CN206775113U - 一种10kV开关柜紧急分闸系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种10kV开关柜紧急分闸系统，该系统让运行人员在远离断路器的安全区域完成故障断路器的隔离工作，人身风险大大降低；使用本实用新型实现故障断路器紧急分闸，可以使故障断路器迅速得到隔离，较以往停母线隔离故障断路器的方法节约了大量的人力和时间；采用实现故障断路器的紧急分闸，故障停电的范围将被减小至最低限度，供电可靠性显著增加；设备体积小、重量轻，安装和使用都十分简便，提高工作效率，节约时间和人力成本；压缩气体用的气泵可用便携式电源驱动，免去了现场还要外接电源的环节，提高使用效率；适用于所管辖区域所有类型的10kV开关柜，适用性强。

Description

一种10kV开关柜紧急分闸系统

技术领域

本实用新型涉及高压分闸设备领域，更具体地，涉及一种10kV开关柜紧急分闸系统。

背景技术

10kV断路器控制回路断线是一种紧急缺陷，其直接导致断路器无法进行正常分合闸操作。当电网发生故障时，故障断路器无法正常切除故障，会造成事故范围扩大，影响电网安全和用户供电。

目前处理断路器控制回路断线的方法主要有两种。第一种是运行人员现场手动操作断路器紧急脱扣分闸按钮，这种方法的作业风险极高，假如运行人员在操作过程中，开关柜发生爆炸，将直接造成人身伤害事故，这种方法并不可取；第二种是停上级母线隔离故障断路器，这种方法虽然控制了作业风险，可是影响变电站正常供电，造成成千上万的用户被迫停电，而且这个方法涉及转负荷和操作问题，现场作业风险转嫁到其他操作风险，同时影响供电可靠性。由此可见，目前的两种处理方法均存在明显的不足。因此，需要设计一种安全、快速、有效地隔离故障断路器的方法。

实用新型内容

本实用新型提供一种高效的10kV开关柜紧急分闸系统。

为了达到上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

一种10kV开关柜紧急分闸系统，包括动力装置、控制装置和执行装置；控制装置与动力装置连接来控制动力装置的动力供给，执行装置与动力装置连接来利用动力装置提供的动力完成按压10kV开关柜分闸按钮的操作。

进一步地，所述动力装置包括电池、电动气泵和储气罐；电动气泵通过电池提供的电能来打压气体到储气罐内。

进一步地，所述控制装置包括遥控器和气阀门；所述气阀门设置在储气罐上，执行装置通过气阀门与执行装置连接，遥控器控制气阀门实现将储气罐中的气压传递至执行装置。

进一步地，所述执行装置包括气动机械手和固定构架两部分，气动机械手连接气阀门，固定构架呈“门”行结构，中间部位用于固定气动机械手，两侧的底部则加装了永磁铁，用于使固定构架固定于10kV开关柜柜门面板上。

优选地，所述气动机械手通过空气动力管连接气阀门，所述气动机械手是CDJ2B16型气缸，所述气阀门是单向动作的3V110-06型气阀门。

在一种优选地的实施方式中，由于10kV开关柜柜门面板上有一处旋钮，用于将紧急分闸按钮调至可用位置，该系统还包括位置切换器，所述位置切换器通过永磁铁吸附于10kV开关柜的柜门上，用于使该旋钮一直保持紧急分闸按钮在可用的位置。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型让运行人员在远离断路器的安全区域完成故障断路器的隔离工作，人身风险大大降低；使用本实用新型实现故障断路器紧急分闸，可以使故障断路器迅速得到隔离，较以往停母线隔离故障断路器的方法节约了大量的人力和时间；采用实现故障断路器的紧急分闸，故障停电的范围将被减小至最低限度，供电可靠性显著增加；设备体积小、重量轻，安装和使用都十分简便，提高工作效率，节约时间和人力成本；压缩气体用的气泵可用便携式电源驱动，免去了现场还要外接电源的环节，提高使用效率；适用于所管辖区域所有类型的10kV开关柜，适用性强。

附图说明

图1为本系统结构图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型的总体结构图包括位置切换器、动力装置、控制装置和执行装置四个部分。本实用新型的实施原理为：首先采用位置切换器将10kV开关柜的紧急分闸按钮调至可用位置，并将执行装置安装在10kV开关柜的紧急分闸按钮处，然后对动力装置进行气体压缩储存，达到预设的气压值，进一步通过控制装置的控制将压缩气体释放出的动能传动到执行装置，最终驱动推杆按下紧急分闸按钮，完成故障断路器的紧急分闸。

(1)位置切换器

10kV开关柜柜门面板上有一处旋钮，用于将紧急分闸按钮调至可用位置。该旋钮为自动复位式按钮，因此针对该旋钮本实用新型设计了专用的位置切换器。位置切换器用永磁铁吸附于柜门上，可将该复位式按钮位置固定，以避免运行人员现场手动控制该旋钮的情况，保证遥控操作的可行性。针对不同型号的开关柜，位置切换器也制作了多个型号，并制作了一个通用型的切换器，确保机械手能适用所有型号10kV开关柜。

