一种特高压输变电试验大厅

摘要

本发明涉及一种特高压输变电试验大厅，它包括一座落在地面以下基础上的钢排架结构体，所述钢排架结构体的屋顶为四角锥螺栓球网架结构，所述钢排架结构体的四周外壁面设置有外墙板，所述钢排架结构体四周内壁面和天棚上设置有屏蔽钢板，所述钢排架结构体底面与基础之间设置有屏蔽钢板网，所述屏蔽钢板的背面设置有消声材料，所述试验大厅内部空间的净高×净跨×净长≥50m×60m×86m；所述试验大厅内设置有各种试验设备，所述试验大厅的屏蔽效能为70dB以上，频率范围为0.5～1.6MHz，在500Hz下混响时间小于5秒。本发明可以广泛用于进行的各种特高压输变电试验。

权利要求

1.一种特高压输变电试验大厅，它包括一座落在地面以下基础上的钢排架结构体，所述钢排架结构体的屋顶为四角锥螺栓球网架结构，所述钢排架结构体的四周外壁面设置有外墙板，所述钢排架结构体四周内壁面和天棚上设置有屏蔽钢板，所述钢排架结构体底面与基础之间设置有屏蔽钢板网，所述屏蔽钢板的背面设置有消声材料，所述试验大厅内部空间的净高×净跨×净长≥50m×60m×86m；所述试验大厅的屏蔽效能为70dB以上，频率范围为0.5～1.6MHz，在500Hz下混响时间小于5秒；所述试验大厅内分为工频设备区、直流设备区、冲击设备区和试验区；

所述试验大厅的冲击设备区设置有6MV/450kJ冲击电压发生器成套试验装置，工频设备区设置有2×750kV/2A工频串级试验变压器成套试验装置，直流设备区设置有±1800kV/0.2A直流电压发生器成套试验装置，试验区设置有耐张试验装置；

所述6MV/450kJ冲击电压发生器成套试验装置包括一6MV/450kJ冲击电压发生器，其安全距离≥21.5m，一5400kV弱阻尼电容分压器和一200kV充电装置；

所述2×750kV/2A工频串级试验变压器成套试验装置包括串接的两台750kV/2A工频试验变压器，其安全距离≥9m，一1500kV电容分压器，一10kΩ保护电阻和一单相3000kVA的10/0～10.5kV柱式调压器；

所述±1800kV/0.2A直流电压发生器成套试验装置包括一±1800kV/0.2A直流电压发生器，安全距离≥8m，一±1800kV阻容分压器和一150kΩ保护电阻。

2.如权利要求1所述的一种特高压输变电试验大厅，其特征在于：所述试验大厅的门采用电动气密屏蔽移动门，嵌入所述钢排架结构体四周壁面内的消火栓箱、控制箱和插座箱上设置电磁屏蔽罩，所有电缆沟及排水沟外面都设置屏蔽钢板网，所有照明灯具上设置电磁屏蔽灯罩，所有设备上设置屏蔽罩，设备电源通过电源滤波器，所有电缆线均穿镀锌钢管。

3.如权利要求1所述的一种特高压输变电试验大厅，其特征在于：所述耐张试验装置两端的张拉点分别设置在所述试验大厅跨度方向的两根相对的钢排柱10m高度处，两所述张拉点之间的屋顶梁架上设置有若干3～5t垂直吊点，在所述垂直吊点的下方连接一横担，所述横担与两所述张拉点之间连接被试品。

