專利名稱：帶有saw傳感器的發(fā)電機斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于中斷在電氣發(fā)電機與電網(wǎng)變壓器(Netztransformator)之間的電流的相的發(fā)電機斷路器單元(Generatorunterbrechereinheit)和帶有這樣的發(fā)電機斷路器單元的發(fā)電站系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)電機斷路器是發(fā)電站的技術(shù)上的裝備的一部分。在發(fā)電廠中，發(fā)電機斷路器通常布置在產(chǎn)生電力的發(fā)電機與建立與電網(wǎng)的連接的變壓器之間。發(fā)電機斷路器通常實施成在功能故障的情況中盡可能快速地中斷在發(fā)電機與變壓器之間的電連接。這意味著，在連續(xù)的運行期間，變壓器斷路器的組件例如可位于30kV的電位上，其中電流為大約50kA左 右。由于高的電流，通過該組件的電阻可產(chǎn)生顯著的熱量。導體的電阻和斷路器的滑動觸頭(Gleitkontakt)的電阻可為總電阻作貢獻。盡管是幾微歐姆的較低的電阻，這可導致電損耗，其可在發(fā)電機斷路器中產(chǎn)生幾kW的熱。該損耗熱量導致在發(fā)電機斷路器中的溫度升高，其應(yīng)被監(jiān)測和控制。由此，可通過在發(fā)電機斷路器的冷卻部和導體中的名義電流確定發(fā)電機斷路器的運行溫度。發(fā)電機斷路器的導體的冷卻可以是必要的，由此不達到敏感的系統(tǒng)組件的臨界溫度，諸如斷路器腔或SF6斷路器的滅弧腔的絕緣的組件。由此，總地來說，用于發(fā)電機斷路器的溫度測量系統(tǒng)應(yīng)獲取位于電位上的導體的溫度并且將在溫度傳感器中所產(chǎn)生的信號傳輸至在地電位上的控制箱中的監(jiān)控單元處。為了測量或監(jiān)控位于高電壓上的電氣組件中的溫度，可應(yīng)用經(jīng)由光纖連接與監(jiān)控單元相連接的溫度傳感器。然而，帶有這樣的連接的溫度測量系統(tǒng)可能是昂貴的并且難以安裝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于發(fā)電機斷路器的成本有利的且可簡單安裝的溫度測量系統(tǒng)。該目的通過獨立權(quán)利要求的對象來實現(xiàn)。本發(fā)明的另外的實施形式從從屬權(quán)利要求和接下來的說明中得出。本發(fā)明的一個方面涉及一種用于中斷在電氣發(fā)電機與電網(wǎng)變壓器之間的電流的相的發(fā)電機斷路器單元。應(yīng)理解的是，發(fā)電機斷路器單元可以是一裝置，其包括填充滅弧氣體的滅弧腔并且其實施成在存在大于1000V的中壓或高壓時中斷帶有幾百安培的電流強度的電流。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，發(fā)電機斷路器單元包括用于將發(fā)電機斷路器單元與電氣發(fā)電機相連接的發(fā)電機側(cè)的輸入線路(Zuleitung)和用于將發(fā)電機斷路器單元與電網(wǎng)變壓器相連接的變壓器側(cè)的輸出線路(Ableitung)。輸入線路通常是管形的金屬導體，其實施成以小的損失傳導上述電流。
根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，發(fā)電機斷路器單元包括滅弧腔，其包括可彼此相對運動的電氣觸頭，該觸頭與發(fā)電機側(cè)的輸入線路和變壓器側(cè)的輸出線路相連接并且其實施成建立和斷開在發(fā)電機側(cè)的輸入線路與變壓器側(cè)的輸入線路之間的電連接。滅弧腔可包括氣密的罩殼，其例如包含用于消滅在接通時產(chǎn)生的電弧的SF6 O滅弧腔的罩殼通常包括兩個滅弧腔半部，其相應(yīng)由金屬導體構(gòu)成并且其通過電氣絕緣環(huán)機械地相互連接。這兩個半部電氣地與兩個輸入線路相連接。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，發(fā)電機斷路器單元包括測量系統(tǒng)，其包括至少一個傳感器，該傳感器安裝在發(fā)電機斷路器單元的導體區(qū)段處，其中，導體區(qū)段在發(fā)電機斷路器單元的閉合的狀態(tài)中位于該相的電勢上。該傳感器實施成借助于聲學的表面波來獲取物理參數(shù)。換言之，傳感器可以是所謂的SAW傳感器(“表面聲波”傳感器)或包括被動式SAW芯片。