CZ20031100A3 - Vysokonapěťová hybridní stanice s protilehlými přípojnými vedeními naproti sobě a zapouzdřené přerušovací a spínací moduly pro ni - Google Patents

Description

Předmětem předloženého vynálezu je vysokonapěťová rozvodná stanice, která je hybridní, tj . která obsahuje sběrnice a přípojná vedení využívající technologii izolace vzduchem, jakož i zapouzdřené přerušovací a spínací moduly, které obsahují přerušovací a rozpojovací zařízení v kovovém plášti a slouží k propojování sběrnic a přípojných vedení.

Dosavadní stav techniky

Úvodem by bylo vhodné přiblížit pojem vysokonapěťová hybridní stanice, neboť je poměrně nový. Zkratkou AIS (Air Insulated System - systém izolovaný vzduchem) je označována technologie izolace vzduchem a zkratkou GIS (Gas Insulated System - systém izolovaný plynem) technologie v kovovém plášti. Hlavním požadovaným cílem je omezení prostoru na zemi, který zaujímají stanice podle dosavadního stavu techniky (tj. stanice, které jsou zcela AIS), při současném zachování jak výhod technologie AIS, které se týkají nákladů

1fifl5960a

- 2 Φ Φ · · a snadné výměny komponent, tak i výhod technologie GIS, pokud jde o rozměry a chování vůči znečištění. Hybridní stanice mohou být zřízeny jako nově postavená zařízení, ale také jako rozšíření stanice podle dosavadního stavu techniky, která má k dispozici pouze omezený prostor pro rozšíření.

Na obr. 1, la a 2 je znázorněna stanice podle dosavadního stavu techniky se dvěma sadami sběrnic a protilehlými přípojnými vedeními. Tento typ stanice zaujímá poměrně velký prostor, jednak ve směru polí přípojných vedení (tj . do délky) a jednak ve směru sběrnic (tj. do šířky), protože přípojná vedení musí ležet proti sobě v polích, která jsou vůči sobě posunutá. Spínací zařízení patřící k jednomu přípojnému vedení musí být umístěna pod oběma sadami sběrnic.

Aby se omezila zejména délka stanic podle dosavadního stavu techniky, byly vyvinuty vysokonapěťové hybridní stanice, například takové, jaké jsou schematicky znázorněny na obr. 3 a 6. Tyto stanice využívají zapouzdřené přerušovací a spínací moduly, které slouží k propojování sběrnic a přípojných vedení. Takovéto zapouzdřené moduly jsou známy zejména z přihlášky PCT WO 00/24100, ve které jsou na výkresech 1 a 2 znázorněny jednofázové moduly pro jednu a dvě sady sběrnic. V této technologii je každé přípojné vedení spojeno se svým vlastním modulem, přičemž každý modul slouží k připojení jedné nebo dvou sad sběrnic k jednomu přípojnému vedení. Dvě protilehlá přípojná vedení tedy využívají dva moduly a pokud stanice obsahuje více než jednu sadu sběrnic, jsou nutně umístěna ve dvou vůči sobě posunutých polích. Ve srovnání se stanicí podle dosavadního stavu techniky umožňuje tento typ hybridní stanice omezení

1fi RRQRAa

3*··· · · W · 1 φ

Β ····· » · · * · · · « • · · · * * ·*«· ·· · ·· * · · Μ délky přípojných vedení, a tedy délky stanice, ale neumožňuje podstatné navýšení počtu polí, která mohou být umístěna v daném prostoru. Tato technologie také neumožňuje přímé propojení dvou protilehlých přípojných vedení v případě, že modul musí být odpojen od sady sběrnic v důsledku její poruchy.

Podstata vynálezu

Přihlašovatel navrhl nový typ zapouzdřeného modulu pro provedení hybridních stanic s protilehlými přípojnými vedeními naproti sobě, která ve srovnání se stávajícími stanicemi umožňuje snížení výrobních nákladů i podstatné navýšení počtu polí, která mohou být umístěna v daném prostoru. Hybridní stanice podle vynálezu dále umožňuje, pokud je to nutné, provést elektrické spojení mezi dvěma protilehlými přípojnými vedeními.

K tomuto účelu vynález navrhuje vysokonapěťovou vícefázovou rozvodnou stanici zvanou „hybridní s jednou nebo dvěma sadami sběrnic včetně alespoň jedné sady sběrnic izolované vzduchem, která obsahuje přípojná vedení pro vzduchem izolovaná vedení uspořádaná ve v podstatě rovnoběžných polích na obou stranách sady nebo sad sběrnic, a která zahrnuje zapouzdřené přerušovací a spínací moduly, tvořené vždy kovovým opláštěním, které pro každou elektrickou fázi procházející modulem obsahuje přerušovací a rozpojovací systémy připojené k fázovému vodiči v izolačním plynu, přičemž na obou koncích modulu je uspořádán koncový rozpojovací systém, vyznačující se tím, že přípojná vedeni jsou protilehlá vždy po dvou naproti sobě, a tím, že dvě protilehlá přípojná vedení jsou pro každou elektrickou fázi

85960a * ♦ · • ···· • ft elektricky propojena prostřednictvím jediného modulu když jsou přerušovací systémy a koncové rozpojovací systémy zmíněného modulu sepnuté, přičemž zmíněné koncové rozpojovací systémy jsou připojeny vždy k příslušnému přípojnému vedení.

V jednom provedení podle vynálezu jsou dvě protilehlá přípojná vedení elektricky propojena prostřednictvím jediného vícefázového modulu. Například v třífázové stanici jsou dvě protilehlá přípojná vedení propojena jedním třífázovým modulem, kterým procházejí tři fázové vodiče obsažené v kovovém plášti zmíněného modulu a na každém konci modulu připojené vždy k nadzemní průchodce.

V jiném provedení podle vynálezu jsou dvě protilehlá přípojná vedení stanice, kterou prochází n elektrických fází, propojena prostřednictvím n jednofázových modulů. Například v třífázové stanici jsou dvě protilehlá přípojná vedení propojena třemi jednofázovými moduly, přičemž každým z nich prochází jediný fázový vodič připojený na každém konci k nadzemní průchodce.

