CN109728528A - 一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置及其工作方法，包括外壳体，外壳体内设置有数据处理单元、电压采集板、液晶显示屏、报警指示灯；电压采集板、液晶显示屏、报警指示灯分别与数据处理单元电连接，电压采集板布置在数据处理单元的两侧并连接延伸出外壳体的电缆，外壳体上设置有控制电缆通断的模块开关。本发明可对屏顶母线进行整体转接，不需逐根连接电缆，并采用智能芯片设计，能够自动进行电压检测，不需要进行人工逐根核相，缩短整个屏顶母线转接时间。能够实现实时监测电源侧保护屏和负荷侧保护屏电压，一旦出现接线问题造成电压消失，装置能够快速报警通知现场人员及时处理，减少故障处理时间，防止事故进一步扩大。

Description

一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置及其工作方法，属于变电站维护设备技术领域。

背景技术

变电站上更换屏柜时需要将屏顶的二次电压小母线进行转接，传统的屏顶母线转接方法是采用电缆通过屏顶多余的螺丝逐根转接。传统的屏顶母线转接方式存在以下四个问题：

1、屏顶母线转接费时费力费人，工作效率低。需多名人员配合，对每根母线进行逐根核相，逐根转接，且屏顶相邻母线空间狭小，装拆短接线不方便。

2、操作失误会造成运行屏柜屏顶母线失压，导致保护装置误动。当母线转接工作结束后需要对中间退运的屏柜进行拆除，这一过程中，如果接线不牢靠，极有可能造成相邻甚至一排运行屏柜屏顶母线失压，保护装置误动。

3、保护失去电压后，站内人员不能立刻知晓，为电网带来极大风险。当二次电压小母线失去电压后，调度人员看到报警信号后先通知运维人员，运维人员通知二次班组值班人员，二次班组值班人员才能告知站内工作人员。

4、屏顶母线带电，危险系数高。要完成屏顶母线转接工作需要相当长的时间，这一过程中，由于长期高空作业易造成人员疲劳、疏忽，引发接线错误，造成相间短路，甚至引起人身触电事故。

因此，亟需设计一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，以提高现场工作的工作效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，可实现大修技改工作中二次电压转接，且能满足连接可靠、实时监测和及时报警的工作任务需求。

本发明的技术方案如下：

一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，包括外壳体，外壳体内设置有数据处理单元、电压采集板、液晶显示屏、报警指示灯；电压采集板、液晶显示屏、报警指示灯分别与数据处理单元电连接，电压采集板布置在数据处理单元的两侧并连接延伸出外壳体的电缆，外壳体上设置有控制电缆通断的模块开关。

优选的，所述外壳体内设置有四块电压采集板，四块电压采集板布置在外壳体内的四个角位处，数据处理单元位于外壳体内的中心。此设计的好处在于，四块电压采集板分为两组，一组用于跨接电源侧屏柜和负荷侧屏柜的Ⅰ段电压，另一组用于跨接电源侧屏柜和负荷侧屏柜的Ⅱ段电压。

优选的，所述电压采集板选用三通道交流采样模块。

优选的，所述外壳体内设置有两个报警指示灯，即第一报警指示灯和第二报警指示灯。此设计的好处是，第一报警指示灯用于显示报警电源侧屏柜的跨接故障，第二报警指示灯用于显示报警负荷侧屏柜的跨接故障，各司其职，互不干涉。

优选的，所述数据处理单元选用STM32F407开发板。

优选的，所述电缆选用5芯弹簧线，由绝缘皮封装。

优选的，所述电缆的端头设置有C型螺栓线夹。

优选的，所述C型螺栓线夹包括螺杆和C型夹口，C型夹口一端与螺杆螺纹连接，通过拧动螺杆调节C型夹口的松紧。

一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置的工作方法，包括以下步骤：

使用时，先将装置同一侧的两个弹簧线端头的C型螺栓线夹分别连接电源侧屏柜屏顶小母线的Ⅰ段电压线和Ⅱ段电压线，然后将装置另一侧的两个弹簧线端头的C型螺栓线夹分别连接负荷侧屏柜屏顶小母线的Ⅰ段电压线和Ⅱ段电压线；

