一种挂网试运行系统的制作方法

1.本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种挂网试运行系统。


背景技术：

2.目前电力系统中新研发的电力设备都需要接入主电力系统进行挂网试运行，以此试验电力设备在实际使用中的稳定性，例如将新型的断路器接入至主电力系统中试验其工作效果，而新型的电力设备即挂网设备在挂网运行时涉及多个不同的电压等级，现有的挂网场所的区域较为分散，不同的电压等级的挂网场所并不集中，往往不同的挂网设备都需要寻找符合相应挂网条件的挂网场所，挂网周期较长，单一挂网场所难以满足不同电压等级的挂网设备进行挂网试运行，此外，现有的挂网场所可靠性低，若挂网设备在试运行期间出现故障问题，则会对整个电网系统造成严重的影响。
3.可见，现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种挂网试运行系统，其设置有多个不同电压等级的设备区域，满足不同挂网设备的挂网试运行需求。
5.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
6.一种挂网试运行系统，包括第一设备区域、第二设备区域、第三设备区域和第一变压单元，所述第一变压单元设置有高压侧、中压侧和低压侧，所述第一设备区域与所述第一变压单元的高压侧连接，所述第二设备区域与所述第一变压单元的中压侧连接，所述第三设备区域与所述第一变压单元的低压侧连接；所述第一设备区域用于与外部电网系统连接并向所述第二设备区域和所述第三设备区域供电。
7.所述的挂网试运行系统中，所述的挂网试运行系统还包括第五设备区域，所述第五设备区域通过第二变压单元与所述第二设备区域连接，所述第三设备区域与所述第五设备区域之间通过第四设备区域连接。
8.所述的挂网试运行系统中，所述第一设备区域、所述第二设备区域和所述第三设备区域的电压等级逐级减少。
9.所述的挂网试运行系统中，所述第一设备区域包括出线间隔、第一主变进线间隔和第一挂网间隔，所述出线间隔、所述第一主变进线间隔和所述第一挂网间隔的一端通过第一母线连接，所述第一主变进线间隔和所述第一挂网间隔的另一端通过第一联络导体连接，所述第一主变进线间隔与所述第一联络导体之间设置有第一开关单元，所述第一挂网间隔与所述第一联络导体之间设置有第二开关单元，所述第一主变进线间隔上设置有第一供电端，所述第一供电端与所述第一变压单元的高压侧连接。
10.所述的挂网试运行系统中，所述第一设备区域还包括第一充电间隔，所述第一充电间隔的两端分别与所述第一母线和所述第一联络导体连接。
11.所述的挂网试运行系统中，所述第二设备区域包括第二主变进线间隔和第二挂网
间隔，所述第二主变进线间隔和所述第二挂网间隔的一端通过第二母线连接，所述第二主变进线间隔和所述第二挂网间隔的另一端通过第二联络导体连接，所述第二主变进线间隔与所述第二联络导体之间设置有第三开关单元，所述第二挂网间隔与所述第二联络导体之间设置有第四开关单元；所述第二设备区域还包括主变变中间隔，所述第二母线通过所述主变变中间隔与所述第一变压单元的中压侧连接。
12.所述的挂网试运行系统中，所述第二设备区域还包括第二充电间隔，所述第二充电间隔的两端分别与所述第二母线和所述第二联络导体连接。
13.所述的挂网试运行系统中，所述第二主变进线间隔上设置有第二供电端，所述第二供电端与所述第二变压单元的高压侧连接，所述第二变压单元的低压侧与所述第五设备区域连接。
14.所述的挂网试运行系统中，所述第三设备区域包括多个第一变低间隔，多个所述第一变低间隔均通过第三母线连接，所述第三母线与所述第一变压单元的低压侧连接。
15.所述的挂网试运行系统中，第五设备区域包括多个第二变低间隔，多个所述第二变低间隔均通过第四母线连接，所述第四母线与所述第二变压单元的低压侧连接，且所述第四母线与所述第三母线串联。
16.有益效果：
