具有電流計(jì)量的中壓電氣保護(hù)裝備的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種容納在外殼中的中壓電氣保護(hù)設(shè)備，該外殼包括絕緣氣體并且包括執(zhí)行電氣功能的至少一個(gè)裝置，該裝置或者裝置的其中一個(gè)執(zhí)行斷路器功能，電氣功能或者每個(gè)電氣功能與所謂的主要饋通件組相關(guān)聯(lián)，其包括一定數(shù)量的饋通件(feedthrough)，該數(shù)量對應(yīng)于設(shè)備的相數(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)地，安裝在電氣變電站中的裝置是空氣絕緣的。電氣變電站置于配電盤中以形成變壓器或者遞送變電站。
[0003]涉及空氣中有源部件的絕緣的該技術(shù)的缺點(diǎn)是非常麻煩，因?yàn)樗訌?qiáng)有源部件與地面之間的絕緣距離，根據(jù)電壓水平，該距離可達(dá)幾十厘米。
[0004]相反地，通常稱為GIS (氣體絕緣開關(guān)裝備)的氣體絕緣設(shè)備不需要這些長距離，因而裝置能夠完善安全地運(yùn)行，因?yàn)樗鼈兊陌妇€的密封外殼是密閉的并且包含絕緣氣體。因此，執(zhí)行該技術(shù)的設(shè)備比空氣絕緣功能單元占據(jù)更小的空間。
[0005]這些所謂的GIS裝置能夠合并多個(gè)功能(分離器、開關(guān)、斷路器等)以便形成具有“緊湊”型設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)的功能單元。
[0006]所有這些功能可以通過包含絕緣氣體的密閉腔室內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的母線連接。絕緣被認(rèn)為是一體的，由于其金屬外殼，這使得GIS裝置不敏感于其外部環(huán)境和惡劣的周圍濕度以及在配電盤中遭遇的溫度。事實(shí)上，該金屬外殼包括其內(nèi)部的電場線，不像絕緣外殼，其具有在絕緣體中的電場線梯度，這導(dǎo)致在絕緣材料中的內(nèi)部電場作為濕度和外部溫度水平的函數(shù)顯著增加，以至創(chuàng)建部分表面或內(nèi)部的放電。
[0007]因此，這些GIS型的設(shè)備是緊湊的并且具有多個(gè)功能，這些功能中的每個(gè)配備三個(gè)饋通件，每個(gè)饋通件對應(yīng)于一個(gè)相。電纜被電連接至前述饋通件并且用于到其它裝置的出口或者作為入口。這些饋通件確保閉合度以及電纜至腔室的連接。腔室還包括內(nèi)部至腔室并且相對相的將功能單元的功能連結(jié)在一起的母線。
[0008]在相當(dāng)于傳統(tǒng)GIS整體設(shè)備(3個(gè)功能或其它)體積的體積中，計(jì)量功能與傳統(tǒng)電流傳感器的合并是不容易實(shí)現(xiàn)的，傳統(tǒng)電流傳感器往往是笨重的。
[0009]事實(shí)上，傳統(tǒng)的環(huán)氧測量傳感器和鎧裝連接母線通常被使用，使連接端部裸露。在高溫、濕度和灰塵情況下的這些系統(tǒng)促進(jìn)表面放電。
[0010]因此，這些傳統(tǒng)的電流傳感器提供很少阻力或不提供阻力至具有惡劣溫度、濕度和化學(xué)應(yīng)力的環(huán)境。此外，這些傳統(tǒng)的傳感器在保護(hù)斷路器兩側(cè)的這些傳感器的位置提供很小的模塊化，該保護(hù)斷路器往往置于中心位置。
[0011]當(dāng)今，由于遞送變電站或其它設(shè)備能夠不僅計(jì)量從分配器到客戶端的能量而且計(jì)量在使用風(fēng)力發(fā)電、生物量和通?？沙掷m(xù)能源生產(chǎn)的情況下從客戶端到分配器的能量的事實(shí)，考慮電流測量傳感器的地方模塊化的期望非常高。由于該事實(shí)，在傳統(tǒng)的解決方案中增加附加模塊是不可缺少的，并且使該設(shè)備更加麻煩。這種增加與緊湊度需求不一致。
