CN111342386B - 一种sf6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器中性点技术领域，尤其是涉及一种SF6气体绝缘全封闭式中性点智能保护装置，包括变压器主回路(1000)和主接地网(2)，其特征在于：还包括输入端与变压器主回路(1000)输出端连通的三工位隔离开关(13)、该三工位隔离开关(13)的三个并列的输出端子分别与避雷器回路(2000)、保护回路(3000)以及零序电流回路(4000)连通；本发明的中性点保护装置的稳定性好，适应环境能力强。

Description

一种SF6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置

技术领域

本发明涉及变压器中性点技术领域，尤其是涉及一种SF6气体绝缘全封闭式中性点智能保护装置。

背景技术

目前，在变压器技术领域，对变压器交流中性点成套保护装置领域，则仍采用传统产品结构，该装置一般由隔离开关、避雷器、保护间隙，电流互感器等电器元件构成，通常存在如下问题：

1. 现阶段的保护装置带避雷器不能进行绝缘测试；

2.电子元件在自然环境中，工作可靠性不高，且放电间隙易受外部环境，如湿度、海拔高度等因素的影响，故即使在同一电压等级下，放电间隙的电极距离也是需要专业人员根据现场使用环境进行复杂校准与调整；

3.传统敞开式产品均暴露在空气中，运行时属于带电设备，需要按照相应电压等级的规程要求保持安全距离；

4.产品暴露在自然环境中，易受外部环境的影响，造成产品易受损害，如：风沙、盐雾、湿度、高低温度、海拔高度、动物、易燃易爆物等；

5.分体出厂与运输，需配安装支架，需要现场组装和调试；

6.电弧外露用空气作为绝缘和灭弧介质，放电间隙的电弧靠自然熄灭，燃弧时间长，电弧能量大容，容易引发火灾或爆炸，容易对电站及设备与运行维护人员组成伤害；

7.空气绝缘的敞开式结构，无法小型化、紧凑型；

8.无法实现在线监测功能和远程通讯；

除此之外，SF6气体作为电气设备中的绝缘和灭弧气体，一段时间后，SF6气体被消耗，为了保证电器设备运行的安全性以及稳定性，需要补足被消耗的SF6，而现有的做法主要由人工完成，设备本身无法实现自调节；而在调试阶段需要测试SF6气体的“消耗频度”，而传统的测试手段需要进行反复的“抽气”和“充气”步骤，因此，存在测试手段繁琐的缺陷；此外，由于设备的老化，在后期维修（例如：补入SF6气体时）时，由于老化而脱落的金属杂质会进入充气管内，不仅影响后期维修的效率，同时，若无法及时将该部分杂质排出，还会影响维修设备运行的稳定性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种SF6气体绝缘全封闭式中性点智能保护装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种SF6气体绝缘全封闭式中性点智能保护装置，包括变压器主回路和主接地网，其特征在于：还包括输入端与变压器主回路输出端连通的三工位隔离开关、该三工位隔离开关的三个并列的输出端子分别与避雷器回路、间隙保护回路以及接地零序电流回路连通。

优选为：所述保护回路包括依次串联在所述三工位隔离开关第一个输出侧的放电间隙和第一交流互感器；第一交流互感器的输出端连接至主接地网。

优选为：所述避雷器回路包括避雷器；该避雷器一端与三工位隔离开关第二个的输出端子连通，另一端接地。

优选为：所述零序电流回路包括串联在所述三工位隔离开关第三个输出侧的第二交流互感器，第二交流互感器输出端连接至主接地网。

优选为：还包括用于容纳变压器主回路、三工位隔离开关、避雷器回路、保护回路以及零序电流回路且其与外界环境隔离的金属外壳，所述金属外壳内具有容纳变压器主回路、三工位隔离开关、避雷器回路、保护回路以及零序电流回路的密闭腔。

优选为：所述密闭腔内充装有SF6绝缘气体；所述金属外壳上设置有用于向密闭腔内充装SF6绝缘气体的SF6充气口；所述金属外壳上还设置有用于防止金属外壳内部气压过大的防爆泄气口。