(2)动力装置

本实用新型的动力装置包括电源、气泵和储气罐三部分。电源采用的是12V电压输出的锂聚合物电池，具有体积小、寿命长、可充放电、可拆卸更换的特点。气泵作为打压装置，根据现场使用需求输出恒定压缩空气，空气压力值为0-0.5Mpa可调。储气罐采用的是低合金钢气罐，气罐容积确定为50mL，用以储存压缩气体。气动回路连接了一个泄压阀，用于使用后泄压，也可以用于过压保护。动力装置的实施过程为：采用锂聚合物电池作为电源驱动电动气泵，电动气泵由电脑芯片控制给储气罐打压，保证储气罐内压力与设定值匹配。

(3)控制装置

本实用新型的控制装置包括遥控器和气阀门两个部分。气阀门连接在储气罐上，通过遥控器控制气阀门，实现将储气罐中的气压传递至执行装置。

本实用新型使用的遥控器采用了射频遥控技术，确保信号具备穿透性，同时查验装置说明书并现场测试其有效遥控距离大于40米，确保运行人员可在远离故障断路器的安全对机械手进行远程遥控操作。

本实用新型使用的气阀门是具备单向动作特点的3V110-06型气阀门。由于其仅能单向开放气压输出，避免了下级执行装置在运动到一半时被反抽回的情况，提高设备的可靠性。

(4)执行装置

本实用新型的执行装置包括气动机械手和固定构架两部分，并采用空气动力管连接气阀门和气动机械手。气动机械手采用CDJ2B16型气缸。固定构架呈“门”行结构，中间部位用于固定气动机械手，两侧的底部则加装了永磁铁，用于使固定构架固定于10kV开关柜柜门面板上。

利用测力仪对所辖变电站内所有型号的10kV开关柜紧急分闸按钮的推力承受范围及按钮行程进行测试，获得所有型号10kV开关柜紧急分闸按钮的推力承受范围，取所有承受范围的交集值作为气动机械手的推力输出范围，则可确保执行装置可满足所有型号开关柜的要求。根据气动机械手的最大推力值与气动机械手的表面积的比值，得到电动气泵所需设定的气压值。

使用本实用新型的现场流程是：

(1)运行人员在接到10kV开关柜控制回路断线故障告警信息后，迅速携带紧急分闸机械手到达现场。

(2)核对设备运行方式、进行判断是否适用机械手进行紧急分闸并报请站长许可。

(3)经站长许可后，运行人员退出重合闸压板，然后安装机械手。

(4)安装完成并确认安装质量合格后，运行人员根据开关柜类型预设压力值，启动气泵进行加压储能。

(5)现场人员全部撤离现场，运行人员在安全区域启动遥控器操作，机械手正确动作完成紧急分闸操作。

(6)操作结束后，运行人员分别在现场以及监控机后台检查开关处于分闸位置，确认已成功隔离控制回路断线故障。

(7)运行人员将处理结果按要求进行上报。

(8)拆除紧急分闸机械手。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种10kV开关柜紧急分闸系统，其特征在于，包括动力装置、控制装置和执行装置；控制装置与动力装置连接来控制动力装置的动力供给，执行装置与动力装置连接来利用动力装置提供的动力完成按压10kV开关柜分闸按钮的操作。

2.根据权利要求1所述的10kV开关柜紧急分闸系统，其特征在于，所述动力装置包括电池、电动气泵和储气罐；电动气泵通过电池提供的电能来打压气体到储气罐内。

3.根据权利要求2所述的10kV开关柜紧急分闸系统，其特征在于，所述控制装置包括遥控器和气阀门；所述气阀门设置在储气罐上，执行装置通过气阀门与执行装置连接，遥控器控制气阀门实现将储气罐中的气压传递至执行装置。

4.根据权利要求3所述的10kV开关柜紧急分闸系统，其特征在于，所述执行装置包括气动机械手和固定构架两部分，气动机械手连接气阀门，固定构架呈“门”行结构，中间部位用于固定气动机械手，两侧的底部则加装了永磁铁，用于使固定构架固定于10kV开关柜柜门面板上。

5.根据权利要求4所述的10kV开关柜紧急分闸系统，其特征在于，所述气动机械手通过空气动力管连接气阀门，所述气动机械手是CDJ2B16型气缸，所述气阀门是单向动作的3V110-06型气阀门。

6.根据权利要求1-5任一项所述的10kV开关柜紧急分闸系统，其特征在于，该系统还包括位置切换器，所述位置切换器通过永磁铁吸附于10kV开关柜的柜门上，用于保持10kV开关柜上紧急分闸按钮处于可用状态。