説明

ガス絶縁開閉装置及びその更新方法

【課題】厳しい据付及び更新条件が要求される発変電所に適用できるガス絶縁開閉装置及びその更新方法を提供する。
【解決手段】本発明のGIS100は、据付面1に、開口部32を備える縦形遮断器30と、内部に母線導体をそれぞれ備える二つの主母線10A及び10Bとを並設し、開口部32と主母線10A、10Bとの間は接続母線45にてそれぞれ接続すると共に、主母線10A、10Bと接続母線45との間の接続点にそれぞれ断路器20A、20Bを介在させている。そして、各主母線10A、10Bには、側面に開口部16A、16Bを設け、開口部16A、16Bにそれぞれ着脱自在な緩衝部50A、50Bを介して略垂直に配置する各断路器20A、20Bの下端側面部を連結し、双方の主母線10A、10Bと断路器20A、20Bと緩衝部50A、50Bとをそれぞれ左右対称に配置して構成している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガス絶縁開閉装置及びその更新方法に関し、特に、厳しい据付及び更新条件が要求される発変電所に適用できるガス絶縁開閉装置及びその更新方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、発変電所に設置される電力開閉装置としては、電力需要の増大と電力設備の小型化の要請から、遮断器、主母線、断路器や接地開閉器等の機器を組合せて装置全体を縮小したガス絶縁開閉装置(以下、「GIS」と略称する)が多用されている。
【0003】
GISは、使用条件によって、遮断器と一つの主母線からなる所謂単母線方式のGISと、遮断器と二つの主母線からなる所謂二重母線方式のGISとがあり、後者は図9に示す如く構成され、電力の安定供給や主母線の停止期間又は停止確率を低くできることから多く用いられており、しかも各GISの主母線は相分離配置或いは3相一括配置の構成が適宜採用されている。
【0004】
この従来の二重母線方式のGISの構成について、図9を用いて説明する。GIS200は、発変電所の据付面1に、内部に遮断部(図示しない)を有する遮断器230を設置し、この遮断器230の側方に、軸方向に延びる主母線210A、210Bを並設する。
【0005】
各主母線210A及び210Bは、六弗化硫黄ガス(SFガス)等の絶縁ガスを充填して密封した母線容器201A、201B内に、三相分の母線導体211A、211Bをそれぞれ備えている。
【0006】
各主母線210A及び210Bは、母線容器201A、201Bの垂直方向上面側に、断路部容器202、203内に断路部212A、213Aをそれぞれ備える断路器212、213を設け、主母線210Aと210Bのそれぞれは遮断器230との間の接続点に断路器212、213を介在させて電気的に接続する。
【0007】
断路器212と別の断路器213間及び断路器212と遮断器230間には、それぞれ接続母線容器204内に接続導体214Aを備える接続母線214と、接続母線容器205内に接続導体215A及び接地開閉器216を備える接続母線215とを設け、断路器212、213と遮断器230の接続点間をそれぞれ電気的に接続する。また、遮断器230と接続母線215の間には、変流器217を配置する。
【0008】
そして、各主母線210A、210B、断路器212、213、接続母線214、215、遮断器230との間には、ガス区分絶縁スペーサ220〜225がそれぞれ備えられて、各機器間のガス区分がなされており、これらの内部には、主母線210A、210B同様に絶縁ガスがそれぞれ封入される。
【0009】
尚、以下説明する本発明のGISの遮断器、断路器、接続母線、変流器等の各機器は、上述の遮断器230、断路器212、213、接続母線214、215、変流器217と同様の構成であるため、説明を省略する。また、本発明のGISに用いる接続母線には、断路器や接地開閉器等の機器が適宜設けられ、各機器間には上記同様にガス区分絶縁スペーサが設けられる。
【0010】
発変電所に設置される上記のGIS200は、主母線210A、210Bと送電線を接続する送電線回線用ガス絶縁開閉ユニット(図示しない)と、主母線210A、210Bと変圧器を接続する変圧器回線用ガス絶縁開閉ユニット(図示しない)と、主母線210A、210Bを軸方向にそれぞれ区分して配置する時に区分点で設ける母線区分用ガス絶縁開閉ユニット(図示しない)とを備えている。
【0011】
また、二重母線方式を採用するGISの場合は、主母線210A、210B間を接続する母線連絡用ガス絶縁開閉ユニット(図示しない)を備えている。これら各用途で説明したガス絶縁開閉ユニットを、以下GISユニットと略称し、これらGISユニットの構成を説明する。
【0012】
送電線回線用GISユニットは、遮断器の一方が変流器、接続母線及び断路器を介して主母線210A、210Bに接続し、他方が変流器、接続母線及び断路器を介してブッシング(図示しない)に接続するように構成されている。このブッシングには、電力系統の送電線が接続される。
【0013】
また、変圧器回線用GISユニットは、遮断器の一方が変流器、接続母線及び断路器を介して主母線210A、210Bに接続し、他方が変流器、接続母線及び断路器を介して変圧器(図示しない)に接続するように構成されている。
【0014】
また、母線区分用GISユニットは、遮断器の一方が変流器、接続母線及び断路器を介して主母線210Aに接続し、他方が変流器、接続母線及び断路器を介して軸方向に区分して配置した区分先の主母線(図示しない)に接続するように構成されている。
【0015】
そして、母線連絡用GISユニットは、遮断器の一方が変流器、接続母線及び断路器を介して主母線210Aに接続し、他方が変流器、接続母線及び断路器を介して別の主母線210Bに接続するように構成されている。
【0016】
近年、より据付面積を縮小できるGISが要求されており、種々のGISが開発されている。例えば、特許文献1には、縦形遮断器の一方の側面に形成した下方の開口部に、計器用変圧器及び母線用断路器を介在させて、主母線をその垂直方向上面側で断路器と接続しており、また縦形遮断器の上方の開口部には、計器用変圧器、線路用断路器及び線路用接地開閉器を介在させてケーブルヘッドを水平方向に連続的に接続した単体母線方式や二重母線方式のGISが提案されている。
