一种220kV至500kV电压等级电热储能装置

摘要

一种220kV至500kV电压等级电热储能装置。包括连接220kV至500kV电压等级电源的隔离开关、电能计量装置、负荷开关、隔离变压器、二次侧开关、穿保温层绝缘套管、保温层、蓄热体及支座绝缘体、热交换系统，其技术要点是，220kV至500kV电压等级电源经隔离变压器后采用悬浮状态供电；悬浮状态电源经开关与蓄热体的连接处设置有穿保温层的绝缘套管，绝缘套管能耐受800摄氏度的温差和并能稳定的工作，具有设计合理、安全可靠的优点。

权利要求

1.一种220kV至500kV电压等级电热储能装置，包括二次侧中性点采用悬浮状态供电的隔离变压器和耐高温穿保温层绝缘套管结构，其特征在于：隔离变压器二次侧中性点不接地，悬浮或用绝缘电缆直接与电热丝连接构成供电回路，二次侧电源引线采用三相三线制或三相四线制，经开关连接穿保温层绝缘套管输出到保温层内的蓄热体发热；穿保温层绝缘套管包括外侧防水绝缘套管、耐高温绝缘管、导电电极、均压构件，穿保温层绝缘套管是以导电电极为轴心的同轴组合体；耐高温绝缘管由能承受二次侧电源绝缘电压强度的置于防水绝缘套管内，套装在导电电极上的石英玻璃管或云母管组成。

2.根据权利要求1所述的电热储能装置，其特征在于：当所述耐高温绝缘管长度短于导电电极长度时，采用多根耐高温绝缘管相连连接并覆盖电极长度，再用不同直径的耐高温绝缘管套接成多层结构，且第一层绝缘套管中两相邻的独立耐高温绝缘管连接处位于第二层耐高温绝缘管长度的二分之一处，在第二层绝缘套管外重复设置上述耐高温绝缘管，直到耐高温绝缘管的爬电距离达到要求。

说明书

一种220kV至500kV电压等级电热储能装置 

技术领域

[0001] 本发明涉及10MW至400MW储热功率的电蓄热设备，特别涉及一种220kV至500kV电压等级电热储能装置。

背景技术

[0002] 现有的高压储能加热器，其原理是将夜晚电网闲置的低谷电、风力发电或太阳能发电的电能转换成热能储存起来，根据不同需求通过交换装置，将储存的热能转换成热水、热风、蒸汽或在用电高峰时段发电馈送到电网，实现大功率电能储存，解决电能难以储存的世界性难题。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种220kV至500kV电压等级电热储能装置，其结构简单、设计合理、便于安装和实现。

[0004] 本发明所采用的技术方案是，一种220kV至500kV电压等级电热储能装置，包括二次侧中性点采用悬浮状态供电的隔离变压器和耐高温穿保温层绝缘套管结构，其特征在于：隔离变压器二次侧中性点不接地，悬浮或用绝缘电缆直接与电热丝连接构成供电回路，二次侧电源引线采用三相三线制或三相四线制，经开关连接穿保温层绝缘套管输出到保温层内的蓄热体发热；穿保温层绝缘套管包括外侧防水绝缘套管、耐高温绝缘管、导电电极、均压构件构成，穿保温层绝缘套管是以导电电极为轴心的同轴组合体；耐高温绝缘管由能承受二次侧电源绝缘电压强度的置于防水绝缘套管内，套装在导电电极上的石英玻璃管或云母管组成。

[0005] 本发明还包括：当所述耐高温绝缘管长度短于导电电极长度时，采用多根耐高温绝缘管相连连接并覆盖电极长度，再用不同直径的耐高温绝缘管套接成多层结构，且第一层绝缘套管中两相邻的独立耐高温绝缘管连接处位于第二层耐高温绝缘管长度的二分之一处，在第二层绝缘套管外重复设置上述耐高温绝缘管，直到耐高温绝缘管的爬电距离达到要求。

[0006] 作为本发明的绝缘结构的一种改进，包括隔离变压器二次侧中性点采用悬浮状态供电和耐高温穿保温层绝缘套管结构：首先是隔离变压器二次侧中性点不接地，悬浮或用绝缘电缆直接与电热丝连接构成供电回路，二次侧电源引线采用三相三线制或三相四线制经开关连接穿保温层绝缘套管；穿保温层绝缘套管包括外侧防水绝缘套管、耐高温绝缘管、导电电极、均压构件构成；穿保温层绝缘套管是以导电电极为轴心的同轴组合体；耐高温绝缘管由能承受二次侧电源绝缘电压强度，置于防水绝缘套管内，套在导电电极上的石英玻璃管、云母管组成；当耐高温绝缘管长度短于导电电极长度时采用多根管连接到电极长度，再用不同直径的耐高温绝缘管套接成多层结构，且第一层绝缘套管中两相邻的独立耐高温绝缘管连接处位于第二层耐高温绝缘管长度的一半处，在第二层绝缘套管外重复设置上述耐高温绝缘管，直到耐高温绝缘管的爬电距离达到要求。