Ve výhodném provedení podle vynálezu tvoří první a druhé přípojné vedení stanice pole, která leží v jedné přímce a jsou kolmá na sadu sběrnic. Ve stanici s alespoň dvěma sadami sběrnic jsou tyto sady sběrnic v podstatě rovnoběžné a kolmé na pole.

V dalším provedení podle vynálezu je koncový rozpojovací systém v opláštění modulu pro každou elektrickou fázi tvořen vždy koncovým rozpojovačem, který ústí na nadzemní průchodce elektricky připojené k přípojnému vedení stanice, přičemž zmíněné koncové rozpojovače jsou uspořádány

85960a ’ 5 • · · * • 4·♦· · · v sérii se dvěma přerušovacími systémy tvořenými dvěma přerušovači, které jsou uspořádány na obou stranách jednoho nebo dvou vstupních rozpojovačů, s nichž alespoň jeden ústí na nadzemní průchodce elektricky připojené k příslušné sběrnici sady sběrnic. Provedení s jedním vstupním rozpojovaném je zejména určeno k instalování modulu do stanice s jednou sadou sběrnic, ve které se vstupní rozpojovač obecně nazývá rozpojovač sady sběrnic.

V dalším provedení podle vynálezu obsahuje stanice dvě sady sběrnic a přerušovací a spínací modul obsahuje dva vstupní rozpojovače, které jsou spolu přímo propojeny fázovým vodičem. Dva vstupní rozpojovače se obecně nazývají spínací rozpojovače.

V dalším provedení podle vynálezu obsahuje stanice dvě sady sběrnic a přerušovací a spínací modul obsahuje dva vstupní rozpojovače, které jsou spolu propojeny prostřednictvím oddělovacího rozpojovače v sérii s fázovým vodičem.

Předmětem vynálezu je rovněž přerušovací a spínací modul tvořený kovovým opláštěním obsahujícím izolační plyn a pro každou elektrickou fázi: první přerušovač připojený k fázovému vodiči procházejícímu přes zmíněný modul, přičemž každý ze dvou konců zmíněného modulu obsahuje, pro každou fázi, koncový rozpojovač připojený k nadzemní průchodce a vstupní rozpojovač, uspořádaný mezí přerušovačem a koncovým rozpojovačem, vyznačující se tím, že opláštění obsahuje druhý přerušovač uspořádaný v sérii s prvním přerušovačem tak, že vstupní rozpojovač se nachází mezi prvním a druhým přerušovačem. Tento typ modulu podle vynálezu je zejména určen pro hybridní stanice s jednou sadou sběrnic nebo pro

85960a • · • · • · » · · v · · · ·« · · ·· «· hybridní stanice ve tvaru „H. Vstupní rozpojovač modulu podle vynálezu se obecně nazývá rozpojovač sady sběrnic. Ve většině aplikací ústí na nadzemní průchodce, ale je také možné nechat jej vyústit na kabelové skříni umístěné v pouzdru nebo na zapouzdřeném vedení, aniž by přitom došlo k odchýlení od podstaty vynálezu.

V dalším provedení podle vynálezu obsahuje opláštění modulu pro každou elektrickou fázi druhý vstupní rozpojovač uspořádaný mezi prvním a druhým přerušovačem. Toto provedení je zejména určeno k instalování modulu do stanice se dvěma sadami sběrnic, ve které se dva vstupní rozpojovače obecně nazývají spínací rozpojovače. V prvním provedení modulu jsou dva vstupní rozpojovače spolu přímo propojeny fázovým vodičem. Ve druhém provedení jsou dva vstupní rozpojovače propojeny oddělovacím rozpojovačem v sérii s fázovým vodičem, aby bylo možné od sebe izolovat dvě symetrické poloviny modulu. Dvě sady sběrnic stanice podle vynálezu mohou být zcela izolovány vzduchem (AIS), nebo mohou být kombinované AIS/GIS, kdy první sada sběrnic je izolována vzduchem a druhá je v kovovém plášti.

V jiném provedení modulu pro hybridní stanici podle vynálezu, zejména modulu určeného pro stanici typu „jeden přerušovač a půl, jsou dvě přípojná vedení a dvě sady sběrnic propojeny modulem obsahujícím tři přerušovače v sérii, přičemž jeden přerušovač je uspořádán mezi dvěma vstupními rozpojovači, které jsou používány jako výstupní rozpojovače směrem k přípojným vedením pro vedení. Jiné stanice typu „jeden přerušovač a půl mohou být provedeny tak, že se spojí modul se dvěma přerušovači podle vynálezu s modulem s jedním přerušovačem podle dosavadního stavu techniky.

85960a

4 • 4 · 4 4 4 4 * 4 4444 4 · 4 4

4 4 4 4 * 44 4 44 44

Volitelně může být alespoň jeden přerušovací nebo rozpojovací systém modulu podle vynálezu uspořádán v samostatném oddělení v opláštění modulu, přičemž toto oddělení je těsnícím způsobem izolováno od sousedních oddělení.

Volitelně může modul podle vynálezu obsahovat alespoň jeden proudový transformátor uspořádaný mezi koncovým rozpojovačem a nadzemní průchodkou a/nebo mezi vstupním rozpojovačem a přerušovačem.

Přehled obrázků na výkresech

Znaky a výhody vynálezu budou blíže vysvětleny v následujícím popisu konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 stanici podle dosavadního stavu techniky se dvěma sadami sběrnic a protilehlými přípojnými vedeními, obr. la schéma principu posunutí přípojných vedení stanice podle dosavadního stavu techniky, jaká je znázorněna na obr. 1, obr. 2 perspektivní pohled na stanici podle dosavadního stavu techniky, jaká je znázorněna na obr. 1, obr. 3 perspektivní pohled na hybridní stanici podle dosavadního stavu techniky se dvěma sadami

85960a * · ** sběrnic, ve které jsou protilehlá přípojná vedení v polích, která jsou vůči sobě posunuta,

9 9 9 · * » * · 999· 9 · * · · * 9 · »

