CN1622411A

CN1622411A - 传感技术高压开关设备

Info

Publication number: CN1622411A
Application number: CN 200310108994
Authority: CN
Inventors: 徐鹏飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-01

Abstract

本发明涉及一种传感技术高压开关设备，包括柜体、主母线室、断路器室、继电器与仪表室、电缆室、检测装置以及支撑柜体内母线的支柱绝缘子，所述的检测装置包括支柱绝缘子式电流传感器，所述的电流传感器设置在所述的支柱绝缘子内，所述的支柱绝缘子设有直接与自动化装置、微机保护装置、测量仪表装置连接的引出线。采用了电流传感器作为开关设备的检测设备，将电流传感器设置于开关设备必不可少的支柱绝缘子内，使开关设备的体积变小，带来开关设备结构的简化与更新。

Description

传感技术高压开关设备

(一)技术领域

本发明涉及一种高压开关设备，尤其是一种传感技术高压开关设备。

(二)背景技术

通常的，高压开关设备是现在工矿企业，乃至整个一、二、三产业普遍使用的、量大面广的供用电所需的重要电力设备。它在3.6～40.5KV电力系统中，作为电能的控制、保护、切换与测量之用，高压开关设备有两种基本结构：固定式开关柜和移开式开关柜。高压开关设备一次元件基本上包括有：断路器(熔断器)、互感器、母线以及支撑所述的母线的支柱绝缘子。固定式开关柜在柜体中一般还设有隔离开关，移开式开关柜不装设隔离开关。断路器在开关设备中是控制、保护和切换电能的执行元件，它能开断和关合正常工作电流与额定短路电流；隔离开关在开关柜中起隔离电源的作用，它不能开断和关合正常工作电流与额定断路电流，它只能起到隔离电源的作用；互感器分为电流互感器和电压互感器，电流互感器在开关设备中为系统的保护和测量提供电流信号，电压互感器为系统的保护和测量提供电压信号。高压开关设备包括如下组件构成：柜体、主母线室、断路器室、继电器与仪表室、电缆室、母线以及支撑母线的支柱绝缘子。所述的电流互感器以及电压互感器连接在开关柜的母线回路上，所述的互感器装于开关柜内，它还存在以下的缺点：1、开关设备中的电流、电压互感器都占有开关设备内部的一个空间位置，一般进线柜和出线柜，每个柜要装3个电流互感器，有的多到装6个，使开关设备的体积大，并增加开关设备结构的复杂性；2、传统采用的互感器，存在磁饱和问题，造成其线性度差，测量的准确度不高；3、传统的电流互感器在不同电流大小时需要选择不同大小的规格，即电流互感器的电流规格要分档，这对高压开关设备的生产组织和检测维修增加麻烦；4、互感器若是为配电自动化装置、微机保护装置提供信号，还需要增加变换环节，不能直接为配电自动化装置、微机保护等装置提供输入信号。所以，高压开关设备的结构有待于进一步的更新。

(三)发明内容

为了克服已有技术中高压开关设备体积大、结构复杂的不足，本发明提供了一种新型的传感技术高压开关设备，采用了支柱绝缘子式电流传感器作为开关设备的检测装置，将电流传感器设置于开关设备必不可少的支柱绝缘子内，使开关设备的体积变小，带来开关设备结构的简化与更新。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种传感技术高压开关设备，包括柜体、主母线室、断路器室、继电器与仪表室、电缆室、检测装置以及支撑柜体内母线的支柱绝缘子，所述的支柱绝缘子包括断路器两侧支持母线的支柱绝缘子、电缆室中支撑母线的支柱绝缘子、主母线室中支撑主母线的支柱绝缘子，所述的检测装置包括电流传感器，电流传感器用于检测电流信号，所述的电流传感器设置在所述的支柱绝缘子内，所述的支柱绝缘子设有直接与自动化装置、微机保护装置、测量仪表装置连接的引出线，所述的电流传感器通过所述的引出线可以直接与自动化装置、微机保护装置、测量仪表装置连接。