当电源侧屏柜一侧的Ⅰ段电压和/或Ⅱ段电压有任意一相电压消失时，第一报警指示灯发出声光报警，手动关闭第一模块开关；当负荷侧屏柜一侧的Ⅰ段电压和/或Ⅱ段电压有任意一相电压消失时，第二报警指示灯发出声光报警，手动关闭第二模块开关。

本发明的有益效果在于：

1)本发明装置连接简单方便，减少工作人员操作步骤。装置可对屏顶母线进行整体转接，不需逐根连接电缆。连接线选用弹簧线，其长度能适应各种连接长度并可以反复利用，不需要截取电缆。

2)本发明装置采用智能芯片设计，能够自动进行电压检测，不需要进行人工逐根核相，缩短整个屏顶母线转接时间。

3)本发明装置采用C型螺栓线夹，其连接可靠、操作准确率高。研制特制线夹能够牢固抓紧屏顶小母线，不需要现场制作连接线的连接头，避免连接不牢靠的情况发生，同时节省连接时间。

4)本发明装置具有异常报警功能，能够实现实时监测电源侧保护屏和负荷侧保护屏电压，一旦出现接线问题造成电压消失，装置能够快速报警通知现场人员，现场人员能够及时处理，减少故障处理时间，防止事故进一步扩大。

5)本发明装置采用独立的绝缘外壳体封装，外在电缆由绝缘皮封装，降低工作人员危险，避免工作人员接触导电部分造成人身触电，提高安全性。

附图说明

图1为本发明装置的原理示意图；

图2为本发明装置的结构示意图；

图3为本发明装置中外壳的结构示意图；

图4为本发明中C型螺栓线夹的主视图；

图5为本发明中C型螺栓线夹的左视图；

图6为本发明中C型螺栓线夹的仰视图；

图7为本发明中数据处理单元的工作流程图；

其中：1-外壳体，2-第二模块开关，3-液晶显示屏，4-第一模块开关，5-第一报警指示灯，6-第二报警灯，7-锁扣，8-C型螺栓线夹，9-夹口，10-电缆。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1至图6所示，本实施例提供一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，包括外壳体1，外壳体1内设置有数据处理单元、电压采集板、液晶显示屏3、报警指示灯；电压采集板、液晶显示屏、报警指示灯分别与数据处理单元电连接，电压采集板布置在数据处理单元的两侧并连接延伸出外壳体的电缆10，外壳体上设置有控制电缆通断的模块开关。

外壳体1为绝缘材料制作而成，有上下两部分组成，上下两部分通过锁扣连接，便于检修内部元器件。外壳体内设置有四块电压采集板，四块电压采集板布置在外壳体内的四个角位处并分别与数据处理单元连接，数据处理单元位于外壳体内的中心。四块电压采集板分为两组，一组用于跨接电源侧屏柜和负荷侧屏柜的Ⅰ段电压，另一组用于跨接电源侧屏柜和负荷侧屏柜的Ⅱ段电压，四块电压采集板连接向外延伸出的电缆，电缆10的端头连接有C型螺栓线夹。

其中，数据处理单元选用STM32F407开发板，事先写入自编的程序代码，以便判断屏顶小母线二次电压的异常情况做出相应的判断，编写程序如下：

电压采集板选用ATT7022三通道交流采样模块，用于检测小母线的电压相。由于屏顶小母线分为Ⅰ段电压和Ⅱ段电压，根据每段电压相数设计绝缘的多芯弹簧线芯数。每段电压有A相、B相、C相和N相电压，考虑到备用芯本实施例采用2根5芯弹簧线，弹簧线由绝缘皮封装。

弹簧线每根芯的末端各连接有C型螺栓线夹8，C型螺栓线夹8包括螺杆和C型夹口9，C型夹口一端与螺杆螺纹连接，通过拧动螺杆调节C型夹口的松紧。利用C型夹口夹住A相、B相、C相和N相电压杆，通过拧动螺杆来调节C型夹口的开合度，以此夹紧各相电压杆。

外壳体1内设置有两个报警指示灯：即第一报警指示灯5和第二报警指示灯6。第一报警指示灯用于显示报警电源侧屏柜的跨接故障，第二报警指示灯用于显示报警负荷侧屏柜的跨接故障，各司其职，互不干涉。

液晶显示屏3选用LCD显示屏，模块开关有两组共8路，第一模块开关4四个，用于控制Ⅰ段电压的转接，第二模块开关2四个，用于控制Ⅱ段电压的转接。数据处理单元直接将处理后的电压在液晶显示屏上显示。8路电压显示正确后可依次合上8路开关，电压转接工作一次完成。