【0017】
このGISによれば、縦形遮断器はその一方の側面の上下に各主母線への接続用開口部を設けたため、横置形の遮断器を用いて構成する時に比べて装置全体の据付面積を縮小することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0018】
【特許文献1】特開平10−174229号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
しかしながら、特許文献1記載GISの縦型遮断器の下方開口部の高さは、断路器が主母線の垂直方向上面側に配置されて主母線と接続されているために、断路器の高さ寸法の分だけ高くなり、これに伴って縦形遮断器の上方の開口部とケーブルヘッドの高さ寸法も高くなるために、GIS全体の重心が高くなって耐震性が低下してしまう問題があった。
【0020】
また、発変電所では、上記のGISが長期間に亘って使用されるが、各機器の経年劣化を考慮して適切な時期に更新(リプレース)する必要が生じてくる。以下、過去に発変電所に設置して使用しているGISを単に既設GISと称し、この既設GISに代え新たに設置して更新するGISを単に新設GISと称する。
【0021】
しかしながら、特許文献1記載の二重母線方式のGISを発変電所の既設GISとしたときは、既設GISの据付場所が建屋屋上等の据付面積が限られていると、一般には既設GISを新設GISへの更新を想定した設計製作がなされていないために、一方の主母線を使用しながら更新を行う際にGISを構成する各機器間の干渉、即ち各機器がぶつかり合ってしまい、同一の据付面積内で新設GISに更新できない問題があった。
【0022】
例えば、上記の既設GISの片方の主母線内部の絶縁ガスを回収し、この主母線を搬出し新設GISの主母線に更新する際に、据付面積の制約上、既設GISの該当する主母線に接続されている断路器が新設GIS機器との干渉が生じる。このため、既設GISの該当する主母線に接続されている断路器内部の絶縁ガスも回収し、断路器全体を搬出する必要があった。
【0023】
このように断路器は搬出の際、大気に開放されることから、断路器とこの断路器に接続されている接続母線間のガス区分絶縁スペーサ部分には、充填した絶縁ガスのガス圧が加わるため、更新作業中にガス区分絶縁スペーサが破損する事故が生じる恐れもあり、この付近での新設GISへの更新作業は危険を伴うものとなる。
【0024】
そのため、近時、労働安全衛生上、機器間に圧力差が生じる更新作業を伴う場合は、二つの主母線を両方停止してから更新作業する必要がある。しかし、二重母線方式GISの主母線を二つとも停止することは、発変電所の機能を完全に停止することになるためこの改善が望まれていた。
【0025】
本発明の目的は、全体高さを大きくすることが無く、耐震性に優れる単母線方式又は二重母線方式のGISを提供することにある。
【0026】
また、本発明の目的は、更に、据付面積を大きくすることなく保守点検通路を確保できる二重母線方式のGISを提供することにある。
【0027】
また、本発明の目的は、既設GISの更新時には、一方の主母線を交互に停止させながら安全容易に更新が行えると共に、同一据付面積内で新設GISの更新可能な二重母線方式GISの更新方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0028】
本発明のガス絶縁開閉装置は、据付面に、少なくとも一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と主母線との間は主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にて接続すると共に、前記主母線と接続母線の間の接続点に断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、前記主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記主母線の開口部に略垂直に配置する前記断路器の下端側面部を連結すると共に、前記断路器の上端側面部に前記接続母線を連結して構成することを特徴としている。
【0029】
本発明のガス絶縁開閉装置は、また、据付面に、一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な二つの主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と一方或いは双方の前記主母線との間は前記各主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、前記一方或いは双方の主母線と接続母線との間の接続点或いは他方の前記主母線と前記縦形遮断器が備える別の開口部の間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、前記一方の主母線には反縦形遮断器側の側面に開口部を設け、かつ他方の主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記各主母線の開口部に略垂直に配置する前記各断路器の下端側面部を連結すると共に、前記各断路器の上端側面部に前記接続母線或いは縦形遮断器の別の開口部をそれぞれ連結し、双方の前記主母線或いは双方の断路器とを左右対称に配置して構成することを特徴としている。
【0030】
本発明のガス絶縁開閉装置は、また、据付面に、両側面に開口部をそれぞれ備える縦形遮断器と、該縦形遮断器の両側の開口部側に内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な主母線及び区分先主母線とをそれぞれ配置し、前記縦形遮断器の各開口部と各主母線との間は前記各主母線の軸方向と直交する方向にそれぞれ配置する接続母線にて接続すると共に、前記各主母線と各接続母線の間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、一方の前記主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、かつ他方の前記主母線には反縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記各主母線の開口部に略垂直に配置する前記各断路器の下端側面部を連結し、一方の前記断路器の上端側面部に該接続母線を連結し、双方の前記各主母線と断路器との側面配置形状を略同一に構成することを特徴としている。
