CN219874566U - 一种汇控柜模块化集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高压开关设备控制领域，具体涉及一种汇控柜模块化集成装置。该控制装置包括主板、显示面板和一组专用子板，其中专用子板与主板连接，主板与显示面板连接，主板用于将专用子板与显示面板连接，用于传输相应的显示信号；显示面板包括显示部件以及控制部件，控制部件和显示部件分别与对应的专用功能子板连接，传输控制信息或获取显示信号，实现状态显示和控制功能。该装置将不同的专用性功能集成为不同的子板，因此能够根据功能需求，针对性地选择所需功能的子板与主板连接或者对特定的子板本身进行改进，解决了变电站不同主接线形式下逻辑和驱动功能需求各异的问题，并且便于运维管理，同时解决了汇控柜功能扩展难的问题。

Description

一种汇控柜模块化集成装置

技术领域

本实用新型属于高压开关设备控制领域，具体涉及一种汇控柜模块化集成装置。

背景技术

高压开关产品所用的控制装置，如汇控柜，一般都采用分离的电器元件构建控制回路，控制回路功能相近，部分电器元件选型有一定差异，因此需要人工对汇控柜进行配线，配线效率低、出错几率大。

为解决这一问题，现有技术中，通常采用局部或整体模块化设计的汇控柜模块化集成装置，如高压开关汇控柜的就地信号回路采用集成化的显示单元，或者将机构驱动回路放置在汇控柜内，采用集成化的控制元件，这样的方式难以适应不同主接线形式下不同的逻辑和驱动功能需求；或者直接采用电子回路构成集成化的控制单元，用软件实现控制和逻辑功能，该方式虽然功能配置较为自由，但由于存在CPU元件，运行可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汇控柜模块化集成装置，用于解决现有技术中汇控柜模块化集成装置难以兼顾可靠性和不同功能需求的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种汇控柜模块化集成装置，包括主板、显示面板和一组专用子板，其中专用子板与主板连接，主板与显示面板连接；

主板用于将专用子板与显示面板连接，用于传输相应的显示信号；

所述一组专用子板为一组专用功能子板，包括断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板、分合闸位置信号接入子板和告警信号接入子板；

显示面板上安装有显示部件，所述显示部件通过主板与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板、分合闸位置信号接入子板和告警信号接入子板连接，用于展示显示信号，所述显示信号包括一次主设备分合闸位置信号和一次主设备状态信号；

断路器分合闸控制子板与一次主设备的断路器的分合闸动作机构连接，用于控制一次主设备的断路器分合闸；隔离/接地开关分合闸控制子板与一次主设备的隔离/接地开关的分合闸动作机构连接，用于控制一次主设备的隔离/接地开关分合闸；分合闸位置信号接入子板与一次设备分合闸位置信号传感装置连接，用于获取一次主设备分合闸位置信号；告警信号接入子板与一次设备告警信号传感装置连接，用于获取一次主设备状态信号和告警信号。

本实用新型将不同的专用性功能集成为不同的子板，因此能够根据控制功能需求，针对性地选择对应所需功能的子板与主板连接，或者根据相应的需求，对特定功能的子板本身进行改进，无需考虑整体控制电路，该集成装置能够适应各种不同的主设备以及不同的功能需求，解决了变电站不同主接线形式下逻辑和驱动功能需求各异的问题，并且便于运维管理，同时解决了汇控柜功能扩展难的问题。

进一步地，所述一次主设备位置分合闸信号包括断路器分合闸位置信号、隔离/接地开关分合闸位置信号。

进一步地，所述一次主设备状态信号和告警信号包括断路器机构已储能信号、合闸簧未储能信号、断路器弹簧储能超时信号、非断路器气室补气报警信号、断路器合闸簧储能信号、断路器低气压闭锁信号和断路器气室补气报警信号。

进一步地，所述一组专用子板中还包括温控子板和带电显示子板；温控子板用于测量所控制环境的温湿度，并控制和驱动温度控制负载；带电显示子板用于带电显示传感器的接入和带电状态闭锁功能的开出。