本实施例中，经测量开关模块尺寸为2cm×2cm×4cm，采集模块尺寸为9.9cm×6.1cm×2cm，STM32F407开发板大小为15cm×10cm，报警指示灯直径为9cm，液晶显示屏尺寸为9cm×5cm。将主要模块合理组装并留有一定裕量，外壳体尺寸可定为48cm×37cm×15cm。

根据两保护屏屏间距离设计弹簧线长度。经测量保护屏长度为800mm，跨过一台保护屏连接线长度需要1000mm至1200mm。700mm弹簧线拉伸后长度为800mm至1600mm之间。因此弹簧线长度设计为700mm。弹簧线全长采用绝缘皮封装，保证不误碰屏顶小母线。

实施例2：

如实施例1所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置的工作方法，包括以下步骤：

使用时，先将装置同一侧的两个弹簧线端头的C型螺栓线夹分别连接电源侧屏柜屏顶小母线的Ⅰ段电压线和Ⅱ段电压线，即将8个C型螺栓线夹分别夹紧(电源侧屏柜)Ⅰ段电压和Ⅱ段电压的A相、B相、C相、N相电压杆，液晶显示屏上显示电压正常。然后将装置另一侧的两个弹簧线端头的C型螺栓线夹分别连接负荷侧屏柜屏顶小母线的Ⅰ段电压线和Ⅱ段电压线，即将8个C型螺栓线夹分别夹紧(负荷侧屏柜)Ⅰ段电压和Ⅱ段电压的A相、B相、C相、N相电压杆，液晶显示屏上显示电压正常。然后通过手动关闭第一模块开关和第二模块开关，跨接完成。

当电源侧屏柜一侧的Ⅰ段电压和/或Ⅱ段电压有任意一相电压消失时，第一报警指示灯发出声光报警，手动关闭第一模块开关，进行检修。当负荷侧屏柜一侧的Ⅰ段电压和/或Ⅱ段电压有任意一相电压消失时，第二报警指示灯发出声光报警，手动关闭第二模块开关，进行检修。

Claims (9)

1.一种专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，包括外壳体，其特征在于，外壳体内设置有数据处理单元、电压采集板、液晶显示屏、报警指示灯；电压采集板、液晶显示屏、报警指示灯分别与数据处理单元电连接，电压采集板布置在数据处理单元的两侧并连接延伸出外壳体的电缆，外壳体上设置有控制电缆通断的模块开关。

2.如权利要求1所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，其特征在于，所述外壳体内设置有四块电压采集板，四块电压采集板布置在外壳体内的四个角位处，数据处理单元位于外壳体内的中心。

3.如权利要求1所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，其特征在于，所述电压采集板选用三通道交流采样模块。

4.如权利要求1所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，其特征在于，所述外壳体内设置有两个报警指示灯，即第一报警指示灯和第二报警指示灯。

5.如权利要求1所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，其特征在于，所述数据处理单元选用STM32F407开发板。

6.如权利要求1所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，其特征在于，所述电缆选用5芯弹簧线，由绝缘皮封装。

7.如权利要求1所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，其特征在于，所述电缆的端头设置有C型螺栓线夹。

8.如权利要求7所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置，其特征在于，所述C型螺栓线夹包括螺杆和C型夹口，C型夹口一端与螺杆螺纹连接，通过拧动螺杆调节C型夹口的松紧。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的专用于变电站内屏顶小母线跨接的装置的工作方法，包括以下步骤：

使用时，先将装置同一侧的两个弹簧线端头的C型螺栓线夹分别连接电源侧屏柜屏顶小母线的Ⅰ段电压线和Ⅱ段电压线，然后将装置另一侧的两个弹簧线端头的C型螺栓线夹分别连接负荷侧屏柜屏顶小母线的Ⅰ段电压线和Ⅱ段电压线；

当电源侧屏柜一侧的Ⅰ段电压和/或Ⅱ段电压有任意一相电压消失时，第一报警指示灯发出声光报警，手动关闭第一模块开关；当负荷侧屏柜一侧的Ⅰ段电压和/或Ⅱ段电压有任意一相电压消失时，第二报警指示灯发出声光报警，手动关闭第二模块开关。