阅读说明：本技术 一种多角形接线的220kV GIS配电装置以及布置方法 (220kV GIS power distribution device with polygonal wiring and arrangement method ) 是由 郭宜果 魏鑫 刘海涛 王鹏 李越 兰峰 卢福木 张春辉 邱轩宇 李宗蔚 张景翯 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种多角形接线的220kV GIS配电装置以及布置方法,本发明通过设置断路器主环以及进出线回路,将断路器主环设置为首尾相连,将进出线回路交错布置于各台断路器之间的连接点上,分别实现不同回路间电器连接功能以及回路电力供应功能,实现220kV GIS的布置,扩展了GIS配电装置的应用范围,提高变电站方案设计中主接线选择的灵活性。采用本发明实施例的多角形接线220kV GIS配电装置后,同等规模的220kV变电站配电装置室的纵向宽度可从12m压缩到8m,压缩建筑物尺寸1/3,大幅降低建筑物尺寸和变电站占地,由于多角形接线主环选用卧式断路器结构,整体布置于进出线方向垂直,大大压缩了配电装置的纵向尺寸,进而大大减小了配电装置室的建筑面积。(the invention provides a 220kV GIS power distribution device with polygonal wiring and an arrangement method thereof, wherein a main ring of a circuit breaker and wire inlet and outlet loops are arranged, the main ring of the circuit breaker is arranged in an end-to-end connection mode, the wire inlet and outlet loops are arranged on connection points among circuit breakers in a staggered mode, the connection function of electric appliances among different loops and the loop power supply function are respectively realized, the arrangement of a 220kV GIS is realized, the application range of the GIS power distribution device is expanded, and the flexibility of main wiring selection in the design of a transformer substation scheme is improved. After the polygonal wiring 220kV GIS power distribution device provided by the embodiment of the invention is adopted, the longitudinal width of a 220kV transformer substation power distribution device room with the same scale can be compressed to 8m from 12m, the size of a building is reduced by 1/3, the size of the building and the occupied area of a transformer substation are greatly reduced, and the polygonal wiring main ring adopts a horizontal circuit breaker structure and is integrally arranged in the incoming and outgoing line direction to be vertical, so that the longitudinal size of the power distribution device is greatly reduced, and the building area of the power distribution device room is greatly reduced.)

一种多角形接线的220kV GIS配电装置以及布置方法

技术领域

本发明涉及输变电工程设计技术领域，特别是一种多角形接线的220kV GIS配电装置以及布置方法。

背景技术

电气主接线是变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节，主接线的确定对电力系统整体性和变电站本身运行的可靠性、灵活性以及经济性密切相关。

在我国电网中，220kV电压等级一般作为市县区域的骨干电网，变电站数量众多，因而其建设方案的选择需要兼顾安全性和经济性。220kV电压等级变电站一般可选择双母线接线、多角形、桥形接线等主接线方式，如图1-3所示。其中双母线接线其电气元件众多，回路复杂，主要应用于进出线回路数较多，对运行可靠性、灵活性要求较高的情形；桥形接线电气元件少，一般用于终端变电站，进出线回路数均较少，对运行可靠性、灵活性要求不太高；对于出线回路介于两者之间时，选用多角形接线，电气元件数量适中，可兼顾可靠性与经济性，优化变电站建设的技术经济指标。

目前国内变电站建设中，220kV电压等级大量采用气体绝缘组合电器(GasInsulated Switchgear，简称GIS)，该设备具有运行可靠、占地面积小、运维方便等优点。实际工程中，由于双母线接线220kV气体绝缘组合电器配电装置结构简单、技术成熟，应用最广泛；桥形220kV气体绝缘组合电器结构也较为简单，在某些终端220kV变电站中也有所应用。多角形接线目前尚无适用的气体绝缘组合电器布置方案，因而限制了多角形接线在220kV电压等级变电站工程的应用，导致大量进出线回路数数量适中、可采用多角线接线的220kV变电站被迫采用结构更复杂的双母线接线形式，大大增加了变电站建设成本和后期运行维护复杂性。

