CN110854685A - 一种环网充气单元绝缘试验自动切换装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种环网充气单元绝缘试验自动切换装置及系统，涉及高压电气试验技术领域。该装置包括环网充气单元绝缘试验自动切换单元和试验控制子系统；环网充气单元绝缘试验自动切换单元包含操作机构、一根主母线以及与主母线均连接的4路负荷开关回路；负荷开关回路包括进出线套管和两工位开关，两工位开关包括固定端、移动端以及接地端；试验控制子系统与操作机构电连接；试验控制子系统用于将接线信号发送至操作机构以控制移动端与固定端连接从而实现自动接线功能；试验控制子系统用于将接地信号发送至操作机构以控制移动端与接地端连接从而实现自动接地功能。本发明通过自动切换接线、接地，有效缩短绝缘试验周期，提高试验安全性。

Description

一种环网充气单元绝缘试验自动切换装置及系统

技术领域

本发明涉及高压电气试验技术领域，特别是涉及一种环网充气单元绝缘试验自动切换装置及系统。

背景技术

环网柜具有结构简单、体积小、价格低、可深入负荷中心等特点而广泛用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。充气环网柜因全密封、全绝缘，具体积更小、环境适应性更广、运行可靠性更高等优势，已发展成为环网柜最为量大面广的一个重要分支。

充气环网柜的核心为环网充气单元，其在整机装配前需经绝缘试验。目前的主要做法是：将试品移至试验区，进行人工操作环网充气单元各间隔开关，并进行人工接拆线从而进行试验。由于环网充气单元绝大多数情况下为多间隔，因此1台环网充气单元的绝缘试验涉及多个间隔负荷开关合闸态、分闸态下的多次接拆线、开关操作，以及每种状态试验后的人工接地操作。该试验作业方式存在如下不足：①试验人员需多次进入试验区进行试品拆接线、试品分合闸操作，工作量大，工作效率低；②在每次试验后，下次人工接拆线前，需对设备和试品进行人工接地放电，存在接地放电疏漏情形下，接拆线人员易受高压电击的风险；③为保障人员安全性，正常需配置至少两名试验人员，一人试验，另一人监护。

发明内容

本发明的目的是提供一种环网充气单元绝缘试验自动切换装置及系统，其通过自动切换接线、接地，有效缩短了绝缘试验周期，提高了试验安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种环网充气单元绝缘试验自动切换装置，包括环网充气单元绝缘试验自动切换单元和试验控制子系统；

所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元包含操作机构、一根主母线以及与所述主母线均连接的4路负荷开关回路；

所述4路负荷开关回路包括3路相同的第一负荷开关回路和1路第二负荷开关回路；其中，所述第一负荷开关回路包括出线套管和第一两工位开关；所述第二负荷开关回路包括进线套管和第二两工位开关；所述第一两工位开关和所述第二两工位开关均包括固定端、移动端以及接地端；

所述主母线与所述固定端电连接，所述操作机构与所述移动端电连接，所述出线套管与所述第一两工位开关的移动端电连接，所述进线套管与所述第二两工位开关的移动端电连接；

所述试验控制子系统与所述操作机构电连接；所述试验控制子系统用于将接线信号发送至所述操作机构以控制所述移动端与所述固定端连接从而实现自动接线功能；所述试验控制子系统用于将接地信号发送至所述操作机构以控制所述移动端与所述接地端连接从而实现自动接地功能。

可选的，所述环网充气单元绝缘试验自动切换装置还包括气室，所述第一负荷开关回路、所述第二负荷开关回路和所述主母线被封于所述气室内；所述气室的后板为可拆卸后板，所述气室用于检修所述气室内部的负荷开关回路。

可选的，所述气室的下部设置有专用接地端子，所述专用接地端子与所述接地端电连接，所述气室经所述专用接地端子接地。

为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：

一种环网充气单元绝缘试验自动切换系统，包括：环网充气单元绝缘试验自动切换装置、试验屏蔽室和升压变压器；

所述试验控制子系统位于所述试验屏蔽室外；

所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元和所述升压变压器均在所述试验屏蔽室内；

所述升压变压器的输出端与所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元的进线套管相连；

所述环网充气单元自动切换单元的3个出线套管分别与待测试品其中一个间隔的三相套管相连；

所述待测试品和所述升压变压器的控制线与所述试验控制子系统相连。

可选的，所述待测试品与所述切换装置的连接线为试验专用快速连接线；所述升压变压器与所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元的连接线为试验专用快速连接线。

可选的，所述环网充气单元绝缘试验自动切换系统还包括第一接地开关和第二接地开关；所述待测试品通过第二接地开关接地；所述升压变压器的输出端通过所述试验专用快速连接线与所述第一接地开关相连。

