CN202121209U

CN202121209U - 一种智能高压开关设备

Info

Publication number: CN202121209U
Application number: CN2011201745390U
Authority: CN
Inventors: 张炜
Original assignee: Pinggao Group Co Ltd
Current assignee: Pinggao Group Co Ltd
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2021-05-27

Abstract

本实用新型涉及一种智能高压开关设备，包括断路器柜及控制柜，断路器柜中设置有隔离开关、断路器、ECT、EVT、避雷器及气体密度传感器；控制柜中设置控制组件，控制组件包括断路器操动机构，隔离开关操动机构，ECT、EVT信息采集器，测控保护装置；断路器操动机构的联动杆端部设置有位移传感器；所述隔离开关的观察窗处设置有隔离开关断口视频监测器；所述控制柜中设置有智能组件，所述智能组件由监测功能主IED与机构状态IED构成；所述监测功能主IED与机构状态IED分别采样连接所述隔离开关断口视频监测器与位移传感器。本实用新型与传统开关相比，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化和信息互动化的特点。

Description

一种智能高压开关设备

技术领域

本实用新型涉及智能变电站领域，特别是体现智能化变电站特征的、作为智能变电站重要组成部分的智能开关设备。

背景技术

现有的高压开关设备，一般包括断路器柜及安装在断路器柜一旁的控制柜，断路器柜包括隔离开关、断路器、ECT（电子式电流互感器）、EVT（电子式电压互感器），避雷器，气体密度传感器。控制柜中设置有控制组件，包括采集互感器信息、并对断路器、隔离接地开关下达控制指令的测控保护装置，驱动断路器分合闸的储能电机及其操动机构，驱动隔离接地开关的电机及其操动机构。

上述开关设备的断路器、隔离开关的监测是通过辅助触点进行间接监测，如果辅助触点发生故障，工作人员就可能因不能及时了解设备情况而进行误操作，一旦发生事故，将引起局部或较大地区的停电，会造成巨大的经济损失和社会影响。

有鉴于此，这些设备运行一段时间后或运行中，必须进行必要的检查和维护。电力部门一直采用传统的维护方式：即定期维护技术，所谓定期维护是经过规定的一段时间（比如5年），对设备进行规定项目维护，这些项目是设备检查、更换零部件、解体检查等。应该说：这种定期维护技术对减少和防止设备的故障发生起到了良好的作用，但是这种定期维护方式存在不少缺陷，例如在设备解体检查时，需要对断路器及电器设备的一部分进行解体，不但作业时需要停电，而且视其项目还需要可观费用，另外停电后设备状态和设备运行中的状态不一致，会影响一些数据判定。

综上所述，高压开关设备的监测是一项关系电网稳定的重要工作，并且有必要进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能高压开关设备，用以解决现有高压开关设备监测不够准确、完善的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案是：一种智能高压开关设备，包括断路器柜及设置在断路器柜旁的控制柜，断路器柜中设置有隔离开关、断路器、ECT、EVT、避雷器及气体密度传感器；控制柜中设置控制组件，控制组件包括断路器操动机构，隔离开关操动机构， ECT、EVT信息采集器，对断路器、隔离开关下达控制指令的测控保护装置；断路器通过各相传动机构及联动杆连接所述断路器操动机构；在所述断路器操动机构的联动杆端部设置有位移传感器；所述隔离开关的观察窗处设置有隔离开关断口视频监测器；所述控制柜中设置有智能组件，所述智能组件由监测功能主IED与机构状态IED构成；所述监测功能主IED与机构状态IED分别采样连接所述隔离开关断口视频监测器与位移传感器。

