一个过渡串专用于出线，但是这种通过增加构架实现反跳出线的方式，将增大占地面积和工程投资。
9.授权公告号为cn202712694u的中国实用新型专利公开了一种hgis配电装置及其侧向出线结构，包括i段母线、ii段母线、侧向出线、依次通过连接导体相串联的断路器单元一、断路器单元二和断路器单元三；断路器单元一和断路器单元二通过连接导体一连接；该断路器单元一还连接ii段母线；断路器单元三与i段母线连接；连接导体与ii段母线隔断；侧向出线与连接导体一连接；断路器单元一设置为与断路器单元二和断路器单元三所在方向相交。
10.上述的hgis配电装置及其侧向出线结构将断路器单元一和断路器单元二采用相交布置，断路器单元二与断路器单元三平行布置，实现一回侧向低架出线、另一回为反跳出线，但是这种方式只能实现一回低架出线，另一回反跳出线仍然占据26m层的空间，在其他串内需要出线时仍然缺少可用的出线通道。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的是：提供一种用于hgis配电装置的出线结构，以解决现有技术中的hgis配电装置在其他串内需要出线时缺少可用的出线通道的问题；本实用新型还提供了一种使用该出线结构的hgis配电装置。
12.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于hgis配电装置的出线结构，包括相互平行布置的一段母线和二段母线，所述一段母线和二段母线之间还布置有第一断路器单元、第二断路器单元和第三断路器单元，所述第一断路器单元与所述二段母线连接，所述第三断路器单元与所述一段母线连接，所述第一断路器单元与所述第二断路器单元之间通过第一连接导体连接，所述第二断路器单元与所述第三断路器单元通过第二连接导体连接，所述第一断路器单元与所述第二断路器单元相交布置，所述第三断路器单元与所述第二断路器单元相交布置，所述第一连接导体和所述第二连接导体的其中一个连接有垂直于母线方向的侧向低架出线、另一个连接有平行于母线方向的正向低架出线。
13.优选地，所述第一断路器单元、所述第三断路器单元均垂直于所述第二断路器单元。
14.优选地，所述第一连接导体、第二连接导体为悬吊式管母线。
15.优选地，所述第一连接导体、第二连接导体为导线。
16.本实用新型还提供了一种hgis配电装置，包括端头串和与所述端头串并行布置的并行串，所述端头串内布置有出线结构，所述出线结构包括相互平行布置的一段母线和二段母线，所述一段母线和二段母线之间还布置有第一断路器单元、第二断路器单元和第三断路器单元，所述第一断路器单元与所述二段母线连接，所述第三断路器单元与所述一段母线连接，所述第一断路器单元与所述第二断路器单元之间通过第一连接导体连接，所述第二断路器单元与所述第三断路器单元通过第二连接导体连接，所述第一断路器单元与所述第二断路器单元相交布置，所述第三断路器单元与所述第二断路器单元相交布置，所述第一连接导体和所述第二连接导体的其中一个连接有垂直于母线方向的侧向低架出线、另一个连接有平行于母线方向的正向低架出线。
17.优选地，所述第一断路器单元、所述第三断路器单元均垂直于所述第二断路器单元。
18.优选地，所述第一断路器单元、所述第三断路器单元均垂直于所述第二断路器单
元。
19.优选地，所述第一连接导体、第二连接导体为导线。
20.优选地，所述端头串内还布置有由所述并行串引出的反跳出线，所述反跳出线垂直于母线方向。
21.优选地，所述并行串内布置有垂直于母线方向的侧向出线。
22.本实用新型的一种hgis配电装置及其出线结构与现有技术相比，其有益效果在于：利用hgis通过高压套管与母线等外电路连接的特点，端头串的出线结构中第一断路器单元、第三断路器单元均与第二断路器单元相交布置，通过第一连接导体和第二连接导体即可实现侧向低架出线和正向低架出线，即在端头串内空出了26m高度的空间，为并行串内引出的出线提供了布置空间；这种布置方式富了hgis布置，使hgis具有了敞开式配电装置一样的低架出线和反跳出线，为优化平面布置，丰富配串方案，方便运行维护提供了新的手段，并且具有方案简单，跨线高度低，运行维护方便，投资省的优点，同时还避免了增加占地情况或出线复杂的高层跨线，简化了配电装置设计，还可方便地应用在变电站的超规模扩建中，对原配电装置改动少，扩建方便。
附图说明
23.图1是现有的常规出线一的结构示意图；
24.图2是现有的常规出线二的结构示意图；
25.图3是现有的反跳出线方式示意图；
26.图4是现有的常规hgis的三层布置方式断面图；
27.图5是hgis常规出线方式一的示意图；
28.图6是hgis常规出线方式二的示意图；
29.图7是现有的实现hgis反跳出线的一种结构简图；
30.图8是本实用新型的hgis配电装置的反跳出线和侧向低架出线、正向低架出线示意图；
31.图9是hgis采用gil气体绝缘母线反跳出线方式布置图；
32.图10是本实用新型的hgis配电装置的平面布置图；
33.图11是本实用新型的hgis配电装置的平面布置母线连接图；
34.图12是本实用新型的hgis配电装置的平面布置出线连接图；
35.图13是本实用新型的hgis配电装置除端头串外的并行串的断面图；
36.图14是本实用新型的hgis配电装置的端头串的断面图；
37.图15是图14的a－a向视图；
