CN201663381U - 智能型高压多路组合开关 - Google Patents

Abstract

智能型高压多路组合开关，涉及一种电力系统中的开关装置；包括：基架、线路开关组、中央控制器、多边形开口母线，其特征是：基架上设有外接线路和隔离刀闸、插接式户外电动储能高压断路器、多边形开口母线及中央控制器；通过对配电网中各“结点”开关安装处各断路器的控制，实现：1、多个备用电源对单一重要用户提供的保电方案；2、多电源配电网之间实现互联、分段、负荷转移；3、10KV配电网供电方案优化，降低投资成本和减少社会资源浪费；4、利用程序集中控制配电网线路结点处的智能化多功能组合开关装置、实现多电源、多线路、互联和解裂，缩小故障线路停电范围、停电时间，提高配电网供电可靠性。

Description

智能型高压多路组合开关

技术领域：

本实用新型涉及一种电力系统中供电或配电用的开关装置。

背景技术：

目前在电力系统，6-10KV架空线路和电缆线路的配电网中，其供电方式主要采用单电源辐射状线路供电方式。单一型户外高压断路器开关只用于安装在分支线路与主干线路的连接处，或两条线路的连接或分断，其作用主要用于控制开关以下线路的检修、维护、故障处理时与主电源线路的分断和连接。其局限性在于：

1、一台开关不能在同一地点控制多条线路的通、断。

2、多回路和多电源的互联必须使用安装在不同地点的各线路的各个或多个单台开关进行组合操作才能实现。采用这种方案进行多回路和多电源的互联时，开关的安装地点分散、操作时间长，安全性低，易发生误操作事故。

3、线路发生故障时故障线路开关断开，开关以下的线路全部停电，停电面积大，同线路的所有非故障用户负荷受到停电影响。供电可靠性得不到保障。

4、重要用户的多电源备用线路的投切使用一台开关无法实现。

5、单电源辐射式一台开关和线路组结构的供电方式已经不适应而且也满足不了新形式下负荷发展对配电线路供电安全性、可靠性的要求。线路的运行方式根据需要应随时改变。无法实现配电网电源与负荷的合理优化配置。

发明内容：

本实用新型的目的是提供可以在同一地点用一组开关控制多条线路的“通”与“断”、解决多线路和多电源的互联，可以不用多个单台开关进行组合操作，避免操作时间长，安全性低，易发生误操作事故；多个电源线路供给单一重要用户的供电；多个电源配电网线路之间实现互连和分断；多线路的连接、分段或负荷转移的智能化多功能组合开关装置；缩小故障线路停电范围、实现6-10KV配电网自动化的智能型高压多路组合开关。

本实用新型的目的是由以下方式实现的：

智能型高压多路组合开关，包括：基架、线路开关组、中央控制器和避雷针，基架顶端是避雷针，其特征是：从基架近地端向上分别设有水平托盘、户外电动隔离刀闸固定架和外接线路终端横担，水平托盘上面有多边形开口母线固定座、T型定位滑轨，T型定位滑轨以基架中心为圆心径向分布，多边形开口母线固定在多边形开口母线固定座上，多边形开口母线是绝缘的；插接式户外电动储能高压断路器和控制器电源变压器的底部有凹槽，插接式户外电动储能高压断路器和控制器电源变压器通过凹槽固定在T型定位滑轨上，滑轨的数量为插接式户外电动储能高压断路器与控制器电源变压器之和；安装插接式户外电动储能高压断路器和控制器电源变压器T型定位滑轨与多边形开口母线的凹形插座相对应，插接式户外电动储能高压断路器和控制器电源变压器插头与多边形开口母线的凹形插座相连；线路开关组包括，外接线路、户外电动隔离刀闸、绝缘封闭连接线，插接式户外电动储能高压断路器、穿心式多变比电流互感器，插接式户外电动储能高压断路器上有上下2组凸形插头，下方的凸形插头与多边形开口母线的凹形插座相连，上方凸形插头和封闭连接线的凹形插座相连，户外电动隔离刀闸安装固定在户外电动隔离刀闸固定架上面，由绝缘封闭连接线将其上的开关侧与插接式户外电动储能高压断路器相连，户外电动隔离刀闸与插接式户外电动储能高压断路器之间的绝缘封闭连接线上加装穿心式多比电流互感器，户外电动隔离刀闸线路侧与外接电力线路连接，插接式户外电动储能高压断路器、绝缘封闭连接线，绝缘封闭连接线的凹形插座、穿心式多变比电流互感器、多边形开口母线外接设备插座置于防雨罩壳体内，中央控制器安装在基架上，中央控制器连接各线路开关组的插接式户外电动储能高压断路器电动操作机构、户外电动隔离刀闸电动操作机构、电流互感器二次侧、控制电源变压器二次侧之间的与中央控制器连接的各条控制、电源电缆。