进一步地，所述显示部件还包括温湿度测量信息显示部件和带电显示部件；温湿度测量信息显示部件与温控子板连接，用于显示温控子板所控制环境的温湿度；带电显示部件与带电显示子板连接，用于显示带电显示传感器的检测信号。

进一步地，所述显示面板还安装有控制部件，所述控制部件包括断路器远/近控选择开关、隔离/接地开关远/近控选择开关、断路器分合闸控制开关和隔离/接地开关分合闸控制开关；断路器远/近控选择开关、隔离/接地开关远/近控选择开关分别与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板连接，用于选择断路器和隔离/接地开关的远控或近控模式；断路器分合闸控制开关、隔离/接地开关分合闸控制开关分别与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板连接，用于连接断路器分合闸控制子板和隔离/接地开关分合闸控制子板，进行断路器和隔离/接地开关近控模式下的分合闸操作。

进一步地，所述显示部件为指示灯和/或显示屏。

进一步地，所述显示面板还包括显示部件自检开关，所述显示部件自检开关连接有显示部件与显示部件自检回路，用于检测显示面板显示部件是否损坏。

进一步地，为保证扩展或更改功能的便利性，主板与专用子板、主板与显示面板之间均为接插连接。

进一步地，子板为PCB板。

附图说明

图1为本实用新型汇控柜模块化集成装置实施例中汇控柜模块化集成装置的连接架构图；

图2为本实用新型汇控柜模块化集成装置实施例中的装置整体架构示意图；

图3为本实用新型汇控柜模块化集成装置实施例中的显示面板示意图；

图4为本实用新型汇控柜模块化集成装置实施例中断路器分合闸控制子板内部的断路器分合闸控制回路示意图；

图5为本实用新型汇控柜模块化集成装置实施例中隔离/接地开关分合闸控制子板内部的隔离/接地开关刀闸分合闸控制回路示意图；

图6为本实用新型汇控柜模块化集成装置实施例中分合闸位置信号接入子板与显示面板的各个指示灯连接的电路示意图；

图7为本实用新型汇控柜模块化集成装置实施例中告警信号接入子板与显示面板的各个指示灯连接的电路示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

汇控柜模块化集成装置实施例

本汇控柜模块化集成装置实施例提供了一种汇控柜模块化集成装置的方案，以高压开关作为一次主设备为例，该汇控柜模块化集成装置在一次主设备中的连接架构如图1所示(对应图1中的集成控制装置)。装置具体结构参照图2，包括主板、一组专用子板和显示面板，其中各专用子板通过主板与显示面板连接，为保证扩展或更改功能的便利性，主板与各专用子板、主板与显示面板之间均为接插连接，具体可以通过插接件进行连接。由于主板仅具备承接和传输功能，不会改变各专用子板与显示面板之间交互的信息，因此本实施例中所提到的专用子板与显示面板的连接关系均默认是通过主板实现的，下文不再重复强调。

显示面板上安装有显示部件，这些显示部件通过主板与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板、分合闸位置信号接入子板和告警信号接入子板连接，用于展示显示信号；显示信号主要包括一次主设备分合闸位置信号和一次主设备状态信号。显示部件通常采用指示灯，也可以根据需要采用显示屏，如涉及到数据显示时，可以通过显示屏显示数字；相应地，显示面板上还可以设置显示部件自检开关，显示部件自检开关连接有显示部件与显示部件自检回路，用于检测显示面板显示部件是否损坏。

其中，一次主设备位置分合闸信号包括断路器分合闸位置信号、隔离/接地开关分合闸位置信号；一次主设备位置分合闸信号主要包括断路器分合闸位置信号、隔离/接地开关分合闸位置信号，一次主设备状态信号和告警信号包括断路器机构已储能信号、合闸簧未储能信号、断路器弹簧储能超时信号、非断路器气室补气报警信号、断路器合闸簧储能信号、断路器低气压闭锁信号和断路器气室补气报警信号。

一组专用子板中包括断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板、分合闸位置信号接入子板和告警信号接入子板；通常情况下，子板为PCB板，在其他实施例中，也可以根据实际需求，采用其他类型的电路板作为子板。

