一种全电机驱动的GIS开关设备制造技术

本发明专利技术涉及一种全电机驱动的GIS开关设备，包括GIS本体以及监控装置，GIS本体包括断路器部分、隔离开关部分和接地开关部分，断路器部分包括断路器以及设置有用于控制断路器分、合闸的伺服电机模块，隔离开关部分包括隔离开关以及设置有用于控制隔离开关分、合闸的伺服电机模块，接地开关部分包括接地开关以及设置有用于控制接地开关分、合闸的伺服电机模块，减小设备体积和重量；监控装置与断路器伺服电机模块、隔离开关伺服电机模块和接地开关伺服电机模块相连接，以控制断路器、隔离开关和接地开关进行分、合闸操作，并处理绝缘气体状态、局部放电状态等监测信息，对设备可靠性进行监测和评估，减小设备体积和重量，降低GIS开关设备的故障率。

A GIS Switchgear Driven by Full Motor

【技术实现步骤摘要】
一种全电机驱动的GIS开关设备
本专利技术属于GIS开关设备
，具体涉及一种全电机驱动的GIS开关设备。
技术介绍
目前，在GIS开关设备开发方面，只是把计算机技术、传感器技术、电磁兼容技术、数据处理与通信技术应用到GIS开关设备上，实现设备外围的测量与控制，GIS开关设备本身的开发却很少。现有的GIS开关设备中的开关器件，比如断路器、隔离开关和接地开关通常采用常规的操动机构进行驱动，由于操动机构的本身特性原因，操动机构的零部件多，传动环节复杂，传感器部署困难。因此，受现有的操动机构的限制，现有大部分GIS开关设备普遍存在以下问题：内部的断路器、隔离开关和接地开关对应的操动机构的零部件多，结构比较复杂，故障率比较高，而且传动环节复杂，传感器部署困难。而且，GIS开关设备中的关键机械状态参量只能在分、合闸操作过程中测量，难以实现较精确的状态评估，而且状态监测和评估不参与控制，可控性较差等问题比较突出，导致现有GIS开关设备技术发展受到一定程度的制约。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种全电机驱动的GIS开关设备，用于解决现有GIS开关设备内部的断路器、隔离开关和接地开关对应的操动机构的零部件多造成GIS开关设备的结构比较复杂以及故障率比较高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种全电机驱动的GIS开关设备，包括GIS本体以及监控装置，所述GIS本体包括断路器部分、隔离开关部分和接地开关部分，所述断路器部分包括断路器以及设置有用于控制断路器分、合闸的伺服电机模块，隔离开关部分包括隔离开关以及设置有用于控制隔离开关分、合闸的伺服电机模块，接地开关部分包括接地开关以及设置有用于控制接地开关分、合闸的伺服电机模块；所述监控装置分别与断路器的伺服电机模块、隔离开关的伺服电机模块和接地开关的伺服电机模块相连接，以控制断路器、隔离开关和接地开关进行分、合闸操作。本专利技术的GIS开关设备，对应断路器、隔离开关、接地开关分别设置了断路器的伺服电机模块、隔离开关的伺服电机模块、接地开关的伺服电机模块，并由监控装置控制相应伺服电机模块中的伺服电机直接驱动断路器、隔离开关、接地开关的分、合闸。本专利技术的GIS开关设备的结构简单，且相对于现有GIS开关设备内部的断路器、隔离开关和接地开关对应的操动机构，本专利技术的GIS开关设备只有伺服电机模块，减少了现有操动机构内的零部件和传动环节，如储能结构、传动连杆、齿轮等部分，减小了设备体积和重量的同时，降低了GIS开关设备的故障率。为能够实时监测断路器、隔离开关和接地开关的分、合闸位置信息及动作特性信息，所述断路器的伺服电机模块包括用于检测断路器分、合闸位置及动作特性的断路器状态检测模块，所述隔离开关的伺服电机模块包括用于检测隔离开关分、合闸位置及动作特性的隔离开关状态检测模块，所述接地开关的伺服电机模块包括用于检测接地开关分、合闸位置及动作特性的接地开关状态检测模块，所述监控装置分别与所述断路器状态检测模块、隔离开关状态检测模块和接地开关状态检测模块相连接，以采样断路器、隔离开关和接地开关的分、合闸位置信息及动作特性信息。进一步，所述第一开关动作特性曲线检测器件集成在断路器的伺服电机模块中的伺服电机中，所述第二开关动作特性曲线检测器件集成在隔离开关的伺服电机模块中的伺服电机中，所述第三开关动作特性曲线检测器件集成在接地开关的伺服电机模块中的伺服电机中。