CN205565883U - 可移动式快速固态电源切换开关装置 - Google Patents

Abstract

一种可移动式快速固态电源切换开关装置，包括移动车、快速固态电源切换开关集装箱、电气一二次设备；快速固态电源切换开关集装箱包括快速固态电源切换开关设备、配电箱和辅助设备；快速固态电源切换开关设备包括两个进线阀体柜、两个出线断路器柜、控制柜、交流屏、直流屏；快速固态电源切换开关集装箱及集装箱内的各配电装置通过螺栓连接至移动车底座上；有益效果是：集成化程度高，部件全部集成在一个集装箱；可移动，可在紧急需要电源切换的地点快速转移、安装和投运，从而保证重要负荷的顺利投切，避免电压跌落对电网所造成的重大影响。

Description

可移动式快速固态电源切换开关装置

技术领域

本实用新型属于电力系统输配电领域，具体涉及一种组合灵活的可移动式快速固态电源切换开关装置。

背景技术

电压跌落是近年来人们较为关注的电能质量问题，为提高供电可靠性和电能质量，在有备用电源的场合，传统的方法是用开关断路器，将用户从故障线段切换到无故障的母线上。而在中压和高压系统中所采用的大多为机械切换开关，该种开关由于本身固有的特性，从而切换速度和暂态特性都不是十分理想，不可能做到“无缝隙”的切换。机械开关典型的切换时间在数秒~数十秒之间，即使采用真空开关或油开关切换，最快也需要0.1s~0.2s的时间，满足不了现代敏感负荷对切换时间在几十毫秒甚至20毫秒以内的要求。随着电力电子开关器件的发展，固态切换开关（SSTS）逐渐被用来解决传统机械开关的固有问题，从而可以大大提高切换速度和开关的使用寿命，满足敏感和关键负荷对供电可靠性和电能质量的苛刻要求。

固态切换开关采用晶闸管和机械开关并联运行的方式，在有备用电源的场合，正常工作时，线路上的电流流经机械开关，晶闸管开关不导通，从而可以避免晶闸管长期导通时所产生的通态损耗，当主电源发生故障时，断开机械开关，同时给晶闸管触发命令，当机械开关动作后，晶闸管阀两端建立起正向电压，晶闸管立即导通，负荷电流从机械开关转移至晶闸管；当检测到晶闸管中的电流过零后，立即触发备用电源侧的晶闸管开关，从而电流转移至备用电源的晶闸管中，随后闭合机械开关，负荷电流最后转移至机械开关，完成整个切换过程，由备用电源为负荷供电，切换速度很快，从而避免由于主电源故障所引起的供电停顿。

然而，传统的固态切换开关均固定安装在变电站或开关站中，因此只能针对固定的备用电源或者负荷进行快速切换，从而需要在重要负荷处均安装一套固态切换开关，不仅大大增加了电网的成本，而且增加了线路的复杂程度，在安装建造以及投运时需要浪费大量的时间，占地面积大，不能移动，不能在紧急需要电源切换的地点使用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种组合灵活的可移动式快速固态电源切换开关装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种可移动式快速固态电源切换开关装置，包括移动车、快速固态电源切换开关集装箱、电气一二次设备，其特征于：所述快速固态电源切换开关集装箱包括快速固态电源切换开关设备、配电箱和辅助设备；所述快速固态电源切换开关设备包括两个进线阀体柜、两个出线断路器柜、控制柜、交流屏、直流屏；所述辅助设备包括应急灯、对流式电暖器、空调、烟雾探测器、温控仪、进风口防雨百叶窗、出风口防雨百叶窗；所述电气一二次设备包括连接电缆、安防摄像头箱内配线、阀触发光纤、通讯光缆；

所述断路器柜包括三相电压互感器、电流互感器、手车式快速开关、电压或电流指示表、带电监视器、凝露控制器、快速开关控制器；

所述阀体柜包括电流互感器、手车式阀体小车、电压或电流指示表、凝露控制器、带电监视器、送能电源、动静态均压电阻、动态均压电容；

所述控制柜包括就地工作站、主控机箱、阀控机箱、本地工控机、规约转换器、控制单元及调节板卡、电源板卡；

所述快速固态电源切换开关集装箱及集装箱内的各配电装置通过螺栓连接至移动车底座上。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：1）采用紧凑化设计，集成化程度高；所述快速固态电源切换开关装置，结构紧凑，固态切换开关的部件全部集成在一个集装箱，成为一个独立整体。2）具备可移动性，采用快速固态电源切换开关装置和可移动车底座安装方式，便于移动和运输；可在紧急需要电源切换的地点快速转移、安装和投运，从而保证重要负荷的顺利投切，避免电压跌落对电网所造成的重大影响。

