CN110336210A - 一种高压开关柜的智能快速更换系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压开关柜技术领域，具体公开了一种实时检测开关柜柜体运行状况及环境，并根据检测结果快速更换的高压开关柜系统。所述高压开关柜智能快速更换系统包括用于检测所述高压开关柜内部环境的检测系统、供所述高压开关柜移出或移入的轨道系统、将所述高压开关柜的进线铜排与母线铜排快速连接的连接系统、通过检测系统检测结果决定是否控制连接系统及轨道系统将所述高压开关柜整体更换的控制系统。相比现有技术，本发明所述高压开关柜的更换系统能够在故障发生时或年检维修时快速更换高压开关柜，大大减少停电时间，提高工作效率。

Description

一种高压开关柜的智能快速更换系统

技术领域

本发明涉及开关柜技术领域，尤其涉及一种能够实时检测高压开关柜运行状态、内部运行环境，并在高压开关柜异常或需要检修时快速更换高压开关柜的智能更换系统。

背景技术

高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用。高压开关柜按作电压等级在3.6kV～550kV的电器产品，高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。

其中KYN28A系列开关设备金属铠装移开式开关设备更是被大量用于电力系统中，其额定电压3～12kV、额定频率50Hz、是单母线及单母线分段系统的成套配电装置。能满足GB3906、IEC298等标准要求，并且具有防止误操作断路器、防止带负荷拉手车、防止带电关合接地开关、防止接地开关在接地位置时送电和防止误入带电间隔等“五防”功能。可搭配多种真空断路器，实为一种性能优越的配电装置。由于本开关柜为封闭的金属铠装式，其内部运行环境(温度、电流、气压)不方便实时检测，虽然有保护措施，但当保护装置发生意外失灵时很容易造成事故(例如当高压室内的泄压释放板失灵时，很容易造成爆炸事故)。此外，由于本开关柜除手车开关(断路器机构)可以移动拉出检修，其他配件都是固定的，如果正常年检修或故障检修，必修停电很长时间(8小时左右)，没有配件情况停电时间更长，即使整体替换也需要消耗大量时间和人力(一般至少在4人以上)。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明旨在提供一种能够实时检测高压开关柜内部运行环境，并在检测发现异常时快速更换高压开关柜的更换系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高压开关柜的智能快速更换系统，包括用于检测所述高压开关柜内部环境的检测系统、供所述高压开关柜移出/移入的轨道系统、将所述高压开关柜的进线铜排与母线铜排快速连接的连接系统、通过检测系统检测结果决定是否控制连接系统及轨道系统将所述高压开关柜整体更换的控制系统。

优选的：所述连接系统包括位于进线铜排一侧与之固定连接的电磁吸附装置、位于母线铜排相应侧与之固定连接的吸附板。

优选的：所述检测系统包括位于高压开关柜内用于检测温度的温度传感器、用于检测气压的气压传感器、用于检测柜体是否漏电的电流检测器。

优选的：所述温度传感器分别设置在高压开关柜内的动/静触头上、所述气压传感器设置在高压开关柜高压室顶部的泄压释放板上。

优选的：所述轨道系统包括内嵌于地面用于连接安装区、故障区、备用区的滑轨、与高压开关柜底部固定连接位于滑轨内的万向轮以及电磁制动闸、驱动高压开关柜沿滑轨运行的驱动电机。

优选的：所述控制系统包括用于接收检测系统反馈信号的信号接收器；用于监测高压开关柜位置的位置发信器；柜体环境标准模块；位置信号模块；信号处理模块；根据信号处理模块处理结果控制电磁吸附装置、驱动电机、电磁制动闸的控制模块。

优选的：所述位置信号模块包括位于故障高压开关柜安放区域的故障区位置信号，位于备用高压开关柜区域的备用区位置信号，位于高压开关柜安装区域的安装位置信号。

优选的：所述控制系统还包括人工控制终端。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.通过检测系统实时检测高压开关柜内部运行情况，在出现异常时通过控制系统快速更换备用高压开关柜，减少了人工的检测时间、维修时间以及因此导致的设备停电使用时间，大大提高了工作效率。

