NO753821L - - Google Patents

Abstract

Flerfaset gasskompresjonsbryteranlegg.

Description

Oppfinnelsen angår et flerfaset gasskompresjonsbryteranlegg omfattende et antall opprettstående bryterenheter.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe .en enkel

og billig bærekonstruksjon som eliminerer tidligere bære-konstruksjoner av ■ 7 I-bjelker, og å anvende en høytrykks-gasstank o.g en lavtrykksgasstank som bærekonstruksjon for bryteranlegget som derved blir lett å installere og har lett

■tilgang for service.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at bryterenhetene

bæres av en ramme og at en langstrakt lavtrykksreservoartank tjener som hovedsakelig bæreorgan for anlegget.

Fortrinnsvis anvendes høytrykksgassreservoartanken slik

og er plassert på sådan måte at denne bæredel blir en hovedsakelig bæredel for bryteranlegget som omfatter to eller flere opprett stående bryterenheter.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av kravene

2-8.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under hen-visning til tegningene. Fig. 1 viser et grunnriss av et gasskompresjonsbryteranlegg ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et koplingsskjema for anlegget på fig. 1.

Fig. 3 viser i perspektiv et trefaset gasskompresjonsbryteranlegg som vist på fig. 1 og 2. Fig. 4 viser et sideriss av et trefaset gasskompresjonsbryteranlegg ifølge oppfinnelsen.

Fig. 5 viser et enderiss av anlegget på fig. 4.

Fig. 6 viser et oppriss av den andre side av anlegget på

fig. 5.

Fig. 7 viser et oppriss-av en modifisert utførelse av

bryteranlegget ifølge oppfinnelsen.

Fig. 8 viser et enderiss av anlegget' på fig. 7.

Fig. 9 viser et grunnriss av anlegget på fig. 7»

Fig. 10 viser i perspektiv en modifisert utførelse av

et bryteranlegg ifølge oppfinnelsen.

Fig. 11 viser et sideriss av betjeningsmekanismen for

bryterenhetene i et anlegg ifølge oppfinnelsen.

Fig. 12 viser en del av et sideriss av et anlegg ifølge oppfinnelsen.

Fig. 13 viser en del av et enderiss av anlegget på

fig. 12..

Fig. 14 viser et aksialt snitt gjennom en bryterenhet

i et anlegg ifølge oppfinnelsen.

Fig. 15 viser i forstørret målestokk i likhet med fig. 14

en bryterenhet for et anlegg ifølge oppfinnelsen.

Fig. 16 viser i enda større målestokk en del av fig. 15

som viser kontaktene i sluttet tilstand.

Fig. 17 viser på samme måte kontaktene i adskilt tilstand.

Fig. 1 og 2 en høyspenningsfordelingsstasjon 1 h/or både

deh nødvendige plass og den samlede lengde av den gassisolerte samleskinne 3 er gjort minst mulig. En krafttransformator 4

er anordnet i et ytre hjørne av stasjonen slik at den lett kan fjernes. Den gassisolerte samleskinne 3 er forbundet direkte med transformatorgjennomføringen 5 hvilket minsker det nødvendige areal og høyde. Anordningen av kabelhode 7

er fleksibelt. Hvis en lynavleder 9 er anordnet på hvert kabelhode 7 er en lynavleder 5 ikke nødvendig på krafttrans-formatoren 4.

Dette gassisolerte anlegg kan forbindes med luftledninger.

Klaringen for innkommende luftledninger vil i noen grad øke

det samlede areal som er nødvendig og vil kreve ekstra gassisolert samleskinne 3-

Det gassisolerte system som er vist på fig. 1 vil i vesentlig grad minske behovet for plass ved et høyspennings-anlegg på 115 kV til 345 kV. Plassbesparelsen oppnås ved å

bytte ut åpne samleskinner og luftgjennomføringer som vanligvis anvendes, med gassisolert samleskinne 3 som er fylt med svovelheksafloridgass f.eks. ved et trykk på 3,15 kg/cm<2>ved 12°C

og flytte komponentene i anlegget så'.:nær hverandre som mulig.

Anvendelsen av gassisolert utstyr byr på flere

fordeler, nemlig:

1. Vesentlig minskning av behovet.både for grunn-

areal og total høyde.

2. Større pålitelighet ved at muligheten for fase til fasefeil elimineres, lynnedslag innenfor anlegget elimineres og forurensning av omgivelsene elimineres. 3. Minsket vedlikehold fordi det lukkede system er iso-. lert fra omgivelsene. 4. Øket sikkerhet for personell fordi alle spennings-førende deler er dekket av jordede skjermer. 5. Det oppnås mindre installasjonsomkostninger sammen-lignet med vanlige anlegg eller andre gassisolerte anlegg. 6. Anlegget kan overbygges slik at grunnarealet kan ut-nyttes flere ganger.