可选的，所述试验屏蔽室的试验室门与所述第一接地开关、所述第二接地开关设有电气连接。

可选的，所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元的个数与所述待测试品的间隔数相对应。

可选的，所述试验屏蔽室朝向所述试验控制子系统的墙板上还设有防弧光观察视窗。

可选的，所述试验屏蔽室内部还设置高清摄像头。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

环网充气单元绝缘试验自动切换系统通过后台的试验控制子系统可方便实现环网开关设备工频耐压试验的自动切换接线、接地，有效提高了试验作业率，由于在进行试验时，操作人员不需要进入试验屏蔽室，从而保证了试验作业安全。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例环网充气单元绝缘试验自动切换装置的组成示意图；

图2为本发明实施例环网充气单元绝缘试验自动切换装置的背视图；

图3为本发明实施例环网充气单元绝缘试验自动切换装置的侧视图；

图4为本发明实施例待测试品结构正视图；

图5为本发明实施例待测试品结构侧视图；

图6为本发明实施例环网充气单元绝缘试验自动切换系统组成示意图。

符号说明：

1、第一切换装置；2、第二切换装置；3、待测试品；4、第二接地开关；5、试验专用快速连接线；6、第一接地开关；7、升压变压器；8、试验控制子系统；9、试验屏蔽室；1-1、操作机构；1-2、进线套管；1-3、两工位开关固定端；1-4、气室；1-5、专用接地端子；1-6、两工位开关接地端；1-7两工位开关移动端；1-8、第二两工位开关；1-9、第一两工位开关；2-1、出线套管；3-1、操作机构；3-2、三工位开关；3-3、进出线套管；3-4、气室；3-5、专用接地端子；D、出线套管；A、进线套管；B、进线套管；C、进线套管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种环网充气单元绝缘试验自动切换装置及系统，以实现自动切换接线、接地的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，第一切换装置1、第二切换装置2的结构完全相同，第一切换装置1、第二切换装置2即为环网充气单元绝缘试验自动切换装置。环网充气单元绝缘试验自动切换装置包括环网充气单元绝缘试验自动切换单元和试验控制子系统8。

环网充气单元绝缘试验自动切换单元包含操作机构1-1、一根主母线以及与主母线均连接的4路负荷开关回路。

4路负荷开关回路包括3路相同的第一负荷开关回路和1路第二负荷开关回路；其中，第一负荷开关回路包括出线套管2-1和第一两工位开关1-9；第二负荷开关回路包括进线套管1-2和第二两工位开关1-8；第一两工位开关1-9和第二两工位开关1-8均包括固定端1-3、移动端1-7以及接地端1-6。

主母线与固定端1-3电连接，操作机构1-1与移动端1-7电连接，出线套管2-1与第一两工位开关1-9的移动端电连接，进线套管1-2与第二两工位开关1-8的移动端电连接。

试验控制子系统8与操作机构1-1电连接；试验控制子系统8用于将接线信号发送至操作机构1-1以控制移动端1-7与固定端1-3连接从而实现自动接线功能；试验控制子系统8用于将接地信号发送至操作机构1-1以控制移动端1-7与接地端1-6连接从而实现自动接地功能。

环网充气单元绝缘试验自动切换装置还包括气室1-4，第一负荷开关回路、第二负荷开关回路和主母线被封于气室1-4内；气室1-4的后板为可拆卸后板，气室1-4用于检修气室1-4内部的负荷开关回路。

气室1-4的下部设置有专用接地端子1-5，专用接地端子1-5与接地端1-6电连接，气室1-4经专用接地端子1-5可靠接地，保障试验后人员的可触及安全性。

第一切换装置1、第二切换装置2均设置有相应的专用接地端子1-5、2-5，并与主接地系统直接相连，可有效保障切换装置的气室金属外壳可靠接地。

如图4和图5所示，待测试品3示例为2个间隔回路，每个间隔回路由操作机构3-1、三相三工位开关3-2、三相进出线套管3-3组成，环网充气单元的一次部分主体封闭开气室3-4内，气室3-4的下部设置有专用接地端子3-5。

专用接地端子3-5经第二接地开关4与主接地系统连接，相间及相对地绝缘试验时，第二接地开关4处于合闸态；断口绝缘试验时，第二接地开关4处于分闸态，断口绝缘试验结束后，第二接地开关4自动操作接地，保障试验人员安全。