17.本发明提供了一种挂网试运行系统，整个挂网试运行系统仅通过所述第一设备区域与外部电网系统连接，使所述第一设备区域作为整个挂网试运行系统的唯一高压电源，从而使本挂网试运行系统与外部电网系统进行隔离，即便所述第一设备区域、所述第二设备区域或所述第三设备区域发生严重的电力故障，也可通过切断所述第一设备区域与外部电网系统的连接使本挂网试运行系统与外部电网系统断连，避免对外部电网系统造成影响；此外，通过设置多个具有不同电压等级的第一设备区域、第二设备区域和第三设备区域满足不同的挂网设备的挂网试运行需求，并且将不同电压等级的设备区域进行整合，使不同的挂网设备可实现集中化管理。
附图说明
18.图1为本发明提供的挂网试运行系统的连接结构示意图；
19.图2为本发明提供的挂网试运行系统的系统框图。
20.主要元件符号说明：1-第一设备区域、11-出线间隔、12-第一充电间隔、13-第一主变进线间隔、14-第一挂网间隔、15-第一母线、16-第一联络导体、17-第一开关单元、18-第二开关单元、19-主变变中间隔、131-第一供电端、2-第二设备区域、21-第二充电间隔、22-第二主变进线间隔、23-第二挂网间隔、24-第二母线、25-第二联络导体、26-第三开关单元、27-第四开关单元、221-第二供电端、3-第三设备区域、31-第一变低间隔、32-第三母线、4-第一变压单元、5-第五设备区域、51-第二变低间隔、52-第四母线、6-第二变压单元、7-电网系统、8-第四设备区域。
具体实施方式
21.本发明提供一种挂网试运行系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实
施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为本发明基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。另外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。
23.请参阅1图至图2，本是发明提供一种挂网试运行系统，包括第一设备区域1、第二设备区域2、第三设备区域3和第一变压单元4，所述第一变压单元4设置有高压侧、中压侧和低压侧，所述第一设备区域1与所述第一变压单元4的高压侧连接，所述第二设备区域2与所述第一变压单元4的中压侧连接，所述第三设备区域3与所述第一变压单元4的低压侧连接；所述第一设备区域1用于与外部电网系统7连接并向所述第二设备区域2和所述第三设备区域3供电。
24.在实际使用时，整个挂网试运行系统仅通过所述第一设备区域1与电网系统7连接，使所述第一设备区域1作为整个挂网试运行系统的唯一高压电源，从而使本挂网试运行系统与电网系统7进行隔离，即便所述第一设备区域1、所述第二设备区域2或所述第三设备区域3发生严重的电力故障，也可通过切断所述第一设备区域1与外部电网系统7的连接使本挂网试运行系统与外部电网系统7断连，避免对外部电网系统7造成影响；此外，通过设置多个具有不同电压等级的第一设备区域1、第二设备区域2和第三设备区域3满足不同的挂网设备的挂网环境需求，并且将不同电压等级的设备区域进行整合，使不同的挂网设备可实现集中化管理。
25.如图1至图2所示，进一步地，所述的挂网试运行系统还包括第五设备区域5，所述第五设备区域5通过第二变压单元6与所述第二设备区域2连接，所述第三设备区域3与所述第五设备区域5之间通过第四设备区域8连接；通过设置所述第五设备区域5增大本挂网试运行系统的挂网范围，所述第二设备区域2通过所述第二变压单元6进行降压，从而向所述第五设备区域5进行供电，此外，当所述第二变压单元6停电时，通过所述第三设备区域3或第四设备区域8向所述第五设备区域5进行供电；需要说明的是所述第四设备区域8内设置也有出线间隔，且出线间隔与外部电网系统连接，因此，所述第四设备区域8也可作为供电端向所述第五设备区域5供电；在本是实施方式中，所述第三设备区域3与所述第五设备区域5的电压等级一致。
26.需要说明的是，本挂网试运行系统还可设置第六设备区域、第七设备区域、第八设备区域等等，有且不限于只设置三个或四个设备区域，可根据实际的挂网需求进行布设，而增设的设备区域只需串联进第一设备区域1、第二设备区域2、第三设备区域3或第五设备区域5即可实现布设。
27.在本实施方式中，所述第一变压单元4为现有三绕组变压器结构，所述第二变压单元6为现有双绕组变压器结构，而变压器的工作原理及整体结构均为现有技术，在此不再赘述。
