CN206060023U - 智能控制永磁操动高压选相合闸开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其包括控制柜和开关组件；控制柜内配置有智能控制器；开关组件包括底架、永磁操动机构、绝缘夹板和真空灭弧室；绝缘夹板竖直固定于底架的顶部，且相邻所述绝缘夹板之间间隔同等距离；永磁操动机构装设于底架的顶部且与智能控制器电连接；永磁操动机构的输出轴通过绝缘拉杆与真空灭弧室连接；真空灭弧室位于永磁操动机构上方且与永磁操动机构呈上下垂直布置；每个真空灭弧室位于相邻绝缘夹板之间且分别由单独的永磁操动机构驱动。本实用新型结构设计简单、合理，合闸稳定性高，精确度高，能有效弥补现有选相合闸装置的选相不精确和操动机构体积大、机械分散性大的问题。

Description

智能控制永磁操动高压选相合闸开关

技术领域

本实用新型涉及一种开关，具体涉及一种智能控制永磁操动高压选相合闸开关。

背景技术

晶闸管开关(固态继电器可控硅开关)的原理为通过电压、电流过零检测控制，保证在电压零区附近选相投入，从而避免了合闸涌流的产生，而切断又在电流过零时完成，避免了暂态过电压的出现，这就从功能上符合了电容器的过零投切的要求。然而固态继电器在应用上有致命的弱点：自身电损耗很大，由于有大的功耗所以需要散热，为了降温就需要使用面积很大的散热器，甚至需要风扇进行强迫通风，可控硅开关的缺点是结构复杂、体积大、损耗大、成本高、可靠性差。

复合开关是种投切开关同时具备了交流接触器和电力电子投切开关二者的优点，不但抑制了涌流、避免了拉弧而且功耗较低，不再需要配备笨重的散热器和冷却风扇。可控硅开关负责控制电容器的投入和切除，交流接触器负责保持电容器投入后的接通，当接触器投入后可控硅开关就立即退出运行，这样就避免了可控硅元件的发热。用小形三端封装的可控硅作为电容器的投入和切除单元，用大功率永磁式磁保持继电器代替交流接触器负责保持电容器投入后的接通，其过零检测元件是一粒电压过零型光辊双向可控硅。从原理上看是理想的投切元件，但实际上并非如此，它存在下面一些缺陷：

(1)无法做到1.6kV以上，可控硅的反向耐压位1600V，众所周知可控硅是一种对热和电冲击很敏感的半导体元件，一旦出现冲击电流或电压超过其容许值时，就会立即使其损坏，而且是永久性的损坏.实际运行情况已经表明了复合开关的故障率相当高。

(2)复合开关的过零是由电压过零型光耦检测控制的，从微观上看它并不是真正意义上的过零投切，选相不准。

(3)复合开关技术既使用可控硅又使用继电器，于是结构就变得相当复杂，并且由于可控硅对dv/dt的敏感性也比较容易损坏。

国外高压选相合闸开关由于没有采用永磁机构技术，采用气动方式操动开关运作，体积庞大，价格极高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种结构设计简单、合理，合闸稳定性高，由智能处理校准电网电压电流波形，采样及时准确，能有效弥补现有选相合闸装置的选相不精确和操动机构体积大、机械分散性大的问题的智能控制永磁操动高压选相合闸开关。

本实用新型的技术方案如下：

上述的智能控制永磁操动高压选相合闸开关，包括控制柜和开关组件；所述控制柜内配置有智能控制器；所述开关组件包括底架、永磁操动机构、绝缘夹板和真空灭弧室；所述开关组件的每极具有至少四个并联单元，每个所述并联单元均配有一个所述真空灭弧室和一个所述永磁操动机构；所述绝缘夹板竖直固定于所述底架的顶部，且相邻所述绝缘夹板之间间隔同等距离；所述永磁操动机构装设于所述底架的顶部且与所述智能控制器电连接；所述永磁操动机构的输出轴通过绝缘拉杆与所述真空灭弧室连接；所述真空灭弧室位于所述永磁操动机构上方且与所述永磁操动机构呈上下垂直布置；每个所述真空灭弧室位于相邻所述绝缘夹板之间且分别由单独的所述永磁操动机构驱动。

所述智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其中：所述合闸开关还包括水平装设于所述绝缘夹板中段的出线母排和水平装设于所述绝缘夹板上部的进线母排；所述真空灭弧室与永磁操动机构被所述出线母排上下隔开。

所述智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其中：所述真空灭弧室采用陶瓷真空灭弧室。

所述智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其中：所述底架的底部相对两侧边对称设有一对支脚。

所述智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其中：所述智能控制器为全电子控制式智能控制单元

有益效果：

本实用新型智能控制永磁操动高压选相合闸开关结构设计简单、合理，其采用计算机技术和永磁操动机构能有效解决现有选相合闸装置的选相不精确和操动机构体积大、机械分散性大的问题，可进行额定电压24kV、额定短时耐受电流160kA的选相合闸试验；真空灭弧室和永磁操动机构采用上下垂直布置，可提高合闸稳定性，合闸稳定性达到了±0.1ms，解决了以往选相合闸不稳定、精度低、分散性大的问题；由计算机处理校准电网电压电流波形，采样及时准确，计算机根据负载环境的情况可以根据需要指示永磁机构可以在360°任意角度关合电路，防止变压器和电容器投切时产生的涌流冲击毁坏电网及其相关设备。