9 99 4 obr. 3a schematický diagram elektrického obvodu pro stanici, jaká je znázorněna na obr. 3, obr. 4 perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu se dvěma sadami sběrnic a třífázovou verzí modulu, obr. 4a schematický diagram elektrického obvodu pro stanici, jaká je znázorněna na obr. 4,

obr. 5	částečný	pohled	na	j iné	provedení modulu	pro
	hybridní	stanici	se	dvěma	sadami sběrnic,	jaké
	je znázorněna na	obr.	4,

obr. 5a schematický diagram elektrického obvodu pro stanici používající modul, jaký je znázorněn na obr. 5, obr. 5b perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu se dvěma sadami sběrnic, která je ekvivalentní stanici znázorněné na obr. 4, ovšem se třemi jednotlivými jednofázovými moduly, obr. 6 perspektivní pohled na hybridní stanici podle dosavadního stavu sběrnic, ve které techniky s jednou sadou jsou protilehlá přípojná vedení v polích, která jsou vůči sobě posunuta, obr. 6a schematický diagram elektrického obvodu pro stanici, jaká je znázorněna na obr. 6,

85960a *44· 4 4 4 4*4 • 4 4444 *444 444 · *4 · 4 4 φ · * · 4

4 44 · 44 44 obr. 6b perspektivní pohled na hybridní stanici podle dosavadního stavu techniky s jedou sadou sběrnic, která je ekvivalentní stanici znázorněné na obr. 6, ovšem se třemi jednotlivými jednofázovými moduly, obr. 7 perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu s jednou sadou sběrnic, obr. 7a schematický diagram elektrického obvodu pro stanici, jaká je znázorněna na obr. 7, obr. 8 perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu pro tzv. uspořádání ve tvaru „H, obr. 8a schematický diagram elektrického obvodu pro stanici ve tvaru „H podle vynálezu, obr. 9 perspektivní pohled na hybridní stanici podle dosavadního stavu techniky v uspořádání zvaném „jeden přerušovač a půl, obr. 10 perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu v uspořádání zvaném „jeden přerušovač a půl, obr. 10a schematický diagram elektrického obvodu pro hybridní stanici typu „jeden přerušovač a půl podle vynálezu,

85960a • 4 • 4 t 4 * 4 4 • 4 444· 4 4 4 4

4 4 4 4 «

4 44 4 • · 4 4 ·· obr. 11 perspektivní pohled na jiné provedení modulu pro hybridní stanici typu „jeden přerušovač a půl, jaká je znázorněna na obr. 10, obr. 12 perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu v uspořádání typu „jeden přerušovač a půl, která využívá modul podle vynálezu ve spojení s klasickým modulem, obr. 13 perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu, která má dvě sady sběrnic: AIS a GIS, obr. 14 jednu elektrickou fázi jiného provedení modulu podle vynálezu pro stanici se dvěma sadami sběrnic, ve které jsou spínací rozpojovače uspořádány paralelně.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna stanice podle dosavadního stavu techniky s technologií izolace vzduchem (AIS), která je vybavena dvěma sadami IQ sběrnic a dvěma spínacími rozpoj ovaci 18 pro každou elektrickou fázi v poli 11 nebo 12, přičemž každý spínací rozpojovač může spojovat jednu fázi přípojného vedení A nebo B se stejnou fázi sady 10 sběrnic, která prochází sběrnicí 9. Přípojné vedení obsahuje, zpravidla v sérii, zařízení AIS jako například přerušovač 15, proudový transformátor 16 a rozpojovač 17 uzemnění vedení. Spínací rozpojovače 18 téhož přípojného vedení musí být uspořádány pod oběma sadami 10 sběrnic, jak je znázorněno rovněž na obr. 2. Na zemi zaujímají prostor, který přibližně odpovídá délce dvou sad sběrnic. Z toho

85960a

9

9 9 9

9 999«

9 9 9

9 >9 · «

9 9 9 9 · 9

9 99 * 99 99 vyplývá, že dvě protilehlá přípojná vedení A nebo B se nemohou nacházet naproti sobě, a tedy že pole 11 a 12, která zaujímají, musí být vůči sobě posunuta směrem do šířky, tj. ve směru sad sběrnic. Přípojné vedení A nebo B vede k elektrickému vedení 21 nebo 22 v prodloužení svého pole 11 nebo 12, a tato elektrická vedení jsou obecně nesena sloupy 23 a 24, které sahají do větší výšky než přípojná vedení.

Obr. la představuje schéma posunutí polí 11 a 12 pro přípojná vedení A, B, C, D směrem do šířky.

Obr. 2 je perspektivní pohled na stanici podle dosavadního stavu techniky a umožňuje lépe porozumět tomu, jak jsou pole 11 a 12 vůči sobě posunuta směrem do šířky.

Obr. 3 je schematický perspektivní pohled na hybridní stanici podle dosavadního stavu techniky se dvěma sadami sběrnic, ve které je každé z přípojných vedení A a B spojeno se svým vlastním modulem 7A. Tyto moduly 7A jsou známy zejména z přihlášky PCT WO 00/24100 a na výkrese je znázorněna jejich třífázová verze, kdy v jednom kovovém plášti 8. modulu jsou obsaženy tři fázové vodiče 6. Pro jednoduchost je na výkrese znázorněn pouze jeden vodič 6. Plášť 8. obsahuje pro každou fázi jeden přerušovací systém neboli přerušovač 3 a tři rozpojovací systémy neboli rozpojované 4, které ústí na nadzemní průchodce 5. První rozpojován, zvaný rozpojovač vedení, je připojen k elektrickému vedení 21 nebo 22 přípojného vedení A nebo B. Zbývající dva rozpojovače, zvané spínací rozpojované, jsou připojeny ke sběrnicím 9 dvou sad 10 sběrnic.

Každý modul slouží k připojení jedné nebo druhé sady 10 sběrnic k přípojnému vedení. Dvě protilehlá přípojná vedení,

35960a

Λ « * to * · · · to to < to «··· «to · · to to to · >

·· toto * například A a B nebo C a D tedy využívají dva moduly nutně umístěné ve dvou polích 11 a 12, která jsou vůči sobě posunuta směrem do šířky. Toto uspořádání se dvěma moduly na dvě protilehlá přípojná vedení umožňuje zejména pokračovat v napájení přípojného vedení i tehdy, když je modul patřící k protilehlému přípojnému vedení mimo provoz. Neumožňuje však přímé propojení dvou protilehlých přípojných vedení v případě, že by modul musel být odpojen od sady sběrnic v důsledku její poruchy.