[0012]此外，具有測定電流的中壓功能單元不允許左右可逆供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明解決這些問題并且提供用于計(jì)量電流的中壓功能單元，它是緊湊的，對于具有惡劣溫度、濕度以及化學(xué)應(yīng)力的環(huán)境具有較高抵抗性，在傳感器的位置具有一定的模塊化，其能夠可逆地定位于保護(hù)斷路器的左邊或右邊，并且允許由功能單元的右手側(cè)或左右側(cè)對功能單元供電。
[0014]為此目的，本發(fā)明的主題是先前所述型的中壓電氣設(shè)備，該設(shè)備的特征在于，其包括與斷路器相關(guān)聯(lián)的所謂附加饋通件組，通過在外殼的外部絕緣且防護(hù)的母線，該附加組的饋通件被電連結(jié)和機(jī)械連結(jié)至所謂主要饋通件組的饋通件，這兩組饋通件分別接收保護(hù)電流變壓器和具有低電壓環(huán)的測量電流變壓器。由于這些特征，使得所獲得的設(shè)備合并計(jì)量功能至對應(yīng)于不包含任何計(jì)量功能的傳統(tǒng)裝置體積的體積中。
[0015]此外，該布置允許諸如分離器的其它裝置直接相連至斷路器的右邊或右邊。
[0016]根據(jù)一特定實(shí)施方式，該設(shè)備包括至少兩個(gè)裝置，裝置中的其中一個(gè)執(zhí)行斷路器功能，并且其它裝置或者至少一個(gè)其它裝置與附加饋通件組相關(guān)聯(lián)，通過絕緣且防護(hù)的所謂的第二附加外部母線，該饋通件組的饋通件分別電連結(jié)至對應(yīng)所謂的主要饋通件組的饋通件，附加饋通件組接收測量電流變壓器。根據(jù)第二裝置置于斷路器的右邊還是左邊并且根據(jù)供電至設(shè)備的方向，這些特征允許測量從分配器至客戶端或者從客戶端至分配器的電流。
[0017]根據(jù)一特定實(shí)施方式，該設(shè)備包括三個(gè)裝置，分別是分離器、斷路器以及分離器，每個(gè)裝置與附加饋通件組和附加絕緣和防護(hù)的母線相關(guān)聯(lián)，附加饋通件組與兩個(gè)能夠接收測量電流變壓器的分離器相關(guān)聯(lián)。
[0018]此外，這允許上文已經(jīng)提到的一些優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)分配至遞送變電站的任務(wù)(計(jì)量從分配器至客戶端或者從客戶端至分配器的電流)，在測量傳感器在一個(gè)分離器或其它分離器上的布置方面許多的模塊化。
[0019]根據(jù)一特定特征，上述電流變壓器或每個(gè)上述電流變壓器圍繞對應(yīng)饋通件組的饋通件并且從附加母線的連接界面至所述饋通件的放置。
[0020]低壓變壓器與絕緣和防護(hù)的母線組合的使用能夠獲得對于在周圍惡劣環(huán)境條件的不敏感。
[0021]根據(jù)另一特征，相的數(shù)量是三個(gè)，從而，每個(gè)功能配備三個(gè)饋通件，每個(gè)饋通件對應(yīng)于一個(gè)相。
[0022]根據(jù)另一特征，所述設(shè)備包括在每個(gè)端部可延長的饋通件，所述饋通件允許設(shè)備耦接至相同類型的另一設(shè)備。
[0023]根據(jù)另一特征，變壓器或各變壓器通過緊固至所述設(shè)備的固定支撐件的不銹鋼材料板圍繞對應(yīng)的饋通件或各饋通件緊固，并且包括緊固至所述板的四個(gè)桿，所述桿垂直于所述板延伸，并且與設(shè)置在變壓器中的四個(gè)橢圓形孔配合，以便允許變壓器的在其圍繞饋通件安裝期間的引導(dǎo)。
[0024]該系統(tǒng)能夠保證安裝保護(hù)和測量電流傳感器期間沒有對中壓饋通件的沖擊。
【附圖說明】
[0025]然而，在下文僅以示例的方式給出的涉及所附附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加顯而易見，其中:
[0026]圖1至圖5在不同的視圖中示出了現(xiàn)有技術(shù)的中壓功能單元，而圖6至圖18涉及根據(jù)本發(fā)明的中壓功能單元。
[0027]圖1示出了功能單元的電路圖，其示出由該功能單元執(zhí)行的不同電流功能，
[0028]圖2示出了該單元在工作位置的正視圖，
