CN111756113B - 一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，包括：带自动分、合闸功能的空开模块，用于自动检测五防接点下方是否得电，是则控制合闸系统合闸，以及自动检测电机电源电流的变化，当电流消失时，控制合闸系统分闸；所述空开模块内置有控制芯片；环境温湿度感应模块，用于监测需要监测工况位置的温湿度数据，并发送给空开模块的控制芯片；设备电流监测模块，用于监测刀闸一次电流数据，并发送给空开模块的控制芯片；以及二次回路状态检测模块，用于检测刀闸的控制回路是否满足一键顺控条件，并发送给空开模块的控制芯片。该空开装置不仅有利于提高设备安全性，而且有利于提高工作效率，节约人力成本。
Description
技术领域
本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置。
背景技术
在500kV变电站中，对刀闸等设备进行电动操作是日常工作的重要一环。同时，电机电源要严格按照操作票步骤投切，操作时合上，操作完毕拉掉。在现场操作中，运维人员需要手动对刀闸等设备的电机电源进行投切，费时费力。同时，目前在运的空开没有引入状态监测功能，二次元器件运行工况无法感知。在操作过程中，无法监视设备一次及二次部分状态，容易出现误入带电间隔、误操作、设备无法正常操作等危急情况。现有的空开操作模式缺点主要有几点：1、需要按操作票步骤频繁投切空开，效率低，且耗费人力较多。2、设备状态无法监测，有误入、误动其他设备空开的误操作风险。3、当前“一键顺控”模式下，设备二次回路的良好情况需要通过人工排查进行保证，耗费人工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，该空开装置不仅有利于提高设备安全性，而且有利于提高工作效率，节约人力成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，包括：
带自动分、合闸功能的空开模块，用于自动检测五防接点下方是否得电，是则控制合闸系统合闸，以及自动检测电机电源电流的变化，当电流消失时，控制合闸系统分闸；所述空开模块内置有控制芯片；
环境温湿度感应模块，用于监测需要监测工况位置的温湿度数据，并发送给空开模块的控制芯片；
设备电流监测模块，用于监测刀闸一次电流数据，并发送给空开模块的控制芯片；以及
二次回路状态检测模块，用于检测刀闸的控制回路是否满足一键顺控条件，并发送给空开模块的控制芯片。
进一步地，所述空开模块包括控制芯片、自动合闸模块和自动分闸模块，所述自动合闸模块中的电压监测装置自动检测五防接点下方是否得电，如果得电则给合闸系统线圈施加正方向的电流，使触头合上，如果无电则不动；所述自动分闸模块中的电流监测装置自动检测电机电源电流的变化，电流产生后启动监测，当电流消失时，给合闸系统线圈施加反方向的电流，使触头跳开，以防止电机运作中电源被误拉而损害电机。
进一步地，所述环境温湿度感应模块包括外置的温湿度传感器，所述温湿度传感器安装于需要监测工况的位置，采集温湿度信号并将模拟量转换为数字量，然后通过有线或无线传输形式，传输给空开模块的控制芯片；当采集到的温湿度数据超过设定的阈值时，控制芯片通过告警模块进行告警，提示有不良工况出现。
进一步地，所述设备电流监测模块包括电流互感器、电流变送器和无线通信模块，所述电流互感器安装于隔离开关下导电臂处，采集刀闸一次电流信号，通过电流变送器转换处理后，通过无线通信模块传输给空开模块的控制芯片；当采集到的电流数据不满足设定条件时，自动断开空开，以防止误操作。
进一步地，所述二次回路状态检测模块连接刀闸二次回路，然后按如下方法检测刀闸的控制回路是否满足一键顺控条件：
1）检测控制回路电压是否在设置参数范围内；
2）通过给回路加压的方式，检测二次回路分合闸接触器阻值是否在设定的参数范围内以及回路辅助接点是否导通；
3）检测控制回路的联锁回路是否导通；
只有所有条件均满足设定条件，才满足一键顺控条件，控制芯片就通过报警模块进行报警。
进一步地，包括壳体和设于壳体前侧面板上的多个显示模块，所述多个显示模块分别与控制芯片连接，以分别显示温度数据、湿度数据、刀闸电流数据和二次回路状态。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明无需人工操作，可根据不同情况实现自动投切，高效完成相关操作，减少了不必要的人力浪费。同时，该装置可以监测反馈空开周围运行工况、主设备一次部分情况，从而提高设备的安全性。此外，该装置还可检测二次回路是否“健康”，是否满足“一键顺控”条件，减少顺控排查的人力投入，大大提高“一键顺控”成功率。因此，本发明具有很强的实用性和广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例的装置组成结构示意图。
图2是本发明实施例的装置外观示意图。
图3是本发明实施例中设备电流监测模块的组成结构及工作状态示意图。
图4是本发明实施例中二次回路状态检测模块的检测点取点示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，如图1所示，包括：带自动分、合闸功能的空开模块1、环境温湿度感应模块2、设备电流监测模块3和二次回路状态检测模块4。所述带自动分、合闸功能的空开模块1用于自动检测五防接点下方是否得电，是则控制合闸系统合闸，以及自动检测电机电源电流的变化，当电流消失时，控制合闸系统分闸。所述空开模块1内置有控制芯片。所述环境温湿度感应模块2用于监测需要监测工况位置的温湿度数据，并发送给空开模块的控制芯片。所述设备电流监测模块3用于监测刀闸一次电流数据，并发送给空开模块的控制芯片。所述二次回路状态检测模块4用于检测刀闸的控制回路是否满足一键顺控条件，并发送给空开模块的控制芯片。