本实用新型的目的还有另外一个实现的方式：

智能型高压多路组合开关，包括：箱体、线路开关组、中央控制器和避雷器，线路开关组和中央控制器、避雷器在箱体内，其特征是：箱体内部等分为8个相互隔离的功能室：一个控制电源室、一个安装检查室、6个线路开关组室；箱体顶部分设有6组T型滑轨，分别用于安装插接式电动储能高压断路器和控制电源变压器隔离刀闸；绝缘多边形开口母线固定在箱体内部的顶端，贯穿各功能室，多边形开口母线经过各功能室都留有外接设备的凹形插座，插接式户外电动储能高压断路器上有上下两组凸形插头，各功能室内的多边形开口母线凹形插座插接户外电动储能高压断路器一侧，断路器另一侧插在固定在箱体上的插接式户外电动隔离刀闸侧绝缘封闭连接线插座上；穿心式多变比电流互感器安装在插接式户外电动隔离刀闸与断路器之间的绝缘封闭连接线上；绝缘封闭连接线接在电动隔离刀闸静触头端，电动隔离刀闸动触头端与固定在基架下层的电力电缆线路终端头连接；控制电源室中的控制电源变压器29通过快速熔断器、电动隔离刀闸连接于多边形开口母线上；中央控制器位于控制电源变压器下面。

N为电缆线路开关室的数量，电缆线路开关室的数量不少于3个。

本实用新型的优点是结构简单，配置合理，检修、运行、操作方便，功能齐全，设计安装在配电网各结点处，实现6-10千伏配电网的自动化控制和配电网优化运行；可将10千伏配电网的供电可靠性提高80％。自动化控制程度提高80％。减少对用户的停电范围和停电时间。可实现