监控装置根据第一开关动作特性曲线检测器件发送的动作特性曲线确定断路器的动作特性及断路器分、合闸位置，根据第二开关动作特性曲线检测器件发送的动作特性曲线确定隔离开关的动作特性及隔离开关分、合闸位置，以及根据第三开关动作特性曲线检测器件发送的动作特性曲线确定接地开关的动作特性及接地开关分、合闸位置。为减小设备体积，所述第一开关动作特性曲线检测器件集成在断路器的伺服电机模块中的伺服电机中，所述第二开关动作特性曲线检测器件集成在隔离开关的伺服电机模块中的伺服电机中，所述第三开关动作特性曲线检测器件集成在接地开关的伺服电机模块中的伺服电机中。为保证减少硬件成本，所述监控装置内一体化集成有主控模块、状态监测智能电子设备和伺服电机驱动模块，所述主控模块分别与所述状态监测智能电子设备和伺服电机驱动模块相连接，所述状态监测智能电子设备实现断路器、隔离开关和接地开关的分、合闸位置信息及动作特性信息的监测，所述伺服电机驱动模块用于对断路器的伺服电机中的伺服电机、隔离开关的伺服电机中的伺服电机和接地开关的伺服电机中的伺服电机进行驱动，以实现断路器、隔离开关和接地开关的分、合闸操作。另外，所述监控装置内还集成有与伺服电机驱动模块对应的储能阵列和隔离变压器。进一步，所述GIS本体还包括局部放电检测模块，所述局部放电检测模块连接所述监控装置，用于将检测得到的数据信息输出给状态监测智能电子设备，以实现局部放电的监测。进一步，所述GIS本体还包括绝缘气体检测模块，所述绝缘气体检测模块连接所述监控装置，用于将检测得到的数据信息输出给状态监测智能电子设备，以实现绝缘气体的监测。监控装置还包括有通信模块，用于与外部测控设备进行通信。所述监控装置还用于接收包括GIS本体中绝缘气体检测模块发送的绝缘气体状态、局部放电检测模块发送的局部放电状态的监测信息，根据所述监测信息对设备的可靠性进行监测和评估。附图说明图1是本专利技术的GIS开关设备架构示意图；图2是本专利技术的伺服电机模块与GIS本体集成设计示意图；标号说明如下：1—GIS本体，2—现有技术中的操动机构，3—伺服电机模块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。本实施例提出一种GIS开关设备，其架构如图1所示，该GIS开关设备包括GIS本体以及监控装置，GIS本体包括断路器部分、隔离开关部分和接地开关部分，还包括局部放电检测模块和绝缘气体检测模块(分别对应图1中的局部放电传感器和气体状态传感器)。其中，断路器部分包括断路器、断路器伺服电机模块(包含伺服电机和断路器状态检测模块)，断路器伺服电机模块中的伺服电机直接驱动连接断路器灭弧室内的拐臂，以带动断路器的动触头动作，实现通过断路器伺服电机直接驱动断路器的分、合闸。该断路器状态检测模块用于检测断路器动作特性及分、合闸位置。隔离开关部分包括隔离开关、隔离开关电机伺服电机模块(包括伺服电机和隔离开关状态检测模块)，隔离开关电机伺服电机直接驱动连接隔离开关的动触头连杆，以带动隔离开关的动触头动作，实现通过隔离开关伺服电机直接驱动隔离开关的分、合闸。上述隔离开关状态检测模块用于检测隔离动作特性及开关分、合闸位置。接地开关部分包括接地开关、接地开关伺服电机模块(包括伺服电机和接地开关状态检测模块)，接地开关伺服电机直接驱动连接接地开关的动触头连接杆，以带动接地开关的动触头动作，实现通过接地开关伺服电机直接驱动接地开关的分、合闸。以上接地开关状态检测模块用于检测接地开关动作特性及分、合闸位置。上述各伺服电机模块(即断路器伺服电机模块、隔离开关电机伺服电机模块、接地开关伺服电机模块)与GIS本体进行集成设计，如图2所示，伺服电机模块3采用直插方式与GIS本体1直连，直接驱动相应开关或刀闸动触头的拐臂，减少了现有技术中的操动机构2内的储能结构、传动连杆、齿轮、辅助开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全电机驱动的GIS开关设备，其特征在于，包括GIS本体以及监控装置，所述GIS本体包括断路器部分、隔离开关部分和接地开关部分，所述断路器部分包括断路器以及设置有用于控制断路器分、合闸的伺服电机模块，隔离开关部分包括隔离开关以及设置有用于控制隔离开关分、合闸的伺服电机模块，接地开关部分包括接地开关以及设置有用于控制接地开关分、合闸的伺服电机模块；所述监控装置分别与断路器的伺服电机模块、隔离开关的伺服电机模块和接地开关的伺服电机模块相连接，以控制断路器、隔离开关和接地开关进行分、合闸操作。