优选为：所述金属外壳上安装有用于将金属外壳接地的接地排。

优选为：所述金属外壳上固定安装有安装底架；所述金属外壳/安装底架上安装有具有远程终端控制功能且用于控制三工位隔离开关工作的操作系统；所述操作系统与三工位隔离开关相连接。

优选为：所述金属外壳的密闭腔内壁上安装有SF6气体监测装置和局部放电监测装置，所述的SF6气体监测装置和局部放电监测装置均连接于操作系统，所述的SF6气体监测装置包括SF6密度继电器或SF6气体监测传感器。

与现有技术相比较，本发明带来的有益效果为：

1、通过将该中性点保护装置设置成三工位闸刀开关单次控制电路的方式，该设备是安装好以后，可以通过将三工位开关隔离避雷器，进行绝缘试验，以此测试其绝缘性能；保证使用的安全性能；

2、通过将各个电子与元件都设置在金属外壳内部，不与外界空气相接触，可以防止电子元件氧化老化，提高电子元件的使用寿命，其次，放电间隙设置在密闭腔内部，全封闭式结构隔离了外部环境（湿度、海拔高度等因素）对放电间隙的影响，故在同一电压等级下，放电间隙的电极距离不需要专业人员根据现场使用环境进行复杂校准与调整；节省人力；

此外，外界环境不容易测评，且随时间变化较大，因此难以精确的校准，故将放电间隙设置在密闭腔内，可以保证工作环境不会产生波动放电间隙之间的电机距离可控制的较为精准，提高设备的安全性能；

其次，电弧放置于充装了SF6气体密闭腔中，用SF6气体作为绝缘和灭弧介质，燃弧时间短，电弧能量小，不会引起火灾或爆炸，对电站设备与运行维护人员不会造成伤害，提高操作的安全性能；并且通过个电子元件均安装在金属外壳内，提高其结构紧凑性，有助于减小装置本体的体积，同时可以减少户外安装时的安装工序，使安装更加方便；。

3、所有装置均密封在金属外壳内，且此金属外壳均是良好接地的，所以装置外壳是可以安全触摸，进一步提高安全性能；

此外，由于所有装置均密封在金属外壳内，且此金属外壳均采用优质合金铝一次铸造成形产品，不受外部环境的影响，且具有高强度与高抗腐蚀性能。

4、通过在金属外壳上直接安装有安装底架，这种成套生产的方式使该设备具有运输落地后便可直接安装的效果，无需现场组装和调试，提高安装效率，节约安装时间；

此外，通过安装有具有远程终端控制功能操作系统，操作系统与三工位隔离开关相互连接，工作人员可以通过操作系统远程调整三工位隔离开关位置，以此根据需要控制回路的开合，实现远程通讯的效果。

5、通过设置有SF6气体监测装置和局部放电监测装置，可以实现对SF6绝缘气体的分解含量，密度压力的在线监测与趋势诊断，以便于了解内部状况，并且当遇到密度压力低于工作压力时，发出预警信号，以此，提高安装性能，也利于快速维护和维修。

优选为：所述金属外壳内设有用于将密闭腔分隔为主腔室和分腔室的隔板，所述SF6充气口与所述主腔室连通；还包括用于控制分腔室与SF6充气口连通或分腔室与外界充气设备连通的分流器、用于控制所述分流器切换通道的供电单元、用于控制供电单元释放电流大小的电子控制单元、用于向分流器供气的第一气泵、用于控制气泵运行的气泵控制系统以及分别与电子控制单元和气泵控制系统电连接且控制两者运行的总控单元；

其中，

所述分流器包括套筒、设于套筒上的第一供应端口、第二供应端口和第三供应端口、构造成在套筒内部两端移动且实现第一供应端口和第二供应端口相互连通或第二供应端口和第三供应端口相互连通的分流体、偏置构件以及控制分流体移动的电磁驱动部；

所述第一气泵向第三供应端口供气，且第二供应端口与所述分腔室连通，所述第一供应端口与所述SF6充气口连通；

所述气泵控制系统包括分别设于所述主腔室和/或分腔室内的气压传感器、用于接收气压传感器内压信号并与所述总控单元的分控单元、用于控制所述第一气泵运行的且与所述分控单元电连接的第一控制器；所述分控单元根据所述气压传感器检测到所述主腔室和/或分腔室内部的气压值和预设充气气压值向所述第一控制器发送启动信号或者停止信号至所述第一气泵以启动或停止工作；

