CN113437795A - 一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其车厢内设有变压器，变压器连接高压切换开关，并通过高压切换开关切换V1、V2两种输入电压；其具有输入电压自动切换功能，一车即可满足10kV配网线路和20kV配网线路的使用需求，从而解决移动箱变车重复购置、调度困难、使用存在安全隐患的问题，为移动箱变车可靠供电提供了保障。

Description

一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车
技术领域
本发明涉及移动箱变车领域，具体涉及一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车。
背景技术
配电网系统的变压器、开关、电缆等组成设备，每年均需进行大量的检修。配电网设备检修主要采用停电检修的方式，随着社会发展对供电可靠性要求的提高，不停电检修施工成为一种配电网检修作业的迫切需要。最常用的不停电作业方法旁路作业法，就是采用临时供电设备替代原有线路上的变压器、开关、电缆等。其中，最重要的临时供电设备就是移动箱变车，它越来越多被用于替换线路上的变压器。采用移动箱变车更换一台变压器可至少减少停电时间为180小时*户，一个中等地级市市区每年要更换至少300台变压器，它的广泛使用可以为人们正常生活和社会经济发展提供有力的保障。然而，目前的配电线路有10kV和20kV电压等级，现有的移动箱变车多为10kV电压等级，20kV移动箱变车较少，无法满足20kV配电线路旁路不停电作业的需求。
为了解决上述问题，电力部门开始配置20kV箱变车，其中很多地区需要同时配置多台10kV移动箱变车和20kV移动箱变车能满足各地的使用需求，造成设备的大量重复购置。另外，由于移动箱变车数量较多，造成车辆调度困难，经常出现调配的移动箱变车到达现场后，电压等级仍不匹配，造成无法供电的情况，延误供电时机。甚至可能出现移动箱变车电压与配电线路电压不一致，导致设备绝缘击穿，危及作业人员。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其具有输入电压自动切换功能，一车即可满足10kV配网线路和20kV配网线路的使用需求，从而解决移动箱变车重复购置、调度困难、使用存在安全隐患的问题，为移动箱变车可靠供电提供了保障。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其车厢内设有变压器，变压器连接高压切换开关，并通过高压切换开关切换V1、V2两种电压输入；所述高压切换开关连接有自动切换控制系统，所述自动切换控制系统包括电压互感器，电压互感器的一次接口与高压切换开关连接以获取外部输入电压信号，电压互感器的二次接口与电压变送器的输入端连接，电压变送器的输出端与控制器的输入点连接，控制器的输出点R1与第一继电器的线圈连接，控制器的输出点R2与第二继电器的线圈连接；第一继电器常开点的一端与电压互感器的二次侧连接，另一端与第二继电器常闭点的一端连接，第二继电器常闭点的另一端与高压切换开关连接以控制V1电压输入；第二继电器常开点的一端与电压互感器的二次侧连接，另一端与第一继电器常闭点的一端连接，第一继电器常闭点的另一端与高压切换开关连接以控制V2电压输入。
优选地，所述变压器具有V1＝10kV和V2＝20kV两种输入电压，包括A相、B相、C相，A相高压绕组设置A1、A2两个抽头，B相高压绕组设置B1、B2两个抽头，C相高压绕组设置C1、C2两个抽头，绕组抽头A1、B1、C1为变压器的10kV接头，绕组抽头A2、B2、C2为变压器的20kV接头。
优选地，所述高压切换开关包括高压输入开关、高压输出开关一和高压输出开关二，电压互感器的一次接口与高压输入开关下口连接,第二继电器常闭点的另一端与高压输出开关一的合闸线圈连接，第一继电器常闭点的另一端与高压输出开关二的合闸线圈连接，所述高压输入开关上口与高压接口连接，高压输入开关下口与高压输出开关一、高压输出开关二上口连接，高压输出开关一下口与变压器上接头A1、B1、C1连接；高压输出开关二下口与变压器上接头A2、B2、C2连接。
优选地，所述高压输出开关一和高压输出开关二均设有电动操作功能，高压输出开关一和高压输出开关二均设有独立的继电保护装置，高压切换开关为三相开关，额定电压不小于变压器的额定电压。
优选地，高压接口的额定电压不低于变压器的额定电压，高压接口为快速接口。
