CN215813123U - 一种高压开关柜母线带电检测装置和高压开关柜感知闭锁系统 - Google Patents
一种高压开关柜母线带电检测装置和高压开关柜感知闭锁系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及高压开关柜的技术领域，公开一种高压开关柜母线带电检测装置和高压开关柜感知闭锁系统，所述高压开关柜母线带电检测装置包括：电性连接于所述高压开关柜母线的电压互感器、套接于所述电压互感器的低压侧所连接的原边电路外侧的霍尔电流传感器和电性连接于所述霍尔电流传感器的采集转换电路模块；其中，所述采集转换电路模块用于在所述电压互感器的低压侧存在电流时将获取到的来自所述霍尔电流传感器的模拟信号转换成数字信号后输出，使得处理器能够基于所述数字信号判断所述高压开关柜母线是否带电。本实用新型能够自动检测高压开关柜母线带电情况，并且对于一次设备即高压开关柜母线几乎没有影响且不具有风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压开关柜的技术领域，特别涉及一种高压开关柜母线带电检测装置和高压开关柜感知闭锁系统。
背景技术
高压开关柜在电力系统中，尤其在变电站内35kV及以下的高压设备中占有较大比例，对电网的安全运行起到重要作用。由于高压开关柜是全封闭设备，部分作业人员对开关柜内设备结构不清楚，导致电力系统中高压开关柜类事故频发，给作业人员的人身安全带来了较大风险。通过调查分析发现，高压开关柜事故多是由于作业人员对带电部位不清楚，误入带电间隔所致。
针对以上问题，现场人员通过研制一种高压开关柜带电感知及闭锁系统，来实时闭锁柜内设备带电的开关柜门，从根本上杜绝作业人员误入带电间隔造成触电的可能。其中一个关键技术难点，是如何检测、判断设备带电情况。现有的高压带电显示装置传感器一般采用接触式，往往直接与一次设备相连，从设备高压侧采集电压。倘若检测装置出现故障或绝缘降低，可能会对一次设备的安全运行带来一定隐患。
实用新型内容
本实用新型提出一种高压开关柜母线带电检测装置和高压开关柜感知闭锁系统，该高压开关柜母线带电检测装置和高压开关柜感知闭锁系统能够自动检测高压开关柜母线带电情况，并且对于一次设备即高压开关柜母线几乎没有影响且不具有风险。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型还提供一种高压开关柜母线带电检测装置，所述高压开关柜母线带电检测装置包括：电性连接于所述高压开关柜母线的电压互感器、套接于所述电压互感器的低压侧所连接的原边电路外侧的霍尔电流传感器和电性连接于所述霍尔电流传感器的采集转换电路模块；其中，所述采集转换电路模块用于在所述电压互感器的低压侧存在电流时将获取到的来自所述霍尔电流传感器的模拟信号转换成数字信号后输出，使得处理器能够基于所述数字信号判断所述高压开关柜母线是否带电。
优选地，所述霍尔电流传感器包括：用于收集所述原边电路中电流所产生的磁场的聚磁环、套接于所述聚磁环的外侧且用于产生所述磁场的补偿电流的次级线圈、以及电性连接于所述次级线圈和模数转换模块的放大器；其中所述放大器用于放大所述补偿电流对应的电压信号。
优选地，所述高压开关柜母线带电检测装置还包括：保护计量装置，电性连接于所述原边电路，用于消除所述原边电路中的电流以保护所述电压互感器的低压侧。
另外，本实用新型还提供一种高压开关柜感知闭锁系统，所述高压开关柜感知闭锁系统包括：
根据上述的高压开关柜母线带电检测装置；
处理器，电性连接于所述高压开关柜母线带电检测装置，用于基于接收到的所述数字信号判断所述高压开关柜母线是否带电，并在判断结果示出所述高压开关柜母线带电时发出控制信号；
柜门锁，电性连接于所述处理器，用于接收所述控制信号，以锁止带电的所述高压开关柜母线的柜门。
优选地，所述高压开关柜感知闭锁系统还包括：后台监控机，电性连接于所述处理器，用于获取多个所述高压开关柜母线的是否带电的判断结果，并展示所述判断结果。
优选地，所述高压开关柜感知闭锁系统还包括：LED显示器，电性连接于所述处理器，用于在所述高压开关柜母线带电的情况下进行图像指示。