所述电磁驱动部包括用于接收供电单元供电的螺线管、设于所述螺线管内且通过螺线管驱使移动的柱塞以及与所述柱塞连接且与所述分流体抵接的杆体；

所述偏置构件构造成所述分流体朝向杆体的一侧偏置；

所述分腔室内设有与所述分腔室相适配的挤压气囊，所述挤压气囊上安装有自金属外壳1穿出并通过所述第二气泵抽气或充气的气嘴；所述第二气泵通过与所述分控单元电连接的第二控制器控制；

所述总控单元用以接收分控单元反馈的气压信号，并向所述电子控制单元发送切换信号至所述螺线管以控制分流体移动。

优选为：所述分流器还包括构成将振动传递至所述套筒的止动部；所述电子控制单元配置成：在异物卡在所述分流器中，通过将所述分流体或所述柱塞移动的距离控制成小于所述分流体或所述柱塞的可移动距离，来控制所述分流体在所述一端或所述另一端振动，使得所述分流体或所述柱塞反复地撞击所述止动部；所述第一供应端口通过分流模块与所述SF6充气口（6）连通；

其中，所述分流模块包括连通与第一供应端口与所述SF6充气口（6）之间的主管路以及连通于所述主管路任意间隔位置上的分管路，所述分管路上安装有向SF6充气口（6）单向进气的单向阀，所述主管路上安装有通过所述总控单元控制的电磁三通阀，所述电磁三通阀位于主管路与分管路两个连接处之间。

通过采用上述技术方案：利用分腔室内预留的SF6气体，当主腔室内的SF6气体被消耗时，可以实现自调节，以保证主腔室内SF6气体的含量，从而保证设备运行的稳定性以及安全性；不仅如此，在后续维修阶段，若出现金属杂质，可以利用分流器的抖动防止金属杂质使得分流器堵塞，并且利用“反向”充气，配合电磁三通阀可以将金属杂质排出，进而保证设备运行的稳定。

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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明具体实施例1结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为系统图；

图4为本发明具体实施例2的结构示意图；

图5为图4中的A部放大图；

图6为图5的另一状态结构示意图；

图7为本发明具体实施例3的结构示意图；

图8为图7中的B部放大图。

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作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。

实施例1

如图1-图3所示，本发明公开了一种SF6气体绝缘全封闭式中性点智能保护装置，包括变压器主回路1000和主接地网2，在本发明具体实施例中，还包括输入端与变压器主回路1000输出端连通的三工位隔离开关13、该三工位隔离开关13的三个并列的输出端子分别与避雷器回路2000、保护回路3000以及零序电流回路4000连通。

在本发明具体实施例中，所述保护回路3000包括依次串联在所述三工位隔离开关13第一个输出侧的放电间隙15和第一交流互感器16；第一交流互感器16的输出端连接至主接地网2。

在本发明具体实施例中，所述避雷器回路2000包括避雷器14；该避雷器14一端与三工位隔离开关13第二个的输出端子连通，另一端接地。

在本发明具体实施例中，所述零序电流回路4000包括串联在所述三工位隔离开关13第三个输出侧的第二交流互感器17，第二交流互感器17输出端连接至主接地网2。

通过采用上述技术方案，通过三工位隔离开关隔离并联三条回路时，隔离开关打在试验位置（断开避雷器回路）时，隔离避雷器，使系统可以进行绝缘试验；以此测试其绝缘性能；确保使用安全。

在本发明具体实施例中，还包括用于容纳变压器主回路1000、三工位隔离开关13、避雷器回路2000、保护回路3000以及零序电流回路4000且其与外界环境隔离的金属外壳1，所述金属外壳1内具有容纳变压器主回路1000、三工位隔离开关13、避雷器回路2000、保护回路3000以及零序电流回路4000的密闭腔11。