Generelt omfatter anlegget 1 et antall samleskinner 3 hvis lengde er bestemt av den lengde som vanligvis kan trans-porteres. En typisk lengde av samleskinnen 3 vil være f.eks. 12 meter og kan bestå av to lengder av 6 meter med et epoksy-avstandsstykke (ikke vist) i hver lengde. Endene av samleskinnen 3 kan være forbundet med ytterligere lengder av samleskinne- eller enhver komponent i anlegget' 1. Ekspansjonsfor-bindelser er anordnet i hver 6 meters lengde for å absorbere maksimalt i centimeters ekspansjon. Som nevnt anvendes svovelheksafloridgass ved et trykk på 3,15 kg/cm pfor- å fylle skjermen 11 og lederen i samleskinnen 3 og denne gass kan strømme gjennom hele samleskinnen. Svovelheksafloridgassen ved et trykk på 3,15 kg/cm 2 representerer den største dielektriske gjennom--slagsfasthet ned til -40°C uten å kondensere og eliminerer derved nødvendigheten av oppvarming. Høytrykksgassen derimot krever oppvarming ved lave omgivelsestemperaturer.

Tre bryterenheter 13,14 og 15 er anordnet i et hus 17

som vist på fig. 15 og som omgir de skillbare kontakter 19

og 20. En nærmere beskrivelse av bryterenhetene 13,14 og 15

er å finne i U.S- patentskrift 3.590.189.

Bryterenhetene har stor kapasitet og er vertikalt montert på en bæreramme 25. I bryterenhetene anvendes svovelheksafloridgass 31 for lysbueslukking, isolasjon og betjening. Lav- trykksreservoartankén 27 tjener til å bære den motsatte side. På den ene side av bryterenheten er det anordnet en lavtrykksgassreservoartank 27 som inneholder svovelheksafloridgass 31. Tanken 27 har dobbelt funksjon. Under normal brytning inneholder den svovelheksafloridgass ved et trykk på 0,7 kg/cm p og danner bæreorgan for den ene side av bryterenheten. Det er videre anordnet en avlastningsventil som er innstillet på 10,5 kg/cm 2.

Høytrykksreservoartanken 30 er anordnet under bryterenhetene 13,l4 og 15 og gir gass med tilstrekkelig høyt trykk. Tanken 30 inneholder en oppvarmingsinnretning som. oppvarmer bryterenhetene 13>l4 og 15 ved konveksjon gjennom to rør 32 og 33. Bryterenhetene 13,14 og 15 består av en bryterdel 23 som er anordnet i det ytre hus 17 på en be-tjeningsmekanisme 34 på toppen av bryterenhetene er vist på fig. 15- Bryterdelen 23 er omgitt av svovelheksafloridgass 31 ved et trykk på 17}15 kg/cm 2.

Høytrykksgassen minsker lysbuetiden. Ved brytning beveger brytermekanismen 34 den bevegelige kontakt 19 oppover. Ved bevegelsens begynnelse brytes gassjiktet slik at høy-trykkgass som omgir kontaktene 19 og 20 begynner å strømme gjennom den hule kontaktenhet. Kontaktoverlappingen tillater

bevegelse av kontakten .19 med en tilstrekkelig hastighet og

.•gasstrøm før kontaktene skilles. Når kontaktene skilles trekkes det en lysbue mellom' den faste kontakts 20 fingre og den bevegelige kontakt 19. Gasstrømmen bevirker hurtig en lang lysbue som kjøles og deioniseres av gasstrømmen. Ved slutten av den bevegelige kontakts bevegelse vil blåseventilen 37 (flg. 16) bli lukket og stenge gasstrømmen fra kontaktene

19 og.20 til høytrykksgassatmosfæren. Den samlede brytertid

fra betjeningsspolen energiseres til lysbuen avbrytes er to perioder eller mindre.

Bryterne anvender høytrykksgass med et trykk på 16,8 kg/cm 2for den primære isolering til jord, isolering mellom de adskilte kontakter, trykkdifferans for gasstrømmen til 0,35 kg/cm<2>under lysbueavbrytelsen og som energi for bryter-betjeningen. Svovelheksafloridgass anvendes med et midlere trykk på 3,15 kg/cm 2 for å oppnå størst mulig dielektrisk fast-hét i området umiddelbart innenfor det jordede hus 17. Det er ingen gassirkulasjon mellom dette isolasjonssystem og de andre to trykksystemer.

Da trykk- temperaturkarakteristikken for svovelheksafloridgass kan bevirke kondensering ved 15,4 kg/cm 2 og 9,8°C er det nødvendig å anvende oppvarming av høytrykks-gassen ved temperaturer under 8,9°C. Oppvarmingen skjer ved hjelp av et dobbelt varmeelement (ikke vist) i høy-trykksreservoartanken 30. Varmelementene styres autoamtisk ved hjelp av termostater. Hvis nødvendig kan trykkbrytere i høytrykkssysternet være temperaturkompensert.

Når bryterenhetene betjener svinges gass fra høytrykks-siden til lavtrykkssiden og øker trykket på lavtrykkssiden. Lavtrykksstyrebryteren betjenes ved 0,77 kg/cm<2>og slutter kretsen for startspolen for ere?gisering av kompressormotoren som bevirker pumping av gass fra lavtrykkssiden til høytrykks-siden. Efter at normalt lavt trykk er nådd ved 0,35-kg/cm<2>brytes lavtrykksstyrebryteren og startspolen avenergiseres og kompressoren -stopper.