【0031】
本発明のガス絶縁開閉装置は、望ましくは、前記各主母線の開口部と前記各断路器の下端側面部及び前記各断路器の上端側面部と前記接続母線若しくは前記縦形遮断器の別の開口部との間はそれぞれ着脱自在な緩衝部を介在させて連結することを特徴としている。
【0032】
本発明のガス絶縁開閉装置は、望ましくは、前記緩衝部は、該緩衝部両端の水平方向寸法を変更可能なベローズを備える容器内に、導体と、集電子を備える着脱導体とをそれぞれ着脱可能に配置し、前記緩衝部の両端面にガス区分絶縁スペーサをそれぞれ配置して前記容器を密閉して構成することを特徴としている。
【0033】
本発明のガス絶縁開閉装置の更新方法は、据付面に、一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な二つの主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と前記各主母線との間は該各主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、前記各主母線と接続母線との間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置の更新方法において、一方の前記主母線の運転を停止して内部の絶縁ガスを回収し、前記母線に接続された断路器は内部のガス圧を減圧してから前記主母線との接続を解除した後、該主母線を搬出してから側面に開口部を設けた新規主母線を水平方向から搬入して前記既設主母線の設置位置と同位置に設置し、新規断路器を前記水平方向から搬入して該断路器の下端側面部と前記新規主母線の開口部とを着脱自在の緩衝部を介在させて接続し、前記新規主母線及び新規断路器及び緩衝部内部に絶縁ガスを封入してから、前記主母線の運転を復旧し、他方の前記主母線の運転を停止してから、該主母線及び該断路器及び接続母線及び縦形遮断器の内部の絶縁ガスを回収した後、これらの全てを搬出し、前記搬出した主母線の設置位置と同位置に側面に開口部を設けた新規主母線を搬入して設置し、新規断路器を水平方向から搬入して該断路器の下端側面部と前記新規主母線の開口部とを着脱自在の緩衝部を介在させて接続し、前記新規断路器の上端側面部に新規接続母線を接続し、新規縦形遮断器を設置して前記接続母線と接続し、前記新規主母線及び新規断路器及び新規接続母線及び緩衝部及び縦形遮断器の内部に絶縁ガスを封入して新規主母線の運転を復旧することを特徴としている。
【発明の効果】
【0034】
本発明の単母線方式又は二重母線方式のGISは、上述のように、主母線の容器の側方に開口部を設けて断路器を接続したので、全体高さを大きくすることがなく、低重心となり耐震性にも優れた構成とすることができる。
【0035】
また、本発明の二重母線方式のGISは、更に、上述のように、二つの主母線と断路器と接続母線とをそれぞれ対称配置にしたので、据付面積を大きくすることなく両主母線間に保守点検通路更を確保可能である。また、将来生じるGISの更新においては、同一据付面積内で行うことが可能である。
【0036】
更に、本発明のGISの更新方法は、上述の方法であるので、更新時に発変電所の運転を停止することなく短期間で効率的に更新が行えて、発変電所の同一据付面積内で新設GISの更新が可能であり、しかもこの更新作業は、作業場所付近のガス区分絶縁スペーサには充填した絶縁ガスのガス圧が加わることがないため、安全に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明で適用した単体母線方式GISの実施例を示す概略断面図である。
【図2】本発明のGISに用いる緩衝部を示す概略縦断面図である。
【図3】本発明で適用した二重母線方式GISの実施例を示す概略断面図である。
【図4】本発明で適用したGISの全体配置図である。
【図5】図4のA−A線から見た送電線回線用GISユニットの概略側面図である。
【図6】図4のB−B線から見た変圧器回線用GISユニットの概略側面図である。
【図7】図4のC−C線から見た母線区分回線用GISユニットの概略側面図である。
【図8】図4のD−D線から見た母線連絡回線用GISユニットの概略側面図である。
【図9】従来の二重母線方式GISの構成を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
本発明を適用した単母線方式或いは二重母線方式のGISは、据付面に、側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる一つの主母線或いは略平行な二つの主母線とを並設し、縦形遮断器の開口部と一方或いは双方の主母線との間は該当する主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、該当する主母線と接続母線或いは縦形遮断器が備える別の開口部との間の接続点にそれぞれ断路器を介在させている。そして、各主母線には側面に開口部を設け、これら開口部にそれぞれ着脱自在な緩衝部を介在させて略垂直に配置する各断路器の下端側面部を連結すると共に、必要な場合は各断路器の上端側面部に着脱自在な別の緩衝部をそれぞれ介在させて接続母線或いは縦形遮断器の別の開口部をそれぞれ連結し、双方の主母線と緩衝部或いは双方の別の緩衝部と断路器とを左右対称に配置して構成している。
【0039】
以下、本発明を適用したGISの実施例を図面に基づいて説明する。尚、以下の実施例においては、主母線を3相一括配置したものについて説明するが、主母線として三相分を並設する相分離母線の構成であっても、本発明に適用できることは言うまでもない。