附图说明

图1为本实用新型的可移动式快速固态电源切换开关装置的示意图；

图2为本实用新型的快速固态电源切换开关集装箱的示意图；

图3是图2 的左视图；

图4是图2的后视图；

图5是图2的右视图；

图6是图2的内部结构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是图6A-A剖面的结构示意图。

图符说明：1. 快速固态电源切换开关集装箱；2. 移动车；3.1#进线阀体柜；4.1#出线断路器柜；5.2#出线断路器柜；6.2#进线阀体柜；7.控制柜；8.交流屏；9.直流屏；10. 空调；11. 灭火器柜；12. 电缆。

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型可移动式快速固态电源切换开关装置进一步说明。

为实现固态切换开关的组合灵活、占地面积少、成本低、安装建造以及投运周期短、可迅速转移等特点，本实用新型提出可移动式快速固态电源切换开关装置，通过将固态切换开关安装在一个集装箱内，形成一个独立的整体，固定在移动车上，外部采用标准模块化接口设计，当电源发生故障出现电压跌落时，可迅速转移至备用电源线路，快速投运，将重要负荷切换至备用电源，保证负荷的不间断供电，在电源恢复正常时，可顺利将负荷切换退出投运，整个过程组合灵活，速度快，避免了电压跌落对电网系统所造成的重大影响。

附图1至附图8是本实用新型实施例的结构示意图，本实施例一种可移动式快速固态电源切换开关装置，包括移动车2、快速固态电源切换开关集装箱1、电气一二次设备，其特征于：所述快速固态电源切换开关集装箱1包括快速固态电源切换开关设备、配电箱和辅助设备；所述快速固态电源切换开关设备包括1#进线阀体柜3、2#进线阀体柜4、1#出线断路器柜5、2#出线断路器柜6、控制柜7、交流屏8和直流屏9；所述辅助设备包括应急灯、对流式电暖器、空调10、烟雾探测器、温控仪、进风口防雨百叶窗、出风口防雨百叶窗；所述电气一二次设备包括连接电缆、安防摄像头箱内配线、阀触发光纤、通讯光缆；

所述1#出线断路器柜和2#出线断路器柜包括三相电压互感器、电流互感器、手车式快速开关、电压或电流指示表、带电监视器、凝露控制器、快速开关控制器；

所述1#进线阀体柜和2#进线阀体柜包括电流互感器、手车式阀体小车、电压或电流指示表、凝露控制器、带电监视器、送能电源、动静态均压电阻、动态均压电容；

所述控制柜包括就地工作站、主控机箱、阀控机箱、本地工控机、规约转换器、控制单元及调节板卡、电源板卡；

所述快速固态电源切换开关集装箱内各配电装置通过螺栓连接至移动车底座上。在集装箱内设备与集装箱之间增加有抗老化胶垫，在螺栓连接点有防震胶垫。

电气一次设备的接线端子13和电缆12连接金具采用高强度、耐高温材质，采用铜镀银、铜镀锡或铝合金，并增加有接线板面积。在铜端子与铝母线之间的连接，避免造成增阻升温及电化腐蚀现象。电气二次线采用屏蔽、耐油、耐高温、抗强拉性的柔性控制电缆，并规范连接。可移动式快速固态电源切换开关装置外部采用标准模块化接口，与外部配电车、其余无功补偿车配合时能够即插即用，组合灵活。

移动车2车架采用穿梁式结构，纵梁采用平直式，腹板高度从400mm到500mm锰板焊接，纵梁采用自动埋弧焊焊接，车架采用喷丸处理，横梁穿入纵梁并焊接整体。悬架采用非独立钢板冲压式刚性悬挂，由串联式钢板弹簧盒悬挂支座组成，车轮支撑采用弹簧性悬挂系统，用来支撑载荷减缓冲击。

快速固态电源切换开关集装箱1采用整体包覆式，设置下围箱，下围箱内设置多只储藏箱、工具箱，放置相关维修工具、接地装置等物品；航空快速接插件安装位置设置在车厢侧面位置，密闭防水；下围箱内设置外部交流输入插座，满足车体用电设备及其他要求。进入箱体内部的门开至下围箱，下围箱内设置上车踏步或直梯。

