用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)電磁兼容研究領(lǐng)域，涉及一種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著電力工業(yè)迅速發(fā)展、變電站電壓等級不斷提高，基于微電子檢測技術(shù)和計算機(jī)控制技術(shù)的弱電設(shè)備被越來越廣泛地應(yīng)用于變電站，電磁兼容不再僅僅是一個與電氣利用相關(guān)的技術(shù)問題，而已成為一個對社會安全穩(wěn)定、生存環(huán)境的質(zhì)量保障等具有重要意義的社會、經(jīng)濟(jì)問題。
[0003]2009年美國的奧巴馬總統(tǒng)提出了投資智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，正式將智能電網(wǎng)建設(shè)作為一項(xiàng)新能源發(fā)展戰(zhàn)略納入了美國國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，歐盟與日本等國也繼美國之后紛紛出臺了自己的智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。國家電網(wǎng)公司也于2009年公布了我國智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，我國的智能電網(wǎng)被定義為“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”。目前，我國的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)正在全面的建設(shè)中，目標(biāo)就是建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，其它各等級電網(wǎng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，它能夠?qū)崿F(xiàn)資源和能源在較大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，能保障安全可靠的電力供應(yīng)，并且要在堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、自動化和互動化，這就是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)“智能”的含義。智能電網(wǎng)的“三化”特征，基礎(chǔ)就是電子技術(shù)，這就要求在電力系統(tǒng)中起檢測作用的電子式互感器必須能夠適應(yīng)智能電網(wǎng)的需求。
[0004]作為電力系統(tǒng)中最為重要的開關(guān)設(shè)備，對電力線路和電力設(shè)備起著控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的重要作用，它的身影遍布電力系統(tǒng)的各個角落，然而在變電站中，產(chǎn)生電磁騷擾，并導(dǎo)致電子式互感器發(fā)出錯誤信號，進(jìn)而引起保護(hù)誤動作的事故，甚至嚴(yán)重時造成設(shè)備無法投運(yùn)的事故，以隔離開關(guān)最為典型，而且隨著電壓等級的不斷升高、電網(wǎng)容量的不斷增大，隔離開關(guān)操作產(chǎn)生的騷擾越來越強(qiáng)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行時開關(guān)要經(jīng)常操作，如隔離開關(guān)切合高壓空載母線、斷路器切合高壓母線、斷路器切合高壓線路、斷路器投切電容器組、還有空載變壓器及電抗器的投切操作等，在開關(guān)操作時，在高壓母線上會產(chǎn)生復(fù)雜的瞬態(tài)電壓和電流，并且在母線周圍空間產(chǎn)生瞬態(tài)電磁場。這些瞬態(tài)電磁過程不僅幅值較高，而且包含的頻率分量從幾十KHZ到上百M(fèi)HZ，這就會對變電站內(nèi)工作的電子式互感器產(chǎn)生電磁騷擾，從而影響電子式互感器的正常工作，進(jìn)而造成電網(wǎng)保護(hù)誤動或損壞。因此，面對電網(wǎng)快速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，進(jìn)行電子式互感器的電磁騷擾特性測試研究勢在必行。