待测试品3设置有专用接地端子3-5，经第二接地开关4与主接地系统连接，绝缘试验结束降压至零点后，可有效保障待测试品3的气室金属外壳自动可靠接地。

一种环网充气单元绝缘试验自动切换系统包括：试验屏蔽室9、升压变压器7以及环网充气单元绝缘试验自动切换装置；试验控制子系统8位于试验屏蔽室9外；环网充气单元绝缘试验自动切换单元和升压变压器7均在试验屏蔽室9内。

升压变压器7的输出端与环网充气单元绝缘试验自动切换单元的进线套管1-2相连。

环网充气单元自动切换单元的3个出线套管2-1分别与待测试品其中一个间隔的三相套管相连。

待测试品3和升压变压器7的控制线与试验控制子系统8相连。

待测试品3与切换装置的连接线为试验专用快速连接线5；升压变压器7与环网充气单元绝缘试验自动切换单元的连接线为试验专用快速连接线5。

环网充气单元绝缘试验自动切换系统还包括第一接地开关6和第二接地开关4；待测试品3通过第二接地开关4接地；升压变压器7的输出端通过试验专用快速连接线5与第一接地开关6相连。

试验屏蔽室9的试验室门与第一接地开关6、第二接地开关4设有电气连接。

环网充气单元绝缘试验自动切换单元的个数与待测试品的间隔数相对应。

试验屏蔽室9朝向试验控制子系统8的墙板上还设有防弧光观察视窗。

试验屏蔽室9内部还设置高清摄像头。

如图6所示，本环网充气单元绝缘试验自动切换系统仅以2间隔环网充气单元为典型示例给出，环网充气单元绝缘试验自动切换单元的个数与待测待测试品的间隔数相对应。

本环网充气单元绝缘试验自动切换系统由以下部分组成：第一切换装置1、第二切换装置2、待测试品3、第二接地开关4、试验专用快速连接线5、第一接地开关6、升压变压器7、试验控制子系统8、试验屏蔽室9，详见图1。

升压变压器7的输出端通过试验专用快速连接线5分别与第一接地开关6的高压端、第一切换装置1的进线套管D、第二切换装置2的进线套管D相连。

第一切换装置1的3个出线套管A/B/C、第二切换装置2的3个出线套管A/B/C，分别通过试验专用快速连接线5，依次与待测试品3的第二间隔三相套管a2/b2/c2及第一间隔的三相套管a1/b1/c1相连。

第一切换装置1、第二切换装置2的专用接地端子1-5、2-5分别与主接地系统直接相连，待测试品3的专用接地端子3-5经第二接地开关4与主接地系统直接相连，第一接地开关6的接地端与主接地系统直接相连。

第一切换装置1、第二切换装置2、待测试品3、第二接地开关4、试验专用快速连接线5、第一接地开关6、升压变压器7均置于试验屏蔽室9内，试验控制子系统8置于试验屏蔽室9外。

第一切换装置1、第二切换装置2、待测试品3、第二接地开关4、第一接地开关6的各开关控制及状态，以及升压变压器7的控制分别通过控制线或信号线与试验控制子系统8相连。

试验控制子系统8设有人机界面及专用软件系统，可通过人机界面设定试验程序，操控第一切换装置1、第二切换装置2、待测试品3、第二接地开关4、第一接地开关6的各个开关。

待测试品3的相间及相对地进行绝缘试验时，通过试验控制子系统8的人机界面操作控制，使待测试品3的各开关处于合闸态、第二接地开关4处于合闸态、第一接地开关6处于分闸态，并按预定的升压程序对待测试品进行绝缘试验。每次试验结束后，系统自动降压，至零时启动第一接地开关6自动接地放电。

待测试品3的断口进行绝缘试验时，通过试验控制子系统8的人机界面操作控制，使待测试品3的某一间隔开关处于分闸态，待测试品3的其余间隔开关处于合闸态，第二接地开关4处于分闸态、第一接地开关6处于分闸态，第一切换装置1、第二切换装置2的各开关分别处于相应匹配状态，按预定的升压程序对待测试品断口进行绝缘试验。每次试验结束后，系统自动降压，至零时启动接地开关4、接地开关6自动接地放电。

上述试验过程中，如遇试验不通过且为待测试品内部放电时，可通过试验控制子系统8的人机界面操作实现各开关状态的组合，经进一步绝缘试验查找故障部位。

在绝缘试验结束后，整个试验系统的一次高压带电体，经第一接地开关6自动接地，保障有效接地放电。

试验屏蔽室9的试验室门与第二接地开关4、第一接地开关6设有可靠电气联锁，绝缘试验后，只有第二接地开关4、第一接地开关6均处于合闸有效接地态时，按试验控制子系统8控制面板上的开门按钮试验室门方能打开。相反，只有试验室门有效关闭时，才能控制第二接地开关4、第一接地开关6分闸，只有第一接地开关6分闸态下，试验系统才能进行升压。