38.图16是图14的b－b向视图。
39.图中，1、侧向出线；2、一段母线；3、二段母线；4、母线方向；5、反跳出线；6、侧向低架出线；7、第一连接导体；8、构架；9、第一断路器单元；10、第二断路器单元；11、第三断路器单元；12、第二连接导体；13、正向低架出线。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下
实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
41.本实用新型的一种hgis配电装置的优选实施例，如图8至图16所示，包括端头串和与端头串并行布置的并行串，端头串布置在hgis配电装置的最边缘位置，并行串布置在端头串的后侧并与端头串的布置方向相互平行，图中的
①②③④
节点分别对应图1－3中的
①②③④
各电气节点。
42.图中的第一串为端头串，其他串为并行串。端头串内布置有出线结构，出线结构包括相互平行布置的一段母线2、二段母线3，一段母线2和二段母线3之间还布置有相互连接的第一断路器单元9、第三断路器单元10和第三断路器单元11。图中1ma、1mb、1mc、2ma、2mb、2mc表示500kv母线，一段母线2、二段母线3贯穿所有间隔，第一断路器单元9与二段母线3连接，第三断路器单元11与一段母线2连接。
43.第一断路器单元9与第三断路器单元10之间通过第一连接导体7连接，第三断路器单元10与第三断路器单元11通过第二连接导体12连接，第一连接导体7与二段母线3隔断，第二连接导体12与一段母线2隔断。在本实施例中，第一连接导体7、第二连接导体12均为悬吊式管母线，悬吊式管母线具有抗震性能好，母线弧垂、风偏摇摆和对构架8拉力小的优点。在其他实施例中，第一连接导体7、第二连接导体12也可以为导线，导线的投资成本低。
44.第一断路器单元9与第三断路器单元10相交布置，第三断路器单元11与第三断路器单元10相交布置。在本实施例中，第一断路器单元9、第三断路器单元11均垂直于第三断路器单元10，并且第一断路器单元9、第三断路器单元11均平行于母线方向44，效果是具有更紧凑而合理的结构空间。第一断路器单元9、第三断路器单元11垂直于第三断路器单元10后，平行于母线方向44的空间被腾空，提供了低架出线空间。
45.第二连接导体12上连接有侧向低架出线6，侧向低架出线6垂直于母线方向44，母线方向44为一段母线2和二段母线3的延伸方向。第一连接导体7上连接有正向低架出线13，正向低架出线13平行于母线方向44。由此，第一连接导体7和第二连接导体12均变成了串中的连接点，即图1至图3中的电气节点
②
、电气节点
③
的连接点。
46.第一断路器单元9的一个套管直接连接二段母线3，与第一断路器单元9连接的出线利用本间隔的第一连接导体7正向低架出线13。第三断路器单元11的一个套管直接连接一段母线2，与第三断路器单元11连接的出线利用本间隔的第二连接导体12正向低架出线13。由于本间隔的两回出线均为低架出线，腾出的26m层空间为由其他串引出的出线提供反跳出线5通道。
47.第一断路器单元9、第三断路器单元10、第三断路器单元11采用“1+1+1”布置方式，第一断路器单元9、第三断路器单元10、第三断路器单元11均为该布置方式中的1”模块。第一断路器单元9、第三断路器单元10、第三断路器单元11相互独立，中间通过导体连接构成一个完整串。采用“1+1+1”布置方式的优点是布置更加灵活，适合于首期断路器串为不完整串的建设，扩建和更换设备时为插接式，非常方便。
48.端头串内还布置有由并行串引出的反跳出线5，反跳出线5垂直于母线方向44布置，反跳出线5由其他串的内侧引出，经高层侧向架线至端头串后再转向、以与母线方向44垂直的方式反向出线，反跳出线5与侧向低架出线6在底面投影的平面上交叉跨越。反跳出线5实现低架出线外，还可以进一步优化平面布置，丰富配串方案。
49.除端头串外，其他的并行串采用常规的侧向出线1，并行串内的三个断路器单元联
成一个完成串，且采用第一种常规出线方式，即并行串内的两回出线都垂直于母线方向44出线，且在向地面投影的平面上互不交叉跨越，使得本方案还可方便地应用在变电站的超规模扩建中，对原配电装置改动少，扩建方便，且跨线方案简单、可靠，便于运行和维护。
50.本实用新型还提供了一种用于hgis配电装置的出线结构，其与上述任一实施例中的hgis配电装置的出线结构的布置方式相同，此处不做重复叙述。
51.综上，本实用新型实施例提供一种hgis配电装置及其出线结构，其利用hgis通过高压套管与母线等外电路连接的特点，端头串的出线结构中第一断路器单元、第三断路器单元均与第二断路器单元相交布置，通过第一连接导体和第二连接导体即可实现侧向低架出线和正向低架出线，即在端头串内空出了26m高度的空间，为并行串内引出的出线提供了布置空间；这种布置方式富了hgis布置，使hgis具有了敞开式配电装置一样的低架出线和反跳出线，为优化平面布置，丰富配串方案，方便运行维护提供了新的手段，并且具有方案简单，跨线高度低，运行维护方便，投资省的优点，同时还避免了增加占地情况或出线复杂的高层跨线，简化了配电装置设计，还可方便地应用在变电站的超规模扩建中，对原配电装置改动少，扩建方便。
52.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。