在本发明具体实施例中，所述密闭腔11内充装有SF6绝缘气体；所述金属外壳1上设置有用于向密闭腔11内充装SF6绝缘气体的SF6充气口6；所述金属外壳1上还设置有用于防止金属外壳1内部气压过大的防爆泄气口7。

在本发明具体实施例中，所述金属外壳1上安装有用于将金属外壳1接地的接地排4。

通过采用上述技术方案，通过将各个电子与元件都设置在金属外壳的内部（金属外壳内部具有密闭腔），不与外界空气相接触，可以防止电子元件氧化老化，提高电子元件的使用寿命，其次，放电间隙设置在金属外壳内部，全封闭式结构隔离了外部环境（湿度、海拔高度等因素）对放电间隙的影响，故在同一电压等级下，放电间隙的电极距离不需要专业人员根据现场使用环境进行复杂校准与调整；节省人力；

此外，外界环境不容易测评，且随时间变化较大，因此难以精确的校准，故将放电间隙设置在密闭腔内，可以保证工作环境不会产生波动放电间隙之间的电机距离可控制的较为精准，提高设备的安全性能；并且通过个电子元件均安装在金属外壳内，提高其结构紧凑性，有助于减小装置本体的体积，同时可以减少户外安装时的安装工序，使安装更加方便；

其次，电弧放置于充装了SF6气体密闭腔中，用SF6气体作为绝缘和灭弧介质，燃弧时间短，电弧能量小，不会引起火灾或爆炸，对电站设备与运行维护人员不会造成伤害，提高操作的安全性能。

需要说明的是，1三工位隔离开关主断口接通的合闸位置，2主断口分开的隔离位置，3接地侧的接地位置；三工位隔离开关用的是一把闭合刀，一把闭合刀的工作位置在某一时刻是唯一的；因此，设备在不停电的环境下可以更换避雷器；设备在运行时，若避雷器出现故障，可将隔离打在接地位置，抽空SF6绝缘气体，更换避雷器。更换完成后，再充入SF6绝缘气体进行绝缘保护，投入运行。

通过采用上述技术方案，；所有装置均密封在金属外壳内部，且此金属外壳均是良好接地的，所以装置外壳是可以安全触摸，进一步提高安全性能；由于所有装置均密封在金属外壳内部，且此金属外壳均采用优质合金铝一次铸造成形产品，不受外部环境的影响，且具有高强度与高抗腐蚀性能。

在本发明具体实施例中，所述金属外壳1上固定安装有安装底架5。

在本发明具体实施例中，该安装底架5上安装有具有远程终端控制功能且用于控制三工位隔离开关13工作的操作系统51；该操作系统51与三工位隔离开关13相连接。

通过采用上述技术方案，通过在金属外壳上直接安装有安装底架，这种成套生产的方式使该设备具有运输落地后便可直接安装的效果，无需现场组装和调试，提高安装效率，节约安装时间；

此外，通过安装有具有远程终端控制功能操作系统，操作系统与三工位隔离开关相互连接，工作人员可以通过操作系统远程调整三工位隔离开关位置，以此根据需要控制回路的开合，实现远程通讯的效果。

在本发明具体实施例中，所述金属外壳1的内壁上安装有SF6气体监测装置81；所述的SF6气体监测装置81与操作系统51连接。

在本发明具体实施例中，所述的SF6气体监测装置81包括SF6密度继电器811或SF6气体监测传感器812。

在本发明具体实施例中，所述金属外壳1的内壁上安装有局部放电监测装置82，所述局部放电监测装置82与操作系统51连通。

通过采用上述技术方案，通过设置有SF6气体监测装置和局部放电监测装置，可以实现对SF6绝缘气体的分解含量，密度压力的在线监测与趋势诊断，以便于了解内部状况，并且当遇到密度压力低于工作压力时，发出预警信号，以此，提高安装性能，也利于快速维护和维修；

局部放电监测装置由内/外置特高频传感器、噪声传感器、监测装置和状态监测主机组成，多个监测装置可以构成分布式监测装置，同时对两个气室罐进行在线监测。局部放电发生时，电磁波的信号根据电路结构反复进行传播、反射、折射、迟延、衰减等现象，通过盆式绝缘子放射到外界，绝缘子泄漏的电磁波被高灵敏度内置型或外置型传感器检测到，然后经过滤波、射频前置放大和检波后，由高速数据采集模块进行采样、存储、数字信号处理与分析，最终由光纤上传至状态监测主机。状态监测主机上运行的故障诊断专家装置对电路的绝缘状态进行诊断，并以多种方式显示放电指纹特征数据。