发明内容

本发明的目的是提供一种多角形接线的220kV GIS配电装置以及布置方法，旨在解决现有变电站主接线选择时，多角形接线没有适用的GIS布置方案的问题，，提高变电站方案设计中主接线选择的灵活性。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种多角形接线的220kV GIS配电装置布置，所述装置包括：

断路器主环以及进出线回路；

所述断路器主环为断路器首尾相连构成，为多角形接线，包括多个单元和一条联络多个单元的联络母线；每个单元包括断路器及附属刀闸、电流互感器和联络母线；

所述进出线回路交错布置于各台断路器之间的连接点上，包括进线回路和出线回路，所述进线回路和出线回路均由刀闸、快速地刀、避雷器、电压互感器以及出线套管连接组成。

优选地，所述断路器为卧式结构，在垂直于断路器断口两侧方向，布置附属于该单元的电流互感器、刀闸以及接地刀。

优选地，所述单元的整体布置与进出线回路方向垂直，与下一单元首尾连接，并呈一字型布置。

优选地，所述进出线回路的刀闸连接于主环两个单元之间的连接点，垂直于主环方向。

本发明还提供了一种多角形接线的220kV GIS布置方法，所述方法包括以下步骤：

S1、将各组A、B、C三相断路器作为一个单元，整体布置与进出线回路方向垂直，各单元经由联络母线首尾相连，形成断路器主环，实现不同回路间的电气连接；

S2、在各台断路器之间的连接点上交错布置进线回路和出线回路，进行回路上的电力供应。

优选地，所述断路器为卧式结构，断路器断口两侧垂直于断路器方向布置附属于该单元的电流互感器、刀闸以及接地刀。

优选地，所述单元的整体布置与进出线回路方向垂直，与下一单元首尾连接，并呈一字型布置。

优选地，所述进线回路和出线回路的刀闸连接于主环两个单元之间的连接点，垂直于主环方向。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本发明通过设置断路器主环以及进出线回路，将断路器主环设置为首尾相连，将进出线回路交错布置于各台断路器之间的连接点上，分别实现不同回路间电器连接功能以及回路电力供应功能，实现220kV GIS的多角形接线布置，提高变电站方案设计中主接线选择的灵活性。采用本发明实施例的多角形接线220kV GIS配电装置后，同等规模的220kV变电站配电装置室的纵向宽度可从12m压缩到8m，压缩建筑物尺寸1/3，大幅降低建筑物尺寸和变电站占地，由于多角形接线主环选用卧式断路器结构，整体布置于进出线方向垂直，大大压缩了配电装置的纵向尺寸，进而大大减小了配电装置室的建筑面积。

附图说明

图1为现有技术中所提供的一种双母线接线示意图；

图2为现有技术中所提供的一种多角形接线示意图；

图3为现有技术中所提供的一种桥形接线示意图；

图4为本发明实施例中所提供的一种多角形接线的GIS配电装置结构俯视图；

图5为本发明实施例中所提供的一种多角形接线的GIS配电装置结构横向断面图；

图6为本发明实施例中所提供的断路器主环单元接线示意图；

图7为本发明实施例中所提供的进线回路断面示意图；

图8为本发明实施例中所提供的出线回路断面示意图；

图9为本发明实施例中所提供的一种多角形接线的220kV GIS布置方法流程图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

下面结合附图对本发明实施例所提供的一种多角形接线的220kV GIS配电装置以及布置方法进行详细说明。

如图4、5所示，本发明公开了一种多角形接线的220kV GIS配电装置，所述装置包括：

断路器主环以及进出线回路；

所述断路器主环为断路器首尾相连构成，以7角形接线为例，包括7个单元和1条联络7个单元的联络母线；每个单元包括断路器及附属刀闸、电流互感器和联络母线；

所述进出线回路交错布置于各台断路器之间的连接点上，包括进线回路和出线回路，所述进线回路和出线回路均由刀闸、快速地刀、避雷器、电压互感器以及出线套管连接组成。

断路器主环中7台断路器呈一字型布置，首尾相连构成主环，实现不同回路间的电器连接功能，进出线回路中的进线回路以及出线回路交错布置于各台断路器之间的连接点上，实现该回路电力供应功能。