附图说明

图1为本实用新型智能控制永磁操动高压选相合闸开关的结构示意图；

图2为本实用新型智能控制永磁操动高压选相合闸开关的开关组件的主视图；

图3为本实用新型智能控制永磁操动高压选相合闸开关的开关组件的侧视图。

具体实施方式

如图1至3所示，本实用新型智能控制永磁操动高压选相合闸开关，包括控制柜1和开关组件2。

该控制柜1所配的智能控制器可控制永磁机构在系统电压波形的指定相位处关合，实施同步通断，避免产生操作时的涌流和过电压，缩短了电力系统的瞬态过程，提高电能质量和电力系统的稳定性，而且保证了合闸的精度。其中，该控制柜1的智能控制器为全电子控制式智能控制单元，可实现对运动部分的精确控制，二次线路简单，可实现在0°～360°范围的任意角度选相合闸，选相合闸准确度高。

该开关组件2包括底架21、永磁操动机构22、绝缘拉杆23、出线母排24、绝缘夹板25、真空灭弧室26和进线母排27。其中，开关组件2的每极有四个并联单元，每个单元均配有一个真空灭弧室26和一个永磁操动机构22.

该底架21置于地面，其底部相对两侧边对称设有一对支脚。

该永磁操动机构22为装设于该底架21顶部的四个，其位于出线母排24下方且每个永磁操动机构22均位于相邻一对绝缘夹板25之间；在合闸状态靠永磁体吸力保持，在分闸操作时仅需对线圈通一个脉冲小电流，能耗低，结构合理，传动简单，运动平稳，合闸可靠。该永磁操动机构22采用电子逻辑模块控制且与控制柜1内的智能控制器电连接，且通过电力电子元件可以实时操纵线圈的励磁电流而影响动作特性，它提供了一个高度灵活的操动机构平台，基于这个平台，通过不同的控制系统，可实现同步，快速关合操作，实现高度的集成化和智能化。

该绝缘拉杆23也具有四个，该四个绝缘拉杆23的下端分别对应连接于永磁操动机构22的输出轴，上端穿过出线母排24与真空灭弧室26连接。

该出线母排24水平装设于该绝缘夹板25的中段且一端向绝缘夹板25外侧伸出。该进线母排27水平装设于该绝缘夹板25上部且向绝缘夹板25外侧伸出。

该绝缘夹板25为竖直固定于该底架21与出线母排24之间的六块和竖直固定于进线母排27与出线母排24之间的六块，且绝缘夹板25相互之间间隔同等距离。

该真空灭弧室26为位于进线母排27和出线母排24之间的四个，其位于永磁操动机构22上方且与永磁操动机构22呈上下垂直布置；每个真空灭弧室26均位于相邻一对绝缘夹板25之间且下端与绝缘拉杆23穿过出线母排24的上端连接，每个真空灭弧室26分别由单独的永磁操动机构22进行驱动。该真空灭弧室26采用中间封接式陶瓷真空灭弧室，采用铜铬合金触头材料，杯状纵磁场触头结构且触头的电磨损速率小，电寿命长，触头耐压水平高，介质绝缘强度稳定，弧后回复迅速，截流水平低，开断能力强。

本实用新型结构设计简单、合理，可实现额定电压、额定短时耐受电流下的选相合闸操作，并且选相角度任意可调，合闸稳定性高，由计算机处理校准电网电压电流波形，采样及时准确，能有效弥补现有选相合闸装置的选相不精确和操动机构体积大、机械分散性大的问题。

Claims (5)

1.一种智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其特征在于：所述合闸开关包括控制柜和开关组件；

所述控制柜内配置有智能控制器；所述开关组件包括底架、永磁操动机构、绝缘夹板和真空灭弧室；所述开关组件的每极具有至少四个并联单元，每个所述并联单元均配有一个所述真空灭弧室和一个所述永磁操动机构；

所述绝缘夹板竖直固定于所述底架的顶部，且相邻所述绝缘夹板之间间隔同等距离；

所述永磁操动机构装设于所述底架的顶部且与所述智能控制器电连接；所述永磁操动机构的输出轴通过绝缘拉杆与所述真空灭弧室连接；

所述真空灭弧室位于所述永磁操动机构上方且与所述永磁操动机构呈上下垂直布置；每个所述真空灭弧室位于相邻所述绝缘夹板之间且分别由单独的所述永磁操动机构驱动。

2.如权利要求1所述的智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其特征在于：所述合闸开关还包括水平装设于所述绝缘夹板中段的出线母排和水平装设于所述绝缘夹板上部的进线母排；所述真空灭弧室与永磁操动机构被所述出线母排上下隔开。

3.如权利要求1所述的智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其特征在于：所述真空灭弧室采用陶瓷真空灭弧室。

4.如权利要求1所述的智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其特征在于：所述底架的底部相对两侧边对称设有一对支脚。

5.如权利要求1所述的智能控制永磁操动高压选相合闸开关，其特征在于：所述智能控制器为全电子控制式智能控制单元。