实施例2，同实施例1的不同之处在于：

如图4~图6所示，在本发明具体实施例中，所述金属外壳1内设有用于将其密闭腔11分隔为主腔室1a和分腔室1b的隔板1c，所述SF6充气口6与所述主腔室1a连通；还包括用于控制分腔室1b与SF6充气口6连通或分腔室1b与外界充气设备连通的分流器3a、用于控制所述分流器3a切换通道的供电单元3b、用于控制供电单元3b释放电流并可控制电流大小的电子控制单元3c、用于向分流器3a供气的第一气泵3d、用于控制第一气泵3d运行的气泵控制系统3e以及分别与电子控制单元3c和气泵控制系统3e电连接且控制两者运行的总控单元3f；

其中，

所述分流器3a包括套筒30a、设于套筒上的第一供应端口31a、第二供应端口32a和第三供应端口33a、构造成在套筒30a内部两端移动且实现第一供应端口31a和第二供应端口32a相互连通或第二供应端口32a和第三供应端口33a相互连通的分流体34a、偏置构件35a以及控制分流体34a移动的电磁驱动部36a；

所述第一气泵3d向第三供应端口33a供气，且第二供应端口32a与所述分腔室1b连通，所述第一供应端口31a与所述SF6充气口6连通；

所述气泵控制系统3e包括分别设于所述主腔室1a和/或分腔室1b内的气压传感器30e、用于接收气压传感器30e内压信号并与所述总控单元3f电连接的分控单元31e、用于控制所述第一气泵3d运行的且与所述分控单元31e电连接的第一控制器32e；所述分控单元31e根据所述气压传感器30e检测到所述主腔室1a和分腔室1b内部的气压值和预设充气气压值向所述第一控制器32e发送启动信号或者停止信号至所述第一气泵3d以启动或停止工作；

所述电磁驱动部36a包括用于接收供电单元3b供电的螺线管360a、设于所述螺线管360a内且通过螺线管306a驱使移动的柱塞361a以及与所述柱塞361a连接且与所述分流体34a抵接的杆体362a；

所述偏置构件35a构造成所述分流体34a朝向杆体362a的一侧偏置；

所述分腔室1b内设有与所述分腔室1b相适配的挤压气囊1g，所述挤压气囊1g上安装有自金属外壳1穿出并通过所述第二气泵1h抽气或充气的气嘴1k；所述第二气泵1h通过与所述分控单元31e电连接的第二控制器1m控制；

所述总控单元3f用以接收分控单元31e反馈的气压信号，并向所述电子控制单元3c发送切换信号至所述螺线管360a通电或断电以控制分流体34a移动。

在本发明具体实施例中，所述偏置构件35a可以是螺旋弹簧。

通过采用上述技术方案：

参考图4~图6，本实施例的原理为：

第一，本实施例的自调节（即：自行补充SF6气体）

参考图5，在充装SF6气体时，首先通过第一气泵将SF6气体充入分腔室，直至充满分腔室，此时，总控单元发出执行信号，并通过电子控制单元控制供电单元向螺线管进行供电，使得螺线管产生电磁力（可以使得电流不断增大），使得螺线管产生的电磁力克服螺旋弹簧提供分流体的偏置力而向另一端移动（即：X1方向），并且使得第三供应端口与第二供应端口连通，此时SF6气体可以顺利的充入分腔室，直至分腔室充满，当分腔室充满后，位于分腔室的气压传感器发出气压信号至分控单元，分控单元发出停止信号给第一控制器并将该信号反馈给总控单元，并通过第一控制器驱使第一气泵停止，在第一气泵停止时，总控单元再次向电子控制单元发出信号，并驱使供电单元暂停向螺线管供电，螺线管由于失去电流而失去电磁力，此时螺旋弹簧的控制分流体向靠近柱塞的方向移动（即：X2方向），并使得第二供应端口与第一供应端口连通（参考图6），由于分腔室内充满了SF6气体，当第一供应端口和第二供应端口连通后，分腔室内的SF6气体会向主腔室内流动，当主腔室内与分腔室内的气压均衡时，两者之间不再进行SF6气体的转移，此时，分别设于主腔室和分腔室内的气压传感器分别将各自检测到的气压值反馈给分控单元，分控单元将该信号发送给第二控制器，并驱使第二气泵向位于分腔室内的挤压气囊进行充气，当挤压气囊在被充气的过程中，分腔室内的“容积”逐渐缩小，其会将分腔室内剩余的SF6气体“压入”主腔室内，从而完成对主腔室的充气；