进一步，所述的电流传感器设置在支撑断路器进线侧母线的支柱绝缘子内。

所述的电流传感器设置在支撑断路器出线侧母线的支柱绝缘子内。

所述的电流传感器设置在电缆室中支撑母线的支柱绝缘子内。

再进一步，所述的电流传感器是小信号电流传感器或者罗氏线圈电流传感器。

进一步，所述的检测装置还包括支柱绝缘子式电压传感器。

所述的电压传感器设置在支撑断路器进线侧母线的支柱绝缘子内。

所述的电压传感器设置在支撑断路器出线侧母线的支柱绝缘子内。

所述的电压传感器设置在主母线室中支撑主母线的支柱绝缘子内。

更进一步，所述的电压传感器是电阻分压式电压传感器或者电容分压式电压传感器。

本发明所述的传感技术高压开关设备的有益效果主要表现在：

1、采用了电流传感器以及电压传感器作为检测装置，并且所述检测装置可以设置于开关设备必不可少的支柱绝缘子内，支柱绝缘子可以同时起到绝缘支撑和提供保护、测量的信号源的双重作用，使开关设备外形与体积显著缩小，带来开关设备结构的简化与更新；

2、采用了电流传感器，不会出现磁饱和，不会带来线性误差，测量准确度较高；

3、有很宽的测量范围，可测从0～5000A电流，甚至更大，电流规格可以不需分档，有利于开关设备的生产组织和检测维修；

4、传感器的输出可以直接输入自动化装置、微机保护装置、测量仪表装置等，传统的开关设备中的互感器的输出需要通过变换环节后才能输入微机保护等装置，可以减少中间变换环节；

5、采用所述的电压传感器，发电厂或者变电所内部主母线的电压用支柱绝缘子式电压传感器直接测量，可以省去传统的母线电压互感器柜，而且可以不单独设置计量柜，带来变电所主接线设备配置的简化。

(四)附图说明

图1是已有技术中的固定式高压开关设备的结构图，图中a为开关设备的高度，b为开关设备的深度，a＝2200mm，b＝700mm；

图2是本发明所述的固定式传感技术高压开关设备的结构图，图中a为开关设备的高度，b为开关设备的深度，a＝1600mm，b＝600mm；

图3是已有技术中的移开式高压开关设备的结构图，图中a为开关设备的高度，b为开关设备的深度，a＝2200mm，b＝1650mm；

图4是本发明所述的移开式传感技术高压开关设备的结构图，图中a为开关设备的高度，b为开关设备的深度，a＝1800mm，b＝1350mm。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图1，已有技术中的3.6～40.5KV固定式高压开关设备(环网柜)，包括柜体1、主母线室2、断路器室3、继电器与仪表室4、电缆室5，还包括电流互感器6及主母线7和支撑它的支柱绝缘子。柜体的具体尺寸：高(a)×宽×深(b)＝2200×750×700mm。主母线7是通过支柱绝缘子固定在柜体上的，检测装置是电流互感器6，电流互感器6通过支架固定在柜体上，为系统的保护和测量提供电流信号源，电流互感器连接母线8与出线电缆。由于高压开关设备中对设备之间的空气间隙和爬距有很严格的要求，在开关设备中的每一个设备之间都要保持一定距离，因而要占用很大的空间，多一个设备多占一个空间，且带来结构上的复杂性。

参照图2，本发明所述的固定式传感技术高压开关设备(环网柜)，包括柜体1、主母线室2、断路器室3、继电器与仪表室4、电缆室5，还包括电流传感器9及主母线7和支撑它的支柱绝缘子，支柱绝缘子包括主母线室2中支撑主母线7的支柱绝缘子、支撑母线8的支柱绝缘子，电流传感器9是小信号电流传感器，传感器9是设计制造成适用于开关设备中必不可少的支柱绝缘子结构，电流互感器的线圈设置在所述的支柱绝缘子内，所述的支柱绝缘子设有直接与外部的自动化装置、微机保护装置、测量仪表装置连接的引出线，电流传感器9通过引出线与自动化装置、微机保护装置、测量仪表装置连接。柜体的具体尺寸：高(a)×宽×深(b)＝1600×750×600mm，支柱绝缘子是传感技术高压开关设备中必不可少的设备，小信号电流传感器的结构同支柱绝缘子的外形基本相同，它不仅能够起到支柱绝缘子的作用，而且又能起到传统互感器的作用，对系统的保护、测量提供信号源。由于已有技术的开关设备内的互感器由本来就必需用到的支柱绝缘子来替代，开关设备内的空间可以空出一大部分空间，体积必然小于传统的开关设备，从图2与图1的外形尺寸的对比中可以看出，开关设备的高度和深度可以大大减少。由于电流传感器的双重作用，使传感技术高压开关设备可以不用传统的电流互感器，带来开关设备结构的简化与更新，及外形体积的显著缩小。如果开关设备中设有电压传感器，同样可以将电压传感器设置在开关柜内的其他支柱绝缘子内，通过支柱绝缘子的引出线将电压信号输出到自动化装置、微机保护装置或者测量仪表装置。