Obr. 3a je schematický diagram elektrického obvodu pro hybridní stanici znázorněnou na obr. 3. Přípojná vedení B a D jsou zde určena k napájení silových transformátorů na vedení 22. Zatímco rozpojovače vedení jsou sepnuty a nejsou znázorněny, spínací rozpojovače jsou znázorněny mezi dvěma sadami 10 sběrnic. Lze vidět, že dvě protilehlá přípojná vedení, například A a B nebo C a D, nemohou být spolu přímo propojena. Jsou-li však spínací rozpojovače sepnuté, je možné napájet jednu nebo druhou sadu 10 sběrnic živým přípojným vedením A nebo C, přičemž přípojná vedení B nebo D jsou napájena z druhé strany sady sběrnic. Je zřejmé, že toto nepřímé spojení protilehlých přípojných vedení nemůže být provedeno, pokud jsou sady sběrnic indisponibilní.

Obr. 4 je perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu se dvěma sadami sběrnic a jedním třífázovým modulem T, který propojuje dvě protilehlá přípojná vedení, například A a B nebo C a D. Dvě protilehlá přípojná vedení tvoří pole 11 a 12, která leží v jedné přímce a jsou v podstatě kolmá na dvě sady 10 sběrnic. Pole po sobě jdoucích protilehlých přípojných vedení jsou v podstatě rovnoběžná a leží naproti sobě, a zaujímají tedy směrem do šířky prostor, který je menší přibližně o polovinu vzhledem k prostoru, jaký

85960a • * · · · v » » ♦ • ····· »··· * · t t • * · · · · · · ♦ · • « · · · · · · Φ vyžaduje stejný počet přípojných vedení v hybridní stanici podle dosavadního stavu techniky znázorněné na obr. 3. Stejně jako ve stanici AIS podle dosavadního stavu techniky nebo v hybridní stanici podle dosavadního stavu techniky, je i zde přípojné vedení A nebo B připojeno k elektrickému vedení 21 nebo 22 v prodloužení svého pole 11 nebo 12 a vedení 21 a 22 jsou obecně nesena sloupy 23 a 24, které sahají do větší výšky než přípojná vedení. Jelikož přípojná vedení A a B leží naproti sobě, má hybridní stanice podle vynálezu vedení 21 a 22, která leží v jedné přímce.

Znázorněný modul 1. obsahuje tři fázové vodiče 6 umístěné v kovovém plášti 2. Pro jednoduchost je znázorněn pouze jeden vodič 6, stejně jako na obr. 3. Modul pro hybridní stanici podle vynálezu je stejně jako moduly pro klasické hybridní stanice tvořen v první řadě obecně trubicovým kovovým pláštěm, který na obou svých koncích 13 a 14 obsahuje vždy koncový rozpojovač 4A nebo 4B vedoucí k příslušné nadzemní průchodce 5A nebo 5B jakož i k elektrickým fázím, které procházejí přes modul.

Znakem vynálezu je, že všechny nadzemní průchodky 5A nebo 5B každého z konců modulu jsou připojeny k vedení 21 nebo 22 protilehlých přípojných vedení, například A a B, například prostřednictvím kabelů.

Ve stanici se dvěma sadami sběrnic, která je znázorněna na obr. 4, obsahuje modul 1 na každou fázi dva přerušovače 3A a 3B sériově spojené fázovým vodičem 6, a dva vstupní rozpojovače 4M zvané též spínací rozpojovače. Tyto dva spínací rozpojovače 4M totiž umožňují přepojovat zatížení jedné a/nebo druhé sady sběrnic na jedno a/nebo druhé z protilehlých přípojných vedení a naopak. Každý spínací ιλ aRQfino • « • · • A«··* * · A A • A A · A a ••A AA · rozpojovač je napojen na odbočku fázového vodiče 6 umístěnou mezi dvěma přerušovači 3A a 3B a nadzemní průchodkou 5M je připojen k sadě 10 sběrnic.

Schéma stanice se dvěma sadami sběrnic je ve srovnání se schématem s jednou sadou sběrnic výhodnější, co se týče dostupnosti dodávky. V případě, že jednu sadu sběrnic nelze použít, je totiž spínací rozpojovač 4M připojený k této sadě sběrnic otevřen, zatímco jeho soused připojený k disponibilní sadě sběrnic je sepnut. Jedno a/nebo druhé z protilehlých přípojných vedení může být tedy zásobováno disponibilní sadou sběrnic.

Ve výhodném provedení vynálezu se každý spínací rozpojovač nachází v oddělení, které je těsnícím způsobem izolováno od ostatních oddělení v opláštění modulu, a dva sousední spínací rozpojovače 4M jsou od sebe odděleny těsnící přepážkou tvořenou, jak je běžné, kuželem z elektricky izolačního materiálu. Toto provedení je výhodné proto, že v případě poruchy v oddělení spínacího rozpojovače připojeného k jedné sadě sběrnic udržuje druhou sadu sběrnic disponibilní. Umístění spínacích rozpojovačů do samostatných oddělení totiž umožňuje, že se porucha na rozpojovači v prvním oddělení nerozšíří až ke druhému rozpojovači umístěnému v sousedním druhém oddělení, které je od prvního izolováno. Otevřený spínací rozpojovač umístěný v nepoškozeném oddělení tedy zůstává pod napětím, a sada sběrnic připojená k tomuto druhému oddělení může být udržena žívá, aniž by bylo nutné odpojit kabely, které jí spojují s modulem. Mimo provoz tak bude pouze sada sběrnic připojená k prvnímu poškozenému oddělení.

Dále v případě, že jsou obě sady sběrnic nefunkční,

85960a « >

• · • · ··*· * · * » • · · · φ « ·

Φ· β ·· · ·· «» může být přípojné vedení v hybridní stanici podle vynálezu pracující v poškozeném módu napájeno vedením protilehlého přípojného vedení. Modul podle vynálezu totiž umožňuje provést elektrické spojení mezi dvěma protilehlými přípojnými vedeními tak, že se zavřou dva přerušovače 3A a 3B i dva koncové rozpojovače 4A a 4B zmíněného modulu.