相对于现有技术，本实用新型可以实现高压开关柜的母线带电的自动检测，可应用于高压开关柜智能感知及闭锁系统，作为高压开关柜内母线带电时闭锁母线仓开关柜门的判据，本实用新型不同于现有技术，采用二次设备来在二次侧回路检测电流，避免影响现有的高压开关柜母线的正常使用，从而实现在对一次设备即高压开关柜母线几乎没有影响的情况下，有效避免因工作人员误入带电间隔造成的人员伤亡和经济损失。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的高压开关柜母线带电检测装置的结构框图；
图2为图1的霍尔电流传感器的结构示意图；
图3为采集电路的电路图；
图4为模数转换电路的电路图；以及
图5为高压开关柜感知闭锁系统的模块框图。
附图标记说明：
1、聚磁环；2、次级线圈；3、放大器；4、原边电路；5、高压开关柜母线；6、电压互感器；7、霍尔电流传感器
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
图1是本实用新型提供的一种高压开关柜母线带电检测装置的结构示意图，所述高压开关柜母线带电检测装置包括：电性连接于所述高压开关柜母线5的电压互感器6、套接于所述电压互感器6的低压侧所连接的原边电路4外侧的霍尔电流传感器7和电性连接于所述霍尔电流传感器7的采集转换电路模块；其中，所述采集转换电路模块用于在所述电压互感器6的低压侧存在电流时将获取到的来自所述霍尔电流传感器7的模拟信号转换成数字信号后输出，使得处理器能够基于所述数字信号判断所述高压开关柜母线5是否带电。其中，所述采集转换电路如图3、4所示，所述采集电路如图3所示，VCC和GND为传感器供电电源，R16选用10kΩ采集电阻；VSEN未传感器输出的模拟信号。所述模数转换电路如图4所示，VSEN信号接入MCU，MCU使用内部ADC模块进行模数转换，从而将VSEN信号转换为数字信号进行后续处理。MCU可以根据转换后的数字信号的值进行判断，确定电流传感器是否存在电流及电流大小。
优选地，所述霍尔电流传感器7可以包括：用于收集所述原边电路4中电流所产生的磁场的聚磁环1、套接于所述聚磁环1的外侧且用于产生所述磁场的补偿电流的次级线圈2、以及电性连接于所述次级线圈2和模数转换模块的放大器3；其中所述放大器3用于放大所述补偿电流对应的电压信号。其中，所述霍尔电流传感器7原理图如图2所示，它是由原边电路4、聚磁环1、霍尔元件次级线圈2、放大器3组成。当原边电流产生的磁通通过高品质磁芯集中在磁路中，霍尔元件固定在气隙中检测磁通，通过绕在磁芯上的多匝线圈输出反向的补偿电流，用于抵消原边电流产生的磁通，使得磁路中磁通始终保持为零。当有电流流过时，经过传感器内部电路处理后Qutput可输出相应的检测信号。
优选地，所述高压开关柜母线带电检测装置还可以包括：保护计量装置，电性连接于所述原边电路4，用于消除所述原边电路4中的电流以保护所述电压互感器6的低压侧。
另外，本实用新型还提供一种高压开关柜感知闭锁系统，所述高压开关柜感知闭锁系统包括：根据上述的高压开关柜母线带电检测装置；处理器，电性连接于所述高压开关柜母线带电检测装置，用于基于接收到的所述数字信号判断所述高压开关柜母线5是否带电，并在判断结果示出所述高压开关柜母线5带电时发出控制信号；柜门锁，电性连接于所述处理器，用于接收所述控制信号，以锁止带电的所述高压开关柜母线5的柜门。
优选地，所述高压开关柜感知闭锁系统还包括：后台监控机，电性连接于所述处理器，用于获取多个所述高压开关柜母线5的是否带电的判断结果，并展示所述判断结果。
优选地，所述高压开关柜感知闭锁系统还包括：LED显示器，电性连接于所述处理器，用于在所述高压开关柜母线5带电的情况下进行图像指示。
如图5所示，所述高压开关柜感知闭锁系统包括高压母线、母线电压互感器6、电流传感器、保护计量装置、高压开关柜感知闭锁系统处理单元、柜门锁、LED显示器、后台监控机等。电流传感器主要用于检测高压开关柜母线5电压互感器6低压侧电流。具体地，母线高压侧电压通过电压互感器6将高压变换成低压，而电流检测传感器安装在电压互感器6低压侧的外圈，可检测母线电压互感器6低压侧微弱电流。高压开关柜感知闭锁系统处理单元通过对本实用新型采集模块采集到的电流传感器中的微弱电流数据进行分析处理，用于闭锁开关柜门，进一步将带电信息及闭锁信心传输到后台监控服务器。后台服务器实时显示并记录高压开关柜的状态，监测高压线路及母线带电信息、开关柜门闭锁信息、声光报警等功能。