如图2所示，本发明的空开装置还具有壳体5，所述壳体5的前侧面板上设有多个显示模块，所述多个显示模块分别与控制芯片连接，以分别显示温度数据、湿度数据、刀闸电流数据和二次回路状态。
在本实施例中，所述空开模块1包括内置的控制芯片、自动合闸模块11和自动分闸模块12，所述自动合闸模块11中的电压监测装置自动检测五防接点下方是否得电，如果得电则给合闸系统线圈施加正方向的电流，使触头合上，如果无电则不动；所述自动分闸模块12中的电流监测装置自动检测电机电源电流的变化，电流产生后启动监测，当电流消失时，给合闸系统线圈施加反方向的电流，使触头跳开，以防止电机运作中电源被误拉而损害电机。
所述环境温湿度感应模块2包括外置的温湿度传感器，所述温湿度传感器安装于需要监测工况的位置，采集温湿度信号并将模拟量转换为数字量，然后通过有线或无线传输形式，传输给空开模块的控制芯片。当采集到的温湿度数据超过设定的阈值时，控制芯片通过设于面板上的报警模块进行声光报警，提示有不良工况出现，如受潮、火灾等。
如图3所示，所述设备电流监测模块3包括外置迷你电流互感器（CT）31、电流变送器32和无线通信模块33，所述电流互感器31安装于隔离开关下导电臂处，采集刀闸一次电流信号，通过电流变送器32转换处理后，通过无线通信模块33传输给空开模块的控制芯片.当采集到的电流数据不满足设定条件时，自动断开空开，以防止误操作。
所述二次回路状态检测模块连接刀闸二次回路，其主要由电压监测模块和电阻测试模块组成，各检测点取电位置如图4所示，然后按如下方法检测刀闸的控制回路是否满足一键顺控条件：
1）检测控制回路电压是否在设置参数范围内（分220/380 AC/DC±10%）；
2）通过给回路加压的方式，检测二次回路分合闸接触器阻值是否在设定的参数范围内（厂家值±20%）以及回路辅助接点是否导通（导通则测得到阻值，故障或不通测不到或超出范围，需注意线圈不能长时间励磁，只能每次操作前短暂自检一次）；
3）检测控制回路的联锁回路是否导通，方法也是测试阻值是否在阈值范围内（如≤10Ω默认导通）；
只有所有条件均满足设定条件，才满足一键顺控条件，才会在面板上显示绿灯，只要有一条不满足，控制芯片就通过报警模块进行声光报警，并在面板上显示红灯，提醒相关人员需要进行核查。
本发明的空开装置在刀闸等设备电动合闸操作时，通过对五防接点下方电压信号采样，可以实现根据需要远方自动合上对应电机电源空开。同时通过温湿度传感器，实时监测设备机构内二次元器件运行工况，及时对不良工况进行预警。此外，通过外置迷你CT、电流变送器和无线通信模块等，监测设备一次部分是否正常，是否操作到位，若不正常则空开自动断开，辅助五防系统实现防误操作。本发明还设置了二次回路检测模块，自检、监测二次回路是否正常，大大提高了“一键顺控”成功率。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，其特征在于，包括：
带自动分、合闸功能的空开模块，用于自动检测五防接点下方是否得电，是则控制合闸系统合闸，以及自动检测电机电源电流的变化，当电流消失时，控制合闸系统分闸；所述空开模块内置有控制芯片；
环境温湿度感应模块，用于监测需要监测工况位置的温湿度数据，并发送给空开模块的控制芯片；
设备电流监测模块，用于监测刀闸一次电流数据，并发送给空开模块的控制芯片；以及
二次回路状态检测模块，用于检测刀闸的控制回路是否满足一键顺控条件，并发送给空开模块的控制芯片；
所述二次回路状态检测模块连接刀闸二次回路，然后按如下方法检测刀闸的控制回路是否满足一键顺控条件：
1）检测控制回路电压是否在设置参数范围内；
2）通过给回路加压的方式，检测二次回路分合闸接触器阻值是否在设定的参数范围内以及回路辅助接点是否导通；
3）检测控制回路的联锁回路是否导通；
只有所有条件均满足设定条件，才满足一键顺控条件，否则控制芯片就通过报警模块进行报警。
2.根据权利要求1所述的一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，其特征在于，所述空开模块包括控制芯片、自动合闸模块和自动分闸模块，所述自动合闸模块中的电压监测装置自动检测五防接点下方是否得电，如果得电则给合闸系统线圈施加正方向的电流，使触头合上，如果无电则不动；所述自动分闸模块中的电流监测装置自动检测电机电源电流的变化，电流产生后启动监测，当电流消失时，给合闸系统线圈施加反方向的电流，使触头跳开，以防止电机运作中电源被误拉而损害电机。
3.根据权利要求1所述的一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，其特征在于，所述环境温湿度感应模块包括外置的温湿度传感器，所述温湿度传感器安装于需要监测工况的位置，采集温湿度信号并将模拟量转换为数字量，然后通过有线或无线传输形式，传输给空开模块的控制芯片；当采集到的温湿度数据超过设定的阈值时，控制芯片通过告警模块进行告警，提示有不良工况出现。
4.根据权利要求1所述的一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，其特征在于，所述设备电流监测模块包括电流互感器、电流变送器和无线通信模块，所述电流互感器安装于隔离开关下导电臂处，采集刀闸一次电流信号，通过电流变送器转换处理后，通过无线通信模块传输给空开模块的控制芯片；当采集到的电流数据不满足设定条件时，自动断开空开，以防止误操作。
5.根据权利要求1所述的一种自动感知变电站隔离开关一、二次状态的空开装置，其特征在于，包括壳体和设于壳体前侧面板上的多个显示模块，所述多个显示模块分别与控制芯片连接，以分别显示温度数据、湿度数据、刀闸电流数据和二次回路状态。
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