此外，測量系統(tǒng)包括接收天線，其與發(fā)電機斷路器單元的組件相連接，該組件位于地電位上并且其實施成接收來自傳感器的物理參數(shù)。例如，接收天線安裝在罩殼處，其包圍輸入線路和滅弧腔?！?br> 尤其地，導體區(qū)段可以是輸入線路、輸出線路的區(qū)段或滅弧腔的區(qū)段，如上面所提及的半部。由此,傳感器位于該相的高電位上。因為在傳感器與接收天線之間的信號交換經(jīng)由電磁信號實現(xiàn)，傳感器與接收天線在電流上斷開，這可使接收天線的操控明顯容易。由此，該測量系統(tǒng)可以是無線的。此外，傳感器可以是被動式傳感器，其不需要自身的電流供應(yīng)，因為其從由接收天線發(fā)射的信號中提取所需的能量。這也可使測量系統(tǒng)的維護和安裝容易。SAW傳感器通常包括天線、轉(zhuǎn)換器和基質(zhì)，諸如壓電的材料。為了測量物理參數(shù)，傳感器在該情況中利用其天線接收接收天線的電磁信號。轉(zhuǎn)換器將電磁信號轉(zhuǎn)化成聲學的表面波，該信號根據(jù)物理參數(shù)(諸如壓力和溫度)不一樣快地通過基質(zhì)并且在基質(zhì)中被反射回轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器接下來將被反射的聲波轉(zhuǎn)換回電磁信號，其由傳感器的天線發(fā)射并且由接收天線接收。接收天線(其可經(jīng)由電線聯(lián)接到查詢電子裝置處)的電磁信號或查詢信號(通常無線電頻率脈沖或一定帶寬的電信號)例如在傳感器中產(chǎn)生取決于溫度和/或壓力的諧振頻率。該特征性的諧振頻率由傳感器的天線發(fā)出并且由接收天線接收。由此，測量系統(tǒng)可提供對在電勢上的溫度和壓力測量的成本有利的解決方案并且使傳感器的長的使用壽命成為可能。此外，可取消以電池的形式的用于傳感器的電流供應(yīng)或者帶有光纖的更昂貴的解決方案。測量系統(tǒng)的所有部件可利用成本有利的組件來轉(zhuǎn)化。對于傳感器不必提供電子組件和電池，這可提高傳感器的使用壽命和服務(wù)間隔的期間。由此，該傳感器與其它傳感器相比可相對小地來設(shè)計。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，傳感器為溫度傳感器且物理參數(shù)是溫度。聲學的表面波溫度傳感器的應(yīng)用可使在發(fā)電機斷路器單元中以電勢加載的部位處被動的溫度測量成為可能。SAW傳感器可安裝在測試對象的表面區(qū)域處或者插入在為此額外設(shè)置的固定部位處。由此，SAW傳感器可處于與測試對象良好的熱接觸中。在該情況中，待檢測的熱源可以是測試對象在高電位上的金屬的導體區(qū)段。
根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，溫度傳感器安裝在導體區(qū)段的表面區(qū)域處、尤其在滅弧腔處。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，導體區(qū)段具有固定部位或固定件，例如凹處、平的部位、中間元件和/或被加工的部位，其實施成容納傳感器。以該方式，例如可提高在導體區(qū)段與傳感器之間的熱接觸。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，導體區(qū)段具有開口，傳感器經(jīng)由其來安裝。以該方式，傳感器可與介質(zhì)直接接觸，該介質(zhì)布置在導體區(qū)段之后。例如，傳感器可布置在滅弧腔中的法蘭孔上，以便由此測量在滅弧腔的內(nèi)部中的溫度和/或壓力。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，利用傳感器來檢測滅弧腔中的組件的溫度。傳感器可被用于確定(例如滑動觸頭的)故障情況或者用于確定熱點(“hot spot”)。在滅弧腔中的電氣觸頭處受污染時，例如可產(chǎn)生不期望的局部溫度升高。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，測量系統(tǒng)包括熱管(Waermerohr)，其實施成借助于導 熱流體將熱從在滅弧腔中的電氣觸頭的周圍輸送至安裝在滅弧腔的罩殼處的傳感器處。溫度測量系統(tǒng)可包括熱管或傳熱管(“heat pipe”)和SAW溫度傳感器。該組件可實施成監(jiān)控在滅弧腔的內(nèi)部中的熱點并且在那里測量溫度。由于滅弧腔中的滑動觸頭在滅弧腔的內(nèi)部中可產(chǎn)生接觸問題，其通常通過在觸頭上的熱點來表現(xiàn)。