【実施例1】
【0040】
本発明を適用した単体母線方式のGIS構成について、以下図1を用いて説明する。この単体母線方式のGIS90は、図1に示す如く、軸方向に長く延びる三相一括型の主母線10と、縦形容器30Aの一方の側面に少なくとも一つの開口部を有する縦形遮断器30とは、据付面1に並設されている。そして、主母線10と縦形遮断器30との間は接続母線40にて接続し、主母線10と接続母線40の間の接続点に断路器20を介在させている。
【0041】
据付面1との間に、基台11を介在させて設置する軸方向に長くて大きな主母線10は、母線容器15の内部に3相の母線導体12、13、14を配置している。しかも、この主母線10は、母線容器15の側方、即ち図1の例では縦形遮断器30側に開口部16を形成し、後述する着脱自在な緩衝部50を介して断路器20の下端側面部を接続している。
【0042】
母線導体12、13、14は、送電側(図示しない)から電力が供給され、断路器20を介し、縦形遮断器30を通って負荷側へ電力を供給する構成となっている。また、縦形遮断器30は、設置面1との間に基台を兼ねる開閉扉(図示しない)を設ける操作箱31を介在させて縦置されるようになっており、この縦形遮断器30の側面には、少なくとも一つの開口部32が設けられる。
【0043】
図1に示す例では、縦形遮断器30の上部の側面にフランジ部32Aを設ける開口部32、下部の反対側面にフランジ部33Aを設ける開口部33が設けられており、各開口部32、33にはガス区分絶縁スペーサ32B、33Bがそれぞれ備えられている。
【0044】
縦形遮断器30の開口部32には、後述する緩衝部60を介在させ、フランジ部32Aを介して変流器34が配置されるように構成されている。そして、開口部32は、図1の示す如く主母線10側と断路器20及び接続母線40を介して接続され、また、開口部33側は、変圧器回線側や送電線回線側又は別の主母線側(図示しない)へと接続される。
【0045】
断路器20は、開閉動作を行う主要部の断路部21と、断路部21の上下に配置する接地開閉器22、23から構成され操作部21Aにより断路部21の電気的接続の開閉動作を行うものであり、据付面1に対して垂直方向に配置される構成となっている。
【0046】
接続母線40は、母線単位41、42で直角状に構成されており、それぞれ内部に接続導体41A、42Aを備えており、この一端を縦形遮断器30の開口部32側と断路器20の上端側面部を接続する。
【0047】
本発明を適用した図1に示すGIS90は、更に、上述の主母線10と断路器20間、又は縦形遮断器30と一方の接続母線40の接続点の間に、図1に示す如く緩衝部50、60を介在させて接続している。以下、これら緩衝部50、60について、図2に示す緩衝部50の例で詳述する。
【0048】
緩衝部50は図2に示す如く、ハンドホール部52及び緩衝部両端の寸法を変更可能なベローズ53を備える容器51内に、導体54と、集電子56を備える着脱導体55が配置され、主母線10や断路器20とのガス区分をなすガス区分絶縁スペーサ57が両端にそれぞれ配置して容器51が密閉され、絶縁ガスを封入して構成されている。
【0049】
この緩衝部50は、ハンドホール部52により作業員が導体54と着脱導体55を解体し、ベローズ53を水平方向に圧縮して容器51を取外すことで、容易に主母線10や断路器20から着脱することができる。緩衝部60も同様の構成であって、相違する点は内部に変流器34が配置されるため、緩衝部50に比べて全体長さ寸法が大きくなっている。緩衝部50、60は、これら両端の接続部においてガス区分可能に構成されている。
【0050】
本発明を適用した図1に示すGIS90は、垂直方向に配置する断路器20の下端側面部を側面から主母線10の開口部16と接続したので、全体高さを大きくすることがなく、断路器20と遮断器30の接続母線40の高さを低くして全体の重心を低くすることができるため、GISの耐震性を向上させることができる。
【0051】
また、緩衝部50を主母線10と断路器20間に介在させて接続しているため、新規据付時や更新時に緩衝部50を取外すことができるので、これに伴ってGISの据付や更新を容易にすることができる。同様の理由で、縦形遮断器30と接続母線40間にも緩衝部60を着脱可能に介在させて接続することが望ましい。尚、緩衝部50、60としては、着脱自在な構造を持つものであれば、図2に示す構造に限らずに用いても良いことは言うまでもない。
【実施例2】
【0052】
本発明を適用した二重母線方式のGIS構成について、上述の単母線方式のGIS90と同様の構成は以下同符号で表している図3を用いて説明する。
【0053】
二重母線方式のGIS100は、それぞれ基台11A、11Bを介して並設されて軸方向に長く延びる三相一括型の二つの主母線10Aと主母線10Bと、縦形遮断器30(図1と同様)とは、据付面1に設置されている。そして、主母線10A、10Bと縦形遮断器30を接続し、これらの接続点に断路器20A、20Bをそれぞれ介在させている。
【0054】
各主母線10A、10Bは、図1の例と同様に母線容器15A、15Bの内部にそれぞれ各相分の母線導体12A、13A、14A及び12B、13B、14Bが配置されている。これら母線導体12A、13A、14A及び12B、13B、14Bは、送電側(図示しない)から電力が供給され、断路器20A、20Bを介し、縦形遮断器30を通って負荷側へ電力を供給する構成となっている。
【0055】
しかも、一方の主母線10Aは、母線容器15Aの側方、即ち図3の例では縦形遮断器30側に開口部16Aを形成し、後述する緩衝部50Aを介して断路器20Aの下端側面部を接続している。また、他方の主母線10Bは、同様に母線容器15Bの側方、即ち図3の例では開口部16Aの反対側に開口部16Bを形成し、後述する緩衝部50Bを介して断路器20Bの下端側面部を接続している。
【0056】
また、各主母線10A、10Bは、それぞれの軸方向がほぼ平行となるように並設されており、各主母線10A、10Bの開口部16A、16Bにそれぞれ各断路器20A、20Bの下端側面部が接続されている。
【0057】