重复上述步骤后，直至主腔室内充满SF6气体，在主腔室充满SF6气体后，电子控制单元控制供电单元向螺线管输送的电流，直至调整为第二供应端口和第三供应端口连通，并利用第一气泵对分腔室内充入一定的SF6气体（该部分SF6气体主要用于补足主腔室内被消耗的SF6气体），在分腔室内被充满SF6气体后，电子控制单元再次控制供电单元向螺线管输送的电流，直至调整为第一供应端口与第二供应端口连通，当主腔室内与分腔室内的气压符合预设的值时，分腔室内的挤压气囊内为真空状态，在本实施例工作过程中，主腔室内的SF6气体被消耗后，主腔室内的气压传感器检测主腔室内的气压值，并将该气压值反馈给分控单元，此时，主腔室内的气压与分腔室内的气压失去平衡，分腔室内的SF6气体部分充入主腔室内，而由于主腔室内的SF6被消耗，当主腔室与分腔室内的气压分别处于平衡状态时，主腔室内的气压也无法与最初的状态等同，即：主腔室内的气压值未达到预设的气压值，此时，分控单元接收到该气压信号，并向第二控制器发出执行信号，通过第二气泵向挤压气囊内部充入气体，当挤压气囊“膨胀”的过程中，其会将分腔室内的SF6气体挤入主腔室内，直至补足主腔室内被消耗的SF6气体，当主腔室内的气压再次达到预设值时，分控单元向第二控制器发出暂停信号，第二气泵停止对挤压气囊进行充气，并保持挤压气囊的“膨胀”状态；当主腔室内的气体SF6被消耗时，反复利用分腔室内的SF6气体进行补足，保证主腔室内SF6气体的含量，而在分腔室内的SF6气体被消耗完后，可以向分腔室内充入SF6气体，而主腔室与分腔室分割，主腔室内的设备可以继续正常的运行；

第二，同理，本实施例在调试阶段的功能

本实施例在测试主腔室内在各项设备运行SF6气体所消耗的频度时，可以预先向主腔室和分腔室内充入SF6气体，并通过主腔室和分腔室内的气压传感器检测并记录气压值Q1；当主腔室内的SF6气体被消耗后，主腔室和分腔室内的气压传感器检测的气压值会反馈给分控单元，并且当分腔室向主腔室内补入SF6气体时，主腔室和分腔室内的气压值发生变化并记录气压值Q2，重复上述步骤获取气压值Q2、Q3、Q4……Qn，并比较各气压值，可以得出SF6气体的消耗频度（即：SF6气体在本实施例设备运行的过程中，单位时间内所消耗是SF6气体量），无需反复的“充气”和“抽气”，从而提高测试的效率。

实施例3，同实施例2的不同之处在于：

如图7~图8所示，在本发明具体实施例中，所述分流器3a还包括构成将振动传递至所述套筒30a的止动部37a；所述电子控制单元3c配置成：在异物卡在所述分流器3a中，通过将所述分流体34a或所述柱塞361a移动的距离控制成小于所述分流体34a或所述柱塞361a的可移动距离，来控制所述分流体34a在所述一端或所述另一端振动，使得所述分流体34a或所述柱塞361a反复地撞击所述止动部37a；所述第一供应端口31a通过分流模块38a与所述SF6充气口6连通；

