[實用新型]一種10kV真空斷路器備用合閘線圈自動投入裝置

有效

• 申請號: 201420513449.3
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN204190481U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 王沖;韓蓬;陳寧;王傳勇;魯統賀;古守雨;閆旭;王瀚正;漸偉
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司棗莊供電公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種用于保護斷路器操作機構的測量控制系統，具體是一種10kV真空斷路器操作機構中備用合閘線圈自動投入的控制裝置。

背景技術

隨著經濟社會的發展，對電力系統的用電需求量也在不斷升高，對電力系統安全可靠運行的要求也就越來越高。電力系統中10kV真空開關有著極為廣泛的應用，因此10kV真空開關的可靠運行電網中起著至關重要的作用。

10kV真空斷路器由斷路器本體、操動機構、電源三部分組成。10kV真空斷路器本體的可靠性已經達到相當高的水平，它的平均無故障時間已可達數十年。然而在實際運行中，10kV真空斷路器的可靠性卻并不樂觀，遠遠低于其本體已達到的可靠性水平。統計資料表明：10kV真空斷路器故障中有70％～90％以上為操動機構的故障。

調查發現，操動機構故障中絕大多數都是合閘線圈燒毀，此類故障造成的非計劃停電直接影響供電可靠性，而且增加檢修工作量。

合閘線圈是由一個空心多匝線圈，線圈帶電后產生的磁場會使得中間的連桿動作，從而打開閉鎖儲能彈簧的銷子，儲能彈簧釋放能量斷路器合閘，此時線圈回路中的常閉輔助觸點斷開使得線圈失電，線圈失電后連桿上的復位彈簧會使得連桿復位。

但是如果連桿從線圈獲得的能量不夠、機構卡澀或者線圈絕緣損壞等都都會導致線圈長時間通電工作于短路狀態進而燒毀線圈。同時，實際使用中仍存在因為誤操作、短時間內多次分合等人為原因損毀線圈。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠提高合閘線圈使用壽命，改善合閘線圈工作環境，實現10kV真空斷路器備用合閘線圈自動投入裝置。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種10kV真空斷路器備用合閘線圈自動投入裝置，包括備用線圈自動投入回路、原合閘回路、控制電源與測控裝置，控制電源包括控制電源負端與控制電源正端，備用線圈自動投入回路是在原合閘回路的基礎上在原合閘線圈與控制電源負端之間串聯控制繼電器A；并在常閉輔助觸點QF與控制電源負端之間并聯一個串聯回路；該串聯回路包括備用合閘線圈與控制繼電器B，不改變原合閘回路；

測控裝置包括霍爾傳感器、調理模塊、AD轉換模塊、DSP芯片；霍爾傳感器實現對原合閘線圈和備用合閘線圈兩端的電壓、電流信號進行采集并按照一定的變比轉換為二次電流值；調理模塊對二次電流值再次轉換為電壓值并放大處理成為值域在AD轉換模塊輸入范圍內的值，AD轉換模塊將輸入模擬值轉換為數字信號，DSP芯片對AD轉換模塊輸出的數字信號進行采集并計算分析；輸出控制繼電器A、控制繼電器B的控制信號，最終實現備用線圈自動投入功能。

作為本實用新型進一步的方案：控制繼電器A、控制繼電器B選用SSR固態繼電器，型號為GJ-5FA-L。

作為本實用新型進一步的方案：霍爾傳感器包括HNV025A霍爾電壓傳感器與HNC03SY霍爾電流傳感器。

作為本實用新型進一步的方案：AD轉換模塊采用AD7656轉換芯片。

作為本實用新型進一步的方案：DSP芯片采用TMS320F2812芯片。

作為本實用新型進一步的方案：光耦隔離模塊采用HCPL4504光電耦合器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型采用TMS320F2812芯片作為核心處理器，實現強大的數據實時處理能力，采用更精確更快速的A/D采樣芯片AD7656轉換芯片，可以對合閘線圈工作電壓和合閘時的電流變化情況主進行實時采集和分析處理。

(2)本實用新型采用線性度高、轉換速度快的霍爾傳感器，二次輸出為電流信號提高了裝置的抗干擾性能。

(3)本實用新型在原合閘線圈基礎上并聯備用合閘線圈，在原合閘線圈燒毀后可以實現備用合閘線圈的自動切換功能，提高供電可靠性。

(4)本實用新型對原合閘脫扣器進行改造，增加合閘脫扣器的長度以保證備用合閘線圈的備用合閘撞桿能夠撞擊到合閘脫扣觸發板延長部分，有效滿足了備用合閘線圈完成合閘的功能。

(5)控制算法采用電壓。電壓值與電流值聯合控制的結構，有效滿足了原合閘線圈故障狀態下備用合閘線圈自動投入的需要，高速數據采集頻率為數據進一步分析處理提供了可能。

附圖說明

圖1為一種10kV真空斷路器備用合閘線圈自動投入裝置框圖；

圖2為測控裝置原理圖；

圖3為備用線圈自動投入回路接線圖；

圖4為新型合閘觸發器透視圖；

圖5為備用線圈安裝示意圖；