[发明专利]终生密封的紧凑型二次变电站的操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及终生密封的紧凑型二次变电站(CSS)的操作方法以及 终生密封的CSS，该CSS在高压侧包括与变压器一次侧连接的环形干 线单元(RMU)，所述变压器的二次侧连接到低压开关装置。

背景技术

CSS被安装在地面或地下。由于灰尘和潮湿，地下的CSS要面对恶 劣的环境，这可能影响电气设备的功能性和寿命。需要通风管进行冷却。 通风管的端部在地面以上，当CSS安装在公共区域中时，影响周围环 境的面貌。经常利用在SF6气体绝缘的RMU(环形干线单元)内的灭弧 器对地下的CSS进行电弧故障保护，这可与电弧防护系统结合。灭弧 器检测由箱内的内部电弧引起的压力突然增加，并通过将内部母线接地 来做出反应，防止爆炸。从出现电弧到对压力增加进行反应需要20ms 以上，在50Hz时是一个周期，这只能抑制通常发生的对环形干线单元 的破坏，即扩展的维修还是必要的，这样的维修在狭窄的通道、楼梯以 及一般封闭的地下环境中更复杂更昂贵。常规检查和维护是必要的。还 可能需要具体的适应性修改或设计，以将通风管融入环境。在发生电弧 故障之后，需要进行手工维修以及重新安装。

本发明的目的是在CSS的正常寿命期间，避免任何服务和维修。

发明内容

该目的可以通过一种CSS实现，其中该CSS的外壳用防水材料制 成。该材料至少在CSS的寿命期间可以抗腐蚀，该CSS可以通过冷 却系统冷却，该冷却系统包括至少一个热交换器，该CSS可以通过扩 展灭弧器保护，该CSS可以连接到遥控装置，以进行监控和操作，该 遥控装置与故障保护设备通信。

术语“扩展灭弧器”指的是该灭弧器可以通过使环形干线单元接地， 至少立即将变压器的高压侧接地。该接地之快可以在出现电弧之后20 毫秒发生。此后，主接地触点将较快地接管，灭弧器可以在操作之后大 约70毫秒即可释放。

为了达到大约20年的寿命，必须以克服环境处理以及由于内部部 件正常运行引起的磨损的方式建造CSS。

所述CSS必须建造在完全密封的外壳中，使得完全避免灰尘和潮气 的渗入。为了克服环境对CSS外壳的作用，用于CSS的终生密封最好 能经受暂时的三米高的淹没而没有任何泄露。因此，这种新型CSS可 以建为地上型、半埋设型或地下型。

在变压器变电站的外壳内，设置免维护设备。冷却系统在所有情况 下都起作用，并且为了避免通风栅格，CSS包括与热交换器协同运行的 冷却系统。该热交换器可以是液体到液体热交换器，也可以是气体到气 体热交换器。对于特别长的寿命，最好利用液体到液体热交换器。

所述CSS中的热交换器和冷却系统可以与包括压缩器的冷却系统 一起运行。为了对密封的变电站进行控制，一遥控系统与CSS通信。 利用防水混凝土材料、塑料或金属来保证CSS外壳的密封。所有电缆 口配备有由EPDM橡胶或具有相似特性的柔性材料制成的防水电缆入 口。如果使用混凝土，则CSS的外壳最好通过柔性密封例如泥浆型超 柔软D1(superflex D1)覆盖。这种密封防止防水混凝土受地下水的化学 侵蚀。此外，密封的混凝土CSS可以用发泡聚苯乙烯泡沫薄层或相似 的材料覆盖，这些材料用于减少土壤对密封材料的化学影响。

配电自动化(DA)系统可以连接到所述设备的几乎每个部分，该DA 系统可以设置有用于对CSS中的大部分部件进行自动控制的软件功 能。该DA系统可以连接到位于CSS内的大量传感器。软件可以根据 这些传感器的功能对这些传感器进行不同的监控。有的传感器，如电 弧传感器，必须由DA系统连续监控。其它传感器，如在CSS的不同 位置的温度和压力传感器，只需要按照一定时间间隔进行控制。所述 DA系统可以控制冷却系统，从而根据CSS中的实际情况，将冷却系 统调节到最佳运行方式。

所述DA系统可以连接到中央控制室，该中央控制室可以访问CSS 的状态，从控制室对CSS进行遥控。在正常运行期间，DA系统可以 将所有传感器的状态定期传送到控制室。从控制室可以对CSS进行自 动或手动监控和操作。

所述CSS的外壳完全密封，且外壳中的设备在20年的寿命期间 可以免维护。通过密封的防护，避免了任何灰尘或潮气进入CSS内部。

通过用防水混凝土制造CSS的外壳可以保证其密封。这样防止了 水渗入CSS的底座。