优选地，电压互感器的额定电压不低于变压器的额定电压。
优选地，电压变送器将电压互感器二次电压转换为4-20mA电流信号或0-5V电压信号。
优选地，高压输出开关一和高压输出开关二设有继电保护装置并采用综合继电保护器。
本发明还提供一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、将高压切换开关4上口连接高压接口3，高压接口3与配电线路高压侧连接，将变压器6连接外部低压接口9并设置低压开关7，将低压接口9与配电线路低压侧连接；
S2、闭合高压输入开关41，电压互感器81通电工作；
S3、电压互感器81工作，将高电压转换为低电压，传送至电压变送器82；
S4、电压变送器82工作，将低电压转换为电压信号，同时将电压信号传送至控制器83；
S5、控制器83对检测到的电压信号进行判断，确定电源电压对应输出变压器6的高压接头；
S6、闭合低压开关7，低压接口9通电后，移动箱变车正常供电。
优选地，步骤S5中：
若电压值为1.25V±0.125V，则认为输入电压为10kV，此时控制器的输出点R1发出信号，第一继电器线圈得电动作，第一继电器常开点闭合、常闭点断开，高压输出开关一合闸线圈得电，高压输出开关一自动合闸，10kV电源输入变压器的10kV接头；
若电压值为2.5V±0.25V，则认为输入电压为20kV，此时控制器的输出点R2发出信号，第二继电器线圈得电动作，第二继电器常开点闭合、常闭点断开，高压输出开关二合闸线圈得电，高压输出开关二自动合闸，20kV电源输入变压器的20kV接头。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明首先采用V1和V2双电压输入变压器，可同时满足V1＝10kV和V2＝20kV配电线路的使用要求，一车两用，大大减少移动箱变车的配置数量，避免供电移动箱变车电压与配电线路电压不一致的情况发生，为移动箱变车安全、快速地供电提供了保障。
(2)本发明提供自动检测输入电压、自动切换电压输入接口的方案，无需操作人员现场判断、操作，避免了由于人员失误造成的设备损坏或安全事故发生。
(3)本发明提供的方案，V1＝10kV和V2＝20kV电源切换高压线路无需现场临时连接，避免了由于现场连接错误，导致设备损坏或无法正常工作的情况发生；避免了由于连接不可靠，连接点发热，导致变压器损坏，无法进行正常供电的情况发生。
(4)本发明提供的自动切换控制系统以控制器作为主控单元，具有稳定、可靠的特点，可有效保证切换工作的正常进行。
(5)本发明提供的高压输出开关均具有继电保护功能，可保证变压器在V1＝10kV和V2＝20kV电压下运行均有可靠保护。
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为本发明实施例提供的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的高压切换开关内部电路原理图；
图3为本发明实施例提供的自动切换控制系统内部电路原理图；
图4为本发明实施例提供的自动切换控制输入电压的流程图。
附图标记说明：
1-底盘；2-车厢；3-高压接口；4-高压切换开关；41-高压输入开关；42-高压输出开关一；43-高压输出开关二；5-高压连接电缆；6-变压器；7-低压开关；8-自动切换控制系统；81-电压互感器；82-电压变送器；83-控制器；84-第一继电器；85-第二继电器；9-低压接口。
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。
如图1至图4所示，一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，设有底盘1和车厢2，车厢2内设有干式的变压器6；
所述变压器6具有V1＝10kV和V2＝20kV两种输入电压，包括A相、B相、C相，A相高压绕组设置A1、A2两个抽头，B相高压绕组设置B1、B2两个抽头，C相高压绕组设置C1、C2两个抽头，绕组抽头A1、B1、C1为变压器6的10kV接头，绕组抽头A2、B2、C2为变压器6的20kV接头。
变压器6连接高压切换开关4，并通过高压切换开关4切换V1、V2两种输入电压；所述高压切换开关4连接有自动切换控制系统8。