[0007] 本发明的有益效果是，该220kV至500kV电压等电热储能装置，包括包括连接220kV至500kV电压等级电源的隔离开关、电能计量装置、负荷开关、隔离变压器、二次侧开关、穿保温层绝缘套管、保温层、蓄热体、支座绝缘体及热交换系统，其技术要点是，220kV至500kV电压等级电源经隔离变压器后采用悬浮状态供电，电源线路与地不构成回路，提高了设备的使用安全性；悬浮状态电源经开关与蓄热体的连接处设置有穿保温层的绝缘套管，绝缘套管能耐受800摄氏度的温差和并能稳定的工作，具有设计合理、安全可靠的优点。

附图说明

[0008] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其它的附图。

[0009] 图1为本发明220kV至500kV电压等级电热储能装置的结构示意图；

[0010] 图2为本发明耐高温绝缘管单层结构的局部放大图；

[0011] 图3为本发明耐高温绝缘管多层结构的局部放大图；

[0012] 图4为本发明图3中的A-A向剖视放大示意图；

[0013] 图5为本发明中三相四线制供电原理图；

[0014] 图6为本发明中三相三线制供电原理图。

[0015] 图中序号说明如下：1蓄热体，2支座绝缘体，3保温层，4外侧防水绝缘套管，5导电电极，6单层耐高温绝缘套管，7穿墙均压环，8多层耐高温绝缘套管，9变压器二次侧中性点，10引入电源，11隔离开关，12接地开关，13电能计量装置，14负荷开关，15隔离变压器，16二次电源进线，17二次侧开关，18星形电热丝组，19二次电源配线，20角形电热丝组。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图1～6和具体实施方式对本发明作详细说明， 以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。

[0017] 实施例1:

[0018] 由图1、2、5所示，本实施例中的220kV至500kV电压等级电热储能装置，包括引入电源10、隔离开关11、接地开关12、电能计量装置13、负荷开关14、隔离变压器15、二次电源进线16、二次侧开关17都设在保温层3的外部，并将二次电源配线19连接到防水绝缘套管4端头的导电电极5上。在导电电极5上套单层耐高温绝缘套管6，将电源接通蓄热体1中的星形电热丝组18完成蓄热过程。变压器二次侧中性点9用高压绝缘电缆与星形电热丝组18的中性点连接。穿墙均压环7设在保温层3安装穿保温层绝缘套管的空洞内均衡分布电场。

[0019] 实施例2:

[0020] 由图1、3、4、6所示，本实施例中的220kV至500kV电压等级电热储能装置，包括引入电源10、隔离开关11、接地开关12、电能计量装置13、负荷开关14、隔离变压器15、二次电源进线16、二次侧开关17都设在保温层3的外部，并将二次电源配线19连接到防水绝缘套管4端头的导电电极5上。在导电电极5上套多层耐高温绝缘套管8，将电源接通蓄热体1中的角形电热丝组20完成蓄热过程。变压器二次侧中性点9不接线。穿墙均压环7设在保温层3安装穿保温层绝缘套管的空洞内均衡分布电场。

[0021] 带有图2所示的单层耐高温绝缘套管6的220kV至500kV电压等级电热储能炉，其绝缘结构由单层耐高温绝缘套管组成，其长度与导电电极等长。

[0022] 带有图3所示的多层耐高温绝缘套管6具体结构如下：在电源配线19的末端导电电极5上套有第一层绝缘套管，第一层由多根等径耐高温绝缘套管8套接在电源引线5上；再在第一层耐高温绝缘套管8的外壁套接第二层耐高温绝缘套管8，第二层耐高温绝缘套管8与第一层耐高温绝缘套管8结构相同，且第一层耐高温绝缘套管8中两相邻的耐高温绝缘套管8的连接处，位于第二层耐高温绝缘套管8长度的二分之一处，重复上述第二层绝缘套管的结构直到绝缘套管结构的总长度等于爬电距离。

[0023] 最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。