2.在对高压开关柜内部参数检测并快速替换高压开关柜的基础上，有效降低了因高压开关柜故障可能导致危险事故的概率，大大提高了系统的安全性，使高压设备运行更有保障。

3.通过电磁吸附装置的设置实现高压开关柜进线铜排和母线铜排的快速搭接，解决了高压设备在带电情况下连接的难题，实现了高压开关柜的整体替换。

4.整个操作系统自动化程度高，相比传统的高压开关柜的维修或替换在节约时间的基础上大大节省了人力。

此外，本发明还提供了上述高压开关柜的智能快速更换方法,包括如下步骤：

S1.通过控制系统的信号接收器接收检测系统反馈的高压开关柜环境参数值，并实时与环境标准模块对比；

S2.当S1中对比出现异常时，通过控制模块关闭电磁吸附装置及电磁制动阀，启动驱动电机；

S3.在驱动电机的作用下，高压开关柜向故障区移动，通过位置发信器反馈高压开关柜位置，并实时与故障区位置信号对比；

S4.当高压开关柜进入故障区后，启动备用区高压开关柜的驱动电机向安装区移动，通过位置发信器实时反馈位置信号与安装区位置信号对比；

S5.当备用高压开关柜进入安装区后，启动电磁制动阀和电磁吸附装置，即完成了高压开关柜的智能快速更换。

附图说明

图1为本发明的原理图；

图2为电磁吸附装置的结构示意图。

图中：10、控制系统；101、信号接收器；102、位置发信器；103、环境标准模块；104、位置信号模块；1041、故障区位置信号；1042、备用区位置信号；1043、安装区位置信号；105、信号处理模块；106、控制模块；107、人工控制终端；20、检测系统；201、温度传感器；202、气压传感器；203、电流检测器；30、轨道系统；301、滑轨；302、万向轮；303、电磁制动阀；304、驱动电机；40、连接系统；401、电磁吸附装置；402吸附板。

具体实施方式

现结合具体实施例对本发明的结构和原理进行充分阐述，以使本领域普通技术人员能够理解和实施。

如图1、图2所示，本发明所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统，包括用于检测所述高压开关柜内部环境的检测系统20、供所述高压开关柜移出/移入的轨道系统30、将所述高压开关柜的进线铜排与母线铜排快速连接的连接系统40、通过检测系统20检测结果决定是否控制连接系统40及轨道系统30将所述高压开关柜整体更换的控制系统10；所述控制系统10包括人工控制终端107。

本发明的智能快速更换系统，基本原理是通过检测高压开关柜内部环境是否异常来决定是否整体替换高压开关柜，不仅可用于高压开关柜日常运行中的智能更换，而且在高压开关柜需要检修和维护时可通过人工控制终端107替换高压开关柜，避免高压开关柜停机维护带来的影响。而在高压开关柜的整体替换中，由于进线铜排L和母线铜排K(由总母线M垂直引出)的高压带电连接，在现有技术中为了维修或年检都是在停电的情况下将柜体移出进行，而在本实施例中，通过连接系统40的电磁吸附实现高压带电情况下的快速连接，减少停电维护或更换柜体时间，具体的是：所述连接系统40包括位于进线铜排L一侧与之固定连接的电磁吸附装置401、位于母线铜排K相应侧与之固定连接的吸附板402。更为具体的是，通过在电磁吸附装置401内部设置电磁铁，并加设线路通道来实现通电，而电磁吸附装置401、吸附板402与铜排的固定连接处加设耐高温绝缘材料层，以避免铜排带电对磁吸附效果的影响。

各系统的具体器件及功能如下：

检测系统20包括位于高压开关柜内用于检测温度的温度传感器201、用于检测气压的气压传感器202、用于检测柜体是否漏电的电流检测器203；所述温度传感器201分别设置在高压开关柜内的动/静触头上、所述气压传感器202设置在高压开关柜高压室顶部的泄压释放板上；所述电流检测器203分为在铜排处统计流入电流量的电流表以及各分支元器件的分电流表。通过对高压开关柜柜体流入总电量及流出电量的统计判定柜体运行是否异常；通过温度传感器201、气压传感器202反馈的温度值和气压值对比控制系统10的环境标准模块103来判断高压开关柜柜体内的运行环境是否异常。

轨道系统30包括内嵌于地面用于连接安装区、故障区、备用区的滑轨301、与高压开关柜底部固定连接位于滑轨301内的万向轮302以及电磁制动闸303、驱动高压开关柜沿滑轨301运行的驱动电机304。通过控制系统10启动驱动电机304使高压开关柜沿滑轨301移动至安装区/故障区/备用区,通过电磁制动阀303制动高压开关柜。

控制系统10包括用于接收检测系统20反馈信号的信号接收器101；用于监测高压开关柜位置的位置发信器102；柜体环境标准模块103；位置信号模块104；信号处理模块105；根据信号处理模块105处理结果控制电磁吸附装置401、驱动电机304、电磁制动闸303的控制模块106；进一步的，所述位置信号模块104包括位于故障高压开关柜安放区域的故障区位置信号1041，位于备用高压开关柜区域的备用区位置信号1042，位于高压开关柜安装区域的安装位置信号1043。控制系统10起到接受高压开关柜柜体环境信号、位置信号，以及将所接受的信号与标准信号对比处理并发出控制指令的作用。