所述断路器主环由7个单元和1条联络7个单元的联络母线组成，每个单元包括断路器及附属刀闸、电流互感器以及联络母线，如图6所示。其中，断路器选用卧式结构，在垂直于断路器断口两侧方向，布置附属于该单元的电流互感器、刀闸以及接地刀。单元中断路器的整体布置与进出线回路方向垂直，与下一单元首尾连接，并呈一字型布置。在单元的首尾两端，采用联络母线首尾连接，构成多角形接线GIS配电装置的主环。

如图7、8所示，进出线回路包括进线回路(L)和出线回路(B)，所述进线回路和出线回路均由刀闸、快速地刀、避雷器、电压互感器以及出线套管连接组成。回路刀闸连接于主环两个单元之间的连接点，垂直于主环方向，进线回路直接从配电装置前方即LCC柜方向出线，出线回路从配电装置后方出线，进线回路和出线回路交错布置在主环连接点上。

本发明实施例通过设置断路器主环以及进出线回路，将断路器主环设置为首尾相连，将进出线回路交错布置于各台断路器之间的连接点上，分别实现不同回路间电器连接功能以及回路电力供应功能，实现220kV GIS的布置，扩展了GIS配电装置的应用范围，提高变电站方案设计中主接线选择的灵活性。采用本发明实施例的多角形接线220kV GIS配电装置后，同等规模的220kV变电站配电装置室的纵向宽度可从12m压缩到8m，压缩建筑物尺寸1/3，大幅降低建筑物尺寸和变电站占地，由于多角形接线主环选用卧式断路器结构，整体布置于进出线方向垂直，大大压缩了配电装置的纵向尺寸，进而大大减小了配电装置室的建筑面积。

如图9所示，本发明实施例还公开了一种多角形接线的220kV GIS布置方法，所述方法包括以下步骤：

S1、将断路器经由联络母线首尾相连，形成断路器主环，将不同回路间的电气进行连接；

S2、在各台断路器之间的连接点上交错布置进线回路和出线回路，进行回路上的电力供应。

设置断路器主环以及进出线回路。

断路器主环为断路器首尾相连构成，为7角形接线，包括7个单元和1条联络7个单元的联络母线；每个单元包括断路器及附属刀闸、电流互感器和联络母线；

所述进出线回路交错布置于各台断路器之间的连接点上，包括进线回路和出线回路，所述进线回路和出线回路均由刀闸、快速地刀、避雷器、电压互感器以及出线套管连接组成。

断路器主环中7台断路器呈一字型布置，首尾相连构成主环，实现不同回路间的电器连接功能，进出线回路中的进线回路以及出线回路交错布置于各台断路器之间的连接点上，实现该回路电力供应功能。

所述断路器主环由7个单元和1条联络7个单元的联络母线组成，每个单元包括断路器及附属刀闸、电流互感器以及联络母线，如图2所示。其中，断路器选用卧式结构，断路器断口两侧垂直于断路器方向布置附属于该单元的电流互感器、刀闸以及接地刀。单元中断路器的整体布置于进出线回路方向垂直，与下一单元首尾连接，并呈一字型布置。在单元的首尾两端，采用联络母线首尾连接，构成多角形接线GIS配电装置的主环。

进出线回路包括进线回路和出线回路，所述进线回路和出线回路均由刀闸、快速地刀、避雷器、电压互感器以及出线套管连接组成。回路刀闸连接于主环两个单元之间的连接点，垂直于主环方向，进线回路直接从配电装置前方即LCC柜方向出线，出线回路从配电装置后方出线，进线回路和出线回路交错布置在主环连接点上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。