Obr. 4a je schematický diagram elektrického obvodu pro stanici znázorněnou na obr. 4. Stejně jako na obr. 3a se předpokládá, že rozpojovače vedení jsou sepnuty, a znázorněny jsou pouze spínací rozpojovače. Je jasně vidět, že když jsou přerušovače i rozpojovače vedení modulu sepnuty, mohou být dvě protilehlá vedení přímo propojena fáze na fázi fázovými vodiči modulu. Ve srovnání s obr. 3a je zřejmé, že protilehlá přípojná vedení zaujímají zhruba o polovinu menší prostor.

Na obr. 5 je schematicky znázorněno jiné provedení modulu 1 z obr. 4, kde oddělovací rozpojovač 4S v sérii s fázovým vodičem 6 spojuje, pro každou elektrickou fázi, dva spínací rozpojovače 4M, Otevření oddělovacího rozpojovače 4S umožní přepojení všech přípojných vedení na sadu sběrnic ze stejné strany, nezávisle na protilehlém přípojném vedení. Ostatně za podmínky, že je zřízeno provizorní nebo stálé uzemňovací zařízení, které na výkrese není znázorněno, může být na polovině modulu, například na úrovni přerušovače 3B nebo rozpojovače 4B, prováděna údržba, přičemž druhá polovina modulu (přerušovač 3A a rozpojovač 4A) zůstává v provozu. Spínací rozpojovače mohou být s výhodou umístěny v samostatných odděleních, aby bylo v případě poruchy v jednom oddělení možné z tohoto oddělení vyprázdnit dielektrický plyn a přitom udržet oddělovací rozpojovač v jeho izolovaném oddělení otevřený, aniž by tím

85960a • · • · « · *»a* · * · * aaa a · a · • a · aa· aa*· byl ovlivněn provoz zařízení umístěných v nepoškozené polovině modulu.

Provedení s oddělovacím rozpojovačem je tedy výhodné proto, že poskytuje lepší provozní flexibilitu. Je však třeba poznamenat, že provozní flexibilita není na rozdíl od klasické stanice znázorněné na obr. 3 úplná, protože všechna přípojná vedení nemohou být přepojena nezávisle na sadu sběrnic na opačné straně.

Obr. 5a je schematický diagram elektrického obvodu pro stanici znázorněnou na obr. 4, která má ovšem v modulu .1 začleněný oddělovací rozpojovač pro každou fázi, jak je znázorněno na obr. 5. Když jsou oddělovací rozpojovače otevřeny, funguje stanice jako dvě nezávislé symetrické stanice.

Obr. 5b je perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu se dvěma sadami sběrnic a třemi jednotlivými jednofázovými moduly 1, které propojují dvě protilehlá přípojná vedení A a B nebo C a D. Tato stanice je funkčně ekvivalentní stanici znázorněné na obr. 4 a zároveň poskytuje výhody, pokud jde o izolaci poruchy a údržbu. Kvůli objemu každého jednotlivého modulu však může být její velikost do šířky o něco větší než u třífázového modulu.

Obr. 6 je perspektivní pohled na hybridní stanici podle dosavadního stavu techniky s jednou sadou sběrnic, ve které leží přípojná vedení A a B proti sobě v polích 11 a 12, která jsou vůči sobě mírně posunuta. Tato stanice využívá na jedno přípojné vedení jeden třífázový modul, který na každou fázi obsahuje přerušovač 3 připojený na každém konci modulu k rozpojovači 4. Moduly protilehlých přípojných vedení jsou

85960a • ····· · · « « ··· · • « · ··· · · · « ·* · ·· · »· ·· zde uspořádány v polích, která jsou vůči sobě posunuta, ale je možné je umístit i naproti sobě, stejně jako je tomu na obr. 6b.

Obr. 6a je schematický diagram elektrického obvodu pro stanici s jednou sadou sběrnic znázorněnou na obr. 6, ve které jsou protilehlá přípojná vedení A a B vůči sobě posunuta. U klasických hybridních stanic s jednou sadou sběrnic je ovšem možné uspořádat moduly protilehlých přípojných vedení naproti sobě.

Obr. 6b je perspektivní pohled na klasickou hybridní stanici s jednou sadou sběrnic, která je ekvivalentní stanici znázorněné na obr. 6, ovšem se třemi jednotlivými jednofázovými moduly. Moduly protilehlých přípojných vedení jsou zde uspořádány naproti sobě, přičemž rozpojovače sady sběrnic dvou protilehlých modulů jsou přiděleny k téže fázi a prostřednictvím kabelů spojeny se sběrnicí 9, kterou tato fáze prochází. Kabely jsou ke sběrnici připojeny v tomtéž bodě 25 připojení. Tento druh stanice neumožňuje přímé propojení dvou přípojných vedení v případě, že je sada sběrnic indisponibilní. Je sice možné odpojit kabely připojené v bodě 25 připojení a provést přímé spojení mezí protilehlými rozpojovači sady sběrnic, to však představuje choulostivý zásah.

Obr. 7 je perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu s jednou sadou sběrnic, ve které jsou protilehlá přípojná vedení A a B propojena prostřednictvím jednoho modulu 1, zde v třífázovém provedení, a tvoří pole 11 a 12, která leží v jedné přímce. Modul 1 obsahuje, stejně jako ve stanici se dvěma sadami sběrnic, na každou fázi dva přerušovače 3A a 3B v sérii uspořádané mezi dvěma koncovými

85980a • «««· φ ♦ t · · » · * · · · · « · · · « ·· i *· · ·· « rozpojovací 4A a 4B připojenými vždy k jednomu přípojnému vedení A nebo B. Jelikož je zde pouze jedna sada sběrnic, obsahuje modul _1 na jednu fázi pouze jeden vstupní rozpojovač 4M nazývaný též rozpojovač sady sběrnic, který připojuje sadu 10 sběrnic k fázovému vodiči 6 v místě mezi dvěma přerušovači. Když je rozpojovač 4M sady sběrnic otevřený, je možné přímo spojit dvě protilehlá přípojná vedení v případě, že je sada sběrnic indisponibilní. Schematický diagram elektrického obvodu pro tuto stanici je znázorněn na obr. 7a,