其中，所述分流模块38a包括连通与第一供应端口31a与所述SF6充气口6之间的主管路381a以及连通于所述主管路381a任意间隔位置上的分管路382a，所述分管路382a上安装有向SF6充气口6单向进气的单向阀383a，所述主管路381a上安装有通过所述总控单元3f控制的电磁三通阀384a，所述电磁三通阀384a位于主管路381a与分管路382a两个连接处之间。

通过采用上述技术方案：

参考图7，由于本实施例在长时间运行过程中，其内部（例如：输气管路的内部）会产生一定的金属杂质，若这部分金属杂质进入分流器内，会造成分流器运行不畅，进而使得本实施例的“充气系统”瘫痪，为了避免金属杂质卡在分流器内，并可以顺利的将该部分杂质排出，本实施例的原理如下：

当有金属杂质进入分流器内时，总控单元控制电磁三通阀闭合主管路，并控制出口端连通，并利用电子控制单元控制供电单元对螺旋管的电流大小，并且经过调控使得柱塞反复在X1到X2方向以及X2到X1方向来回移动，柱塞与分流体由于金属杂质的原因无法顺利移动，会在套筒内振动（或柱塞与分流体可以顺利移动，并且在移动过程中撞击至止动部，并由止动部将振动带给套筒，并且反复进行该步骤），与此同时，总控单元向分控单元下达命令，并由第二控制器控制第二气泵向挤压气囊充气，并将分腔室内的SF6气体压出，分流体的振动会对金属杂质进切割，进而将其“粉碎”成金属屑，并配合从分腔室中排出的SF6气体可以将金属杂质从电磁三通阀的出口端排出，在排出后，停止第二气泵，并使得电磁三通阀闭合主管路和其出口端；在向主腔室充气时，可以通过分管路上设置的单向阀进气，而单向阀的可以避免主腔室的SF6“回流”，可以进一步保证主腔室内的SF6气体的含量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种SF6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置，包括变压器主回路（1000）和主接地网（2），其特征在于：还包括输入端与变压器主回路（1000）输出端连通的三工位隔离开关（13）、该三工位隔离开关（13）的三个并列的输出端子分别与避雷器回路（2000）、保护回路（3000）以及零序电流回路（4000）连通；还包括用于容纳变压器主回路（1000）、三工位隔离开关（13）、避雷器回路（2000）、保护回路（3000）以及零序电流回路（4000）且其与外界环境隔离的金属外壳（1），所述金属外壳（1）内具有容纳变压器主回路（1000）、三工位隔离开关（13）、避雷器回路（2000）、保护回路（3000）以及零序电流回路（4000）的密闭腔（11）；所述密闭腔（11）内充装有SF6绝缘气体；所述金属外壳（1）上设置有用于向密闭腔（11）内充装SF6绝缘气体的SF6充气口（6）；所述金属外壳（1）上还设置有用于防止金属外壳（1）内部气压过大的防爆泄气口（7）；所述金属外壳（1）内设有用于将其密闭腔（11）分隔为主腔室（1a）和分腔室（1b）的隔板（1c），所述SF6充气口（6）与所述主腔室（1a）连通；还包括用于控制分腔室（1b）与SF6充气口（6）连通或分腔室（1b）与外界充气设备连通的分流器（3a）、用于控制所述分流器（3a）切换通道的供电单元（3b）、用于控制供电单元（3b）释放电流并可控制电流大小的电子控制单元（3c）、用于向分流器（3a）供气的第一气泵（3d）、用于控制第一气泵（3d）运行的气泵控制系统（3e）以及分别与电子控制单元（3c）和气泵控制系统（3e）电连接且控制两者运行的总控单元（3f）；

其中，

所述分流器（3a）包括套筒（30a）、设于套筒上的第一供应端口（31a）、第二供应端口（32a）和第三供应端口（33a）、构造成在套筒（30a）内部两端移动且实现第一供应端口（31a）和第二供应端口（32a）相互连通或第二供应端口（32a）和第三供应端口（33a）相互连通的分流体（34a）、偏置构件（35a）以及控制分流体（34a）移动的电磁驱动部（36a）；