4.如权利要求2所述的一种特高压输变电试验大厅，其特征在于：所述耐张试验装置两端的张拉点分别设置在所述试验大厅跨度方向的两根相对的钢排柱10m高度处，两所述张拉点之间的屋顶梁架上设置有若干3～5t垂直吊点，在所述垂直吊点的下方连接一横担，所述横担与两所述张拉点之间连接被试品。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种特高压输变电试验大厅，其特征在于：所述5400kV弱阻尼电容分压器、1500kV电容分压器和±1800kV阻容分压器的底座上分别设置有方便设备移动的万向轮。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种特高压输变电试验大厅，其特征在于：所述5400kV弱阻尼电容分压器、1500kV电容分压器和±1800kV阻容分压器的底座上分别设置有方便设备移动气垫装置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力试验设施，特别是关于一种特高压输变电试验大厅。

背景技术

输变电试验大厅是一种电力试验装置，特高压输变电试验大厅，在其规模和设备技术参数(包括试验大厅内的空间规模，试验大厅的屏蔽性能，试验大厅内设备的安全距离及设备的具体技术参数等)方面，需要满足高压试验的要求。而国内已有的输变电试验大厅，其电压等级都比较低，无法满足及开展特高压输变电设备绝缘性能的试验和研究的要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够集中在室内进行的特高压输变电试验大厅。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种特高压输变电试验大厅，它包括一座落在地面以下基础上的钢排架结构体，所述钢排架结构体的屋顶为四角锥螺栓球网架结构，所述钢排架结构体的四周外壁面设置有外墙板，所述钢排架结构体四周内壁面和天棚上设置有屏蔽钢板，所述钢排架结构体底面与基础之间设置有屏蔽钢板网，所述屏蔽钢板的背面设置有消声材料，所述试验大厅内部空间的净高×净跨×净长≥50m×60m×86m；所述试验大厅的屏蔽效能为70dB以上，频率范围为0.5～1.6MHz，在500Hz下混响时间小于5秒；所述试验大厅内分为工频设备区、直流设备区、冲击设备区和试验区；所述试验大厅的冲击设备区设置有6MV/450kJ冲击电压发生器成套试验装置，工频设备区设置有2×750kV/2A工频串级试验变压器成套试验装置，直流设备区设置有±1800kV/0.2A直流电压发生器成套试验装置，试验区设置有耐张试验装置；所述6MV/450kJ冲击电压发生器成套试验装置包括一6MV/450kJ冲击电压发生器，其安全距离≥21.5m，一5400kV弱阻尼电容分压器和一200kV充电装置；所述2×750kV/2A工频串级试验变压器成套试验装置包括串接的两台750kV/2A工频试验变压器，其安全距离≥9m，一1500kV电容分压器，一10kΩ保护电阻和一单相3000kVA的10/0～10.5kV柱式调压器；所述±1800kV/0.2A直流电压发生器成套试验装置包括一±1800kV/0.2A直流电压发生器，安全距离≥8m，一±1800kV阻容分压器和一150kΩ保护电阻。
所述试验大厅的门采用电动气密屏蔽移动门，嵌入所述钢排架结构体四周壁面内的消火栓箱、控制箱和插座箱上设置电磁屏蔽罩，所有电缆沟及排水沟外面都设置屏蔽钢板网，所有照明灯具上设置电磁屏蔽灯罩，所有设备上设置屏蔽罩，设备电源通过电源滤波器，所有电缆线均穿镀锌钢管。
所述6MV/450kJ冲击电压发生器的安全距离≥21.5m；所述2×750kV/2A工频试验变压器的安全距离≥9m；所述±1800kV/0.2A直流电压发生器的安全距离≥8m。