断路器20A、20Bは、図1の例に示す断路器20と同様に構成されており、双方の断路器20A、20Bが共に据付面1に対して略垂直に配置される構成となっている。即ち、主母線10A及び断路器20A、緩衝部50Aと、別の主母線10B及び断路器20Bと緩衝部50Bとは、図3に示す如くつまり中心線2を境に左右対称の配置となっている。従って、主母線10A及び断路器20Aと、主母線10B及び断路器20Bは、中心線2を境に左右対称で同一の構成となる。尚、中心線2は、各主母線10A、10Bを据付する基準の線でもある。
【0058】
縦形遮断器30の開口部32には、後述する緩衝部60を介在させ、変流器34が配置される構成となっている。また、縦形遮断器30の開口部32は、後述する接続母線45を構成する母線単位48と結合される。これにより、縦型遮断器30の開口部32は、図3の示す如く主母線10A、10B側と断路器20A、20B及び接続母線45を介して接続される。また、遮断器の他端側は、すでに説明した実施例1と同様に接続される。
【0059】
二重母線方式のGIS100に用いる接続母線45は、母線単位46、47、48から構成されている。各母線単位46、47、48は、母線容器46A、47A、48Aのそれぞれ内部に接続導体46B、47B、48Bを有して構成され、縦形遮断器30と断路器20A、20B間をそれぞれ接続する。
【0060】
接続母線45を構成する母線単位47部分は、図3に示す如く、分岐した接続導体47Aにより、断路器20A側と断路器20B側と、縦形遮断器30側を分岐して接続するように構成されている。また、この母線単位47は分離可能な支持部(図示しない)を介して機械的に結合することができ、このようにすると機械的に各主母線10A、10Bを上面側から支持できる。
【0061】
この二重母線方式のGIS100においても、上述の主母線10A、10Bと断路器20A、20B間、断路器20A、20Bの下端側面部と接続母線間又は縦形遮断器30と断路器20の上端側面部間の接続に、図2に示したものと同様な構造の緩衝部50A、50B、60が介在して接続される。
【0062】
本発明を適用した図3に示すGIS100は、断路器20A、20Bを略垂直方向に配置し、かつ主母線10A、10Bの側面の開口部16A、16Bと接続したので、全体高さを大きくすることがなく、各断路器20A、20B及び接続母線45の配置の高さを低くできるので、全体の重心を低くすることができるため、GIS全体の耐震性を向上させることができる。
【0063】
また、主母線10A及び断路器20Aと、別の主母線10B及び断路器20Bとは、中心線2を境に左右対称に、つまりそれぞれが対向するように配置したので、主母線10Aと10Bの間に十分な保守点検通路を確保することできるため、保守性にも優れた構造となっている。
【0064】
しかも、緩衝部50A、50B、60を主母線10A、10Bと断路器20A、20B間や縦形遮断器30と断路器20A、20B間に着脱可能に介在させて接続しているため、新規据付時や更新時に緩衝部50A、50B、60を取外すことができるので、GISの据付や更新を容易にすることができる。
【0065】
更に、主母線10A、10Bの側方に開口部16A、16Bを設けたので、主母線10A、10B及び断路器20A、20Bを横方向から搬入して容易に据付けられるので、後述する更新作業の際には、吊上げを不要として、容易に更新を行うことができる。
【0066】
上述した主母線構成の単母線方式のGIS90及び二重母線方式のGIS100の考え方は、図4に示す、発変電所用GIS設備150を構成する各GISユニット、即ち送電線回線用GISユニット110、変圧器回線用GISユニット120、母線区分回線用GISユユニット130、母線連絡回線用GISユニット140の全てに適用することができる。以下、各GISユニット110、120、130、140について、図5〜図8を用いて説明する。
【実施例3】
【0067】
本発明を適用した図5に示す二重母線方式である送電線回線用GISユニット110について説明する。尚、図5では、縦形遮断器、二つの主母線、断路器、接続母線、緩衝部等により構成されるGISの構成及び配置関係については、図3の二重母線方式GIS100と同様の構成及び配置関係を適用できるので、同符号で表している。
【0068】
送電線回線用GISユニット110は、二重母線方式であり、据付面1に設置された縦形遮断器30の側面の開口部32側に、図3と同様なGIS100が構成されており、開口部33側には、変流器35を介して断路器25の一端が接続され、断路器25の他端とブッシングユニット111とは、緩衝部50を介在させて接続するように構成されている。
【0069】
上記の変流器35、断路器25及び緩衝部50は、図1、図3の実施例の変流器34、断路器20、20A、20B及び緩衝部50、50A、50B、60とそれぞれ同様の構成である。また、ブッシングユニット111は、避雷器(図示しない)を設けており、電力系統の送電線へと接続して負荷側である外部へ主母線の母線導体からの電力を供給するようになっている。
【0070】
このような、二重母線方式GIS100を適用した送電線回線用GISユニット110においては、実施例2と同様の効果を奏することができる。また、緩衝部50を断路器25とブッシングユニット111間に着脱可能に介在させて接続しているため、新規据付時や更新時に前述した如く緩衝部50を取外すことができるので、GISの据付や更新を容易に行うことができる。
【実施例4】
【0071】
本発明を適用した図6に示す二重母線方式である変圧器回線用GISユニット120について説明する。この図6でも、縦形遮断器、二つの主母線、断路器、接続母線、緩衝部等により構成されるGISの構成及び配置関係については、図3の二重母線方式GIS100と同様の構成及び配置関係を適用できるので、同符号で表している。
【0072】
変圧器回線用GISユニット120は、二重母線方式であり、据付面1に設置された縦形遮断器30の側面の開口部32側に、図5と同様なGIS100が構成されており、開口部33側には、変流器36を介して断路器26の一端が接続され、断路器26の他と変圧器回線ユニット121とは、緩衝部50を介在させて接続するように構成されている。