此外，本实施例还提供了上述高压开关柜智能快速更换系统的更换方法：

S1.通过控制系统10的信号接收器101接收检测系统20反馈的高压开关柜环境参数值，并实时与环境标准模块103对比；

S2.当S1中对比出现异常时，通过控制模块106关闭电磁吸附装置401及电磁制动阀303，启动驱动电机304；

S3.在驱动电机304的作用下，高压开关柜向故障区移动，通过位置发信器102反馈高压开关柜位置，并实时与故障区位置信号1041对比；

S4.当高压开关柜进入故障区后，启动备用区高压开关柜的驱动电机304向安装区移动，通过位置发信器102实时反馈位置信号与安装区位置信号1043对比；

S5.当备用高压开关柜进入安装区后，启动电磁制动阀303和电磁吸附装置401，即完成了高压开关柜的智能快速更换。

综上所述，本发明所公开的高压开关柜智能快速更换系统，通过电磁吸附连接实现了在高压带电的情况下快速整体更换开关柜，不仅节约了开关柜故障维修或年检替换的时间，而且大大节省人力成本，自动化程度高。

上述实施例仅是本发明的优选实施例，并非对本发明做出的任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术原理及方案范围情况下，都可利用以上公开的方法对本发明的技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明的原理或方案，依据本发明的技术实质对本发明公开的技术特征做出的任何组合、修改或替换均应属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种高压开关柜的智能快速更换系统，其特征在于，包括用于检测所述高压开关柜内部环境的检测系统(20)、供所述高压开关柜移出/移入的轨道系统(30)、将所述高压开关柜的进线铜排与母线铜排快速连接的连接系统(40)、通过检测系统(20)检测结果决定是否控制连接系统(40)及轨道系统(30)将所述高压开关柜整体更换的控制系统(10)。

2.如权利要求1所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统，其特征在于，所述连接系统(40)包括位于进线铜排一侧与之固定连接的电磁吸附装置(401)、位于母线铜排相应侧与之固定连接的吸附板(402)。

3.如权利要求2所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统，其特征在于，所述检测系统(20)包括位于高压开关柜内用于检测温度的温度传感器(201)、用于检测气压的气压传感器(202)、用于检测柜体是否漏电的电流检测器(203)。

4.如权利要求3所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统，其特征在于，所述温度传感器(201)分别设置在高压开关柜内的动/静触头上、所述气压传感器(202)设置在高压开关柜高压室顶部的泄压释放板上。

5.如权利要求4所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统，其特征在于，所述轨道系统(30)包括内嵌于地面用于连接安装区、故障区、备用区的滑轨(301)、与高压开关柜底部固定连接位于滑轨(301)内的万向轮(302)以及电磁制动闸(303)、驱动高压开关柜沿滑轨(301)运行的驱动电机(304)。

6.如权利要求5所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统，其特征在于，所述控制系统(10)包括用于接收检测系统(20)反馈信号的信号接收器(101)；用于监测高压开关柜位置的位置发信器(102)；柜体环境标准模块(103)；位置信号模块(104)；信号处理模块(105)；根据信号处理模块(105)处理结果控制电磁吸附装置(401)、驱动电机(304)、电磁制动闸(303)的控制模块(106)。

7.如权利要求6所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统，其特征在于，所述位置信号模块(104)包括位于故障高压开关柜安放区域的故障区位置信号(1041)，位于备用高压开关柜区域的备用区位置信号(1042)，位于高压开关柜安装区域的安装位置信号(1043)。

8.如权利要求6所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统，其特征在于，所述控制系统(10)还包括人工控制终端(107)。

9.如权利要求7所述的一种高压开关柜的智能快速更换系统的更换方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.通过控制系统(10)的信号接收器(101)接收检测系统(20)反馈的高压开关柜环境参数值，并实时与环境标准模块(103)对比；

S2.当S1中对比出现异常时，通过控制模块(106)关闭电磁吸附装置(401)及电磁制动阀(303)，启动驱动电机(304)；

S3.在驱动电机(304)的作用下，高压开关柜向故障区移动，通过位置发信器(102)反馈高压开关柜位置，并实时与故障区位置信号(1041)对比；

S4.当高压开关柜进入故障区后，启动备用区高压开关柜的驱动电机(304)向安装区移动，通过位置发信器(102)实时反馈位置信号与安装区位置信号(1043)对比；

S5.当备用高压开关柜进入安装区后，启动电磁制动阀(303)和电磁吸附装置(401)，即完成了高压开关柜的智能快速更换。