CN202957472U - 一种用于网络化电力系统的高压开关柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于网络化电力系统的高压开关柜，包括柜体、竖隔板、第一横隔板、第二横隔板、第三横隔板和电子式电流电压互感器；竖隔板将所述柜体分隔为前腔室和后腔室；第一横隔板设于前腔室中，第一横隔板将前腔室自上而下分隔为继电器室和手车室；第二横隔板、第三横隔板设于后腔室中，第二横隔板、第三横隔板将后腔室自上而下分隔为主母线室、电子式互感器室和电缆室；电子式电流电压互感器安装在电子式互感器室中。将柜体分隔为多个独立的功能室，结构层次分明，布局相当合理，使得内部线路整齐有序，容易检修、维护；而且由于采用了电子式电流电压互感器，避免电磁式互感器具有的涡流、磁滞和铁磁谐振的缺陷，适用于网络化电力系统。

Description

一种用于网络化电力系统的高压开关柜

技术领域

本实用新型涉及一种电力保护装置，尤其涉及一种用于网络化电力系统的高压开关柜。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展，电力系统对测量、保护、控制和通讯装置智能化、自动化的要求越来越高，对于电力系统安全、可靠和高质量运行的要求也在不断提高。为此，国家电力总公司特别提出：将测量、监视、保护、控制、安全防误操作的功能组合起来，构成“机电一体化”新概念电力设备，是电器设备今后的发展趋势。因此实现电力系统的网络化、数字化，电力设备的智能化、小型化、模块化、多功能化，已成为国内外著名电力设备生产企业进行产品研发的主流。

电力设备二次系统测量仪器和保护装置的数字化发展，以数字化网络进行集中管理的智能变电站被广泛用于电力系统中。

高压开关柜作为一种重要的保护装置，目前大多数采用传统的电流电压互感器，传统的电流电压互感器是电磁感应式的，在铁芯上绕有一、二次绕组，靠电磁耦合，将电流量从一次侧传到二次侧。在铁芯与绕组间以及一、二次绕组之间有复杂的绝缘结构，以保证高、低压设备的电气隔离。其结构简单、运行平稳、制造工艺成熟等优点已被业界公认，但也存在以下固有缺点：

1)绝缘结构复杂，体积大造价高。随电压等级的提高，其造价也呈指数级提高。

2)铁芯结构不可避免地会产生铁磁振荡，给设备及系统运行带来危害。

3)铁芯具有非线性，磁滞和磁饱和现象使测量范围受限，通频带窄，互感器暂态性能差。当电力系统发生短路时，高幅值的短路电流使互感器饱和，输出的二次电流严重畸变，因而保护设备会产生误动或拒动，也使新型的基于高频暂态分量的快速保护的难以实现。

4)输出端不允许开路运行，若开路即产生高压，易给操作人员带来工作危险。

5)绝缘油或气体埋下易燃易爆的隐患，也提高了对检修工作的要求。检修周期短，维护工作量大。

6)信号模拟输出，不利于电网监控的数字化和网络化进程。

7)产品准确级等级的提高有限，目前虽有0.2S级的产品，但其造价提高很多。

由于传统的电磁式电流电压互感器的上述固有缺陷，采用该电磁式电流电压互感器的高压开关柜也具有相应的缺陷，难以完成计算机技术对电流电压完整信息进行数字化处理的要求，难以实现电网对电量参数变化的在线监测。因此迫切需要研发一种能与数字化网络配套使用的新型高压开关柜。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于网络化电力系统的高压开关柜，这种用于网络化电力系统的高压开关柜布局合理，内部线路整齐有序，容易检修、维护，而且避免电磁式互感器具有的涡流、磁滞和铁磁谐振的缺陷，适用于网络化电力系统。采用的技术方案如下：

一种用于网络化电力系统的高压开关柜，包括柜体，其特征是：还包括竖隔板、第一横隔板、第二横隔板、第三横隔板和电子式电流电压互感器；竖隔板将所述柜体分隔为前腔室和后腔室；第一横隔板设于前腔室中，第一横隔板将前腔室自上而下分隔为继电器室和手车室；第二横隔板、第三横隔板设于后腔室中，第二横隔板、第三横隔板将后腔室自上而下分隔为主母线室、电子式互感器室和电缆室；电子式电流电压互感器安装在电子式互感器室中。

电子式电流电压互感器是采用罗哥夫斯基(Rogowski)线圈和轻载线圈的基本原理检测电流和电阻分压原理检测电压，通过阻抗匹配、信号调整、积分、放大等电路对信号进行处理，保证检测信号和被测电流成比例，其输出为弱电信号。