【技术特征摘要】
1.一种全电机驱动的GIS开关设备，其特征在于，包括GIS本体以及监控装置，所述GIS本体包括断路器部分、隔离开关部分和接地开关部分，所述断路器部分包括断路器以及设置有用于控制断路器分、合闸的伺服电机模块，隔离开关部分包括隔离开关以及设置有用于控制隔离开关分、合闸的伺服电机模块，接地开关部分包括接地开关以及设置有用于控制接地开关分、合闸的伺服电机模块；所述监控装置分别与断路器的伺服电机模块、隔离开关的伺服电机模块和接地开关的伺服电机模块相连接，以控制断路器、隔离开关和接地开关进行分、合闸操作。2.根据权利要求1所述的全电机驱动的GIS开关设备，其特征在于，所述断路器的伺服电机模块包括用于检测断路器分、合闸位置及动作特性的断路器状态检测模块，所述隔离开关的伺服电机模块包括用于检测隔离开关分、合闸位置及动作特性的隔离开关状态检测模块，所述接地开关的伺服电机模块包括用于检测接地开关分、合闸位置及动作特性的接地开关状态检测模块，所述监控装置分别与所述断路器状态检测模块、隔离开关状态检测模块和接地开关状态检测模块相连接，以采样断路器、隔离开关和接地开关的分、合闸位置信息及动作特性信息。3.根据权利要求2所述的全电机驱动的GIS开关设备，其特征在于，所述监控装置内一体化集成有主控模块、状态监测智能电子设备和伺服电机驱动模块，所述主控模块分别与所述状态监测智能电子设备和伺服电机驱动模块相连接，所述状态监测智能电子设备实现断路器、隔离开关和接地开关的分、合闸位置信息及动作特性信息的监测，所述伺服电机驱动模块用于对断路器的伺服电机中的伺服电机、隔离开关的伺服电机中的伺服电机和接地开关的伺服电机中的伺服电机进行驱动，以实现断路器、隔离开关和接地开关的分、合闸操作。4.根据权利要求3所述的全...

【专利技术属性】
技术研发人员：高群伟，李少华，张文涛，宋亚凯，张一茗，李得祥，管敏渊，许侃，归宇，彭斌，陈晓丽，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，国家电网有限公司，国网浙江省电力有限公司，国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：河南,41