1、多个备用电源对单一重要用户的保电方案；

2、多电源配电网实现互联；

3、可以利用配电网中各“结点”实现优化供电方案供电；

4、利用程序化集中控制配电网线路结点处的智能化多功能组合开关装置、实现多电源、多线路、互联和解裂。

5、缩小故障线路停电范围。

附图说明：

图1为实施例1的主视图；

图2为实施例1的俯视图；

图3为开口环形母线俯视图；

图4为开口环形母线AA剖面图；

图5为开口环形母线绝缘插座BB剖面图；

图6为隔离刀和开关连接母线剖面图；

图7为隔离刀和开关连接母线俯视图；

图8为隔离刀和开关连接母线侧视图；

图9为绝缘插座剖面图；

图10为绝缘插头剖面图

图11为绝缘插座侧视图；

图12为绝缘插头侧视图

图13为图1的钢管塔基架侧视图；

图14为图1的钢管架俯视图；

图15为实施例2的外形图；

图16为实施例2的内部结构俯视图；

图17为实施例2的内部结构主视图和剖面图；

图18为实施例2的检查安装通道主视图；

图19为实施例2的控制电源变压器室；

图20为中央智能综合控制器面板；

图21为智能型高压多路组合开关电气一次主接线图；

图22为户外电动隔离刀闸的俯视图

图23为户外电动隔离刀闸的侧视图和结构图

·1、基架

·2、水平托盘

·3、插接式户外电动储能高压断路器T型定位滑槽

·4、T形定位滑轨

·5、插接式户外高压断路器分合位置指示器

·6、插接式户外电动储能高压断路器电动储能操作机构

·7、插接式户外电动储能高压断路器防雨罩

·8、隔离刀闸电动操作机构

·9、户外电动隔离刀闸

·10、线路终端导线固定横担

·11、避雷针

·12、悬式绝缘子

·13、外接电力线路

·14、隔离刀支撑固定架

·15、多变比电流互感器

·16、插接式户外电动储能高压断路器与隔离刀之间的绝缘封闭连接线

·17、插接式户外电动储能高压断路器

·18、绝缘开口环形母线

·19、凸型插头

·20、凹型插座

·21、中央控制器

·22、测量控制电缆

·23、控制电源变压器

·24、绝缘开口环形母线固定座

·25、设备安装检修通道

·26、控制箱固定桩

·27、电缆穿线孔

·28、金属外壳

·29、控制电源变压器

·30、中央控制器

·31、安装检查室

·32、插接式电动储能高压断路器凹型定位滑槽

·33、绝缘开口环形母线固定架

·34、绝缘开口环形母线

·35、插接式电动储能高压断路器T型定位滑轨

·36、插接式电动储能高压断路器电动储能操作机构

·37、插接式电动储能高压断路器

·38、多变比电流互感器

·39、户外电动隔离刀闸

·40、测量控制电缆

·41、避雷器

·42、外接电力线路

·43、快速熔断器

·44、隔离刀闸旋转轴

·45、隔离刀闸拉合推臂

·46、隔离刀闸绝缘推杆

·47、隔离刀

·48、户外电动隔离刀闸电动操作机构

具体实施方式：

实施例1：

参照说明书附图1-附图14，用于架空式的智能型高压多路组合开关，包括：基架1、线路开关组、中央控制器21和避雷针11，基架1顶端是避雷针11，其特征是：从基架1近地端向上分别设有水平托盘2、户外电动隔离刀闸固定固定架14和外接电力线路终端导线固定横担10，水平托盘2上面有多边形开口母线固定座24和T型定位滑轨4，T型定位滑轨4以基架1的中心为圆心径向分布，多边形开口母线18固定在多边形开口母线固定座24上，多边形开口母线24是绝缘的；插接式户外电动储能高压断路器17和控制器电源变压器23的底部都有凹槽，插接式户外电动储能高压断路器17和控制器电源变压器23通过其底部的凹槽固定在T型定位滑轨4上；T型定位滑轨组4的数量为插接式户外电动储能高压断路器17与控制器电源变压器23之和，安装插接式户外电动储能高压断路器17和控制器电源变压器23的T型定位滑轨4对应多边形开口母线18的凹形插座20，控制器电源变压器插头19与多边形开口母线的插座20相连；线路开关组包括：插接式户外电动隔离刀闸9、绝缘封闭连接线16，插接式户外电动储能高压断路器17和穿心式多变比电流互感器15，插接式户外电动储能高压断路器17上有上下2组凸形插头，下方的凸形插头与多边形开口母线1的凹形插座20相连，上方凸形插头和封闭连接线16的凹形插座相连，户外式电动隔离刀闸9安装固定在隔离刀闸固定架14上面，由绝缘封闭连接线16将其上的开关侧与插接式户外电动储能高压断路器17相连，户外电动隔离刀闸9与插接式户外电动储能高压断路器17之间的绝缘封闭连接线16上加装穿心式多比电流互感器15，户外电动隔离刀闸9线路侧与外接电力线路13连接，插接式户外电动储能高压断路器17、绝缘封闭连接线16，绝缘封闭连接线的凹形插座20、穿心式多变比电流互感器15、多边形开口母线外接设备插座置于防雨罩壳体7内，中央控制器21安装在基架1上，中央控制器21通过测控电缆22连接各线路开关组的插接式户外电动储能高压断路器电动操作机构6、户外电动隔离刀闸电动操作机构8、电流互感器15二次侧、控制电源变压器23二次侧。

基架1：为钢管塔型固定基架，用于支撑、安装各设备。

电力线路：外接电力线路13，安装在线路终端导线固定横担10上，连接于本实用新型的外接负荷线路或电源线路。

线路开关组：由安装在基架1的户外电动隔离刀闸固定座14上的线路侧户外电动隔离刀闸9、安装在户外电动隔离刀闸9与断路器17之间的绝缘封闭连接线16上的穿心式多变比电流互感器15、绝缘封闭连接线16上的凹形插座20、插接式户外电动储能高压断路器17和外接凸形插头19组成。

户外电动隔离刀闸9的固定座安装在户外电动隔离刀闸固定架14上，户外电动隔离刀闸上操作机构的减速机输出轴上安装3组拉合推臂45，拉合推臂45的另一端与绝缘推杆46铰链接，绝缘推杆46与隔离刀47连接，中央控制器21连接在户外电动隔离刀闸9的操作机构的控制电缆，户外电动隔离刀闸9根据中央控制器的指令实现“开”、“断”操作。

绝缘封闭连接线16用于户外电动隔离刀闸9与插接式户外电动储能高压断路器17之间的连接；户外电动隔离刀闸9与插接式户外电动储能高压断路器17之间加装穿心式多比电流互感器15，用于测量本线路开关组的负荷电流值，为中央控制器21执行的各线路开关组预设的“接通”、“断开”程序控制提供参数；线路开关组插接式户外电动储能高压断路器17的凸形插头与母线侧多边形开口母线18上的凹形插座连接20，将外接电力线路13连接在多边形开口母线18上。各户外电动隔离刀闸9和插接式户外电动储能高压断路器17控制各分支线路与多边形开口母线18之间的“接通”或“断开”。