【0073】
上記の変流器36、断路器26及び緩衝部50は、図1、図2の実施例の変流器34、断路器20、20A、20B及び緩衝部50、50A、50B、60とそれぞれ同様の構成である。また、ブッシングユニット121は、避雷器(図示しない)を設けており、ケーブルヘッド或いはガス油−ブッシングを介して変圧器へ接続される。
【0074】
このような、二重母線方式GIS100を適用した変圧器回線用GISユニット120においては、実施例2と同様の効果を奏することができるし、図5の例と同様に緩衝部50を断路器26と変圧器回線ユニット121間に着脱可能に介在させて接続しているため、前記した効果を達成することができる。
【実施例5】
【0075】
本発明を適用した図7に示す母線区分回線用GISユニット130について説明する。図7では、図1の単母線方式のGIS90及び図3の二重母線方式のGIS100と同様の構成を適用できるので、各図と同符号で表している。
【0076】
また、以下説明する断路器20´、接続母線40´、緩衝部50´及び変流器34´は、図1の例の断路器20、接続母線40、緩衝部50及び変流器34と同様の構成である。
【0077】
母線区分回線用GISユニット130は、図7に示す如く、主母線10A及び区分先主母線10A´と縦形遮断器30は、据付面1に設置されている。区分先主母線10A´は、主母線10Aと同様の構造であり、主母線10Aの軸線と平行に延びるように配置されており、更に主母線10Aの軸方向に区分して配置した第二の主母線(図示しない)に接続するように構成されている。
【0078】
そして、各主母線10A、10A´と、縦形遮断器30の開口部32、33との間をそれぞれ接続母線40、40´で接続し、各主母線10A、10A´と接続母線40、40´との間の接続点に略垂直に配置した断路器20、20´をそれぞれ介在させている。この結果、各主母線10A、10A´間は縦形遮断器30を介してそれぞれ接続されている。
【0079】
主母線10Aは、母線容器15の側方、即ち図7の例では縦形遮断器30側に開口部16を形成し、緩衝部50を介して断路器20の下端側面部を接続している。また、主母線10A´も同様に、母線容器15´の側方、即ち図7の例では反縦形遮断器30側に開口部16´を形成し、緩衝部50´を介して断路器20´の下端側面部を接続している。
【0080】
縦形遮断器30の開口部32には、緩衝部60を介在させ、変流器34を配置しており、この開口部32は、図7の示す如く主母線10A側と断路器20及び接続母線40を介して接続される。また、開口部33側は、変流器34´を配置し、接続母線40´を介在させて断路器20´へと接続される。更に、接続母線40´と断路器20´の上端側面部は、緩衝部50´を介在させて接続している。尚、この断路器の上端側面部に介在させる緩衝部50´は、開口部32若しくは33の内、緩衝部50´と略同じ高さ位置にある一方の開口部側の断路器に介在させることが好ましい。
【0081】
従って、主母線10A、断路器20、緩衝部50と主母線10B、断路器20´と緩衝部50´の配置構成は、図7に示すように、側面から見ると双方が略同一形状となる。
【0082】
本発明を適用した図7に示す母線区分回線用GISユニット130は、図1と同様に断路器20、20´を略垂直に配置し、かつ主母線10A、10A´の側面の開口部16、16´と緩衝部50、50´を介して接続したので、上記した各実施例と同様に耐震性に優れた構造にできるし、緩衝部50、50´、60を主母線10と断路器20間や縦形遮断器30と接続母線40間に介在させて接続しているため、同様の効果を達成することができる。また、上述の母線区分回線用GISユニット130は、縦形遮断器30の操作箱両側に所定の寸法の空間部を設けることができので、保守点検及び運用性にも優れている。
【実施例6】
【0083】
本本発明を適用した図8に示す二重母線方式である母線連絡回線用GISユニット140について説明する。図8は、図3の二重母線方式GIS100と同様の構成部分は同符号で表している。また、以下説明する縦形遮断器31は、同側面の上下に開口部32、33を設ける点以外は、図1の例の縦形遮断器30と同様の構成である。
【0084】
母線連絡回線用GISユニット140は、据付面1に設置されている。主母線10Aと主母線10Bと、開口部32、33を設ける縦形遮断器31は、主母線10Aと開口部33とが、これらの接続点に断路器20A、20Bを介在させて接続されており、主母線10Bと開口部32は接続母線49にて接続され、主母線10Bと接続母線49との間の接続点に断路器20Bを介在させている。
【0085】
一方の主母線10Aは、縦形遮断器31側に開口部16Aを形成し、緩衝部50Aを介して断路器20Aの下端側面部を接続している。この断路器20Aは、図3の例の断路器20A、20Bと同様の構成であり、上下両端側面部の接続点が互いに反対方向になっている点だけ異なる。
【0086】
他方の主母線10Bは、反縦形遮断器31側の側面に開口部16Bを形成し、緩衝部50Bを介して断路器20Bの下端側面部を接続し、断路器20Bの上端側面部は緩衝部50Bを介して図3と同様に母線単位43、44からなる接続母線49と接続する。そして、母線単位44は変流器37を介して縦形遮断器31の開口部32と結合される。これにより、縦型遮断器31の開口部32は、図8の示す如く接続母線49及び断路器20Bを介して主母線10B側と接続される。
【0087】
そして、断路器20Aの上端側面部は、変流器38を内部に配置する緩衝部60を介在させて、縦形遮断器31の開口部33と接続され、これにより開口部33は、図8の示す如く断路器20Aを介して主母線10A側と接続される。従って、主母線10Aと、別の主母線10Bとは、図3の例と同様に中心線2を境に左右対称に配置される。
【0088】
母線単位43は、図3と同様に、分離可能な支持部(図示しない)を介して機械的に結合することができ、このようにすると機械的に各主母線10A、10Bを上面側から支持できる。
【0089】