以上措施可有效保障试验人员安全性。

试验屏蔽室9的近试验控制子系统8的墙板上设计有防弧光观察视窗，以利试验过程中发现异常时紧急中断试验。

试验屏蔽室9内设置有高清摄像头，当发生外部闪络时，可便利还原查找闪络部位。

本发明提供的技术方案通过后台控制，可方便实现环网开关设备工频耐压试验的自动接线切换、自动接地，有效提高了试验作业效率，同时保障了试验作业安全。

以待测试品3为两间隔为例，在无故障情况下，完整的绝缘试验需进行3次相间/相对地、12次断口，计15次试验。原方案每次试验的人工进出放电、拆接线时间为7分钟，间隔操作14次计需98分钟。使用本发明方案，自动放电、自动接线切换的时间为2分钟/次，计需28分钟，比原方案节约了70分钟。

如果待测试品3为更多间隔，或者试验过程中有故障需进一步查找故障部位时，工效更高。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种环网充气单元绝缘试验自动切换装置，其特征在于，包括环网充气单元绝缘试验自动切换单元和试验控制子系统；

所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元包含操作机构、一根主母线以及与所述主母线均连接的4路负荷开关回路；

所述4路负荷开关回路包括3路相同的第一负荷开关回路和1路第二负荷开关回路；其中，所述第一负荷开关回路包括出线套管和第一两工位开关；所述第二负荷开关回路包括进线套管和第二两工位开关；所述第一两工位开关和所述第二两工位开关均包括固定端、移动端以及接地端；

所述主母线与所述固定端电连接，所述操作机构与所述移动端电连接，所述出线套管与所述第一两工位开关的移动端电连接，所述进线套管与所述第二两工位开关的移动端电连接；

所述试验控制子系统与所述操作机构电连接；所述试验控制子系统用于将接线信号发送至所述操作机构以控制所述移动端与所述固定端连接从而实现自动接线功能；所述试验控制子系统用于将接地信号发送至所述操作机构以控制所述移动端与所述接地端连接从而实现自动接地功能。

2.根据权利要求1所述的环网充气单元绝缘试验自动切换装置，其特征在于，所述环网充气单元绝缘试验自动切换装置还包括气室，所述第一负荷开关回路、所述第二负荷开关回路和所述主母线被封于所述气室内；所述气室的后板为可拆卸后板，所述气室用于检修所述气室内部的负荷开关回路。

3.根据权利要求2所述的环网充气单元绝缘试验自动切换装置，其特征在于，所述气室的下部设置有专用接地端子，所述专用接地端子与所述接地端电连接，所述气室经所述专用接地端子接地。

4.一种环网充气单元绝缘试验自动切换系统，其特征在于，所述环网充气单元绝缘试验自动切换系统包括：试验屏蔽室、升压变压器以及权利要求1所述的环网充气单元绝缘试验自动切换装置；

所述试验控制子系统位于所述试验屏蔽室外；

所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元和所述升压变压器均在所述试验屏蔽室内；

所述升压变压器的输出端与所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元的进线套管相连；

所述环网充气单元自动切换单元的3个出线套管分别与待测试品其中一个间隔的三相套管相连；

所述待测试品和所述升压变压器的控制线与所述试验控制子系统相连。

5.根据权利要求4所述的环网充气单元绝缘试验自动切换系统，其特征在于，所述待测试品与所述切换装置的连接线为试验专用快速连接线；所述升压变压器与所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元的连接线为试验专用快速连接线。

6.根据权利要求4所述的环网充气单元绝缘试验自动切换系统，其特征在于，所述环网充气单元绝缘试验自动切换系统还包括第一接地开关和第二接地开关；所述待测试品通过第二接地开关接地；所述升压变压器的输出端通过所述试验专用快速连接线与所述第一接地开关相连。

7.根据权利要求6所述的环网充气单元绝缘试验自动切换系统，其特征在于，所述试验屏蔽室的试验室门与所述第一接地开关、所述第二接地开关设有电气连接。

8.根据权利要求4所述的环网充气单元绝缘试验自动切换系统，其特征在于，所述环网充气单元绝缘试验自动切换单元的个数与所述待测试品的间隔数相对应。

9.根据权利要求4所述的环网充气单元绝缘试验自动切换系统，其特征在于，所述试验屏蔽室朝向所述试验控制子系统的墙板上还设有防弧光观察视窗。

10.根据权利要求4所述的环网充气单元绝缘试验自动切换系统，其特征在于，所述试验屏蔽室内部还设置摄像头。

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