JP6282496B2 - 気中絶縁開閉装置の更新方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電気所に既設の気中絶縁開閉装置をガス絶縁開閉装置に更新する方法に関する。

気中絶縁方式の開閉装置は、変電所、発電所、開閉所等の電気所に設置され、主に気中主母線、気中断路器及び空気遮断器により構成されている。近年、気中絶縁方式の開閉装置の機器の老朽化や定格変更が問題となってきている。従来は、同じ気中絶縁方式の開閉装置に更新されていたが、気中絶縁方式の開閉装置の機器をガス絶縁遮断器（ＧＣＢ）やガス絶縁複合形開閉装置（ＧＣＳ）に更新する事例も多くなっている。

一般的には、同じ気中絶縁方式の開閉装置に更新する他は、空気遮断器のみをガス絶縁遮断器（ＧＣＢ）に更新する。又は、空気遮断器と気中断路器を、ガス遮断器と断路器から構成されるガス絶縁複合形開閉装置（ＧＣＳ）に更新する。すなわち、ガス絶縁形の開閉装置に更新するにしても開閉装置の機器を気中絶縁方式から部分的に更新する方法が一般的であった。

特開２０００−２３６６０４号公報 特公平６−９５８０２号公報

しかしながら、従来の更新方法によると、機器の更新後も気中主母線及び他の気中絶縁機器、鉄構が残るため、敷地面積が縮小化されないという問題があった。遮断器と断路器をガス絶縁複合形開閉装置（ＧＣＳ）に更新する方法であっても、気中主母線及び他の気中絶縁機器が残るため、電気所の敷地面積は変わらない。

また、空気遮断器のみを更新する場合でも、冗長化された送電線回線及び変圧器回線の全回線を更新することは経済性や電力系統の信頼性の面から望ましくない。そのため、更新は１回線単位で行われることが多い。このため、全ての空気遮断器の更新完了までに多大な期間を要し、各回線の更新ごとに其の回線の停止を取らなければならない。また、気中主母線の直下で機器を更新する作業は、重機による機器の吊り上げ時の気中母線との距離を考慮する都合上、工事が非常に難しく、回線の停止時間も長めにとられるという問題も発生していた。すなわち、従来の方法によると、機器の更新の度に合わせて断続的に回線の停止が必要となり、且つ其の停止時間は長いものとなっていた。

そこで、本実施形態に係る既設の気中絶縁開閉装置の更新方法は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電気所において開閉装置の据付面積を最小限にし、また短期間の停止で更新が可能な更新方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本実施形態に係る気中絶縁開閉装置の更新方法は、電気所に設置されて送電線と変圧器との間に介在する気中絶縁方式の開閉装置をガス絶縁開閉装置に更新する気中絶縁開閉装置の更新方法において、前記電気所の空スペースに前記ガス絶縁開閉装置を設置するステップと、前記気中絶縁方式の開閉装置が備える気中主母線の架設領域の外側にブッシングを設置するステップと、前記ガス絶縁開閉装置の主母線より分岐させた連絡用主母線の端部に前記ブッシングを取り付けるステップと、前記ブッシングと前記気中主母線とを架空線で接続するステップと、前記各ステップの後、前記気中絶縁方式の開閉装置の各装置を順次撤去しつつ、送電線および変圧器と前記ガス絶縁開閉装置とを接続するステップと、を含み、送電線および変圧器と前記ガス絶縁開閉装置とを接続するステップは、前記気中絶縁方式の開閉装置の遮断器を撤去するステップと、前記遮断器の基礎に固定台を設置するステップと、前記固定台にブッシングを配置するステップと、前記ガス絶縁開閉装置から前記固定台上のブッシングまでをガス絶縁母線で接続するステップと、前記固定台上のブッシングから送電線又は変圧器までを架空線で接続するステップと、を含むこと、を特徴とする。