所述高压切换开关4包括高压输入开关41、高压输出开关一42和高压输出开关二43，电压互感器81的一次接口与高压输入开关41下口连接,第二继电器85常闭点的另一端与高压输出开关一42的合闸线圈连接，第一继电器84常闭点的另一端与高压输出开关二43的合闸线圈连接，所述高压输入开关41上口与高压接口3连接，高压输入开关41下口与高压输出开关一42、高压输出开关二43上口连接，高压输出开关一42下口与变压器6上接头A1、B1、C1连接；高压输出开关二43下口与变压器6上接头A2、B2、C2连接。
所述自动切换控制系统8包括电压互感器81，电压互感器81的一次接口与高压切换开关4连接以获取外部输入电压信号，电压互感器81的二次接口与电压变送器82的输入端连接，电压变送器82的输出端与控制器83的输入点连接，控制器83的输出点R1与第一继电器84的线圈连接，控制器83的输出点R2与第二继电器85的线圈连接。
第一继电器84常开点的一端与电压互感器81的二次侧连接，另一端与第二继电器85常闭点的一端连接，第二继电器85常闭点的另一端与高压切换开关4连接以控制V1电压输入。
第二继电器85常开点的一端与电压互感器81的二次侧连接，另一端与第一继电器84常闭点的一端连接，第一继电器84常闭点的另一端与高压切换开关4连接以控制V2电压输入。
本实施例采用高压连接电缆5连接各电器部件。
所述高压输出开关一42和高压输出开关二43均设有电动操作功能，高压输出开关一42和高压输出开关二43均设有独立的继电保护装置，高压切换开关4为三相开关，额定电压不小于变压器6的额定电压。
高压接口3的额定电压不低于变压器6的额定电压，高压接口3为快速接口。
电压互感器81的额定电压不低于变压器6的额定电压。
电压变送器82将电压互感器81二次电压转换为4-20mA电流信号或0-5V电压信号。
高压输出开关一42和高压输出开关二43的继电保护装置为综合继电保护器。
本发明实施例还提供一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、将高压接口3与配电线路高压侧连接，将低压接口9与配电线路低压侧连接；
S2、闭合高压输入开关41；
S3、电压互感器81工作，将高电压转换为低电压，传送至电压变送器；
S4、电压变送器82工作，将低电压转换为电压信号，同时将电压信号传送至控制器83；
S5、控制器83对检测到的电压信号进行判断，确定电源电压对应输出变压器6的高压接头；
若电压值为1.25V±0.125V，则认为输入电压为10kV，此时控制器83的输出点R1发出信号，第一继电器84线圈得电动作，第一继电器84常开点闭合、常闭点断开，高压输出开关一42合闸线圈得电，高压输出开关一42自动合闸，10kV电源输入变压器6的10kV接头；
若电压值为2.5V±0.25V，则认为输入电压为20kV，此时控制器83的输出点R2发出信号，第二继电器85线圈得电动作，第二继电器85常开点闭合、常闭点断开，高压输出开关二43合闸线圈得电，高压输出开关二43自动合闸，20kV电源输入变压器6的20kV接头。
S6、闭合低压开关7，低压接口9通电，移动箱变车正常供电。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其车厢(2)内设有变压器(6)，变压器(6)通过高压切换开关(4)切换V1、V2两种电压输入；其特征在于，所述高压切换开关(4)连接自动切换控制系统(8)，所述自动切换控制系统(8)包括电压互感器(81)，电压互感器(81)的一次接口与高压切换开关(4)连接以获取外部输入电压信号，电压互感器(81)的二次接口与电压变送器(82)的输入端连接，电压变送器(82)的输出端与控制器(83)的输入点连接，控制器(83)的输出点R1与第一继电器(84)的线圈连接，控制器(83)的输出点R2与第二继电器(85)的线圈连接；第一继电器(84)常开点的一端与电压互感器(81)的二次侧连接，第一继电器(84)常开点的另一端与第二继电器(85)常闭点的一端连接，第二继电器(85)常闭点的另一端与高压切换开关(4)连接以控制V1电压输入；第二继电器(85)常开点的一端与电压互感器(81)的二次侧连接，第二继电器(85)常开点的另一端与第一继电器(84)常闭点的一端连接，第一继电器(84)常闭点的另一端与高压切换开关(4)连接以控制V2电压输入。
