CN2488213Y - 变电所主变压器缺相运行保护装置 - Google Patents

Abstract

一种变电所主变压器缺相运行保护装置,顺次包括光信号发射电路;发送光纤及其探头;用作反射上述光信号的反光镜;接收光纤探头及光纤;用于使隔离开关分闸的光电继电器;该反光镜设置在暗箱中,连接在由跌落式熔断器动作而运动的连杆式摆动机构上;发射和接收光纤探头伸入暗箱中,设置在正对反光镜的摆动终止位置上。熔断器一旦跌落,隔离开关即行分闸,具有主变缺相运行保护功能。

Description

变电所主变压器缺相运行保护装置

本实用新型涉及变电所主变压器缺相运行保护装置，也可以说是应用于主变压器缺相保护的光传感器领域。

目前，在电力系统电网的建设中，一方面对电网供电质量要求越来越高，另一方面，无人值班变电所的发展是主要方向和趋势。因而对变电所主变压器缺相运行保护日趋重要，它对提高用电质量，对主变的使用寿命以及运行环境有着至关重要的作用。现今对主变配套设备的设计选择主要有两种，其一是采用真空断路器，它的主要缺点是成本造价高，不利于现在大范围的电网建设，其二是采用高压负荷隔离开关和限流熔断器与主变配合。如35KV主变压器保护采用熔断器(户外主要是高压跌落式熔断器)和负荷开关配合保护结构简单、节约投资，保护特性比断路器效果更好，可靠性更高。但是，绝大多数情况下，熔断器是单相熔断，所以为了防止熔断器单相熔断后主变压器非全相运行，必须及时由隔离开关配合分闸动作，完成三相电路迅速断开，即实现对主变的缺相运行保护。其次，考虑户外电器设备所处的环境因素，存在着高电压、大电流、强电场、强磁场以及自然力侵蚀的不良影响，而高压负荷隔离开关的控制过程是一个从高压到低压的过程，即从高压端的熔断器取出信号，送到低压端的隔离开关控制电路，以控制隔离开关，如采用有线导线或无线装置以及使用有源装置来产生和发出信号都是不大可能的，其原因是强电场和强磁场的干扰，以及强电场对绝缘的苛刻要求。

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题而提供一种变电所主变压器缺相运行保护装置，在信号传输方式适应强电场环境的前提下，一旦跌落式熔断器发生单相熔断，高压负荷隔离开关立刻自动分闸，实现对主变压器的缺相运行保护。

本实用新型的目的通过以下技术方案加以实现：一种变电所主变压器缺相运行保护装置，包括用于使高压负荷隔离开关分闸的光电继电器，其特征在于，还包括光信号发射电路；用于传输上述发射电路光信号的发送光纤，将上述光信号输出的发送光纤探头；用于反射上述发送光纤探头所输出光信号的反光镜；用于接收反光镜的反射光信号的接收光纤探头；用作传输上述反射光信号、并将其输入所述光电继电器的接收光纤；上述反光镜设置在暗箱中，并连接在其连杆外端用于与熔断器跌落时产生位移的机构相连接的连杆式摆动机构上；上述发送、接收光纤探头伸入暗箱中，设置在正对反光镜的摆动终止位置上。

从上述技术方案可以看出，当跌落式熔断器熔断后，熔断器跌落时产生位移的机构，如下支架上的弹簧翻板机构的扭力弹簧片动作，从而带动与之连接的连杆式摆动机构，继而带动反光镜摆动，脱离其初始位置，最终达到其摆动终止位置上，即反光镜正对光纤探头的位置上，反光镜将发送光纤探头发出的光信号(由光信号发射电路产生，经发送光纤传输，从发送光纤探头输出)反射，再由接收光纤探头接收，经接收光纤传输，最后送到光电继电器，使高压负荷隔离开关分闸，从而实现对主变压器的缺相运行保护。与现有技术相比，本新型具有如下优点和特点：1、巧妙利用跌落式熔断器熔断后，其扭力弹簧片的机械复位力，最终使暗箱中的反光镜发生位移，反射送出使隔离开关分闸的光信号，适用于无人值班变电所；2、利用光纤突出的抗干扰特性和良好的绝缘性能，采用光纤进行信号采集和传输，是适应户外高电压强电场环境的最佳选择。3、装置结构简单，适应户外设备要求(整个装置实际上是设置在暗箱之中)且可靠性较高。