第１の実施形態に係る電気所における気中絶縁開閉装置の構成とガス絶縁開閉装置の更新ステップ１を示す図である。 第１の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の更新ステップ２を示す図である。 第１の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の送電線回線の更新方法を示す図である。 第１の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の更新ステップ３を示す図である。 第１の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の更新ステップ４を示す図である。 第１の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の更新ステップ５を示す図である。 第２の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の更新方法を示す図である。 第３の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の更新方法を示す図である。 第３の実施形態に係るガス絶縁開閉装置のケーブル接続例を示す図である。 第４の実施形態に係るガス絶縁開閉装置の設置例を示す図である。

以下、本発明に係る気中絶縁開閉装置のガス絶縁開閉装置への更新方法の各実施形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１に示す既設の気中絶縁開閉装置１００は、変電所、発電所、開閉所等の電気所に設置されている。この気中絶縁開閉装置１００は、例えば送電線と変圧器の間に設けられ、送電線回線１０を引き出して、引留鉄構１７ａに引き留められた送電線と接続し、変圧器回線１１を引き出して、引留鉄構１７ｂを介して変圧器と接続している。

この気中絶縁開閉装置１００は、気中絶縁方式の開閉装置であり、主に気中主母線１８、気中断路器１６及び空気遮断器１４ａ、１４ｂにより構成されている。気中主母線１８は３相が２系統化されている。気中主母線１８は支持用の鉄塔１８ａに架け渡され、地上に対して水平に延び、各線は平行となっている。両系統は、母線連絡回線１２で接続されている。気中断路器１６は、気中主母線１８の直下に地上設置され、気中接続線を介して気中主母線１８と接続されている。各空気遮断器１４ａ、１４ｂは気中接続線を介して気中断路器１６と接続されている。空気遮断器１４ａ、１４ｂは、送電線回線１０及び変圧器回線１１に設けられており、各々が気中主母線１８の架設領域１８ａの外側に地上設置されている。

（更新方法）
この気中絶縁開閉装置１００を新設のガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）２００に更新する各更新ステップは次の通りである。尚、ガス絶縁開閉装置２００は、ガス遮断器、断路器、接地開閉器、及びこれら機器を相互に接続する母線から構成される。

（更新ステップ１）
まず、図１に示すように、電気所においてガス絶縁開閉装置２００と気中主母線１８とを繋ぐ電路を確立する。具体的には、設置基礎を作成し、その設置基礎にガス絶縁開閉装置２００を据え付け、ガス絶縁開閉装置２００の主母線と気中主母線１８とを接続する。

ガス絶縁開閉装置２００の設置基礎は、電気所の空きスペース２００ａに作成する。例えば、気中主母線１８の架設領域１８ｂの外側で変圧器回線１１側に、気中主母線１８の列と並べて配置する。設置基礎の近傍には充電部が無いため、設置基礎の作成時には気中絶縁開閉装置１００の停止は不要である。また、設置基礎の近傍には充電部が無いため、ガス絶縁開閉装置２００の据え付け時も気中絶縁開閉装置１００を停止させる必要は無い。

ガス絶縁開閉装置２００の主母線と気中主母線１８との接続作業では、ガス絶縁開閉装置２００の主母線から連絡用主母線１３を分岐させる。連絡用主母線１３の端部にはブッシング５ａを配置する。このブッシング５ａは、気中主母線１８の下部ではなく、架設領域１８ｂの外側に配置する。例えば、気中主母線１８の端部よりの軸方向延長線上に配置する。このとき、ブッシング５ａは気中主母線１８と工事安全離隔距離Ｌを確保して配置する。工事安全離隔距離Ｌは、電線と設置作業場との離隔距離であり、設置作業のためのクレーンのジブ振れや目測による誤差等を考慮して設定され、電路の電圧によって異なる。

そして、ブッシング５ａと気中主母線１８とを架空線で接続することで、ガス絶縁開閉装置２００の主母線と気中主母線１８とを接続する。ガス絶縁開閉装置２００の主母線と既設の気中主母線１８とを接続する際は、両主母線を停止させておく。主母線が接続された後、気中主母線１８を充電することにより、新設のガス絶縁開閉装置２００の主母線を充電する。

尚、ガス絶縁開閉装置２００とブッシング５ａとの間の連絡用主母線１３はガス絶縁開閉装置２００を設置する空きスペース２００ａの位置によっては長距離になる場合があるため、連絡用主母線１３とブッシング５ａとはガス絶縁母線（ＧＩＢ）８で接続する。ブッシング５ａの近傍には、避雷器４を設置しておく。