本实用新型通过在断路器操动机构的联动杆上加装位移传感器，通过测量联动杆的转动，传输至监测功能主IED，进而得到断路器分合闸的速度和行程，这样不仅能够直接获知断路器动作状态，还能够通过分合闸速度参数对断路器分合闸性能进行评判。隔离开关的观察窗处设置隔离开关断口视频监测器，隔离开关断口视频监测器将视频信息输送到所述监测功能主IED，便于工作人员直接观察对隔离开关的状态。通过上述改进，结合现有的辅助开关接点判断，大大提高了监测的准确度，对电网的稳定性提高发挥极大的作用。便于实现按“定期”维护到“按状态” 维修的转变，可以带来明显的经济效益——节省大量维修经费，减少停电时间，提高供电可靠性，满足智能化变电站的需要。与传统开关相比，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化和信息互动化的特点。

进一步的，所述位移传感器为光电编码器。

所述的断路器，其分、合闸线圈回路上分别穿设有对应的分、合闸线圈电流传感器，所述分、合闸线圈电流传感器均采样连接所述机构状态IED。

所述的断路器，其储能电机回路上穿设有第一电机电流传感器，所述第一电机电流传感器采样连接所述机构状态IED。

所述隔离开关，其电机回路上穿设有第二电机电流传感器，所述第二电机电流传感器采样连接所述机构状态IED。

所述避雷器设置有用于对避雷器泄露电流、动作次数进行测量记录的避雷器监视器，该避雷器监视器采样连接所述监测功能主IED。

所述气体密度传感器采样连接所述监测功能主IED。

所述控制柜中还设有温湿度传感器，该温湿度传感器采样连接所述监测功能主IED。

所述测控保护装置、监测功能主IED与机构状态IED均设有用于与网络主机连接的光纤接口。

智能开关设备结合网络的设计，是基于智能化变电站三层两网结构的设计思想，并结合开关的实际情况进行功能合并，同时便于功能扩展；过程层网络具备网络对时功能，简化智能组件数量。全面支持智能化化变电站功能(支持IEC61850通信规约、支持IEC60044-8接口协议)，并通过光缆或者以太网向上层网络进行数据传输，从而达到对整个电网系统的监控。

附图说明

图1是本实用新型的智能高压开关设备示意图；

图2是智能高压开关设备的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示的一种智能高压开关设备，包括断路器柜及安装在断路器柜一旁的控制柜10，断路器柜包括上隔离接地开关（三工位开关）11、断路器13、ECT（电子式电流互感器）20、EVT（电子式电压互感器）21、避雷器15及气体密度传感器。电子式互感器解决了传统互感器的绝缘、饱和、谐振问题，同时速度快、体积小，重量轻，安装方便。ECT安装于断路器下部母线筒外，通过外压块板进行固定，EVT安装于产品下部。

如图2，控制柜10中设置有控制组件及智能组件，控制组件包括：采集互感器信息、并对断路器、隔离接地开关下达控制指令的测控保护装置，驱动断路器分合闸的储能电机及其操动机构，驱动隔离接地开关的电机及其操动机构，ECT、EVT信息采集器。智能组件由监测功能主IED与机构状态IED构成。IED是指智能电子设备。

在所述断路器操动机构的联动杆端部设置有光电编码器13；所述隔离接地开关的观察窗处设置有隔离开关断口视频监测器12；所述监测功能主IED与机构状态IED分别采样连接所述隔离开关断口视频监测器12与光电编码器13。隔离开关断口视频监测器12可以采用耐受较恶劣条件的工业用摄像头。为了保证监测结果，仍保留辅助开关监测：选取断路器辅助开关、隔离开关辅助开关各一对常开接点和一对常闭接点接入机构状态IED。对断路器、隔离开关及接地开关断口状态和寿命进行监测。

作为其他实施方式，光电编码器13也可以用其他种类的位移传感器替换，如键相传感器等。

为了进一步完善该智能高压开关设备的功能，断路器分、合闸线圈回路上分别穿设有对应的分、合闸线圈电流传感器，所述分、合闸线圈电流传感器均采样所述机构状态IED。断路器的储能电机回路上穿设有电机电流传感器1，电机电流传感器1采样连接机构状态IED。隔离开关的电机回路上穿设有电机电流传感器2，电机电流传感器2采样连接机构状态IED。各电流传感器均安装于控制柜10内。