如上所述，本实用新型实施例的处理器及其内部设计的插件检测模块、采集转换电路模块可采用常规的微控制器或单片机等进行配置，其在本实用新型实施例中所具有的判定(例如高压开关柜母线5是否带电的判定)及采集转换电路模块等功能均为微控制器或单片机等的常规功能，故只需要对微控制器或单片机等进行适应性配置而并不需要进行计算机程序的实质性修改。
本实用新型的装置结构简单、体积小、坚固、非接触、使用寿命长，可靠性高。本实用新型与高压开关柜后台服务器、LED显示单元等模块共同组成高压开关柜智能感知及闭锁系统，可实现高压开关柜带电信息检测、带电闭锁柜门、LED屏幕显示、语音提醒、声光报警等功能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高压开关柜母线带电检测装置，其特征在于，所述高压开关柜母线带电检测装置包括：电性连接于所述高压开关柜母线(5)的电压互感器(6)、套接于所述电压互感器(6)的低压侧所连接的原边电路(4)外侧的霍尔电流传感器(7)和电性连接于所述霍尔电流传感器(7)的采集转换电路模块；其中，
所述采集转换电路模块用于在所述电压互感器(6)的低压侧存在电流时将获取到的来自所述霍尔电流传感器(7)的模拟信号转换成数字信号后输出，使得处理器能够基于所述数字信号判断所述高压开关柜母线(5)是否带电。
2.根据权利要求1所述的高压开关柜母线带电检测装置，其特征在于，所述霍尔电流传感器(7)包括：用于收集所述原边电路(4)中电流所产生的磁场的聚磁环(1)、套接于所述聚磁环(1)的外侧且用于产生所述磁场的补偿电流的次级线圈(2)、以及电性连接于所述次级线圈(2)和模数转换模块的放大器(3)；其中所述放大器(3)用于放大所述补偿电流对应的电压信号。
3.根据权利要求1所述的高压开关柜母线带电检测装置，其特征在于，所述高压开关柜母线带电检测装置还包括：保护计量装置，电性连接于所述原边电路(4)，用于消除所述原边电路(4)中的电流以保护所述电压互感器(6)的低压侧。
4.一种高压开关柜感知闭锁系统，其特征在于，所述高压开关柜感知闭锁系统包括：
根据权利要求1-3中任意一项所述的高压开关柜母线带电检测装置；
处理器，电性连接于所述高压开关柜母线带电检测装置，用于基于接收到的所述数字信号判断所述高压开关柜母线(5)是否带电，并在判断结果示出所述高压开关柜母线(5)带电时发出控制信号；
柜门锁，电性连接于所述处理器，用于接收所述控制信号，以锁止带电的所述高压开关柜母线(5)的柜门。
5.根据权利要求4所述的高压开关柜感知闭锁系统，其特征在于，所述高压开关柜感知闭锁系统还包括：后台监控机，电性连接于所述处理器，用于获取多个所述高压开关柜母线(5)的是否带电的判断结果，并展示所述判断结果。
6.根据权利要求4所述的高压开关柜感知闭锁系统，其特征在于，所述高压开关柜感知闭锁系统还包括：LED显示器，电性连接于所述处理器，用于在所述高压开关柜母线(5)带电的情况下进行图像指示。
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| CN (1) | CN215813123U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115223315A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-10-21 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于霍尔传感器的配网光栅防误碰装置和系统 |
-
2021
- 2021-09-14 CN CN202122225902.3U patent/CN215813123U/zh active Active
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