（更新ステップ２）
次に、図２に示すように、一方の系統の送電線回線１０を更新する。この更新作業によって、送電線からガス絶縁開閉装置２００を経由して気中主母線１８に至る経路が確立する。この更新では、送電線回線１０側の一方の空気遮断器１４ａを撤去し、跡地にブッシング５ｂを設置し、ブッシング５ｂとガス絶縁開閉装置２００との間をガス絶縁母線８で接続し、送電線が引き留められた引留鉄構１７ａに対してブッシング５ｂから架空線を延ばす。

図３は、送電線回線１０の更新方法を示し、（ａ）は空気遮断器１４ａを撤去後を示す上面図、（ｂ）は引留鉄構１７ａ側から見た側面図、（ｃ）は引留鉄構１７ａと平行に見た側面図である。図３に示すように、この送電線回線１０の更新では、空気遮断器１４ａを撤去すると、跡地には空気遮断器１４ａの基礎１５が残る。この基礎１５の上にアダプター架構１９を設置し、アダプター架構１９上にブッシング５ｂを配置する。すなわち、この更新方法は、既設の引留鉄構１７ａおよび空気遮断器１４ａの基礎１５を流用する。尚、アダプター架構１９は、ブッシング５ｂが取り付け可能なフレームであり、ブッシング５ｂを固定する固定台の一例である。

（更新ステップ３）
次に、図４に示すように、他方の系統の送電線回線１０を更新する。この更新作業によって、送電線から電気所に至る２系統の電路は全てガス絶縁開閉装置２００を経由して気中主母線１８に至る。この更新は一方の系統の送電線回線１０と同じである。すなわち、図３と同様に、送電線回線１０側の他方の空気遮断器１４ａを撤去し、空気遮断器１４ａの基礎１５にアダプター架構１９を設置し、アダプター架構１９上にブッシング５ｂを配置する。ブッシング５ｂを設置した後、ブッシング５ｂとガス絶縁開閉装置２００との間をガス絶縁母線８で接続し、ブッシング５ｂから送電線が引き留められた引留鉄構１７ａに架空線を延ばす。

（更新ステップ４）
更に、図５に示すように、一方の系統の変圧器回線１１を更新する。この更新作業によって、変圧器回線１１に至る経路の１つがガス絶縁開閉装置２００を経由した経路に更新される。この更新は送電線回路１０の更新と同じである。すなわち、図３と同様に、変圧器回線１１側の一方の空気遮断器１４ｂを撤去し、空気遮断器１４ｂの基礎１５にアダプター架構１９を設置し、アダプター架構１９上にブッシング５ｃを配置する。ブッシング５ｃを設置した後、ブッシング５ｃとガス絶縁開閉装置２００との間をガス絶縁母線８で接続し、ブッシング５ｃから変圧器へ至る引留鉄構１７ｂに架空線を延ばす。

（更新ステップ５）
更に、図６に示すように、他方の系統の変圧器回線１１を更新する。この更新作業によって、変圧器回線１１に至る全ての経路がガス絶縁開閉装置２００を経由した経路に更新される。この更新は一方の変圧器回線１１の更新と同じである。すなわち、図３と同様に、変圧器回線１１側の一方の空気遮断器１４ｂを撤去し、空気遮断器１４ｂの基礎にアダプター架構１９を設置し、アダプター架構１９上にブッシング５ｃを配置する。ブッシング５ｃを設置した後、ブッシング５ｃとガス絶縁開閉装置２００との間をガス絶縁母線８で接続し、ブッシング５ｃから変圧器へ至る引留鉄構１７ｂに架空線を延ばす。

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る既設の気中絶縁開閉装置１００からガス絶縁開閉装置２００への更新方法では、電気所の空スペース２００ａにガス絶縁開閉装置２００を設置し、気中主母線１８の架設領域１８ｂの外側にブッシング５ａを配置し、ガス絶縁開閉装置２００の主母線より分岐させた連絡用主母線１３の端部にブッシング５ａを取り付ける。架設領域１８ｂの外側とは、例えば、気中主母線１８の概略軸線方向延長線上とする。