在其他实施例中，一组专用子板中还包括温控子板和带电显示子板，其中温控子板用于测量所控制环境的温湿度，并控制和驱动温度控制负载，带电显示子板用于带电显示传感器的接入和带电状态闭锁功能的开出；显示部件还包括温湿度测量信息显示部件和带电显示部件；其中温湿度测量信息显示部件与温控子板连接，能够显示温控子板所控制环境的温湿度；带电显示部件与带电显示子板连接，能够显示A、B、C三相母线有电无电、装置处于连接电源状态或者故障状态等情况；如图3中所示，由于温湿度测量信息通常是通过数值表示的，因此温湿度测量信息显示部件采用显示屏，而带电显示部件则通常采用指示灯。

显示面板还安装有控制部件，这些控制部件包括断路器远/近控选择开关、隔离/接地开关远/近控选择开关、断路器分合闸控制开关和隔离/接地开关分合闸控制开关；断路器远/近控选择开关、隔离/接地开关远/近控选择开关分别与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板连接，用于选择断路器和隔离/接地开关的远控或近控模式；断路器分合闸控制开关、隔离/接地开关分合闸控制开关分别与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板连接，用于连接断路器分合闸控制子板和隔离/接地开关分合闸控制子板，进行断路器和隔离/接地开关近控模式下的分合闸操作。控制部件还能够包括带电自检和无电自检开关，分别用于在带电状态下和无电状态下对该模块化集成装置的各部件或电路进行故障检测。

图3为显示面板的示意图，其示出了各个显示部件对应的指示灯、显示屏以及各个控制部件，其中，温湿度测量信息显示部件采用显示屏，其他显示部件采用指示灯，各个控制部件则采用的是开关按钮。

下面对各个专用功能子板进行具体分析，参照图4，断路器分合闸控制子板集成了断路器分合闸控制回路，并引出接线端子与高压开关断路器控制回路中的其他断路器控制装置(如过程层的控制装置、断路器机构箱内控制元件)通过电缆连接，具体可以直接与断路器控制装置中的分合闸动作控制机构连接，从而实现对高压开关断路器的分合闸控制。因此，一次主设备状态信号中的断路器机构已储能信号即从此处获取，当图4中电路左下角的开关QF1闭合，则视为断路器机构已储能，因此将开关QF1处于闭合状态对应的信号作为断路器机构已储能信号接入显示面板的显示面板。图4中断路器分合闸控制子板还包括有与显示面板上的断路器远/近控选择开关对应连接的端子，从而根据显示面板处开关的相应信号选择远控或近控分合闸控制方式；相应地，断路器分合闸控制子板还包括有与显示面板上的断路器分合闸控制开关对应连接的分闸控制和合闸控制端子，当选择近控方式时，即可通过显示面板上的断路器分合闸控制开关实现相应的断路器近控功能。断路器控制的联闭锁信号，包括断路器机构未储能闭锁信号和SF₆低气压闭锁信号，也通过断路器分合闸控制子板上的接线端子，将信号接入到断路器分合闸控制回路中，实现对应的联带电状态闭锁功能。

参照图5，隔离/接地开关分合闸控制子板集成了隔离/接地开关分合闸控制回路，且与断路器分合闸控制子板独立设计，并引出接线端子与高压开关隔离/接地开关刀闸控制回路中的其他隔离/接地开关控制装置通过电缆连接，从而实现对高压开关隔离/接地开关的分合闸控制(图5中仅示出了图3的显示面板上QS1/QE1开关对应的控制电路，QS2、QE2、QE3以及QF开关对应的控制电路与图5中控制电路的控制原理相同，结构相似)。图5中隔离/接地开关分合闸控制子板还包括有与显示面板上的隔离/接地开关远/近控选择开关对应连接的端子，从而根据显示面板处开关的相应信号选择远控或近控分合闸控制方式；相应地，隔离/接地开关分合闸控制子板还包括有与显示面板上的隔离/接地开关分合闸控制开关对应连接的分闸控制和合闸控制端子，当选择近控方式时，即可通过显示面板上的隔离/接地开关分合闸控制开关实现相应的断路器近控功能。并且，图5中隔离/接地开关分合闸控制子板还包括了电机控制电路和相应端子；电机控制电路用于连接电源与多个电机设备，组成整体回路同时为各电机供电；图5中左半部分电路仅示出了其中两个设备之间的电机控制电路部分，其余部分未示出；该电机控制电路仅用于电源与电机和/或电机与电机之间的连接，不与该一次主设备的其他回路连接。