Obr. 8 je perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu pro tzv. uspořádání ve tvaru „H. Klasické schéma elektrického obvodu pro tuto stanici je znázorněno na obr. 8a. Moduly 1 používané v této stanici ve tvaru „H, jsou, stejně jako uspořádání protilehlých přípojných vedení A a B nebo C a D, podobné jako v hybridní stanici podle vynálezu s jednou sadou sběrnic. Vstupní rozpoj ovace 4M neboli rozpojovače sady sběrnic dvou modulů vedle sebe jsou spojeny prostřednictvím kabelů sady 20 sběrnic, které mohou být manuálně odpojeny od nadzemních průchodek 5M, které je nesou. Když jsou všechny kabely sady 20 sběrnic připojeny, jak je na výkrese znázorněno tečkovanými čarami, elektrické spojení je ekvivalentní elektrickému spojení při jedné sadě sběrnic. Uspořádání ve tvaru „H vede především znovu k úvaze o dvou párech protilehlých přípojných vedení ve stanici. Každý pár je zde prostřednictvím modulu 1_ spojen s kabely sady 20 sběrnic spojenými mezi vstupními rozpojovači 4M dvou modulů. Uvažovaný celek tak představuje uspořádání ve tvaru „H, jak může být vidět na obr. 8a.

Vedení LI nebo L2 stanice ve tvaru „H je známým způsobem stále spojeno se silovým transformátorem TI nebo

4C GKOKt-* •···· · · • * • 6 *

T2. Vstupní rozpoj ovace 4M jsou za normálního provozu otevřené. Pokud dojde k poruše například na vedení LI, přerušovač 3A a koncový rozpojovač 4A modulu připojeného na LI jsou otevřené, aby izolovaly části vedení směrem proti proudu i po proudu. Přerušovač 3B a rozpojovač 4B jsou sepnuté po proudu a vstupní rozpojovače 4M jsou také sepnuté, takže transformátor TI začne být napájen vedením L2 zároveň s transformátorem T2. Pro stanice ve tvaru „H jsou známy i jiné provozní módy, které zde nejsou podrobně popsány. Je zřejmé, že vynález se nevztahuje k samotnému uspořádání ve tvaru „H jako takovému, ale k hybridní stanici ve tvaru „H, která využívá určitý konkrétní modul 1.

Na obr. 9 je perspektivní pohled na hybridní stanici podle dosavadního stavu techniky v uspořádání zvaném „jeden přerušovač a půl. Dvě přípojná vedení pro vedení LI a L2 a dvě sady 10 sběrnic jsou propojeny prostřednictvím tří známých zapouzdřených modulů 7B uspořádaných v jedné přímce a elektricky zapojených v sérii. Každý modul 7B je tvořen přerušovačem 2 umístěným v kovovém opláštění obsahujícím na každém konci a pro každou elektrickou fázi jeden rozpojovač 4 připojený k nadzemní průchodce. Dva sousední moduly jsou zapojeny v sérii prostřednictvím kabelů spojujících jejich nadzemní průchodky a jsou také spojeny s přípojným vedením pro vedení LI nebo L2. Provoz stanice typu „jeden přerušovače a půl je následující:

Za normálních podmínek jsou všechny přerušovače sepnuté.

V případě poruchy na jedné sadě sběrnic může být tato sada sběrnic izolována, aniž by bylo nutné přerušit napájení

1A AAQfifla

4 • · * · · 4 4 4 4 4444 «4 «4 · 4 444 444· ·· · 44 4 «4 44 přípojných vedení pro vedení, které je zajišťováno nepoškozenou sadou sběrnic, přičemž proud prochází dvěma ze tří rozpojovačů.

Na obr. 10 je perspektivní pohled na hybridní stanici podle vynálezu s architekturou „jeden přerušovač a pul, která využívá jediný přerušovací a spínací modul I. spojující jednu sadu 10 sběrnic se dvěma přípojnými vedeními pro vedení LI a L2. Modul 1 obsahuje pro každou elektrickou fázi tři přerušovače 3A, 3B a 3C zapojené v sérii prostřednictvím fázového vodiče 6. Vždy mezi dvěma sousedními přerušovači jsou umístěny celkem dva vstupní rozpoj ovace 4M, které jsou v tomto uspořádání „jeden přerušovač a půl používány jako výstupní rozpojovače vedoucí směrem k přípojným vedením pro vedení LI a L2.

Na obr. 10a je znázorněno schéma elektrického obvodu pro hybridní stanici typu „jeden přerušovač a půl znázorněnou na obr. 10.

Na obr. 11 je znázorněn modul 1 z obr. 10 spojený pro každou elektrickou fázi s rozpojovací 4S v sérii s fázovým vodičem 6 tak, aby bylo otevřením jednoho nebo dvou rozpojovačů 4S možné izolovat každý z přerušovačů 3A, 3B nebo 3C od jeho sousedů.

Hybridní stanici podle vynálezu s architekturou „jeden přerušovač a půl lze také provést s využitím modulu _1 podle vynálezu se dvěma přerušovači, který je spojen s modulem 7B podle dosavadního stavu techniky s jedním přerušovačem. Modulem 1 je modul takového typu, jaký byl použit v hybridní stanici podle vynálezu s jednou sadou sběrnic, přičemž vstupní rozpojovače 4M jsou zde spojeny s přípojným vedením

85960a

• · ftft í <

ft « ft • ft ftft pro vedení jakéhokoliv druhu (izolované vzduchem, v kovovém plášti, s opláštěnými kabely aj .) .

Na obr. 12 je perspektivní pohled na takovou hybridní stanici s modulem 1, jehož vstupní rozpojovač 4M tvoří rozpojovací systém spojený s podzemním přípojným vedením pro vedení L2 . Tento rozpojovací systém 4M je tvořen, pro každou fázi, dvěma sousedícími rozpojovací uspořádanými v sérii s fázovým vodičem 6, se kterým tvoří odbočku ve tvaru „T, která směřuje k vystupující části 27 opláštění 2. Vystupující část 27 je určena k tomu, aby umožnila spojení každého fázového vodiče 6 s kabelem 28, který je izolován pouzdrem, přičemž kabelová skříň může být umístěna mimo opláštění v prodloužení zmíněné části. Koncový rozpojovač 4A modulu 1 je připojen k první sadě 10 sběrnic a druhý koncový rozpojovač 4B je připojen k přípojnému vedení pro vedení Ll a rovněž k prvnímu rozpojovací klasického modulu 7B, jehož druhý rozpojovač je připojen ke druhé sadě 10 sběrnic.