すなわち、このガス絶縁開閉装置２００への更新方法では、既設の気中絶縁開閉装置１００を撤去せずに、新設のガス絶縁開閉装置２００と気中主母線１８とを接続するためのブッシング５ａまでを据付可能となる。ブッシング５ａの据付時において重機等の機器で吊り上げを行っても気中主母線１８との工事安全離隔距離Ｌを確保することができるからである。そして、主母線の停止が必要となるのは、ブッシング５ａと気中主母線１８との接続時のみであり、その停止期間は極めて短期となる。

更に、以上の各更新ステップ１乃至５を経て全ての回線をガス絶縁開閉装置２００に更新完了した後は、気中主母線１８すら撤去可能となる。そのため、電気所における開閉装置の据付面積は縮小化可能となる。また、既設の老朽化した機器は残らないため、電気所における各機器の信頼性を向上させることもできる。

また、以上のガス絶縁開閉装置２００への更新方法では、気中絶縁開閉装置１００の空気遮断器１４ａ、１４ｂを撤去した後に残る基礎１５にアダプター架構１９等の固定台を設置し、その固定台にブッシング５ｂ、５ｃを配置して、ガス絶縁開閉装置２００から固定台上のブッシング５ｂ、５ｃまでをガス絶縁母線８で接続するようにした。すなわち、既設の引留鉄構１７ａ、１７ｂ及び基礎１５を流用するようにした。これにより、新たに引留鉄構１７ａ、１７ｂ及び基礎１５を設置する必要はなくなり、機器の停止を更に短時間で済ますことができるとともに、工事期間の短縮化が可能となる。

（第２の実施形態）

図７に示すように、ブッシング５ａを気中主母線１８の架設領域１８ｂの外側に配置する他の態様として、気中主母線１８の各線が並ぶ列と平行な位置に配置するようにしてもよい。この場合も最近傍の気中主母線１８と工事安全離隔距離Ｌを確保しておくのが望ましい。

気中主母線１８と平行にブッシング５ａを配置する場合、３相２系統のうちの１系統の気中主母線１８と接続するためのブッシング５ａとガス絶縁開閉装置２００とは、気中主母線１８を挟んで反対側に位置させざるを得ない場合もある。例えば、空きスペース２００ａの都合上、ガス絶縁開閉装置２００を変圧器回線１１側に配置し、一方のブッシング５ａを送電線回線１０側に位置させざるを得ない場合もある。この場合、ガス絶縁開閉装置２００とブッシング５ａとを接続するガス絶縁母線８は、気中主母線１８の下部を潜るように配設する。但し、このガス絶縁母線８の据付作業は、重機を使用しない工法を用いることが可能であり、主母線の停止は不要である。

以上のようなブッシング５ａの据え付け態様であっても、既設の気中絶縁開閉装置１００を撤去せずに、新設のガス絶縁開閉装置２００とブッシング５ａまでを据付可能となる。主母線の停止が必要となるのは、ブッシング５ａと気中主母線１８との接続時のみであり、機器の短期間の停止で更新が可能である。

（第３の実施形態）
図８に示すように、ガス絶縁開閉装置２００とブッシング５ａとが気中主母線１８を挟んで反対側に配置される場合、ガス絶縁開閉装置２００と其のブッシング５ａとは、ケーブルにより接続するようにしてもよい。ケーブル２１にてガス絶縁開閉装置２００とブッシング５ｂとを接続する場合には、図９に示すように、アダプター架構１９にブッシング５ｂに加えてケーブルヘッド２０を配置する。また、ガス絶縁開閉装置２００側にもケーブルヘッド２０を設ける。

ケーブル２１を気中主母線１８の直下に配設する際には、その配設のための基礎をガス絶縁母線８のように作成する必要はない。すなわち、気中主母線１８の直下での工事が極めて容易となり、工事期間の短縮及びコスト削減が可能となる。