所述耐张试验装置两端的张拉点分别设置在所述试验大厅跨度方向的两根相对的钢排柱10m高度处，所述两张拉点之间的屋顶梁架上设置有若干3～5t垂直吊点，在所述垂直吊点的下方连接一横担，所述横担与所述两张拉点之间连接试品。
所述5400kV弱阻尼电容分压器、1500kV电容分压器和±1800kV阻容分压器的底座上分别设置有方便设备移动的万向轮。
所述5400kV弱阻尼电容分压器、1500kV电容分压器和±1800kV阻容分压器的底座上分别设置有方便设备移动气垫装置。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于设置了工频设备区、直流设备区、冲击设备区和试验区四大工作区域，并设置了工频试验变压器、直流电压发生器和冲击电压发生器三大主设备。同时，在试验区还设置了耐张试验装置，大厅结构体上采取了六面电磁屏蔽措施，因此可以实现在室内进行交流1000kV、直流±800kV～1000kV级试品的特高压输变电设备的一系列电气性能试验，并能满足相应的试验要求。2、本发明的电磁屏蔽装置，其屏蔽效能为70dB以上，频率范围为0.5～1.6MHz。3、本发明大厅内墙进行消声处理，在500Hz下混响时间可控制在5秒内。本发明可以广泛用于各种特高压输变电试验过程中。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图
图2是本发明的俯视结构示意图
图3是本发明主要设备分区示意图
图4是本发明耐张试验装置示意图
图5是本发明在使用时部分主设备移动后的示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
如图1、图2所示，本发明包括一钢排架结构体1，其座落在地面以下的基础2上，钢排架结构体1构成为一内部空间的净高×净跨×净长≥50m×60m×86m的试验大厅3。试验大厅3内的净空尺寸主要是由试验大厅3内的设备外形尺寸、试品尺寸及试验时的安全距离确定。钢排架结构体1的屋顶采用已有技术中四角锥螺栓球网架结构，钢排架结构体1的四周外壁面设置有外墙板。
本发明为实现在进行局部放电和无线电干扰试验时不受外界电磁波干扰的功能，在试验大厅3内设置有各种电磁屏蔽设施。首先在钢排架结构体1四周内壁面和天棚上设置屏蔽钢板，在钢排架结构体1底面与基础2之间铺设一层屏蔽钢板网，利用底面的基础钢筋之间焊接，并与屏蔽钢板网焊接实现电气连接，从而增加一层底面屏蔽层，提高屏蔽性能，进出试验大厅3的门采用电动气密屏蔽移动门，在所有嵌入钢排架结构体1内屏蔽钢板的辅助设备上都设置电磁屏蔽罩；设备电源通过电源滤波器；所有电缆线均穿镀锌钢管，钢管与地面屏蔽网焊接。通过这些措施使试验大厅3的屏蔽效能可以达到70dB以上，频率范围为0.5～1.6MHz，本发明还在各屏蔽钢板网背面设置消声材料，使试验大厅3内在500Hz下混响时间小于5秒。
如图2、图3所示，本发明的试验大厅分为工频设备区A、直流设备区B、冲击设备区C和试验区D四大区域。在试验大厅3内的主要设备包括设置在冲击设备区C的6MV/450kJ冲击电压发生器成套试验装置4，设置在工频设备区A的2×750kV/2A工频串级试验变压器成套试验装置5，设置在直流设备区B的±1800kV/0.2A直流电压发生器成套试验装置6和设置在试验区D的用于特高压导线、绝缘子及金具耐张试验的15t耐张力的试验装置7。6MV/450kJ冲击电压发生器成套试验装置4包括一6MV/450kJ冲击电压发生器41，其安全距离≥21.5m，一5400kV弱阻尼电容分压器42和一200kV充电装置43，及具测控系统。2×750kV/2A工频串级试验变压器成套试验装置5包括串接的两台750kV/2A工频试验变压器51，其安全距离≥9m，一1500kV电容分压器52，一10kΩ保护电阻53和一单相3000kVA的10/0～10.5kV柱式调压器54，及其附属设备和测控系统。±1800kV/0.2A直流电压发生器成套试验装置6包括：一±1800kV/0.2A直流电压发生器61，安全距离≥8m，一±1800kV阻容分压器62，一150kΩ保护电阻63，和一单相700kVA的10/0～3.3kV调压器44，及其附属设备和测控系统。