這樣的問題通常在一時間差(其由在熱點與傳感器的安裝部位之間的溫度差和滅弧腔的罩殼的導熱能力來確定)之后才由位于罩殼上并且由此位于滅弧腔的外壁上的溫度傳感器識別出。由熱管(其作為帶有高的熱導能力的熱的短路部(Kurzschluss)起作用并且其實施成將熱從其一端傳導到其另一端)和SAW傳感器構(gòu)成的組合可明顯縮短該時間差。在此，熱管的一端位于熱點附近，而熱管的另一端在例如安裝在滅弧腔的表面處的SAW傳感器中。然而，傳感器其尤其溫度傳感器不必直接安裝在滅弧腔處。尤其地，當測量系統(tǒng)包括多個傳感器時，另外的安裝部位對于傳感器是可能的。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，傳感器安裝在變壓器側(cè)的輸出線路處。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，傳感器安裝在發(fā)電機側(cè)的輸入線路側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，變壓器側(cè)的輸出線路包括分離器，其實施成當沒有電流流過發(fā)電機斷路器單元時斷開通過發(fā)電機斷路器單元的電流路徑。傳感器可在分離器之前和/或分離器之后安裝在變壓器側(cè)的輸出線路處。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，傳感器是壓力傳感器且物理參數(shù)是壓力。即測量系統(tǒng)可包括在電位上的無線的壓力傳感器，其無線地連結(jié)到發(fā)電機斷路器監(jiān)控系統(tǒng)處，例如連結(jié)到發(fā)電機斷路器的滅弧腔處的壓力傳感器。例如，壓力傳感器可這樣經(jīng)由在滅弧腔的壁中的開口伸入滅弧腔的內(nèi)部中，使得其基質(zhì)可檢測在滅弧腔的內(nèi)部中的壓力，但是其天線布置在滅弧腔的金屬罩殼壁之夕卜。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，傳感器實施成檢測在滅弧腔的內(nèi)部中的壓力。對于SF6發(fā)電機斷路器的可靠運行，通常需要在放電區(qū)(Ueberschlagszone)的區(qū)域中SF6的足夠高的密度。為了該目的，對于發(fā)電機斷路器可設(shè)置有對在發(fā)電機斷路器的滅弧腔的內(nèi)部中的SF6的密度的監(jiān)控系統(tǒng)，其包括SAW壓力傳感器。密度傳感器在滅弧腔的罩殼壁中的定位可對密度測量的質(zhì)量具有較大的影響，因為在以名義電流運行期間，在滅弧腔中可產(chǎn)生顯著的溫度梯度，其導致在滅弧腔中相對大的密度差別。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式,滅弧腔包括爆破盤(Berstscheibe),其實施成平衡在滅弧腔中的過壓。在此，傳感器在爆破盤旁邊法蘭連接(anfIanschen)在滅弧腔壁中的法蘭孔處。利用壓力傳感器布置在這些點處可改善SF6的密度的測量質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，傳感器是組合傳感器，其實施成確定溫度和壓力。利用一定的SAW傳感器可利用芯片或利用基質(zhì)確定壓力和溫度。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，傳感器包括用于發(fā)射和接收信號的傳感器天線，其中，傳感器天線至少部分地由由介電的材料構(gòu)成的物體包圍。SAW傳感器可具有螺旋形地盤繞的天線或螺旋天線，其對于幾兆赫茲的頻率范圍和查詢信號的大約430兆赫茲的運行頻率是最佳的。螺旋天線可從傳感器模塊的表面中伸出。傳感器的天線可注入由介電的材料、例如環(huán)氧樹脂構(gòu)成的物體中。由此，整個物體 和不僅天線的固定點提供抵抗外力的機械阻力。由于介電的材料的介電特性，所注入的天線相對于不由介電的材料包封的天線可設(shè)計得更小。由此，傳感器可更容易地來安裝并且也可具有對機械損害的提高的抵抗能力。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，發(fā)電機斷路器單元包括斷路器罩殼，其包圍變壓器側(cè)的輸出線路、發(fā)電機側(cè)的輸入線路和滅弧腔。在此，接收天線安裝在斷路器罩殼的內(nèi)側(cè)處。以該方式，接收天線可被安裝在傳感器的視線內(nèi)，但是其中，與傳感器可維持在電流的斷開方面可靠的間距。