移动车2车辆底盘留有便于电缆连接穿越的孔洞；移动车底盘加装支撑系统，支撑系统能够实现手动操作，且支撑系统的每个支撑件能够独立调节。

移动车与集装厢体有接地连接点，并通过接地线汇集于一处，集装箱内有与外部接地的接地装置，保证集装箱内部各柜体能安全接地。

图2至图5为本实用新型的快速固态电源切换开关集装箱的示意，在外部设2个标准对开门，1个单开门，门内加岩棉保温，同时设置1个防盗门，3个二次接口上翻门，所有门与门框之间密封，所有外门外部顶设门檐，门内下部设防水门槛。

集装箱顶板及侧板采用耐腐蚀结构用热连轧钢板，确保集装箱所有顶板侧板及与框架间焊缝的气密性。底板分两层，上底板采用4mm厚棱纹铝板，下底板采用2mm厚冷轧钢板与底座直接焊为一体，接缝密封。在装配保温板前，箱体内外喷涂户外重防腐蚀涂料。所有电缆沿外墙与保温墙板之间向下至底部电缆夹层，箱外两端每边焊接2个接地点，以便与移动车接地点进行连接。

图6、图7、图8是图2的内部结构示意图；集装箱内配置1台壁挂空调，1台电暖器，空调内外机及电暖器与集装箱箱体之间可靠固定，空调外机外设防护栏，箱体内还配有节能照明灯，烟雾报警，温度控制器，开关，插座等。集装箱外部设有灭火器柜11。

控制柜7的功能是采集电压电流信号，计算电压电流有效值在上位机显示，将快速开关状态发送给阀控机箱。判断是否故障，相角差是否越限，零序电流是否越限。随时判断电压跌落，并根据电流、电压以及相角差的情况，判断是否倒切，如果需要倒切则发送断开供电电源开关指令给阀控机箱，等到检测到供电电源开关断开且电流过零后发送闭合备用电源侧开关指令给阀控机箱。然后闭锁固态切换开关，等到上位机设定的闭锁时间后再重新运行固态切换开关。该机箱内部板卡具有采样功能、控制调节功能、保护功能、录波功能、校时功能、开关量输入输出功能、通讯功能。主控机箱与阀控机箱之间由光纤实现数据通信，通信采用编码脉冲的形式。

阀体柜的功能是巡检阀体TE板和快速开关控制小箱内部板卡，获得快速开关电源及快速开关储能是否正常，并将快速开关和TE板的状态上报给上位机显示，接收主控机箱发送过来的快速开关状态信息。当接收到主控机箱的倒切指令时，首先接收断开供电电源开关指令，则给快速开关小箱发送断开供电侧断路器指令，同时触发供电断路器并联的晶闸管阀体，当主控机箱发送闭合备用电源侧断路器指令后，闭合备用电源侧开关，并同时触发备用电源侧断路器并联晶闸管阀体。阀控机箱具有通讯功能，校时功能，完成每一相光接口板与该相所控制的所有阀体TE板之间的数据传送。1个阀控机箱将与总共2个单元的所有TE板通讯。

本地工控机通过以太网与主控机箱主控板、录波板和阀控机箱通讯板通讯，完成定值参数和运行模式下发，装置状态显示，录波数据（电压电流、开关状态和触发信息）的传送等。

此处已经根据特定的实例性实施例对本实用新型进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本实用新型的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本实用新型的范围的限制，本实用新型的范围由所附的权利要求定义。

Claims (1)

1.一种可移动式快速固态电源切换开关装置，包括移动车、快速固态电源切换开关集装箱、电气一二次设备，其特征于：所述快速固态电源切换开关集装箱包括快速固态电源切换开关设备、配电箱和辅助设备；所述快速固态电源切换开关设备包括两个进线阀体柜、两个出线断路器柜、控制柜、交流屏、直流屏；所述辅助设备包括应急灯、对流式电暖器、空调、烟雾探测器、温控仪、进风口防雨百叶窗、出风口防雨百叶窗；所述电气一二次设备包括连接电缆、安防摄像头箱内配线、阀触发光纤、通讯光缆；

所述断路器柜包括三相电压互感器、电流互感器、手车式快速开关、电压或电流指示表、带电监视器、凝露控制器、快速开关控制器；

所述阀体柜包括电流互感器、手车式阀体小车、电压或电流指示表、凝露控制器、带电监视器、送能电源、动静态均压电阻、动态均压电容；

所述控制柜包括就地工作站、主控机箱、阀控机箱、本地工控机、规约转换器、控制单元及调节板卡、电源板卡；

所述快速固态电源切换开关集装箱及集装箱内的各配电装置通过螺栓连接至移动车底座上。