图6为分合闸位置信号接入子板与显示面板的各个指示灯连接后的电路示意图，其中各个显示部件为指示灯，安装在显示面板上，其余电路包含在告警信号接入子板内；分合闸位置信号接入子板的电路包括有与显示面板上的断路器分合闸位置指示灯以及隔离/接地开关分合闸位置指示灯对应连接的各个端子，这些端子又与对应的断路器或隔离/接地开关相连接，从而将断路器分合闸位置以及隔离/接地开关分合闸位置信号接入显示面板。

参照图3，显示面板还包括有控制部件，如断路器远/近控选择开关、隔离/接地开关远/近控选择开关、断路器分合闸控制开关和隔离/接地开关分合闸控制开关，其中远/近控选择开关又包含了远控分合闸和近控分合闸的情况，则断路器远/近控选择开关、隔离/接地开关远/近控选择开关分别与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板连接，用于选择断路器和隔离/接地开关的远控或近控模式；断路器分合闸控制开关、隔离/接地开关分合闸控制开关分别与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板连接，用于连接断路器分合闸控制子板和隔离/接地开关分合闸控制子板，进行断路器和隔离/接地开关近控模式下的分合闸操作。

根据图6可以看出，除上述端子外，分合闸位置信号接入子板还包括有数个空闲端子，这些空闲端子可以用于实现分合闸位置信号接入子板的功能扩展，在其他实施例中，将分合闸位置信号接入子板应用到另一种具备不同的显示功能的显示面板处时，可以适应性地选择所需的信号与空闲端子连接，再将该空闲端子与显示面板的相应显示部件连接，最终通过显示部件显示，由于本实施例仅给出了其中一种显示面板的示意图(图3所示)与其中一种分合闸位置信号接入子板的示意图(如图6所示)，因此图3中显示面板上指示灯的标号与图7中的分合闸位置信号的标号并不一致，仅通过功能体现大致的连接关系。

图7为告警信号接入子板与显示面板的各个指示灯连接后的电路示意图，其中自检开关(即自检按钮)所在的支路以及各个指示灯安装在显示面板处，其余电路包含在告警信号接入子板内；根据图7，自检开关(即自检按钮)所在的支路以及各个指示灯构成指示灯自检回路，test继电器可以为多个继电器的并接，自检按钮按下后自检回路导通，正常情况下指示灯全部亮起，若存在没有亮起的指示灯，则说明该指示灯出现故障。

图7中的告警信号接入子板的电路包括有与显示面板上的合闸簧未储能信号、断路器弹簧储能超时信号、非断路器气室补气报警信号、断路器合闸簧储能信号、断路器低气压闭锁信号和断路器气室补气报警信号指示灯对应连接的各个端子，这些端子又根据显示面板的显示需求，与一次主设备的相应传感装置或告警装置进行连接，将合闸簧未储能信号、断路器弹簧储能超时信号、非断路器气室补气报警信号(GP2-GP8补气报警信号)、断路器合闸簧储能信号、断路器低气压闭锁信号和断路器气室补气报警信号与显示面板上的对应显示部件相连接。

根据图7可以看出，除上述端子外，告警信号接入子板还包括有数个空闲端子，这些空闲端子可以用于实现告警信号接入子板的功能扩展，在其他实施例中，将告警信号接入子板应用到另一种具备不同的显示功能的显示面板处时，可以适应性地选择所需的信号与空闲端子连接，再将该空闲端子与显示面板的相应显示部件连接，最终通过显示部件显示，如需要显示的一次主设备状态信号还包括断路器电机、VTA空开、辅助回路、加热回路、刀闸机构控制回路、刀闸机构电机回路断电的情况下，则将告警信号接入子板的空闲端子或非必要信号对应的端子与相应装置连接，获取断电信息并接入到显示面板的显示部件。