Som nevnt blir ved brytning av hver.bryterenhet 13, 14 og 15 den øvre bevegelige, kontakt 19 beveget oppover bort fra den nedre stasjonære kontakt 20 som vist på fig. 4 idet det dannes en lysbue mellom den. Hvis ønskelig kan en bevegelig isolasjonskontakt 24 (fig. 14) beveges til brutt og sluttet stilling ved hjelp av en egnet mekanisme.

Fortrinnsvis anvendes en godt isolerende gass som f.eks. svovelheksaflorid i hele anlegget, i den gassisolerte samleskinne 3 og også i bryterenhetene 13>l-4 og 15 som vist på fig- 3.

Opprettstående, vinkelformede flensdeler 4l og 42 er sveiset til oversiden av høytrykksgassreservoartanken 30 og tjener til å bære bæreplater 44 som hver bærer en opprettstående bryterenhet 13,14 og 15.

Som det fremgår av fig. 3 er styreskap 46-49 anordnet langs en side av bryteranlegget for å gi den ønskede gode tilgang til disse.

Disse skap 46-49 inneholder styreutstyr og også plass for kompressor. Som vist på fig. 6 er lavtrykkstanken 34 forsynt med meier 51 hvis høyre ende 51a er bøyet oppover for å kunne gli på et underlag hvis ønskelig.

Fig. 10 viser en modifisert utførelse av anlegget 53

hvor lavtrykksgassreservoartanken 3^ tjener som bæreorgan for den ene side av anlegget 53- En stige 56 og rekkverk 57 muliggjør at vedlikeholdspersonell 60 (fig. 3) kan gå opp på en øvre plattform 63 som er anordnet over skapene 46-49 og foreta målinger hvis ønskelig.

Som\adet fremgår av fig. 11, 12 og 13 er det anordnet

en horisontal leddmekanisme 65 for samtidig, betjening av styreventilene 66 (fig. 15) i hver av høyspenningsbetjenings-mekanismene 34 som er anordnet i en øvre kappedel av bryterenhetene og betegnet med 67 på fig. 15- Betjeningen av styreventilene 66 vil gi en høytrykksgasstrøm til undersiden av betjeningsstempelet (ikke vist) som igjen beveger den bevegelige kontakt 19 oppover til brutt stilling. •

Foreliggende oppfinnelse angår særlig en forenklet anordning for montering av et høyspenningsgasskompresjons-bryteranlegg. Hensikten er å kombinere funksjonen av bryter-komponentene for å spare plass. Åv særlig viktighet er det at lavtrykksgassreservoartanken 34 er anvendt som et bæreorgan for bryteranlegget. Likeledes er høytrykksgassreservoar-tanken 33 også anvendt på sådan måte at dens bærebraketter 41,42 (fig. 4) danner et vesentlig bæreorgan for bryteranlegget. Anvendelsen av komponentene på en sådan måte eliminerer en kostbar og komplisert bæreramme av I-bjeiker som ellers anvendes for dette formål samtidig soiml.dét oppnås en vesentlig lettels ved vedlikeholdet.

Claims (8)

1. Flerfaset gasskompresjonsbryteranlegg, omfattende et antall opprettstående bryterenheter, karakterisert ved at bryterenhetene bæres av en ramme, og at en langstrakt lavtrykksgassreservoartank.tjener som hovedsakelig bæreorgan for anlegget.

2. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at en ekstra høytrykksgassreservoartank er festet på høytrykksgassreservoartanken, og at en eller flere bæreplater er festet på flensdeler og tjener til opprettstående bæring av en eller flere bryterenheter.

3. Anlegg ifølge krav 2, karakterisert ved at to gassreservoartanker tilsammen tjener som nedre bæreorgan for anlegget.

4. Anlegg ifølge krav 3, karakterisert ved et antall skap for kompressor og styreorganer, an-bragt langs én side av anlegget over den langstrakte lavtrykksgassreservoartanken, og en plattform er anordnet over skapet for serviceformål ved bryterenhetene.

5. Anlegg ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at meier er anordnet under hver gassreser-voartank, at flenser er festet på oversiden av den ene tank, og at et antall opprettstående bryterenheter er bæreplater som er festet på disse flenser.

6. Anlegg ifølge krav 5, karakterisert ved at serviceplattformen er anordnet over styreskapene, og at en stige fører til den ene ende av plattformen.

7. Anlegg ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at rør strekker seg oppover fra høytrykks-gassreservoartanken og leder oppvarmet gass opp og inn i bryterenheten., og gassreturrør som lederf.kald gass ned i høytrykksgassreservoarkammeret, at ytterligere rør leder lavtrykksgass fra bryterenhetene til lavtrykksgassreservoartanken, og at kompressorutstyr for komprimering av lavtrykksgass til et høytrykksnivå og bringe den inn i høy-trykksgassreservoartanken.

8. Anlegg ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at en betjeningsleddkonstruksjon strekker seg langs anleggets lengderetning under bryterenhetene for å tilveiebringe samtidig betjening av disse.