实施例2

参照图3，已有技术的移开式高压开关设备(中置柜)，包括柜体1、主母线室2、断路器室3、继电器与仪表室4、电缆室5，还包括电流互感器6及主母线7和支撑它的支柱绝缘子。柜体的具体尺寸：高(a)×宽×深(b)＝2200×800×1650mm，主母线7通过支柱绝缘子固定在柜体上，母线上设有检测装置，所述的检测装置是电流互感器6，为系统的保护和测量提供电流信号，所述的电流互感器6安装在柜体上，连接母线8与电缆室5的出线电缆。一个开关设备一般有3台电流互感器，有时甚至有6台的，要占开关设备的很大空间，加上高压开关设备中各设备之间空气间隙与爬距有严格规定的距离，互感器给开关设备带来体积的庞大与结构的复杂。

参照图4，本发明所述的移开式传感技术高压开关设备(中置柜)，包括柜体1、主母线室2、断路器室3、继电器与仪表室4、电缆室5，还包括主母线7以及支撑母线的支柱绝缘子，支柱绝缘子包括支撑断路器出线侧的母线8的支柱绝缘子、支撑主母线7的支柱绝缘子。支撑母线8的支柱绝缘子即为电流传感器9，电流传感器9是罗氏线圈电流传感器，支撑母线8的支柱绝缘子还设有直接与自动化装置、微机保护装置、测量仪表装置连接的引出线。柜体的具体尺寸：高(a)×宽×深(b)＝1800×800×1350mm，它比传统的开关设备少掉了电流互感器，改用为罗氏线圈电流传感器，这种传感器是装于支柱绝缘子内的，开关设备可少占3～6个电流互感器的空间，这是一个很大的空间；支柱绝缘子的外形结构与传统的支柱绝缘子基本相同，不同的是它有双重功能，除能起绝缘支撑作用外，还能为系统提供电流或电压的信号源。由于本发明所述的开关设备内的传感器用本来就必需用到的支柱绝缘子来代替，所以本发明的开关设备的体积必然比传统的开关设备小，结构简单。从图4与图3的外形尺寸的对比中可以证明，柜体的高度和深度都有较大的减少。由于传感器的双重作用，能够带来传感技术高压开关设备结构的简化与更新。而且采用罗氏线圈电流传感器，测量的范围很大，不存在磁饱和的问题，测量的准确度好，可以不象传统的开关设备那样因电流大小的不同要用不同规格的电流互感器，方便了开关设备的生产组织和检测维修，同时电流、电压传感器可以直接为配电自动化装置、微机保护装置等提供电流信号，因此也可以省去传统开关设备为了适于自动化而设置的信号变换环节或装置，电流传感器不象互感器那样需两组输出绕组，而是仅一组绕组即可供测量与保护之用。带来了开关设备结构与接线的简单与方便，有很好的经济和技术指标。

Claims

1、一种传感技术高压开关设备，包括柜体、主母线室、断路器室、继电器与仪表室、电缆室、检测装置以及支撑柜体内母线的支柱绝缘子，其特征在于：所述的检测装置包括支柱绝缘子式电流传感器，所述的电流传感器设置在所述的支柱绝缘子内，所述的支柱绝缘子设有直接与自动化装置、微机保护装置、测量仪表装置连接的引出线。

2、如权利要求1所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的电流传感器设置在支撑断路器进线侧母线的支柱绝缘子内。

3、如权利要求1所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的电流传感器设置在支撑断路器出线侧母线的支柱绝缘子内。

4、如权利要求1所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的电流传感器设置在电缆室中支撑母线的支柱绝缘子内。

5、如权利要求1-4其中之一所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的电流传感器是小信号电流传感器或者罗氏线圈电流传感器。

6、如权利要求5所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的检测装置还包括支柱绝缘子式电压传感器。

7、如权利要求6所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的电压传感器设置在支撑断路器进线侧母线的支柱绝缘子内。

8、如权利要求6所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的电压传感器设置在支撑断路器出线侧母线的支柱绝缘子内。

9、如权利要求6所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的电压传感器设置在主母线室中支撑主母线的支柱绝缘子内。

10、如权利要求6所述的传感技术高压开关设备，其特征在于：所述的电压传感器是电阻分压式电压传感器或者电容分压式电压传感器。