上述のように、本発明を適用した図8に示す母線連絡回線用GISユニット140においては、各断路器20A、20B間を接続母線で接続せずにそれぞれを開口部32、33と接続しているが、その他の構成及び配置関係は図3の例のGIS100と同様であるので、実施例2と同様の効果を奏することができる。
【0090】
変電所設置用GIS設備150は、図4に示す如く、上述の各GISユニット110、120、130、140によって構成することで、全体的に低重心になるため耐震性に優れており、後述する更新作業の作業性に優れた設備とすることができる。
【0091】
次に、図9に示す従来構造の二重母線方式の既設GIS200を、各主母線を交互に運転しながら図3に示す二重母線方式の新設GIS100に更新する手順について説明する。これらGIS100、200は、図4に示すようなGISユニット150を構成する一つのGISである。尚、以下の手順は、主母線210Aの運転を継続しておき、先に主母線210Bを停止して行う更新作業の例で説明する。
【0092】
まず、図9に示す既設GIS200の反縦形遮断器側である主母線210Bの運転を停止即ち送電側から主母線210B側を介しての負荷側への電力供給を停止し、主母線210Bの母線容器201B内部の絶縁ガスを回収する。その後、主母線210Bに接続された断路器213の断路器容器203内のガス圧を減圧する。このように、断路器容器203内のガス圧を減圧しておくと、断路器213と接続母線214間には、絶縁ガスのガス圧と大気圧との差圧のような大きなガス圧がかかることがなくなるため、これらの機器の付近であっても安全に更新作業をすることできる。
【0093】
次に、主母線210Bと断路器213との電気的接続を解除し、主母線210Bを反縦形遮断器設置側へ水平方向、即ち横方向に移動させて搬出する。その後、主母線210Bとの接続が解除された断路器の下端には、端末カバーとなる平板閉止板を取付ける。
【0094】
その後、新設GIS100の主母線10Bを上記の水平方向、即ち横方向から搬入して主母線210Bの設置位置と同位置に設置する。そして、新設の断路器20Bも上記同様に横方向から搬入して、断路器20Bの下端側面部と主母線10Bの開口部16Bと接続する。この際、断路器20Bの上下両端の接続点には、緩衝部50Bをそれぞれ介在させる。そして、主母線10Bと断路器20Bの内部に絶縁ガスを封入した後に、主母線10Bの運転を復旧、即ち送電側から主母線10Bを介しての電力供給を再開させる。
【0095】
次に、上述のように新設の主母線10B側を運転している状態で、主母線210Aを主母線10Aに更新する手順を説明する。まず、図9に示す既設の主母線210Aの運転を停止し、主母線210A、断路器212、213、接続母線214、215、縦形遮断器230及びこの縦形遮断器230と接続される外部回線側内部を含めた全ての絶縁ガスを回収した後に、これらの導体や機器全てを搬出する。
【0096】
その後、新設GIS100の主母線10Aを搬入して主母線210Aの設置位置と同位置に設置する。そして、新設の断路器20Aも縦形遮断器設置側から水平方向、即ち横方向から搬入して、断路器20Aの下端側面部と主母線10Aの開口部16Aとを接続し、また断路器20Aの上端側面部は、接続母線45と接続する。この際、断路器20Aの上下両端側面部の接続点には、緩衝部50Aをそれぞれ介在させる。
【0097】
その後、接続母線45を縦形遮断器30の一方の開口部32へ緩衝部60を介在させて接続し、同様に縦形遮断器30の他方の開口部33と外部回線側を接続する。そして、主母線10A、断路器20A、接続母線45、緩衝部50A、60及び接続母線45、縦形遮断器30及び外部回線側全ての内部に絶縁ガスを封入して、新設の主母線10Aの運転を復旧する。
【0098】
次に、上述の主母線10A、10B側を運転している状態で、断路器20A、20Bの間を接続して、既設GIS200の新設GIS100への更新を完了する手順を説明する
まず、主母線10Aの運転を停止して、断路器20Aの上端側面部に接続されている緩衝部50A、即ち接続母線45との接続部内部の絶縁ガスを回収した後、断路器20A及び接続母線45内のガス圧を減圧する。
【0099】
そして、緩衝部50Aを介在させて断路器20Aと接続母線45との間を接続し、断路器20A、接続母線45及び緩衝部50A内に絶縁ガスを封入し、主母線10Aの運転を再開する。以上の手順により、図9の既設GIS200から図3の新設GIS100への更新を完了する。
【0100】
以上のように、新設GISの主母線100は、各主母線10A、10Bはそれぞれ側面に開口部を設けているために、断路器20A、20Bの搬入時に、従来のようにこれらを上方に吊上げる必要がなく、横方向から移動して搬入できるから更新作業を容易にすることができる。また、従来の如く主母線の開口部が上方にある場合のように、更新作業時に主母線と既設の断路器とが寸法的にぶつかるという問題も生じないので、同一据付面積内で新設GISの更新作業ができる。
【0101】
また、上述のように、更新作業時に断路器又は緩衝部内のガス圧を減圧することにより、作業する付近の機器に大きなガス圧がかかることがなくなるため、一方の主母線を交互に停止させながら安全に更新作業が行え、更新時に発変電所の全GIS設備の運転停止させることなく、短期間に効率的かつ安全に更新が行える。
【0102】
上述のGISの更新方法は、各GISユニット110、120、130、140の更新にも適用でき、上述と同様の効果を奏することができることは明らかである。
【0103】
尚、上述の各実施例のGISは、緩衝部を介在しない構成としても、各実施例と同様の効果が達成できるが、緩衝部を介在させる構成とすると、新設GISを新たに設置若しくは既設GISから更新した後の、将来生じるGISの更新時において、より効果的に更新作業を行うことができる。
【符号の説明】
【0104】
1…据付面、2…中心線、10、10A、10A´、10B…主母線、20、20´、20A、20B…断路器、30…縦形遮断器、16、16´、16A、16B、32、33…開口部、40、40´、45…接続母線、50、50´、50A、50B、60…緩衝部、90、100、200…ガス絶縁開閉装置、110…送電線回線用GISユニット、120…変圧器回線用GISユニット、130…母線区分回線用GISユニット、140…母線連絡回線専用GISユニット、150…変電所設置用GIS設備。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