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，接收天線實施成發(fā)射定向的電磁信號或讀取信號，其在該傳感器的方向上或在多個傳感器的方向上指向。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，測量系統(tǒng)包括多個傳感器，其實施成借助于聲學的表面波獲取物理參數(shù)。每個傳感器可經(jīng)由自身的電磁頻率帶被特別地查詢，因此對于多個傳感器可使用僅僅一個接收天線。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，測量系統(tǒng)包括讀取單元，其實施成產(chǎn)生用于一個或多個接收天線的電磁的讀取信號并且經(jīng)由接收天線接收由傳感器產(chǎn)生的電磁信號。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，測量系統(tǒng)包括至少一個壓力傳感器和至少一個溫度傳感器。例如，溫度測量可與SF6壓力測量相結(jié)合，那么從其中可確定SF6的密度。對此，對于滅弧腔可布置有溫度傳感器和壓力傳感器，例如如上面和下面所說明的那樣。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，評估單元實施成根據(jù)在發(fā)電機斷路器單元中的一部位處的溫度測量和壓力測量來確定滅弧腔氣體、也就是說SF6的密度。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，測量系統(tǒng)包括多個溫度傳感器。所分布的溫度測量例如可被用于以該方式間接確定壓力(例如從溫度梯度中)。以該方式可提早識別出例如在滅弧腔罩殼中的泄漏。根據(jù)本發(fā)明的一實施形式，評估單元實施成根據(jù)溫度測量確定例如在滅弧腔中或在斷路器罩殼中的密度分布。所分布的溫度測量也可被用于確定傳感器的老化或者用于校準密度測量。帶有多個溫度傳感器的測量系統(tǒng)可識別故障點或熱點(也就是說發(fā)電機斷路器單元的過熱的區(qū)段)。由此，溫度測量系統(tǒng)可預防性地識別和阻止由于過熱所產(chǎn)生的潛在的故障。本發(fā)明的另一方面涉及一種發(fā)電站系統(tǒng)，其包括電氣發(fā)電機、電網(wǎng)變壓器和發(fā)電機斷路器單元，由此如其在上面和下面所說明的那樣。


下面參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。其中
圖I示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一實施形式的發(fā)電站系統(tǒng)，
圖2示意性地顯示了穿過根據(jù)本發(fā)明的一實施形式的斷路器單元的縱剖面，
圖3示意性地顯示了穿過根據(jù)本發(fā)明的一實施形式的斷路器單元的橫截面，
圖4示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一實施形式的斷路器單元的三維的視圖，
圖5示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一實施形式的斷路器單元的三維的視圖，
原則上，相同的或相似的部件設(shè)有相同的附圖標記。
具體實施例方式圖I示意性地顯示了帶有斷路器單元12的發(fā)電站系統(tǒng)10，斷路器單元12包括分離器14和斷路器16，其布置在罩殼18中。分離器14和斷路器16串聯(lián)并且經(jīng)由輸入線路22與發(fā)電機20相連接而經(jīng)由輸出線路24與電網(wǎng)變壓器26相連接。分離器14實施成在斷路器16的打開的狀態(tài)中使兩個導體22、24彼此電絕緣。那么即使當斷路器16被閉合時，在該情況中也沒有電流流過導體22、24。斷路器16具有自身的罩殼28、滅弧腔28，其以SF6來填充。在滅弧腔中布置有電氣觸頭30、32，利用其可閉合和打開通過斷路器16的電流路徑。系統(tǒng)10的每個相具有自身的斷路器單元12。圖2示意性地顯示了穿過斷路器單元12的一部分的縱剖面。滅弧腔28包括兩個滅弧腔半部34、36，其經(jīng)由電絕緣體38相互連接。導電的滅弧腔半部34與輸出線路24相連接，導電的滅弧腔半部36與輸入線路22相連接。兩個半部34、36彼此電氣分離，但是也可經(jīng)由形成發(fā)電機斷路器的額定電流接觸系統(tǒng)的電氣觸頭30、32相互連接。在此，可動的額定電流觸頭30可由驅(qū)動部40推到靜止的額定電流觸頭32上。