Moduly použité v hybridní stanici podle vynálezu mohou zahrnovat různé typy připojení k rozpojovačům v závislosti na typu sady sběrnic a přípojných vedení ve stanici. Hybridní stanice znázorněná na obr. 4 obsahuje dvě sady 10 sběrnic izolované vzduchem, a vstupní rozpojovače 4M tedy ústí na nadzemních průchodkách 5M. Hybridní stanice podle vynálezu se dvěma sadami sběrnic může být rovněž provedena v kombinací AIS/GIS, kdy je první sada sběrnic izolovaná vzduchem a druhá v kovovém plášti. V takovém případě ústí jeden z vstupních rozpojovačů 4M na připojení s kovovým pláštěm zapouzdřené sady sběrnic.

Na obr. 13 je znázorněna jedna elektrická fáze takovéto kombinované stanice se dvěma sadami sběrnic AIS/GIS

• 4

4b·· a 4 ·’ « ·4····· 4 4 44 • » 4 4 4 t 4

4 44« 44 v jednofázové verzi, přičemž jednofázový modul 1 pro každou fázi propojuje dvě protilehlá přípojná vedení, například A a B nebo C a D. Opláštění 2 modulu je na úrovni vstupního rozpojovače 4M připojeno k zapouzdřenému plášti 30, který obsahuje jednu sběrnici 29 ze zapouzdřené sady sběrnic. Obsah pláště 30 se může dotýkat opláštění 2_, nebo od něj může být izolován těsnící přepážkou na konci vstupního rozpojovače 4M.

Moduly použité v hybridní stanici podle vynálezu se dvěma sadami sběrnic jsou na předcházejících výkresech znázorněny se dvěma spínacími rozpojovací 4M, z nichž každý je tvořen jedním rozpojovacím prvkem. Vynález zahrnuje také provedení modulu, kde je každý spínací rozpojovač 4M tvořen rozpojovacím systémem, který se skládá ze dvou rozpojovacích prvků uspořádaných v sérii s fázovým vodičem uvnitř opláštění modulu a tvoří elektrickou odbočku ve tvaru „T na vstupu vstupního rozpojovače. Toto provedení se hodí v prvé řadě pro stanici se dvěma sadami sběrnic izolovanou vzduchem, ale může být také využito u dvou sad sběrnic, které jsou kombinované AIS a GIS, kdy je odbočka ve tvaru „T uspořádána tak, aby ústila na zapouzdřené sadě sběrnic.

Na obr. 14 je znázorněna jedna elektrická fáze takovéhoto provedení stanice se dvěma sadami sběrnic izolované vzduchem v jednofázové verzi, kde je každý spínací rozpojovač 4M tvořen dvěma rozpojovacími prvky 4MA a 4MB tvořícími odbočku ve tvaru „T. Tyto dvě odbočky jsou v modulu 1 spojeny paralelně a ústí vždy na nadzemní průchodce 5M, která propojuje modul s fází jedné ze dvou sad sběrnic. Toto řešení s paralelními spínacími rozpojovací poskytuje úplnou provozní flexibilitu, podobně jako hybridní stanice podle dosavadního stavu techniky znázorněná na

9« «· 9 obr. 3, neboť každé přípojné vedení může být nezávisle přepojeno na jednu nebo druhou sadu sběrnic. Pro srovnání, stanice podle vynálezu znázorněné na obr. 4 nebo 5 tuto úplnou flexibilitu neumožňují.

Claims (21)

1. Vysokonapěťová vícefázová rozvodná stanice zvaná „hybridní s jednou nebo dvěma sadami sběrnic včetně alespoň jedné sady (10) sběrnic izolované vzduchem, která obsahuje přípojná vedeni (A, B, C, D) pro vzduchem izolovaná vedení (21, 22) uspořádaná ve v podstatě rovnoběžných polích (11, 12) na obou stranách sady nebo sad (10) sběrnic, a která zahrnuje zapouzdřené přerušovací a spínací moduly (1), tvořené vždy kovovým opláštěním (2), které pro každou elektrickou fázi procházející modulem obsahuje přerušovací a rozpojovací systémy připojené k fázovému vodici (6) v izolačním plynu, přičemž na obou koncích (13, 14) modulu je uspořádán koncový rozpojovací systém (4A, 4B), vyznačující se tím, že přípojná vedení jsou protilehlá vždy po dvou naproti sobě, a tím, že dvě protilehlá přípojná vedení (A, B) jsou pro každou elektrickou fázi elektricky propojena prostřednictvím jediného modulu (1) když jsou přerušovací systémy (3A, 3B, 30 a koncové rozpojovací systémy (4A, 4B) zmíněného modulu sepnuté, přičemž zmíněné koncové rozpojovací systémy jsou připojeny vždy k příslušnému přípojnému vedení (A, B).

2. Vícefázová rozvodná stanice podle nároku 1, vyznačující se tím, že dvě protilehlá přípojná vedení (A, B) elektricky propojuje jediný vícefázový modul (1).

3. Vícefázová rozvodná stanice podle nároku 1, kterou prochází n elektrických fází, vyznačující se tím, že dvě protilehlá přípojná vedení (A, B) jsou propojena prostřednictvím n jednofázových modulů (1).

• · ·♦

4. Stanice podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že první (A, C) a druhé (B, D) přípojné vedení tvoří pole (11, 12), která leží v jedné přímce a jsou kolmá na sadu (10) sběrnic.

5. Stanice podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že koncový rozpojovací systém v opláštění (2) modulu (1) je pro každou elektrickou fázi tvořen vždy koncovým rozpojovačem (4A, 4B) , který ústí na nadzemní průchodce (5A, 5B) elektricky připojené k přípojnému vedení (A, B) stanice, a tím, že zmíněné koncové rozpojovače (4A, 4B) jsou uspořádány v sérii se dvěma přerušovacími systémy tvořenými dvěma přerušovači (3A, 3B) , které jsou uspořádány na obou stranách jednoho nebo dvou vstupních rozpojovačů (4M), z nichž každý ústí na nadzemní průchodce (5M) elektricky připojené ke sběrnici (9) sady (10) sběrnic.