[0029]圖3示出了從設(shè)備的后面觀察的該單元內(nèi)部的一部分，
[0030]圖4是所述單元的透視圖，其部分地示出其內(nèi)部并且從前面觀察，
[0031 ] 圖5是沿圖4中V-V的剖面圖，
[0032]圖6和圖7分別示出對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的功能單元的兩個(gè)實(shí)施方式的兩個(gè)電路圖，通過供電至單元的方向彼此區(qū)別，
[0033]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的從裝置的前面觀察的功能單元內(nèi)部的透視圖，
[0034]圖9是示出了將保護(hù)傳感器安裝在根據(jù)本發(fā)明的饋通件上的局部透視圖，
[0035]圖10是沿大致垂直于功能單元的縱向方向的平面的局部剖面圖，并且示出了包括測量和保護(hù)傳感器以及附加母線的組件在屬于功能單元的一個(gè)裝置的一個(gè)相的饋通件上的安裝，
[0036]圖11是這些傳感器以及附加母線在該組件在饋通件上的安裝位置的局部剖面圖，
[0037]圖12和圖13是該功能單元的兩個(gè)透視圖，示出了從后面看的其內(nèi)部，
[0038]圖14是根據(jù)本發(fā)明的一特定實(shí)施方式的示出將傳感器緊固在饋通件上的有利方法的局部透視圖，
[0039]圖15是這些傳感器中一個(gè)的正視圖，
[0040]圖16、圖17和圖18是對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的功能單元的單個(gè)不同實(shí)施方式的三個(gè)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]圖1至圖5示出了由平行連接的三個(gè)裝置1、2、3形成的現(xiàn)有技術(shù)的功能單元U，第一 1包括電連結(jié)至接地分離器la的分離開關(guān)，第二包括電連結(jié)至接地分離器2a的斷路器2，并且第三也包括接地分離器3a的分離開關(guān)，所有這些裝置容納在密閉腔室C中。
[0042]這些不同的功能通過容納在該密閉腔室中的內(nèi)部母線J相位接相位(phase byphase)的電連結(jié)，所述腔室包含絕緣氣體，如圖3所示。絕緣絕緣是一體的，由于金屬外殼形成腔室的外部，這使得設(shè)備不敏感于其外部環(huán)境以及惡劣的周圍濕度和遭遇的溫度。
[0043]如圖4所示，與不同功能相關(guān)聯(lián)的單元包括電連結(jié)至出口或入口電纜的一定數(shù)量的饋通件11、12和13。每個(gè)功能1、2、3配備三個(gè)饋通件，一個(gè)饋通件用于每個(gè)相。這些饋通件確保電纜與腔室之間的電氣密閉度。腔室在其兩個(gè)對置端部還包括允許其與其它功能單元相連的可延長饋通件14、15。
[0044]圖6和圖7可見對應(yīng)于本發(fā)明的兩個(gè)不同實(shí)施方式的兩個(gè)不同的電路圖，其中，在圖6中，經(jīng)由功能單元的左手側(cè)電流I至功能單元的提供是有效的，并且在圖7中，經(jīng)由功能單元的右手側(cè)，該供電I是有效的。根據(jù)本發(fā)明，低壓保護(hù)電流變壓器16和低壓測量電流變壓器17在斷路器2的下游串聯(lián)連接。另一測量電流變壓器18可選地置于分離器的上游，該分離器位于功能單元的輸出端從而能夠測量通過客戶端供至分配器的電流。
[0045]圖12和圖13更加具體地示出了單元內(nèi)的導(dǎo)體的內(nèi)部路由。因此，當(dāng)經(jīng)由如圖12所示的右手側(cè)供電時(shí)，三個(gè)導(dǎo)體28、29、30相位對相位(phase by phase)的連接至輸入分離器1的輸入端，隨后，該分離器的輸出端經(jīng)由饋通件11、12、13來提供，該饋通件分別由導(dǎo)體25、26、27連結(jié)至斷路器的輸入端，隨后，相接著相地連接至饋通件8、9、10，該饋通件本身通過其它導(dǎo)體22、23、24連結(jié)至饋通件5、6、7，該饋通件電連結(jié)至輸出分離器3的輸入端，其輸出