28.如图1至图2所示，进一步地，所述第一设备区域1、所述第二设备区域2和所述第三设备区域3的电压等级逐级减少；通过所述第一变压单元4实现三个设备区域之间的电压配级，使本挂网试运行系统的配电等级形成梯度，使本挂网试运行系统可同时具备不同电压等级的设备区域，满足不同挂网设备的区域化管理。
29.在本实施方式中，所述第一设备区域1配置配电等级为220kv，所述第二设备区域2配电等级为110kv，所述第三设备区域3配电等级为10kv；需要说明的是，配电等级不限于220kv、110kv、10kv，还可根据实际需求将配电等级设置为110kv、35kv、10kv等。
30.如图1至图2所示，进一步地，所述第一设备区域1包括出线间隔11、第一主变进线间隔13和第一挂网间隔14，所述出线间隔11、所述第一主变进线间隔13和所述第一挂网间隔14的一端通过第一母线15连接，所述第一主变进线间隔13和所述第一挂网间隔14的另一端通过第一联络导体16连接，所述第一主变进线间隔13与所述第一联络导体16之间设置有第一开关单元17，所述第一挂网间隔14与所述第一联络导体16之间设置有第二开关单元18，所述第一主变进线间隔13上设置有第一供电端131，所述第一供电端131与所述第一变压单元4的高压侧连接。
31.在工作时，整个挂网试运行系统仅通过所述出线间隔11将第一设备区域1与电网系统7连接，出线间隔11作为整个挂网试运行系统的唯一高压电源，从而使本挂网试运行系统与电网系统7进行隔离，即便所述第一设备区域1发生严重的电力故障，也可通过切断出线间隔11使本挂网试运行系统与外部电网系统7断连，避免对外部电网系统7造成影响；此外，通过设置多个具有不同电压等级的第一设备区域1、第二设备区域2、第三设备区域3和第五设备区域5满足不同的挂网设备的挂网环境需求，挂网设备集中布置于所述第一挂网间隔14、第二挂网间隔23等，使不同的挂网设备可实现区域化管理。
32.更进一步地，所述第一设备区域1还包括第一充电间隔12，所述第一充电间隔12的两端分别与所述第一母线15和所述第一联络导体16连接。
33.在实际使用时，所述第一充电间隔12、所述第一主变进线间隔13和所述第一挂网间隔14通过所述第一母线15和所述第一联络导体16实现相互并联，从而使整个挂网试运行系统可根据不同工况对各个间隔进行灵活投运或退出；通过增设第一挂网间隔14使挂网设备可与第一主变进线间隔13进行隔离，实现第一挂网间隔14与第一主变进线间隔13之间的独立运作；通过增设第一充电间隔12使挂网设备做电压考核时即便出现故障也不会对第一主变进线间隔13造成影响，即使第一挂网间隔14与第一主变进线间隔13之间进行交替运行。
34.具体的工作状态如下：
35.1、常规运行工况时，即无需对挂网设备进行检测时，所述出线间隔11保持闭合状态，所述第一开关单元17、所述第一充电间隔12和所述第一挂网间隔14保持断开状态，所述第一主变进线间隔13保持闭合状态，使出线间隔11、第一母线15、第一主变进线间隔13和第一供电端131形成连路，即使所述第一主变进线间隔13投入运行，使所述第一充电间隔12和所述第一挂网间隔14停运，所述第一主变进线间隔13还通过所述第一供电端131向所述第二设备区域2和第三设备区域3进行供电；需要说明的是，假设所述第一设备区域1为220kv，所述第一供电端131所连接的第二设备区域2配电等级可为110kv，第三设备区域3配电等级可为10kv；通过上述设置可保证第一主变进线间隔13的正常供电，同时也保证了第一主变进线间隔13对下级配电设备的供电需求。
36.2、挂网运行工况时，即在所述第一挂网间隔14中接入挂网设备时，所述出线间隔11保持闭合状态，所述第一开关单元17、所述第二开关单元18和所述第一挂网间隔14保持闭合状态，所述第一充电间隔12和所述第一主变进线间隔13保持断开状态，使所述出线间