另外,滅弧腔包括燒損接觸銷(Abbrandkontaktstift) 42,其也可借助于驅(qū)動部40建立與燒損接觸套(Abbrandkontakttulpe)的電連接和由此在兩個滅弧腔半部34、36之間的電連接。由此，在運行中，兩個滅弧腔半部34、36可位于高電壓水平上。半部34、36和絕緣體36氣密地包圍空腔44，其以SF6滅弧氣體來填充。為了冷卻，滅弧腔28位于空氣流45中，其流過發(fā)電機斷路器單元12的罩殼18?，F(xiàn)在示出不同的變體用于在滅弧腔處的溫度測量，其可單獨地或相組合地來應(yīng)用。溫度傳感器46a安裝在滅弧腔28的外表面處。由此，溫度傳感器46a可測量滅弧腔28的壁48的溫度并且間接地測量在滅弧腔28的內(nèi)部中的溫度。溫度傳感器46b經(jīng)由開口 50安裝在滅弧腔28的導體區(qū)段28a的壁48中，使得測量基質(zhì)可直接與在空腔44的內(nèi)部中的SF6相接觸。傳感器46b例如可利用法蘭孔50法蘭連接在滅弧腔28處，這導致開口 50的氣密的封閉。由此，溫度傳感器46b可直接測量在滅弧腔28的內(nèi)部中的溫度。溫度傳感器46c安裝在熱管52的一端處，其穿過壁48伸到滅弧腔28的內(nèi)部中。熱管52的另一端位于“熱點”54處或其附近，其溫度應(yīng)通過傳感器46c來測量。在熱管52中可包含介質(zhì)，其將在“熱點”54處的溫度盡可能快速地傳遞至傳感器46c。以該方式，傳感器46c或至少其天線56可位于滅弧腔28的壁48之外，否則壁48可屏蔽到和來自傳感器46c的電磁信號。相同的適用于其它溫度傳感器46a和46b的天線56以及適用于壓力傳感器46d的天線56。類似于溫度傳感器46b，壓力傳感器46d經(jīng)由開口 50、例如法蘭孔安裝在滅弧腔28的導體區(qū)段28a的壁48中，使得其測量基質(zhì)直接與滅弧腔28的內(nèi)部處于連接中并且測量滅弧腔28中的壓力。對于傳感器46b和46d也可能的是，應(yīng)用組合傳感器，其可同時測量溫度和壓力。傳感器46a、46b、46c、46d是用于溫度和/或壓力測量的被動式SAW傳感器,其可經(jīng)由其天線56與一個或多個接收天線60交換電磁信號。因為罩殼18(天線60安裝在其處)接地，與傳感器46a、46b、46c、46d相比,天線60位于地電位上。圖3示意性地顯示了穿過在輸出線路24的高度上帶有測量系統(tǒng)62的發(fā)電機斷路器單元12的橫截面，測量系統(tǒng)62包括SAW傳感器46和接收天線60。電氣輸出線路24 (其實施為管形的導體且其可位于25kV的電位上)支撐在發(fā)電機斷路器單元12的罩殼18的底部上的絕緣體64上。在電氣輸出線路24的導體區(qū)段上，SAW傳感器46安裝在固定元件66上，其建立在傳感器46與輸出線路24之間的良好的熱接觸并且提供平的表面，傳感器46可被容易地安裝在其上。傳感器46包括螺旋形的天線56，其由電介質(zhì)68包圍，以便改善天線56的機械的和電磁的特性。接收天線60安裝到罩殼18的內(nèi)側(cè)處，其經(jīng)由被屏蔽的天線電纜70與評估電子裝置72相連接。該讀取和/或評估電子裝置72位于地電位上的控制箱中。在電勢上的SAW傳感器46是完全被動的傳感器，也就是說不具有自身的能量供應(yīng)。SAW傳感器46而通過評估電子裝置72的查詢信號經(jīng)由天線60被供應(yīng)以能量。在此，在SAW傳感器46與讀取電子裝置的天線60之間的間距滿足介電條件，從而當電氣輸出線路24以高壓來加載時，在天線60與傳感器46之間不可實現(xiàn)放電。圖4示意性地顯示了發(fā)電機斷路器單元12，其帶有可能的用于SAW傳感器46e、46f、46g的在導體區(qū)段22a、24a、28a上的固定部位或用于接收天線或發(fā)射天線60a、60b、60c的在罩殼18處的固定部位，其可單獨地或相組合地來應(yīng)用并且其與讀取電子裝置72相連接。在此，發(fā)射天線60a安裝在發(fā)電機斷路器單元的罩殼18的側(cè)壁處。發(fā)射天線60b、60c安裝在罩殼18的上部的區(qū)域中或在蓋壁處，其中，發(fā)射天線60c布置在變壓器側(cè)的區(qū)域中而發(fā)射天線60b布置在發(fā)電機側(cè)的區(qū)域中。傳感器46e在分離器14之前安裝在變壓器側(cè)的輸出線路24的導體區(qū)段24a處。傳感器46f在分離器14之后安裝在變壓器側(cè)的輸出線路24的導體區(qū)段24b處。傳感器46g安裝在發(fā)電機側(cè)的輸入線路22的導體區(qū)段22a處。