下面结合附图对本实用新型加以详细说明。

图1是本实用新型机械部分一个实施例的剖面图；

图2图3分别是图1的俯视图(剖面)和右视图(略去图1的中隔板)；

图4是本实用新型机械部分另一个实施例的剖面图；

图5是本实用新型的使用安装示意图；

图6是本新型电子部分的电路框图；

图7是图6所示光信号发射电路一个实施例的电原理图。

图1图2示出，本新型的连杆式摆动机构构成如下：轴6可转动地架设在暗箱4上，反光镜2固联在轴6上；竖条7固联在轴6伸出暗箱的外端上；轴3与竖条7相铰接；连杆1一端与轴3外端相固联。参见图3，当连杆1受外力F作用时，向左发生位移，固联在轴6上的反光镜2随之发生摆动，最后从初始位置到达其摆动终止位置上，即正对光纤探头的位置上(光纤探头5为发送光纤探头和接收光纤探头的组合体，它伸入暗箱中，设置在正对反光镜的摆动终止位置上)。图4示出另一形式的连杆式摆动机构：轴6a固联在暗箱4a上，反光镜2a与轴6a相铰接，连杆1a一端固联在反光镜2a的一端上。连杆1a受外力F位移，反光镜2a最终到达其摆动终止位置上，即正对光纤探头5a的位置上。图6中，由光信号发射电路来的光信号经发送光纤16a传输至光纤探头(图1中件5)即发送光纤探头，并将光信号输出，由反光镜(图1中件2)来的反射光信号经光纤探头(图1中件5)即接收光纤探头接收，再经接收光纤16传输，最后送至光电继电器(光电元件、开关放大器、灵敏继电器)，使高压负荷隔离开关分闸。图7示出双光源光信号发射电路I、II，它是完全相同的两个单光源光信号发射电路的加合。其中，单光源光信号发射电路I由光发射二极管LED₁₁，三极管G₁₁、G₁₂，指示用发光二极管LED₁₂，电阻R₁₀～R₁₅组成，其连接关系如下：电源正极依次串联R₁₀、R₁₁后接LED₁₁正极，LED₁₁负极接地，G₁₁基极接于R₁₀与R₁₁的结点上，G₁₁发射极串接R₁₃后接地，G₁₁集电极依次串联R₁₂、R₁₄后，接于LED₁₂正极，LED₁₂负极接于G₁₂集电极，G₁₂基极接于LED₁₁正极以及G₁₁发射极，G₁₂发射极串接R₁₅后接地，R₁₂与R₁₄的结点接电源正极。单光源光信号发射电路II与上述发射电路I完全相同。使用时，LED₁₂、LED₂₂为发射电路工作显示；LED₁₁、LED₂₁为光信号发射元件，如果其中一个发射元件损坏，可及时更换，同时不影响光信号发射的连续性，(两个发射元件同时损坏的可能性很小)，以确保连续不断地发生光信号，提高系统的可靠性。图5示出，本新型机械部分即光传感头11设置在高压跌落式熔断器9的下支架10上，其连杆1(见图3)外端与熔断器跌落时产生位移的机构，如弹簧翻板机构的扭力弹簧片相连接。当熔断器熔断跌落时，扭力弹簧片复位力对连杆作用产生向外拉力。光纤13(包括图6示出的发送光纤16a和接收光纤16)，架设在支撑瓷瓶12上，连接在光传感头11和信号处理器14(包括光信号发射电路和光电继电器以及隔离开关控制机构)之间，熔断器和高压负荷隔离开关15二者由母线8连接。

Claims (5)

1、一种变电所主变压器缺相运行保护装置，包括用于使高压负荷隔离开关分闸的光电继电器，其特征在于，还包括光信号发射电路；用于传输上述发射电路光信号的发送光纤(16a)，将上述光信号输出的发送光纤探头；用于反射上述发送光纤探头所输出光信号的反光镜(2)；用于接收反光镜(2)的反射光信号的接收光纤探头；用作传输上述反射光信号、并将其输入所述光电继电器的接收光纤(16)；上述反光镜(2)设置在暗箱(4)中，并连接在其连杆外端用于与熔断器跌落时产生位移的机构相连接的连杆式摆动机构上；上述发送、接收光纤探头伸入暗箱中，设置在正对反光镜(2)的摆动终止位置上。

2、根据权利要求1所述的变电所主变压器缺相运行保护装置，其特征在于，所述连杆式摆动机构构成如下：轴(6)可转动地架设在暗箱(4)上，轴(6)上固联反光镜(2)；竖条(7)固联在轴(6)伸出暗箱(4)的外端上；轴(3)与竖条(7)相铰接；连杆(1)一端与轴(3)外端相固联。

3、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述连杆式摆动机构构成如下：轴(6a)固联在暗箱(4a)上，反光镜(2a)与轴(6a)相铰接，连杆(1a)一端固联在反光镜(2a)一端上。

4、根据权利要求1或2或3所述的保护装置，其特征在于，所述光信号发射电路为单光源光信号发射电路(I)，由光发射二极管LED₁₁，三极管G₁₁、G₁₂，指示用发光二极管LED₁₂，电阻R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅组成，其连接关系如下：电源正极依次串联R₁₀、R₁₁后接LED₁₁正极，LED₁₁负极接地，G₁₁基极接于R₁₀与R₁₁的结点上，G₁₁发射极串接R₁₃后接地，G₁₁集电极依次串联R₁₂、R₁₄后，接于LED₁₂正极，LED₁₂负极接于G₁₂集电极，G₁₂基极接于LED₁₁正极以及G₁₁发射极，G₁₂发射极串接R₁₅后接地，R₁₂与R₁₄的结点接电源正极。

5、根据权利要求4所述的保护装置，其特征在于，所述光信号发射电路为双光源光信号发射电路，它由两个完全相同的所述单光源光信号发射电路(I)所组成。

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