隔11、所述第一母线15、所述第一挂网间隔14、所述第一联络导体16和所述第一供电端131形成连路；即使所述第一挂网间隔14投入运行，使所述第一充电间隔12和所述第一主变进线间隔13停运，挂网设备布置在所述第一挂网间隔14中，从而通过所述第一挂网间隔14接入电流回路，使挂网设备可在真实的电力系统中进行试运行校验，此外，所述第一挂网间隔14还通过所述第一供电端131向所述第二设备区域2和第三设备区域3进行供电；当挂网设备需要进行更换停电时，则将所述第一挂网间隔14、所述第一开关单元17、所述第二开关单元18进行断开处理，从而使连路进行切换，即将连路切换至常规运行工况时的连路，使所述第一挂网间隔14在停运期间通过所述第一主变进线间隔13保持对所述第二设备区域2和所述第三设备区域3的供电，以避免大范围出现长时间停电。
37.3、充电运行工况时，充电工况即为对挂网设备进行电压考核，不需要进行电流考核，所述出线间隔11保持闭合状态，所述第一充电间隔12、所述第二开关单元18保持闭合状态，且所述第一挂网间隔14与所述第一母线断开15，所述第一开关单元17保持断开状态，使所述出线间隔11、所述第一母线15、所述第一充电间隔12、所述第一联络导体16和所述第一挂网间隔14形成用于挂网设备进行电压考核的连路，而所述出线间隔11、所述第一母线15、所述第一主变进线间隔13和所述第一供电端131则形成常规供电连路；两条连路之间互不影响，即便挂网设备在电压考核时出现故障也不会对所述第一主变进线间隔13的供电造成影响；通过上述设置极大的提高了挂网试运行系统使用的灵活性，避免了挂网设备故障造成长时间大范围的断电问题。
38.如图1至图2所示，进一步地，所述第二设备区域2包括第二主变进线间隔22和第二挂网间隔23，所述第二主变进线间隔22和所述第二挂网间隔23的一端通过第二母线24连接，所述第二主变进线间隔22和所述第二挂网间隔23的另一端通过第二联络导体25连接，所述第二主变进线间隔22与所述第二联络导体25之间设置有第三开关单元26，所述第二挂网间隔23与所述第二联络导体25之间设置有第四开关单元27；所述第二设备区域2还包括主变变中间隔19，所述第二母线24通过所述主变变中间隔19与所述第一变压单元4的中压侧连接；所述主变变中间隔19与所述出线间隔11的作用一致，作为所述第二设备区域2的高压电源。
39.更进一步地，所述第二设备区域2还包括第二充电间隔21，所述第二充电间隔21的两端分别与所述第二母线24和所述第二联络导体25连接。
40.更进一步地，所述第二主变进线间隔22上设置有第二供电端221，所述第二供电端221与所述第二变压单元6的高压侧连接，所述第二变压单元6的低压侧与所述第五设备区域5连接。
41.在实际使用时，所述第二充电间隔21、所述第二主变进线间隔22和所述第二挂网间隔23通过所述第二母线24和所述第二联络导体25实现相互并联，从而使第二设备区域2可根据不同工况对各个间隔进行灵活投运或退出；通过增设第二挂网间隔23使挂网设备可与第二主变进线间隔22进行隔离，实现第二挂网间隔23与第二主变进线间隔22之间的独立运作；通过增设第二充电间隔21使挂网设备做电压考核时即便出现故障也不会对第二主变进线间隔22造成影响，即使所述第二挂网间隔23与所述第二主变进线间隔22之间的交替运行。
42.具体的工作状态如下：
43.1、常规运行工况时，即无需对挂网设备进行检测时，所述主变变中间隔19保持闭合状态，所述第三开关单元26、所述第二充电间隔21和所述第二挂网间隔23保持断开状态，所述第二主变进线间隔22保持闭合状态，使主变变中间隔19、第二母线24、第二主变进线间隔22和第一供电端131形成连路，即使所述第二主变进线间隔22投入运行，使所述第二充电间隔21和所述第二挂网间隔23停运，所述第二主变进线间隔22还通过所述第二供电端221向所述第五设备区域5进行供电。
44.2、挂网运行工况时，即在所述第二挂网间隔23中接入挂网设备时，所述主变变中间隔19保持闭合状态，所述第三开关单元26、所述第四开关单元27和所述第二挂网间隔23保持闭合状态，所述第二充电间隔21和所述第二主变进线间隔22保持断开状态，使所述主变变中间隔19、所述第二母线24、所述第二挂网间隔23、所述第二联络导体25和所述第二供电端221形成连路；即使所述第二挂网间隔23投入运行，使所述第二充电间隔21和所述第二主变进线间隔22停运，挂网设备布置在所述第二挂网间隔23中，从而通过所述第二挂网间隔23接入电流回路，使挂网设备可在真实的电力系统中进行试运行校验，此外，所述第二挂网间隔23还通过所述第二供电端221向所述第五设备区域5进行供电；当挂网设备需要更换停电时，则将所述第二挂网间隔23、所述所述第三开关单元26、所述第四开关单元27进行断开处理，从而使连路进行切换，即将连路切换至常规运行工况时的连路，使所述第二挂网间隔23及时停运，并且在停运期间通过所述第二主变进线间隔22保持对所述第五设备区域5的供电，以避免大范围出现长时间停电。