[0005]電子式互感器測量精度高、暫態(tài)響應(yīng)范圍廣、絕緣結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、無飽和現(xiàn)象，以及輸出信號可以直接輸入微機(jī)化計量和保護(hù)設(shè)備接口等優(yōu)勢，作為傳統(tǒng)互感器的替代品已經(jīng)廣泛應(yīng)用在智能變電站中。但在應(yīng)用的過程中，暴露出可靠性方面嚴(yán)重的問題，其中最為突出的就是現(xiàn)場電磁環(huán)境的適應(yīng)問題，例如，多次出現(xiàn)斷路器或隔離開關(guān)操作引起繼電保護(hù)誤動作的情況，并且在GIS變電站中更為突出，阻礙了電子式互感器在電力系統(tǒng)中進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。目前，電子式互感器型式試驗(yàn)中已經(jīng)規(guī)定了電磁兼容試驗(yàn)，但現(xiàn)有試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)參考了二次設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，在試驗(yàn)內(nèi)容和評價標(biāo)準(zhǔn)上與電子互感器實(shí)際電磁環(huán)境有較大差異。據(jù)統(tǒng)計，2000年投運(yùn)以來，國網(wǎng)公司系統(tǒng)IlOkV及以上電壓等級的電子式電流互感器共發(fā)生故障155臺?次，主要有電磁兼容引起的采集器故障、溫度變化引起的誤差故障、振動引起的光纖故障和激光供電故障等；國網(wǎng)公司系統(tǒng)IlOkV及以上電子式電壓互感器共發(fā)生故障51臺.次，其中絕緣和電磁干擾是引起故障率最高的，從而使某些變電站在隔離開關(guān)投切操作時，發(fā)生因電磁兼容導(dǎo)致電子式互感器采集器故障而無法投運(yùn)的事故。雖然目前投運(yùn)的電子互感器廠家都通過了國標(biāo)規(guī)定的型式試驗(yàn)，但在運(yùn)行過程中仍然出現(xiàn)不少問題，這說明2007年實(shí)施的電子式互感器國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測項(xiàng)目不能完全滿足目前智能變電站的運(yùn)行要求，也說明電子式互感器在設(shè)計生產(chǎn)中存在較大的個體差異。因此，如何提高電子式互感器的電磁兼容性能，以及提高電子式互感器長期穩(wěn)定性成為了目前電力系統(tǒng)關(guān)注的熱點(diǎn)。
[0006]用于電力系統(tǒng)電子設(shè)備的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)是GB17626電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)，GB17626標(biāo)準(zhǔn)是等效采用IEC61000電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，最新IEC61000標(biāo)準(zhǔn)是在2000年左右頒布實(shí)施。電子式互感器的電磁兼容試驗(yàn)是按GB17626有關(guān)條款進(jìn)行試驗(yàn)。目前存在的突出問題是:電子式互感器按標(biāo)準(zhǔn)通過了電磁兼容試驗(yàn)并試驗(yàn)結(jié)果合格，但用于變電站實(shí)際中出現(xiàn)了較高的電磁防護(hù)故障率，這將嚴(yán)重影響智能電網(wǎng)的快速建設(shè)和發(fā)展，為此需要對變電站的實(shí)際暫態(tài)電磁環(huán)境進(jìn)行測試、分析研究，以掌握電子式互感器應(yīng)用的真實(shí)電磁環(huán)境，改進(jìn)電磁兼容試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)，使電子式互感器按改進(jìn)的電磁兼容試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)后，其電磁兼容性滿足安全穩(wěn)定的運(yùn)行要求。因此急需能夠應(yīng)用于電子式互感器抗擾度性能測試的，與實(shí)際現(xiàn)場情況一致的，可控的強(qiáng)磁場源的研究，其中最關(guān)鍵的就是能夠用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀裝置的研制。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀，能夠在強(qiáng)電磁干擾情況下，實(shí)現(xiàn)精確控制斷路器操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行單分、單合、延時分合功能。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀，包括交流電源D、隔離變壓器組、總開關(guān)K、檔位控制開關(guān)K1、單分單合開關(guān)K2、延時控制繼電器Y、光電隔離器G1、光電隔離器G2和繼電器J ;
[0010]交流電源D串聯(lián)隔離變壓器組；
[0011]隔離變壓器組的輸出端的零線連接總開關(guān)K的端子I ;隔離變壓器組的輸出端的火線連接檔位控制開關(guān)Kl的端子1，檔位控制開關(guān)Kl的端子2連接總開關(guān)K的端子2 ;控制開關(guān)Kl的端子1、2連接在一起；