多边形开口母线18：可以制作成环形开口的形状，是做为三条及以上线路的公共汇集点，是线路负荷电流汇集、分散、转移的枢纽。多边形开口母线18安装在水平固定托盘2上的多边形开口母线固定座24上。多边形开口母线18上的五组凹形插座20与四个线路开关组的四组凸形插头19；一台控制电源变器23的一组凸形插头19连接，构成高压多路组合开关电气连接的核心、主体，其形状为多边形开口或环形开口母线18，是将3条铜排采用耐气候绝缘材料浇铸而成，实现三相母线间相互绝缘、对地绝缘。各相外接插座设置在绝缘浇铸体外侧。

多边形开口母线凹形插座的边缘有防水圈，中心位置是导电梅花形槽，凸型插头的导电棒四周是锥形凹槽，凹形插座的梅花形槽与凸形插头导电棒的相对应。多边形开口母线18的凹形插座20和与之相匹配的凸形插头19，可以起到母线对外的绝缘和防水的作用

中央中央控制器21：通过连接于各线路开关组的插接式户外电动储能高压断路器电动操作机构6、户外电动隔离刀闸电动操作机构8、电流互感器15二次侧之间的与中央控制器21、控制电源变压器23二次侧连接的各条控制电缆22，构成整套组合开关的智能测量、控制系统。并按照中央控制器21预设程序做出对各路开关组的“接通”、“断开”控制。中央中央控制器包括：连接于多边形开口母线18上的10KV/380v控制电源变压器23，中央控制器21控制器面板、控制器外设编程器接口、手动与自动切换开关、手动操作权限密码确认系统、各开关、隔离刀闸9的运行状态的位置指示、外设遥控数据接口，蓄电池组作为中央控制器21的备用电源。

实施例2：

参照说明书附图15-附图23，用于落地式的智能型高压多路组合开关，包括：箱体28、线路开关组、中央控制器30和避雷器41，线路开关组和中央控制器30、避雷器30在箱体28内，其特征是：箱体28内部等分为8个相互隔离的功能室：一个控制电源室、一个安装检查室31、6个线路开关组室；箱体顶部分设有6组T型滑轨35，分别用于安装插接式电动储能高压断路器37和控制电源变压器隔离刀闸39；绝缘多边形开口母线34固定在箱体内部的顶端，贯穿各功能室，多边形开口母线34经过各功能室都留有外接设备的凹形插座，插接式户外电动储能高压断路器37上有上下两组凸形插头，各功能室内的多边形开口母线34凹形插座插接户外电动储能高压断路器37一侧，断路器37另一侧插在固定在箱体上的插接式户外电动隔离刀闸侧绝缘封闭连接线插座上；穿心式多变比电流互感器38安装在插接式户外电动隔离刀闸与断路器之间的绝缘封闭连接线上；绝缘封闭连接线接在电动隔离刀闸39静触头端，电动隔离刀闸39动触头端与固定在基架下层的电力电缆线路42终端头连接；控制电源室中的控制电源变压器29通过快速熔断器43、电动隔离刀闸39连接于多边形开口母线34上；中央控制器位于控制电源变压器下面。

户外电动隔离刀闸的结构与实施例1相同。

通过连接于各线路开关组的插接式户外电动储能高压断路器电动操作机构36、户外电动隔离刀闸电动操作机构48、控制电源变压器29二次侧、电流互感器38二次侧之间的与中央控制器30连接的各条测控电缆40，构成整套组合开关的智能测量、控制系统。并按照中央控制器预设程序做出对各路开关组的“接通”、“断开”控制。包括：连接于多边形开口母线34上的1OKV/380v控制电源变压器29，快速熔断器43，避雷器41，中央智能综合控制器30控制器面板、控制器外设编程器接口、手动与自动切换开关、手动操作权限密码确认系统、各开关、隔离刀的运行状态的位置指示、外设遥控数据接口，蓄电池组作为中央智能综合控制器的备用电源。连接于绝缘多边形开口母线34上的多路开关线路组，各个开关线路组的户外电动隔离刀闸39的“开”、“合”都由中央控制器30中的微电脑预设程序自动控制、或实现手动就地控制。

中央控制器30由微电脑进行预置程序控制。控制器外设编程器接口、数据打印输出接口、运行状态数据显示器、手动与自动切换开关、手动操作权限密码确认系统、各开关、隔离刀闸39的运行状态的位置指示、外设遥控数据接口，防误操作闭锁报警功能。