45.3、充电运行工况时，充电工况即为对挂网设备进行电压考核，不需要进行电流考核，所述主变变中间隔19保持闭合状态，所述第二充电间隔21和所述第四开关单元27保持闭合状态，且所述第二挂网间隔23与第二母线24断开，所述第三开关单元26保持断开状态，使所述主变变中间隔19、所述第二母线24、所述第二充电间隔21、所述第二联络导体25和所述第二挂网间隔23形成用于挂网设备进行电压考核的连路，而所述主变变中间隔19、所述第二母线24、所述第二主变进线间隔22和所述第一供电端131则形成常规供电连路；两条连路之间互不影响，即便挂网设备在电压考核时出现故障也不会对所述第二主变进线间隔22的供电造成影响；通过上述设置极大的提高了挂网试运行系统使用的灵活性，避免了挂网设备故障造成长时间大范围的断电问题。
46.需要说明的是，所述出线间隔11、所述第一主变进线间隔13、所述第一挂网间隔14、所述第一充电间隔12、所述主变变中间隔19、所述第二主变进线间隔22、所述第二挂网间隔23、所述第二充电间隔21均包括至少两个隔离开关和至少一个断路器，且所述隔离开关与所述断路器之间相互串联；通过设置相互串联的隔离开关和断路器保证各个间隔开关状态的可靠性和稳定性。
47.需要说明的是，所述第一开关单元17、所述第二开关单元18、所述第三开关单元26和所述第四开关单元27均为现有隔离开关结构，隔离开关的工作原理及具体结构均为现有技术，在此不再赘述。
48.如图1至图2所示，进一步地，所述第三设备区域3包括多个第一变低间隔31，多个所述第一变低间隔31均通过第三母线32连接，所述第三母线32与所述第一变压单元4的低压侧连接；当需要在所述第三设备区域3布设挂网设备时，则将挂网设备根据需求设置在任一第一变低间隔31中，从而完成与本挂网试运行系统的接入；需要说明的是，第一变低间隔
31的间隔类型可根据挂网需求进行选配，例如设置为10kv出线间隔、10kv主变进线间隔、10kv站用变间隔、10kv接地变间隔、10kv并联电容器组间隔等。
49.如图1至图2所示，进一步地，第五设备区域5包括多个第二变低间隔51，多个所述第二变低间隔51均通过第四母线52连接，所述第四母线52与所述第二变压单元6的低压侧连接，且所述第四母线52与所述第三母线32串联；当需要在所述第五设备区域5布设挂网设备时，则将挂网设备根据需求设置在任一第二变低间隔51中，从而完成与本挂网试运行系统的接入；需要说明的是，第二变低间隔51的间隔类型可根据挂网需求进行选配，例如设置为10kv出线间隔、10kv主变进线间隔、10kv站用变间隔、10kv接地变间隔、10kv并联电容器组间隔等。
50.在本实施方式中，所述第四设备区域8包括母线和多个变低间隔，多个变低间隔通过母线连接，且其中一个变低间隔作为出线间隔，与外部电网系统连接；在工作时，所述第四设备区域分别与第三设备区域与所述第五设备区域连接，第三设备区域失去电源，可以通过第四设备区域向第三设备区域供电；第五设备区域失去电源，可以通过第四设备区域向第五设备区域供电。
51.综上所述，整个挂网试运行系统仅通过所述第一设备区域1与外部电网系统7连接，使所述第一设备区域1作为整个挂网试运行系统的唯一高压电源，从而使本挂网试运行系统与外部电网系统7进行隔离，即便所述第一设备区域1、所述第二设备区域2或所述第三设备区域3发生严重的电力故障，也可通过切断所述第一设备区域1与外部电网系统7的连接使本挂网试运行系统与外部电网系统7断连，避免对外部电网系统7造成影响；此外，通过设置多个具有不同电压等级的第一设备区域1、第二设备区域2和第三设备区域3满足不同的挂网设备的挂网试运行需求，并且将不同电压等级的设备区域进行整合，使不同的挂网设备可实现集中化管理。
52.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。