[0012]檔位控制開關(guān)Kl的端子3連接延遲控制器Y的端子1，延遲控制器Y的端子2連接零線；延遲控制器Y的端子1、2為電源輸入端；檔位控制開關(guān)Kl的端子3連接延遲控制器Y的端子3和點(diǎn)端子4，延遲控制器Y的端子5連接光電隔離器Gl的二極管輸入端，光電隔離器Gl的二極管輸出端接零線；
[0013]檔位控制開關(guān)Kl的端子4連接單分單合開關(guān)K2的端子2 ;單分單合開關(guān)K2的端子4連接光電隔離器G2的二極管輸入端，光電隔離器G2的二極管輸出端接零線；
[0014]檔位控制開關(guān)Kl有左中右三個檔位，分別為合-t-分檔、空檔和單分單合檔；合-t-分檔時，檔位控制開關(guān)Kl的端子1、2接通檔位控制開關(guān)Kl的端子3 ;空檔時，檔位控制開關(guān)Kl的端子1、2與檔位控制開關(guān)Kl的端子3、4斷開；單分單合檔時，檔位控制開關(guān)Kl的端子1、2接通檔位控制開關(guān)Kl的端子4 ;
[0015]光電隔離器Gl和光電隔離器G2并聯(lián)，用于控制繼電器J上通電或者斷電；
[0016]所述繼電器J用于控制斷路器分合。
[0017]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:檔位控制開關(guān)Kl的端子3和5連接在一起；檔位控制開關(guān)Kl的端子5依次串聯(lián)電阻Rl、LEDl至零線；檔位控制開關(guān)Kl的端子4和5連接在一起；檔位控制開關(guān)Kl的端子6依次串聯(lián)LED2、電阻R2至零線；單分單合開關(guān)K2的端子3依次串聯(lián)電阻R3、LED3至零線；單分單合開關(guān)K2的端子4依次串聯(lián)LED4、電阻R4至零線；總開關(guān)K的端子2依次串聯(lián)電阻R5、LED5至零線。
[0018]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述隔離變壓器組包括依次串聯(lián)的一級隔離變壓器Tl、二級隔離變壓器T2、三級隔離變壓器T3。
[0019]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:電源的火線串接保險絲F后連接一級隔離變壓器的火線輸入端、光電隔離器Gl的光敏三極管的發(fā)射極、光電隔離器G2的光敏三極管的發(fā)射極；電源的零線連接一級隔離變壓器的零線輸入端、繼電器J的一端；繼電器J的另一端連接光電隔離器Gl的光敏三極管的集電極、光電隔離器G2的光敏三極管的集電極。
[0020]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述斷路器操作控制儀包括殼體，總開關(guān)K、檔位控制開關(guān)Kl和單分單合開關(guān)K2、延時控制繼電器Y的延時顯示/設(shè)置屏幕設(shè)置在殼體的前面板上。
[0021]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述斷路器操作控制儀包括殼體，LEDU LED2、LED3、LED4、LED5設(shè)置在殼體的前面板上。
[0022]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023]本實(shí)用新型一種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀，通過設(shè)置三級隔離變壓器以及采用光電隔離器，能夠有效地降低受到的電磁干擾；能夠在強(qiáng)電磁干擾情況下，實(shí)現(xiàn)精確控制斷路器操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行單分、單合、延時分合等功能，攜帶方便、操作簡單與測試安全、準(zhǔn)確為一體，這可大大提高入網(wǎng)電子式互感器的可靠性，大大減少由于電子式互感器受到電磁干擾給電網(wǎng)所帶來的損失。
【【附圖說明】】
[0024]圖1 (a)為本實(shí)用新型一種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀的控制系統(tǒng)原理圖；
[0025]圖1 (b)為本實(shí)用新型一種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀的操作界面圖；
[0026]圖2 (a)為本實(shí)用新型一種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀的操作按鍵圖；
[0027]圖2(b)為本實(shí)用新型一種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀的輸入輸出端口圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0028]請參閱圖1(a)所示，本實(shí)用新型一種用于斷路器分合時間控制的斷路器操作控制儀，包括220V交流電源D、隔離變壓器組、總開關(guān)K、檔位控制開關(guān)K1、單分單合開關(guān)K2、延時控制繼電器Y、光電隔離器G1、光電隔離器G2和繼電器J。
[0029]隔離變壓器組包括依次串聯(lián)的一級隔離變壓器Tl、二級隔離變壓器T2、三級隔離變壓器T3。