避雷器15设置有用于对避雷器泄露电流、动作次数进行测量记录的避雷器监视器，该避雷器监视器采样连接监测功能主IED。气体密度传感器采样连接监测功能主IED。控制柜中还设有温湿度传感器，该温湿度传感器采样连接所述监测功能主IED。隔离开关断口视频监测器、避雷器监视器、气体密度传感器及温湿度传感器均通过RS485通讯方式连接监测功能主IED。

测控保护装置、监测功能主IED与机构状态IED均设有用于与网络主机连接的光纤接口。监测功能主IED与机构状态IED之间通过光纤连接。

监测功能主IED与机构状态IED采用智能化传感、微电子技术、计算机技术、通信技术及测量检测技术，实时记录开关运行状态下各种数据及分析结果，全面实现断路器在线分析诊断。可实现开关的分/合闸次数、分/合闸线圈电流、分/合闸时间、储能电机电流、储能电机动作次数、储能时间、SF6温度及压力、避雷器泄漏电流及动作次数、断路器位移-时间曲线等数据量建模和数据描述。

测控保护装置的核心器件是微处理机,它充分利用数字技术和软件，将保护、监视、控制、测量与通信集于一身，在相同的硬件环境下，可实现多种功能：基本保护功能，控制功能，测量电量功能，通信功能，监视功能。

Claims

1.一种智能高压开关设备，包括断路器柜及设置在断路器柜旁的控制柜，断路器柜中设置有隔离开关、断路器、ECT、EVT、避雷器及气体密度传感器；控制柜中设置控制组件，控制组件包括断路器操动机构，隔离开关操动机构， ECT、EVT信息采集器，对断路器、隔离开关下达控制指令的测控保护装置；断路器通过各相传动机构及联动杆连接所述断路器操动机构；

其特征在于，在所述断路器操动机构的联动杆端部设置有位移传感器；所述隔离开关的观察窗处设置有隔离开关断口视频监测器；所述控制柜中设置有智能组件，所述智能组件由监测功能主IED与机构状态IED构成；所述监测功能主IED与机构状态IED分别采样连接所述隔离开关断口视频监测器与位移传感器。

2.根据权利要求 1所述的一种智能高压开关设备，其特征在于，所述位移传感器为光电编码器。

3.根据权利要求 1所述的一种智能高压开关设备，其特征在于，所述的断路器，其分、合闸线圈回路上分别穿设有对应的分、合闸线圈电流传感器，所述分、合闸线圈电流传感器均采样连接所述机构状态IED。

4.根据权利要求 1所述的一种智能高压开关设备，其特征在于，所述的断路器，其储能电机回路上穿设有第一电机电流传感器，所述第一电机电流传感器采样连接所述机构状态IED。

5.根据权利要求 1所述的一种智能高压开关设备，其特征在于，所述隔离开关，其电机回路上穿设有第二电机电流传感器，所述第二电机电流传感器采样连接所述机构状态IED。

6.根据权利要求 1所述的一种智能高压开关设备，其特征在于，所述避雷器设置有用于对避雷器泄露电流、动作次数进行测量记录的避雷器监视器，该避雷器监视器采样连接所述监测功能主IED。

7.根据权利要求 1所述的一种智能高压开关设备，其特征在于，所述气体密度传感器采样连接所述监测功能主IED。

8.根据权利要求 1所述的一种智能高压开关设备，其特征在于，所述控制柜中还设有温湿度传感器，该温湿度传感器采样连接所述监测功能主IED。

9.根据权利要求 1-8中任一项所述的一种智能高压开关设备，其特征在于，所述测控保护装置、监测功能主IED与机构状态IED均设有用于与网络主机连接的光纤接口。