2.如权利要求1所述的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其特征在于，所述变压器(6)具有V1＝10kV和V2＝20kV两种输入电压，包括A相、B相、C相，A相高压绕组设置A1、A2两个抽头，B相高压绕组设置B1、B2两个抽头，C相高压绕组设置C1、C2两个抽头，绕组抽头A1、B1、C1为变压器(6)的10kV接头，绕组抽头A2、B2、C2为变压器(6)的20kV接头。
3.如权利要求2所述的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其特征在于，所述高压切换开关(4)包括高压输入开关(41)、高压输出开关一(42)和高压输出开关二(43)，电压互感器(81)的一次接口与高压输入开关(41)下口连接,第二继电器(85)常闭点的另一端与高压输出开关一(42)的合闸线圈连接，第一继电器(84)常闭点的另一端与高压输出开关二(43)的合闸线圈连接，所述高压输入开关(41)上口与外部高压接口(3)连接，高压输入开关(41)下口与高压输出开关一(42)、高压输出开关二(43)上口连接，高压输出开关一(42)下口与变压器(6)上接头A1、B1、C1连接；高压输出开关二(43)下口与变压器(6)上接头A2、B2、C2连接。
4.如权利要求2所述的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其特征在于，电压变送器(82)将电压互感器(81)二次电压转换为4-20mA电流信号或0-5V电压信号。
5.如权利要求1所述的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其特征在于，所述高压输出开关一(42)和高压输出开关二(43)均设有电动操作功能，高压输出开关一(42)和高压输出开关二(43)均设有独立的继电保护装置，高压切换开关(4)为三相开关，额定电压不小于变压器(6)的额定电压。
6.如权利要求1所述的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其特征在于，高压切换开关(4)连接外部高压接口(3)，外部高压接口(3)的额定电压不低于变压器(6)的额定电压，高压接口(3)为快速接口。
7.如权利要求1所述的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其特征在于，电压互感器(81)的额定电压不低于变压器(6)的额定电压。
8.如权利要求1所述的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车，其特征在于，高压输出开关一(42)和高压输出开关二(43)设有继电保护装置并采用综合继电保护器。
9.一种如权利要求2-8任一项所述的具有输入电压自动切换功能的移动箱变车的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、将高压切换开关(4)上口连接高压接口(3)，高压接口(3)与配电线路高压侧连接，将变压器(6)连接外部低压接口(9)并设置低压开关(7)，将低压接口(9)与配电线路低压侧连接；
S2、闭合高压输入开关(41)，电压互感器(81)通电工作；
S3、电压互感器(81)工作，将高电压转换为低电压，传送至电压变送器(82)；
S4、电压变送器(82)工作，将低电压转换为电压信号，同时将电压信号传送至控制器(83)；
S5、控制器(83)对检测到的电压信号进行判断，确定电源电压对应输出变压器(6)的高压接头；
S6、闭合低压开关(7)，低压接口(9)通电后，移动箱变车正常供电。
10.如权利要求9所述的一种具有输入电压自动切换功能的移动箱变车的使用方法，其特征在于，步骤S5中，
若电压值为1.25V±0.125V，则认为输入电压为10kV，此时控制器(83)的输出点R1发出信号，第一继电器(84)线圈得电动作，第一继电器(84)常开点闭合、常闭点断开，高压输出开关一(42)合闸线圈得电，高压输出开关一(42)自动合闸，10kV电源输入变压器(6)的10kV接头；
若电压值为2.5V±0.25V，则认为输入电压为20kV，此时控制器(83)的输出点R2发出信号，第二继电器(85)线圈得电动作，第二继电器(85)常开点闭合、常闭点断开，高压输出开关二(43)合闸线圈得电，高压输出开关二(43)自动合闸，20kV电源输入变压器(6)的20kV接头。
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