通过竖隔板、第一横隔板、第二横隔板和第三横隔板，将柜体分隔为多个独立的功能室：继电器室、手车室、主母线室、电子式互感器室和电缆室，结构层次分明，布局相当合理，适于模块化排布、安装、管理，使得内部线路整齐有序，容易检修、维护；特别是设置了独立的电子式互感器室，电子式电流电压互感器安装在电子式互感器室中，与复杂的电缆分隔开来，避免电子式电流电压互感器受到电缆的干扰，提高了控制精度；而且，由于电子式电流电压互感器具有如下优点：1)、集测量和保护于一身，能快速、完整、准确地将一次电流电压信息传送给计算机进行数据处理或与数字化仪表等测量、保护装置相连接，实现计量、测量、保护、控制和状态监测；2）、不含铁芯(或含小铁芯)，不会饱和，电流互感器二次开路时不会产生高电压，电压互感器二次短路时不会产生大电流，也不会产生铁磁谐振，频率响应宽，无磁滞、磁饱和现象，暂态性能良好，能够准确反映电网的谐波成分(39次以上)，满足新型继电保护系统的要求；3)、二次输出为小电压信号，数字输出，数据可以通过网络传输，可方便地与电子式仪表、微机测控保护设备接口，无需进行二次转换(将5A，1A或100V转换为小电压)，简化了系统结构，减少了误差源，提高了整个系统的稳定性和准确度； 4)、频响范围宽、测量范围大、线性度好，在有效量程内，电流互感器准确级达到0.2S/5P级，仅需2-3个规格就可以覆盖电流互感器20-5000A的全部量程，电压互感器测量准确级可达到0.2/3p级； 5)、数字输出，数据可以通过网络传输，实现信息共享及远距离监控；因此，由于本高压开关柜采用了电子式电流电压互感器，将电流互感器与电压互感器集成为一体，避免电磁式互感器具有的涡流、磁滞和铁磁谐振的缺陷，适用于网络化电力系统。

作为本实用新型的优选方案，所述手车室安装有断路器手车、隔离手车、计量手车、电压互感器手车、熔断器手车中的至少一个手车。

作为本实用新型的优选方案，所述继电器室安装有微机综合保护器、电度表或继电器。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述竖隔板、第一横隔板、第二横隔板和第三横隔板上均设有供电缆通过的通孔。通过设置通孔，方便各功能室相互之间电子器件的连接，而又避免多条电缆混杂在一起而造成凌乱。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述继电器室、手车室、主母线室、电子式互感器室和电缆室均配备有独立的柜门。各个功能室配备独立的柜门，更方便操作、管理，更符合安全性标准。例如，日常的控制操作仅需打开手车室的柜门，而无需打开继电器室的柜门，独立柜门的设置，避免了日常控制操作时露出继电器室所带来的不安全因素。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

通过竖隔板、第一横隔板、第二横隔板和第三横隔板，将柜体分隔为多个独立的功能室，结构层次分明，布局相当合理，使得内部线路整齐有序，容易检修、维护；而且由于采用了电子式电流电压互感器，将电子式电流电压互感器安装在电子式互感器室中，与复杂的电缆分隔开来，既避免了电子式电流电压互感器受到电缆的干扰，提高了控制精度，又避免电磁式互感器具有的涡流、磁滞和铁磁谐振的缺陷，适用于网络化电力系统。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种用于网络化电力系统的高压开关柜，包括柜体1、竖隔板2、第一横隔板3、第二横隔板4、第三横隔板5、电子式电流电压互感器6、断路器手车7和继电器8；竖隔板2将柜体1分隔为前腔室和后腔室；第一横隔板3设于前腔室中，第一横隔板3将前腔室自上而下分隔为继电器室9和手车室10；第二横隔板4、第三横隔板5设于后腔室中，第二横隔板4、第三横隔板5将后腔室自上而下分隔为主母线室11、电子式互感器室12和电缆室13；竖隔板2、第一横隔板3、第二横隔板4和第三横隔板5上均设有供电缆通过的通孔14；继电器室9、手车室10、主母线室11、电子式互感器室12和电缆室13均配备有独立的柜门15；电子式电流电压互感器6安装在电子式互感器室12中；断路器手车7安装在手车室10中；继电器8安装在继电器室9中。

电子式电流电压互感器6是采用罗哥夫斯基(Rogowski)线圈和轻载线圈的基本原理检测电流和电阻分压原理检测电压，通过阻抗匹配、信号调整、积分、放大等电路对信号进行处理，保证检测信号和被测电流成比例，其输出为弱电信号。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于网络化电力系统的高压开关柜，包括柜体，其特征是：还包括竖隔板、第一横隔板、第二横隔板、第三横隔板和电子式电流电压互感器；竖隔板将所述柜体分隔为前腔室和后腔室；第一横隔板设于前腔室中，第一横隔板将前腔室自上而下分隔为继电器室和手车室；第二横隔板、第三横隔板设于后腔室中，第二横隔板、第三横隔板将后腔室自上而下分隔为主母线室、电子式互感器室和电缆室；电子式电流电压互感器安装在电子式互感器室中。

2.如权利要求1所述的用于网络化电力系统的高压开关柜，其特征是：所述手车室安装有断路器手车、隔离手车、计量手车、电压互感器手车、熔断器手车中的至少一个手车。

3.如权利要求1所述的用于网络化电力系统的高压开关柜，其特征是：所述继电器室安装有微机综合保护器、电度表或继电器。

4.如权利要求1或2或3所述的用于网络化电力系统的高压开关柜，其特征是：所述竖隔板、第一横隔板、第二横隔板和第三横隔板上均设有供电缆通过的通孔。

5.如权利要求1或2或3所述的用于网络化电力系统的高压开关柜，其特征是：所述继电器室、手车室、主母线室、电子式互感器室和电缆室均配备有独立的柜门。

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