落地式智能型高压多路组合开关各线路开关室的门由控制电源室内的中央控制器30统一控制。

Claims (7)

1.智能型高压多路组合开关，包括：基架、线路开关组、中央控制器和避雷针，基架顶端是避雷针其特征是：从基架近地端向上分别设有水平托盘、户外电动隔离刀闸固定固定架和外接线路，水平托盘上面有多边形开口母线固定座、T型定位滑轨，多边形开口母线固定在多边形开口母线固定座上，多边形开口母线是绝缘的；插接式户外电动储能高压断路器和控制器电源变压器的底部有凹槽，插接式户外电动储能高压断路器和控制器电源变压器通过凹槽固定在T型定位滑轨上；滑轨组的数量为插接式户外电动储能高压断路器与控制器电源变压器的和，安装插接式户外电动储能高压断路器和控制器电源变压器T型定位滑轨对应多边形开口母线的凹形插座，控制器电源变压器插头与多边形开口母线的插座相连；多边形开口母线的每个凹形插座都对应一个线路开关组，线路开关组包括，插接式户外电动隔离刀闸、绝缘封闭连接线，插接式户外电动储能高压断路器、穿心式多变比电流互感器，插接式户外电动储能高压断路器上有上下2组凸形插头，下方的凸形插头与多边形开口母线的凹形插座相连，上方凸形插头和封闭连接线的凹形插座相连，户外式电动隔离刀闸安装固定户外电动隔离刀闸固定架上面，由绝缘封闭连接线将其上的开关侧与插接式户外电动储能高压断路器相连，户外电动隔离刀闸与插接式户外电动储能高压断路器之间的绝缘封闭连接线上加装穿心式多比电流互感器，户外电动隔离刀闸线路侧与外接电力线路连接，插接式户外电动储能高压断路器、绝缘封闭连接线，绝缘封闭连接线的凹形插座、穿心式多变比电流互感器、多边形开口母线外接设备插座置于防雨罩壳体内，中央控制器安装在基架上，连接各线路开关组的插接式户外电动储能高压断路器电动操作机构、户外电动隔离刀闸电动操作机构、电流互感器之间的与中央控制器连接的各条控制电缆。

2.智能型高压多路组合开关，包括：箱体、线路开关组、中央控制器和避雷器，线路开关组和中央控制器、避雷器在箱体内，其特征是：箱体内部等分为8个相互隔离的功能室：一个控制电源室、一个安装检查室、6个线路开关组室；箱体顶部分设有6组T型滑轨，分别用于安装插接式电动储能高压断路器和控制电源变压器隔离刀闸；绝缘多边形开口母线固定在箱体内部的顶端，贯穿各功能室，多边形开口母线经过各功能室都留有外接设备的凹形插座，插接式户外电动储能高压断路器上有上下两组凸形插头，各功能室内的多边形开口母线凹形插座插接户外电动储能高压断路器一侧，断路器另一侧插在固定在箱体上的插接式户外电动隔离刀闸侧绝缘封闭连接线插座上；穿心式多变比电流互感器安装在插接式户外电动隔离刀闸与断路器之间的绝缘封闭连接线上；绝缘封闭连接线接在电动隔离刀闸静触头端，电动隔离刀闸动触头端与固定在基架下层的电力电缆线路终端头连接；控制电源室中的控制电源变压器29通过快速熔断器、电动隔离刀闸连接于多边形开口母线上；中央控制器位于控制电源变压器下面。

3.根据权利要求1或2所述的智能型高压多路组合开关，其特征是：所述的绝缘多边形开口的母线形状可以是环形开口。

4.根据权利要求1或2所述的智能型高压多路组合开关，其特征是：所述的母线凹形插座的边缘有防水圈，中心位置是导电梅花形槽，凸型插头的导电棒四周是锥形凹槽，凹形插座的梅花形槽与凸形插头导电棒的相对应。

5.根据权利要求1或2所述的智能型高压多路组合开关，其特征是：户外电动隔离刀闸的固定座安装在户外电动隔离刀闸固定架上，户外电动隔离刀闸上操作机构的减速机输出轴上安装组拉合推臂，拉合推臂的另一端与绝缘推杆铰链接，绝缘推杆与隔离刀连接，中央控制器与连接在户外电动隔离刀闸的操作机构的控制电缆上。

6.根据权利要求1所述的智能型高压多路组合开关，其特征是：多边形开口母线是做为三条及以上线路的公共汇集点。

7.根据权利要求2所述的智能型高压多路组合开关，其特征是：n为电缆线路开关室的数量，电缆线路开关室n的数量不少于3个。

Images