6. Stanice podle nároku 5, vyznačující se tím, že obsahuje dvě sady (10) sběrnic a že přerušovací a spínací modul (1) obsahuje dva vstupní rozpojovače (4M), které jsou spolu přímo propojeny fázovým vodičem (6).

7. Stanice podle nároku 5, vyznačující se tím, že obsahuje dvě sady (10) sběrnic a že přerušovací a spínací modul (1) obsahuje dva vstupní rozpojovače (4M), které jsou spolu propojeny prostřednictvím oddělovacího rozpojovače (4S) v sérii s fázovým vodičem (6).

8. Přerušovací a spínací modul tvořený kovovým opláštěním (2) obsahujícím izolační plyn a pro každou elektrickou fázi: první přerušovač (3A) připojený k fázovému

1fi RTOfiDa • » · · · * * * « * • · «·** **«k · » « * ··· ··» ·»« ·· » ·· « ·# >

vodiči (6) procházejícímu přes zmíněný modul, přičemž každý ze dvou konců (13, 14) zmíněného modulu obsahuje pro každou fázi koncový rozpojovač (4A, 4B) připojený k nadzemní průchodce (5A, 5B) , a vstupní rozpojovač (4M) uspořádaný mezi přerušovačem (3A) a koncovým rozpojovačem, vyznačující se tím, že opláštění (2) obsahuje druhý přerušovač (3B) uspořádaný v sérii s prvním přerušovačem (3A) tak, že vstupní rozpojovač (4M) se nachází mezi prvním a druhým přerušovačem (3A, 3B).

9. Modul podle nároku 8, vyznačující se tím, že vstupní rozpojovač (4M) je připojený k nadzemní průchodce (5M) .

10. Modul podle nároku 8, vyznačující se tím, že vstupním rozpojovačem (4M) je rozpojovací systém tvořený pro každou fázi dvěma sousedícími rozpojovači uspořádanými v sérii s fázovým vodičem (6), se kterým tvoří odbočku ve tvaru „T, která směřuje k vystupující části (27) opláštění (2), a tím, že zmíněná vystupující část je určena k tomu, aby umožnila spojení každého fázového vodiče (6) s kabelem (28) vně opláštění, který je izolován pouzdrem.

11. Modul podle nároku 9, vyznačující se tím, že opláštění (2) obsahuje pro každou elektrickou fázi druhý vstupní rozpojovač (4M) uspořádaný mezi prvním a druhým přerušovačem (3A, 3B) .

12. Modul podle nároku 11, vyznačující se tím, že dva vstupní rozpojovače jsou spolu přímo propojeny fázovým vodičem.

13. Modul podle nároku 11, vyznačující se tím, i c * · 9 » • ···· 9 » * * « · • 9 · 9 * 9 9 9

9 9 9· že dva vstupní rozpojovače (4M) propojuje oddělovací rozpojovač (4S) v sérii s fázovým vodičem (6).

14. Modul podle nároku 11, vyznačující se tím, že každý vstupní rozpojovač (4M) je tvořen rozpojovacím systémem složeným ze dvou rozpojovacích prvků (4MA, 4MB) uspořádaných v sérii s fázovým vodičem (6) v opláštění modulu a tvořících elektrickou odbočku ve tvaru „T na vstupu zmíněného rozpojovacího systému.

15. Modul podle některého z nároků 11 až 14, vyznačující se tím, že vstupní rozpojovač (4M) ústí vně opláštění (2) modulu na kovovém opláštění (30), které obsahuje alespoň jeden fázový vodič (29) v izolačním plynu.

16. Modul podle nároku 12, vyznačující se tím, že mezi dvěma vstupními rozpojovací (4M) je uspořádán třetí přerušovač (3C) v sérií s prvním a druhým přerušovačem (3A, 3B) .

17. Modul podle nároku 16, vyznačující se tím, že rozpojovače (4S) v sérii s fázovým vodičem (6) umožňují elektricky izolovat každý z přerušovačů (3A, 3B, 3C) od jeho sousedů.

18. Modul podle některého z nároků 8 až 17, vyznačující se tím, že alespoň jeden přerušovač nebo rozpojovač je uspořádán v samostatném oddělení v opláštění (2) modulu, přičemž zmíněné oddělení je těsnícím způsobem izolováno od sousedních oddělení.

19. Modul podle některého z nároků 8 až 18, obsahující alespoň jeden proudový transformátor (19) uspořádaný mezi

1fi RRQfifla • » · · • * ···· • ♦ » *· koncovým rozpojovačem (4A, 4B) a nadzemní průchodkou (5A, 5B) nebo mezi vstupním rozpojovačem a přerušovačem.

20. Vysokonapěťová vícefázová rozvodná stanice zvaná „hybridní typu „jeden přerušovač a půl, obsahující dvě sady (10) sběrnic izolované vzduchem a rovněž dvě přípojná vedení pro vedení (LI, L2), z nichž alespoň jedno je izolované vzduchem, a obsahující dva zapouzdřené přerušovací a spínací moduly (.1, 7B) tvořené vždy kovovým opláštěním (2, 8) obsahujícím pro každou elektrickou fázi, která prochází modulem, přerušovací a rozpojovací systémy připojené k fázovému vodiči (6) v izolačním plynu, přičemž na obou koncích (13, 14) modulu je uspořádán koncový rozpojovací systém (4A, 4B) , vyznačující se tím, že alespoň jedna sada (10) sběrnic může napájet obě vstupní vedení pro vedení (LI, L2) prostřednictvím jediného přerušovacího a spínacího modulu (1) podle některého z nároků 9, 10, 16 a 17.

21. Vysokonapěťová vícefázová rozvodná stanice zvaná „hybridní ve tvaru „H, obsahující dva páry protilehlých přípojných vedení (A, B, C, D) izolovaných vzduchem, z nichž každé je připojeno k elektrickému vedení (LI, . L2) , vyznačující se tím, že protilehlá přípojná vedení (A a B, C a D) každého vedení jsou elektricky propojena prostřednictvím jediného modulu (1) podle nároku 8, a tím, že nadzemní průchodky (5M) připojené k vstupnímu rozpojovači (4M) modulu (1) mohou být elektricky spojeny fáze na fázi s odpovídajícími nadzemními průchodkami umístěnými na sousedních modulech.