天線60a具有定向的發(fā)射特性曲線74。換言之，天線60a能夠產(chǎn)生定向的電磁場74,其不出在傳感器46e、46f、46g中的一個或多個的方向上。圖5示意性地顯示了發(fā)電機斷路器單元12的透視圖，在其中，滅弧腔28布置在罩殼18中，罩殼18經(jīng)由開口與未不出的輸入線路22的另一罩殼76相連接。如可從圖5中辨識出的那樣，滅弧腔28具有法蘭孔78，其相應(yīng)通過爆破盤80來封閉。在滅弧腔28中過壓的情況中，爆破盤80中的一個可破裂并且由此將過壓由此相對受控地排出到罩殼18的內(nèi)部中。被實施用于測量壓力和/或溫度的SAW傳感器46h在爆破盤80旁邊的導體區(qū)段28a(其由滅弧腔的一部分來形成)處法蘭連接到滅弧腔的壁處。通過利用已經(jīng)存在的法蘭孔78 (類似于在圖2中的開口 50)用于安裝SAW傳感器46h，備選地且以與在根據(jù)圖2的傳感器46b和46d中相似的方式可實現(xiàn)SAW傳感器46h的法蘭連接。SAW傳感器作為法蘭頭部安裝在法蘭孔78上確保，傳感器46h的探測待測量的物理參數(shù)的部分伸入滅弧腔的滅弧 氣體室中并且SAW傳感器46h的作為接收器或發(fā)射器起作用的部分位于滅弧腔之外。補充地應(yīng)指出的是，“包括”不排除其它元件或步驟而“一個”不排除多個。此外應(yīng)指出的是，參考上述實施例中的一個所說明的特征或步驟也可以與其它上面所說明的實施例的其它特征或步驟相結(jié)合地來應(yīng)用。權(quán)利要求中的附圖標記不應(yīng)視為限制。
權(quán)利要求
1.一種用于中斷在電氣發(fā)電機(20)與電網(wǎng)變壓器(26)之間的電流的相的發(fā)電機斷路器單元(12)，所述發(fā)電機斷路器單元(12)包括 用于將所述發(fā)電機斷路器單元(12)與所述電氣發(fā)電機(20)相連接的發(fā)電機側(cè)的輸入線路(22)； 用于將所述發(fā)電機斷路器單元(12)與所述電網(wǎng)變壓器(26)相連接的變壓器側(cè)的輸出線路(24)； 滅弧腔(28)，其包括可彼此相對運動的電氣觸頭(30，32)，所述觸頭(30，32)與所述發(fā)電機側(cè)的輸入線路(22)和所述變壓器側(cè)的輸出線路(24)相連接并且其實施成建立和斷開所述發(fā)電機側(cè)的輸入線路(22)與所述變壓器側(cè)的輸出線路(24)的電連接； 測量系統(tǒng)(62)，其包括傳感器(46)，所述傳感器(46)安裝在所述發(fā)電機斷路器單元(12)的形成所述電連接的導體區(qū)段(22a，24a, 24b, 28a)處，其中，所述導體區(qū)段(22a，.24a, 24b, 28a)在所述發(fā)電機斷路器單元(12)的閉合的狀態(tài)中位于所述相的電勢上； 其中，所述傳感器(46)實施成借助于聲學的表面波獲取物理參數(shù)； 其中，所述測量系統(tǒng)(62)包括接收天線(60)，其與所述發(fā)電機斷路器單元(12)的組件(18)相連接，所述組件(18)位于地電位上并且實施成接收來自所述傳感器(46)的所述物理參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述傳感器是溫度傳感器(46b)和/或壓力傳感器(46d)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述傳感器是溫度傳感器(46b)，其安裝在所述導體區(qū)段(22a，24a, 24b, 28a)的表面區(qū)域處。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，存在固定件(66)，其實施成將所述傳感器(46)固定在所述導體區(qū)段(22a，24a, 24b, 28a)處，并且/或者所述導體區(qū)段(22a，24a, 24b, 28a)具有開口(50)，所述傳感器(46)固定在所述開口(50)中。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述傳感器(46)包括用于發(fā)射和接收信號的傳感器天線(56)，并且所述傳感器天線至少部分地被由介電的材料(68)構(gòu)成的物體包圍。