（第４の実施形態）
電気所にガス絶縁開閉装置２００を設置する空スペース２００ａが存在しない場合のガス絶縁開閉装置２００への更新方法について説明する。図１０に示すように、送電線回線１０又は変圧器回線１１の１回線を停止させ、停止させた回線の引き出し機器に備えられる空気遮断器１４ａ又は１４ｂを撤去し、その跡地にガス絶縁開閉装置２００のための基礎を作成し、その基礎にガス絶縁開閉装置２００を据え付ける。気中主母線１８とガス絶縁開閉装置２００とを接続するためのブッシング５ａの据え付け方法、すなわち気中主母線１８の架設領域１８ｂの外側にブッシング５ａを据え付ける方法は第１の実施形態等と同じでよい。また、引留鉄構１７ａ、１７ｂと空気遮断器１４ａ、１４ｂの基礎１５を利用したブッシング５ｂの据え付け方法は第２の実施形態と同様である。

このように、電気所にガス絶縁開閉装置の据え付けのための空スペースが無い場合でも、既設気中開閉装置の１回線停止措置を取ることにより、主母線および残りの回線は運転を継続した状態で更新が可能となる。

（その他の実施形態）
本明細書においては、本発明に係る各実施形態を説明したが、各実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。実施形態で開示の構成の全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。以上のような各実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。各実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ 気中絶縁開閉装置
２００ ガス絶縁開閉装置
２００ａ 空きスペース
４ 避雷器
５ａ ブッシング
５ｂ ブッシング
８ ガス絶縁母線
１０ 送電線回線
１０ａ 引き出し機器
１１ 変圧器回線
１１ａ 引き出し機器
１２ 母線連絡回線
１３ 連絡用主母線
１４ａ 空気遮断器
１４ｂ 空気遮断器
１５ 基礎
１６ 気中断路器
１７ａ 引留鉄構
１７ｂ 引留鉄構
１８ 気中主母線
１８ａ 鉄塔
１８ｂ 架設領域
１９ アダプター架構
２０ ケーブルヘッド
２１ ケーブル

Claims (5)

1. 電気所に設置されて送電線と変圧器との間に介在する気中絶縁方式の開閉装置をガス絶縁開閉装置に更新する気中絶縁開閉装置の更新方法において、
   前記電気所の空スペースに前記ガス絶縁開閉装置を設置するステップと、
   前記気中絶縁方式の開閉装置が備える気中主母線の架設領域の外側にブッシングを設置するステップと、
   前記ガス絶縁開閉装置の主母線より分岐させた連絡用主母線の端部に前記ブッシングを取り付けるステップと、
   前記ブッシングと前記気中主母線とを架空線で接続するステップと、
   前記各ステップの後、前記気中絶縁方式の開閉装置の各装置を順次撤去しつつ、送電線および変圧器と前記ガス絶縁開閉装置とを接続するステップと、
   を含み、
   送電線および変圧器と前記ガス絶縁開閉装置とを接続するステップは、
   前記気中絶縁方式の開閉装置の遮断器を撤去するステップと、
   前記遮断器の基礎に固定台を設置するステップと、
   前記固定台にブッシングを配置するステップと、
   前記ガス絶縁開閉装置から前記固定台上のブッシングまでをガス絶縁母線で接続するステップと、
   前記固定台上のブッシングから送電線又は変圧器までを架空線で接続するステップと、
   を含むこと、
   を特徴とする気中絶縁開閉装置の更新方法。
2. 前記ブッシングは、前記気中主母線の概略軸線方向延長線上に設置されること、
   を特徴とする請求項１記載の気中絶縁開閉装置の更新方法。
3. 前記ブッシングは、前記気中主母線の列と平行に設置されること、
   を特徴とする請求項１記載の気中絶縁開閉装置の更新方法。
4. 前記ブッシングは、前記気中主母線と工事安全離隔距離を確保した距離に設置されること、
   を特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の気中絶縁開閉装置の更新方法。
5. 前記ガス絶縁母線に代えて、前記固定台上にケーブルヘッドを更に配置して、前記ガス絶縁開閉装置から前記固定台上のブッシングまでをケーブルで接続すること、
   を特徴とする請求項１記載の気中絶縁開閉装置の更新方法。