据付面に、少なくとも一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と主母線との間は主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にて接続すると共に、前記主母線と接続母線の間の接続点に断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、前記主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記主母線の開口部に略垂直に配置する前記断路器の下端側面部を連結すると共に、前記断路器の上端側面部に前記接続母線を連結して構成することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項2】
据付面に、一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な二つの主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と一方或いは双方の前記主母線との間は前記各主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、前記一方或いは双方の主母線と接続母線との間の接続点或いは他方の前記主母線と前記縦形遮断器が備える別の開口部の間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、前記一方の主母線には反縦形遮断器側の側面に開口部を設け、かつ他方の主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記各主母線の開口部に略垂直に配置する前記各断路器の下端側面部を連結すると共に、前記各断路器の上端側面部に前記接続母線或いは縦形遮断器の別の開口部をそれぞれ連結し、双方の前記主母線或いは双方の断路器とを左右対称に配置して構成することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項3】
据付面に、両側面に開口部をそれぞれ備える縦形遮断器と、該縦形遮断器の両側の開口部側に内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な主母線及び区分先主母線とをそれぞれ配置し、前記縦形遮断器の各開口部と各主母線との間は前記各主母線の軸方向と直交する方向にそれぞれ配置する接続母線にて接続すると共に、前記各主母線と各接続母線の間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置において、一方の前記主母線には縦形遮断器側の側面に開口部を設け、かつ他方の前記主母線には反縦形遮断器側の側面に開口部を設け、前記各主母線の開口部に略垂直に配置する前記各断路器の下端側面部を連結し、一方の前記断路器の上端側面部に該接続母線を連結し、双方の前記各主母線と断路器との側面配置形状を略同一に構成することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項4】
請求項1〜3において、前記各主母線の開口部と前記各断路器の下端側面部及び前記各断路器の上端側面部と前記接続母線若しくは前記縦形遮断器の別の開口部との間はそれぞれ着脱自在な緩衝部を介在させて連結することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項5】
請求項4において、前記緩衝部は、該緩衝部両端の水平方向寸法を変更可能なベローズを備える容器内に、導体と、集電子を備える着脱導体とをそれぞれ着脱可能に配置し、前記緩衝部の両端面にガス区分絶縁スペーサをそれぞれ配置して前記容器を密閉して構成することを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項6】
据付面に、一方の側面に開口部を備える縦形遮断器と、内部に少なくとも一つの母線導体を備えて軸方向に延びる略平行な二つの主母線とを並設し、前記縦形遮断器の開口部と前記各主母線との間は該各主母線の軸方向と直交する方向に延びる接続母線にてそれぞれ接続すると共に、前記各主母線と接続母線との間の接続点にそれぞれ断路器を介在させたガス絶縁開閉装置の更新方法において、
一方の前記主母線の運転を停止して内部の絶縁ガスを回収し、前記母線に接続された断路器は内部のガス圧を減圧してから前記主母線との接続を解除した後、該主母線を搬出してから側面に開口部を設けた新規主母線を水平方向から搬入して前記既設主母線の設置位置と同位置に設置し、新規断路器を前記水平方向から搬入して該断路器の下端側面部と前記新規主母線の開口部とを着脱自在の緩衝部を介在させて接続し、前記新規主母線及び新規断路器及び緩衝部内部に絶縁ガスを封入してから、前記主母線の運転を復旧し、他方の前記主母線の運転を停止してから、該主母線及び該断路器及び接続母線及び縦形遮断器の内部の絶縁ガスを回収した後、これらの全てを搬出し、前記搬出した主母線の設置位置と同位置に側面に開口部を設けた新規主母線を搬入して設置し、新規断路器を水平方向から搬入して該断路器の下端側面部と前記新規主母線の開口部とを着脱自在の緩衝部を介在させて接続し、前記新規断路器の上端側面部に新規接続母線を接続し、新規縦形遮断器を設置して前記接続母線と接続し、前記新規主母線及び新規断路器及び新規接続母線及び緩衝部及び縦形遮断器の内部に絶縁ガスを封入して新規主母線の運転を復旧することを特徴とするガス絶縁開閉装置の更新方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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