在本发明的试验大厅3内可以对各种试品进行电气性能试验，比如直流换流阀、平波电抗器、避雷器、支柱绝缘子、穿墙套管、悬式绝缘子、导线金具等。其中对试验大厅3空间尺寸影响较大、有代表性的是特高压穿墙套管8，其外形尺寸长≥17m，端部均压环直径2m。针对各种试品的试验要求，本发明各设备的安全距离，是根据最高试验电压来确定的。本实施例考虑的工频试验电压为1061kV、直流试验电压为1500kV、雷电冲击试验电压为2438kV、操作冲击试验电压为2250kV。
其中冲击电压发生器41的安全距离是依据空气间隙在正极性操作冲击电压下具有饱和的特性，按操作冲击试验电压来确定。比如选用6MV/450kJ冲击电压发生器41的目的是为了实现对1000kV特高压交直流设备进行雷电和操作冲击耐压及放电试验、及开展雷电机理及防雷新技术等的研究试验，综合考虑将冲击电压发生器41额定电压设计为6000kV。为了保证实现试验标准要求的操作冲击波形，同时提高冲击电压发生器41的效率，能量设计为450kJ。
其中工频串级试验变压器51的安全距离是根据空气间隙放电试验曲线及国内外的实践经验，按相关试验电压来确定的。比如选用2×750kV/2A工频串级试验变压器51的目的是为本发明实现1000kV交直流设备进行工频耐压、局放、介损试验，导线、金具和绝缘子的电晕、无线电干扰试验等功能，故选用2×750串级试验变压器51，额定电压1500kV，额定电流2A。
其中直流电压发生器61也是根据空气间隙放电试验曲线及国内外的实践经验，按相关试验电压来确定的。比如选用±1800kV/0.2A直流电压发生器61的目的是为本发明实现对±1000kV直流设备进行直流耐压试验，导线、金具和绝缘子的起晕电压试验，设备绝缘子、套管人工淋雨等试验的功能，故选择额定电压1800kV，额定电流0.2A，结构采用串级倍压式。
如图1、图4所示，本发明在试验区D设置的耐张试验装置7，是为了实现特高压导线、绝缘子及金具的耐张试验功能。本发明将耐张试验装置7两端的张拉点71分别设置在试验大厅3跨度方向的两根相对的钢排柱9的10m高度处，两张拉点71之间的屋顶梁架上设置有若干3～5t垂直吊点72，在垂直吊点72的下方连接一横担73，在横担73与两张拉点71之间，可以连接被试品74。进行试验时，两张拉点71的常规张拉设备(比如卷扬机等)可以对试品做水平方向的张拉，横担73顶部垂直吊点72处的常规张拉设备(比如起重机和卷扬机等)可以与两张拉点71的设备配合，实现被试品的张拉。
在本实施例中，上述5400kV弱阻尼电容分压器42、1500kV电容分压器52和±1800kV阻容分压器62的底座下可以分别设置有万向轮或气垫装置，以便能够在试验大厅3内随意移动，从而提高空间利用率。比如：如图1所示，当在试验大厅3内对穿墙套管进行操作1800kV电压冲击试验时，试验大厅3内的三套主设备不需移动就可进行1000kV电压等级试品的耐压试验。如果要进行操作2250kV电压冲击试验时(如图5所示)，可将6MV冲击电压发生器41和5400kV弱阻尼电容分压器42向试验大厅3的中央位置移动，而将2×750kV/2A工频串级试验变压器51和±1800kV/0.2A直流电压发生器61及其分压器62移动到试验大厅3的角落处。
本发明可以满足在室内进行特高压输变电设备的一系列电气性能试验和研究，包括如雷电和操作冲击、交直流耐压、介损、局放、可见电晕及无线电干扰试验；绝缘子、套管人工淋雨等试验；导线、金具的可见电晕、耐张以及无线电干扰试验；开展雷电机理及防雷新技术等试验研究，是一种新型的特高压输变电技术试验和研究的试验大厅。