所述第一气泵（3d）向第三供应端口（33a）供气，且第二供应端口（32a）与所述分腔室（1b）连通，所述第一供应端口（31a）与所述SF6充气口（6）连通；

所述气泵控制系统（3e）包括分别设于所述主腔室（1a）和/或分腔室（1b）内的气压传感器（30e）、用于接收气压传感器（30e）内压信号并与所述总控单元（3f）电连接的分控单元（31e）、用于控制所述第一气泵（3d）运行的且与所述分控单元（31e）电连接的第一控制器（32e）；所述分控单元（31e）根据所述气压传感器（30e）检测到所述主腔室（1a）和分腔室（1b）内部的气压值和预设充气气压值向所述第一控制器（32e）发送启动信号或者停止信号至所述第一气泵（3d）以启动或停止工作；

所述电磁驱动部（36a）包括用于接收供电单元（3b）供电的螺线管（360a）、设于所述螺线管（360a）内且通过螺线管（306a）驱使移动的柱塞（361a）以及与所述柱塞（361a）连接且与所述分流体（34a）抵接的杆体（362a）；

所述偏置构件（35a）构造成所述分流体（34a）朝向杆体（362a）的一侧偏置；

所述分腔室（1b）内设有与所述分腔室（1b）相适配的挤压气囊（1g），所述挤压气囊（1g）上安装有自金属外壳（1）穿出并通过第二气泵（1h）抽气或充气的气嘴（1k）；所述第二气泵（1h）通过与所述分控单元（31e）电连接的第二控制器（1m）控制；

所述总控单元（3f）用以接收分控单元（31e）反馈的气压信号，并向所述电子控制单元（3c）发送切换信号至所述螺线管（360a）通电或断电以控制分流体（34a）移动。

2.根据权利要求1所述的一种SF6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置，其特征在于：所述保护回路（3000）包括依次串联在所述三工位隔离开关（13）第一个输出侧的放电间隙（15）和第一交流互感器（16）；第一交流互感器（16）的输出端连接至主接地网（2）。

3.根据权利要求1所述的一种SF6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置，其特征在于：所述避雷器回路（2000）包括避雷器（14）；该避雷器（14）一端与三工位隔离开关（13）第二个的输出端子连通，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种SF6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置，其特征在于：所述零序电流回路（4000）包括串联在所述三工位隔离开关（13）第三个输出侧的第二交流互感器（17），第二交流互感器（17）输出端连接至主接地网（2）。

5.根据权利要求1所述的一种SF6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置，其特征在于：所述金属外壳（1）上固定安装有安装底架（5）；该安装底架（5）或/和金属外壳（1）上安装有具有远程终端控制功能且用于控制三工位隔离开关（13）工作的操作系统（51）；该操作系统（51）与三工位隔离开关（13）相连接。

6.根据权利要求5所述的一种SF6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置，其特征在于：所述金属外壳（1）的内壁上安装有SF6气体监测装置（81）和局部放电监测装置（82)；所述的SF6气体监测装置（81）和局部放电监测装置（82）均与操作系统（51）连接；所述的SF6气体监测装置（81）包括SF6密度继电器（811）或SF6气体监测传感器（812）。

7.根据权利要求1所述的一种SF6气体绝缘全封闭中性点智能保护装置，其特征在于：所述分流器（3a）还包括构成将振动传递至所述套筒（30a）的止动部（37a）；所述电子控制单元（3c）配置成：在异物卡在所述分流器（3a）中，通过将所述分流体（34a）或所述柱塞（361a）移动的距离控制成小于所述分流体（34a）或所述柱塞（361a）的可移动距离，来控制所述分流体（34a）在一端或另一端振动，使得所述分流体（34a）或所述柱塞（361a）反复地撞击所述止动部（37a）；所述第一供应端口（31a）通过分流模块（38a）与所述SF6充气口（6）连通；

其中，所述分流模块（38a）包括连通与第一供应端口（31a）与所述SF6充气口（6）之间的主管路（381a）以及连通于所述主管路（381a）任意间隔位置上的分管路（382a），所述分管路（382a）上安装有向SF6充气口（6）单向进气的单向阀（383a），所述主管路（381a）上安装有通过所述总控单元（3f）控制的电磁三通阀（384a），所述电磁三通阀（384a）位于主管路（381a）与分管路（382a）两个连接处之间。

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