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)(62)的傳感器(46e)安裝在形成所述變壓器側(cè)的輸出線路(24)的所述導體區(qū)段(24a, 24b)處；并且/或者，所述測量系統(tǒng)￠2)的傳感器(46g)安裝在形成所述發(fā)電機側(cè)的輸入線路(22)的所述導體區(qū)段(22a)處；并且/或者，所述變壓器側(cè)的輸出線路(24)包括分離器(14)，其實施成當沒有電流流過所述發(fā)電機斷路器單元(12)時斷開通過所述發(fā)電機斷路器單元(12)的電流路徑，并且傳感器(46e，46f)在所述分離器(14)之前和/或在所述分離器(14)之后安裝在所述變壓器側(cè)的輸出線路(24)處。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)￠2)的傳感器(46h)法蘭連接在所述滅弧腔(28)的壁(48)中的法蘭孔(78)處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述滅弧腔(28)具有爆破盤(80)，其實施成平衡在所述滅弧腔(28)中的過壓，其中，所述傳感器(46h)法蘭連接在所述爆破盤(80)旁邊。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)(62)包括熱管(52)，其實施成借助于導熱流體將熱從在所述滅弧腔(28)中的電氣觸頭(32)的周圍輸送至安裝在所述滅弧腔(28)的壁(48)處的所述傳感器(46c)處。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其另外包括斷路器罩殼(18)，其包圍所述變壓器側(cè)的輸出線路(24)、所述發(fā)電機側(cè)的輸入線路(22)和所述滅弧腔(28)，其中，接收天線(60)安裝在所述斷路器罩殼(18)的內(nèi)側(cè)處。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，接收天線(60a)實施成發(fā)射定向的電磁信號(74)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其另外包括多個傳感器(46e，46f, 46g)，其實施成借助于聲學的表面波獲取物理參數(shù)；讀取單元(72)，其實施成產(chǎn)生用于一個或多個接收天線^0a，60b, 60c)的電磁的讀取信號并且經(jīng)由所述接收天線接收由所述傳感器產(chǎn)生的電磁信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)(62)包括壓力傳感器(46d)和溫度傳感器(46b);所述評估單元(72)實施成根據(jù)溫度測量和壓力測量在所述發(fā)電機斷路器單元(12)中的一部位處確定滅弧腔氣體的密度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)電機斷路器單元(12)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)(62)包括多個溫度傳感器(46a，46b, 46c);所述評估單元(72)實施成根據(jù)溫度測量確定密度分布。
15.一種發(fā)電站系統(tǒng)(10),其包括 電氣發(fā)電機(20), 電網(wǎng)變壓器(26)， 根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項所述的發(fā)電機斷路器單元(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有SAW傳感器的發(fā)電機斷路器，用于中斷在電氣發(fā)電機20與電網(wǎng)變壓器26之間的電流的相的發(fā)電機斷路器單元12包括發(fā)電機側(cè)的輸入線路22、變壓器側(cè)的輸出線路24和滅弧腔28，其與發(fā)電機側(cè)的輸入線路22和變壓器側(cè)的輸出線路24相連接并且其實施成建立和斷開發(fā)電機側(cè)的輸入線路22與變壓器側(cè)的輸出線路24的電連接。測量系統(tǒng)62包括SAW傳感器46，其安裝在形成電連接的導體區(qū)段22a、24a、28a、48處。測量系統(tǒng)62包括接收天線60，其與發(fā)電機斷路器單元12的組件18相連接，組件18位于地電位上并且其實施成接收來自傳感器46的信號。
文檔編號H01H71/00GK102891042SQ201210250778
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者T.比勒, M.霍赫勒納特, P.克里普納, J-C.莫魯瓦, M.拉克納, F.布赫特, P.費爾曼 申請人:Abb 技術(shù)有限公司