本实施例中，如图7下半部分电路所示，告警信号接入子板与一次主设备的相应传感装置或告警装置进行连接的各个端子也可以同时连接至一次主设备之外的遥信回路，根据需求将不同的一次主设备相应传感装置或告警装置的相关信息传输至其他设备或回路；各个端子连接至遥信回路并传输相关信息的过程与这些端子连接至显示面板上的对应显示部件并显示相关信号的过程相互独立，互不干扰，使得告警信号接入子板能够通过自由选择各端子的连接对象，将所需的信号传输至需求的位置，因此该告警信号接入子板能够灵活适应不同的工况环境和具体需求。

本实用新型将不同的专用性功能集成为不同的子板，因此能够根据控制功能需求，针对性地选择对应所需功能的子板与主板连接，或者根据相应的需求，对特定功能的子板本身进行改进，无需考虑整体控制电路，解决了变电站不同主接线形式下逻辑和驱动功能需求各异的问题，并且便于运维管理，同时解决了汇控柜功能扩展难的问题。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细地说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汇控柜模块化集成装置，其特征在于，包括主板、显示面板和一组专用子板，其中专用子板与主板连接，主板与显示面板连接；

主板将专用子板与显示面板连接，用于传输相应的显示信号；

所述一组专用子板为一组专用功能子板，包括断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板、分合闸位置信号接入子板和告警信号接入子板；

显示面板上安装有显示部件，所述显示部件通过主板与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板、分合闸位置信号接入子板和告警信号接入子板连接，用于展示显示信号，所述显示信号包括一次主设备分合闸位置信号和一次主设备状态信号；

断路器分合闸控制子板与一次主设备的断路器的分合闸动作机构连接，用于控制一次主设备的断路器分合闸；隔离/接地开关分合闸控制子板与一次主设备的隔离/接地开关的分合闸动作机构连接，用于控制一次主设备的隔离/接地开关分合闸；分合闸位置信号接入子板与一次设备分合闸位置信号传感装置连接，用于获取一次主设备分合闸位置信号；告警信号接入子板与一次设备告警信号传感装置连接，用于获取一次主设备状态信号和告警信号。

2.根据权利要求1所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，所述一次主设备位置分合闸信号包括断路器分合闸位置信号、隔离/接地开关分合闸位置信号。

3.根据权利要求1所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，所述一次主设备状态信号和告警信号包括断路器机构已储能信号、合闸簧未储能信号、断路器弹簧储能超时信号、非断路器气室补气报警信号、断路器合闸簧储能信号、断路器低气压闭锁信号和断路器气室补气报警信号。

4.根据权利要求1所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，所述一组专用子板中还包括温控子板和带电显示子板；温控子板用于测量所控制环境的温湿度，并控制和驱动温度控制负载；带电显示子板用于带电显示传感器的接入和带电状态闭锁功能的开出。

5.根据权利要求4所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，所述显示部件还包括温湿度测量信息显示部件和带电显示部件；温湿度测量信息显示部件与温控子板连接，用于显示温控子板所控制环境的温湿度；带电显示部件与带电显示子板连接，用于显示带电显示传感器的检测信号。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，所述显示面板还安装有控制部件，所述控制部件包括断路器远/近控选择开关、隔离/接地开关远/近控选择开关、断路器分合闸控制开关和隔离/接地开关分合闸控制开关；断路器远/近控选择开关、隔离/接地开关远/近控选择开关分别与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板连接，用于选择断路器和隔离/接地开关的远控或近控模式；断路器分合闸控制开关、隔离/接地开关分合闸控制开关分别与断路器分合闸控制子板、隔离/接地开关分合闸控制子板连接，用于连接断路器分合闸控制子板和隔离/接地开关分合闸控制子板，进行断路器和隔离/接地开关近控模式下的分合闸操作。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，所述显示部件为指示灯和/或显示屏。

8.根据权利要求7所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，所述显示面板还包括显示部件自检开关，所述显示部件自检开关连接有显示部件与显示部件自检回路，用于检测显示面板显示部件是否损坏。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，主板与专用子板、主板与显示面板之间均为接插连接。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的汇控柜模块化集成装置，其特征在于，子板为PCB板。