一种智能化高压开关制造技术

本发明专利技术提供一种智能化高压开关，用于智能变电站，其包括高压开关汇控柜、断路器操作机构箱体和刀闸操作机构箱体，其特征在于，包括主控模块、一或多个断路器及其对应的断路器控制模块、一或多个刀闸及其对应的刀闸控制模块，刀闸包括隔离开关或接地开关；主控模块、刀闸控制模块、断路器控制模块之间以通信网络方式进行连接，断路器控制模块通过网络接口实现和主控模块、刀闸控制模块的连接；断路器控制模块通过电缆和断路器进行连接控制并采集断路器相关信息；刀闸控制模块通过网络接口实现和主控模块、其他刀闸控制模块的连接；刀闸控制模块通过电缆与刀闸进行连接控制并采集刀闸相关信息；具有使高压开关内部智能化同时保证可靠性的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化高压开关
本专利技术属于高压开关
，具体涉及一种智能化高压开关。
技术介绍
在传统的高压开关二次控制回路中主要采用了电磁式分立元器件技术，各种元件功能单一，为完成复杂的功能需要大量各种不同类型的电气元件，同时为连接这些元件而使用了上千条的电线，因此在高压开关旁边设置了体积庞大的汇控柜，用于电缆转接和各种控制回路。如图1所示，随着智能化变电站快速发展，过程层设备(合并单元、智能终端)得到了大量使用。合并单元、智能终端安装在汇控柜内，汇控柜对上全部采用了光缆，去除了原来采用的大量电缆，大大减少了汇控柜到二次设备的接线，解决了高压开关对上的智能化问题。但汇控柜内的合并单元、智能终端往往由二次厂家提供，因此高压开关设计上还是存在一、二次厂家之间各自孤立，界面不清，功能冗余重复等问题。汇控柜下行到一次设备的电缆同样未经过标准化的设计，存在设计繁杂、施工工作量大、沟通困难等问题。可见当前智能化变电站中高压开关只解决了高压开关对外的智能化，而依然没有解决开关内部的智能化核心问题，因此只能算是半智能化高压开关。随着社会的发展，高压开关智能化的需求越来越迫切，目前最主要的是需要解决高压开关内部智能化的问题，在解决智能化同时如何确保高压开关的可靠性，目前为止还没有成体系的设计方案。如何在高压开关智能化同时确保高压开关的可靠性成为现有技术中亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能化高压开关，以解决智能变电站端的汇控柜内的合并单元、智能终端往往由二次厂家提供，高压开关设计上还是存在一、二次厂家之间各自孤立，界面不清，功能冗余重复等问题。汇控柜下行到一次设备的电缆同样未经过标准化的设计，存在设计繁杂、施工工作量大、沟通困难等问题。本专利技术提供了如下的技术方案：一种智能化高压开关，用于智能变电站，智能变电站包括高压开关汇控柜、断路器操作机构箱体和刀闸操作机构箱体，包括主控模块、一或多个断路器及其对应的断路器控制模块、一或多个刀闸及其对应的刀闸控制模块，刀闸包括隔离开关或接地开关；主控模块、刀闸控制模块、断路器控制模块之间以通信网络方式进行连接，断路器控制模块通过网络接口实现和主控模块、刀闸控制模块的连接；断路器控制模块通过电缆和断路器进行连接控制并采集断路器相关信息；刀闸控制模块通过网络接口实现和主控模块、其他刀闸控制模块的连接；刀闸控制模块通过电缆与刀闸进行连接控制并采集刀闸相关信息。进一步的，主控模块就地安装在对应的高压开关汇控柜内；断路器控制模块就地安装在对应的断路器操作机构箱体内；刀闸控制模块就地安装在对应的刀闸操作机构箱体内。进一步的，断路器和刀闸均为一次设备，断路器控制模块、刀闸控制模块和主控模块均为二次设备；二次设备均采用直接面向一次设备的配置方式。进一步的，当单重化配置时，主控模块按单套配置，断路器控制模块数量按断路器的操作机构数量进行配置；当双重化配置时，主控模块按双套配置，断路器控制模块数量按断路器操作机构数量的两倍数量进行配置；刀闸控制模块数量按隔离开关的操作机构与接地开关的操作机构数量之和进行配置。进一步的，当主控模块为双重化配置时，其包括A、B套主控模块，刀闸控制模块通过网络接口分别接到A、B套主控模块上。进一步的，通信网络方式为环网方式，当主控模块、断路器控制模块和刀闸控制模块在同一环网内，断路器控制模块还通过网络接口和主控模块直接进行连接。进一步的，主控模块以点对点方式、组网方式或者以上两者混合方式对上连接至智能变电站中的间隔层设备；主控模块以网络连接方式对下连接至断路器控制模块和刀闸控制模块；主控模块从间隔层设备获取高压开关内部的断路器和刀闸的分合控制命令，并回传开关高压开关内部的断路器和刀闸的开关状态信息和在线监测信息。进一步的，在线监测信息包括电流、电压信号和母线电压信号，主控模块通过电缆采样高压开关间隔中常规互感器电流、电压信号，或者通过光纤接入高压开关间隔的电子式互感器电流、电压信号；主控模块通过级联接口能够接入母线PT间隔的母线电压信号并通过电压切换逻辑选择母线电压信号。进一步的，主控模块通过内部的网络接收高压开关间隔内部的断路器、刀闸的位置信息；通过接入智能变电站过程层网络获取其他间隔内的断路器、刀闸的位置信息；利用上述高压开关间隔内部的位置信息和其他间隔内部的位置信息自动闭锁，间隔刀闸的分合操作以及断路器的合闸操作。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种智能化高压开关，实现高压开关设备的智能化控制，解决高压开关设备接线复杂以及维护困难的技术问题；智能化高压开关采用了控制模块直接面向一次设备的配置方式，面向一次设备断路器配置了断路器控制模块，面向每台一次设备隔离开关配置了刀闸控制模块，面向每台一次设备接地开关配置了刀闸控制模块；智能化高压开关的主控模块具备合并单元功能，将级联过来的电压信号和本地互感器的电流、电压信号进行数据同步，然后将同步后的采样数据合并发送给间隔层设备使用；智能化高压开关的主控模块具备电气联锁功能，使现场不同高压开关间的连线标准化，无需再通过电缆连接不同的高压开关来实现电气联锁，大大减轻了设计人员和现场安装调试工作人员的工作量；二次设备之间通过通信网络方式进行连接，并通过多种网络拓扑的设计，可以适用不同的使用场所和使用环境的可靠性要求；通过环网连接方式具备良好的通信冗余特性，能够较好地解决智能化高压开关内部通信的可靠性问题；最终解决一、二次厂家之间各自孤立，界面不清，功能冗余重复等问题。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是目前智能化变电站中的高压开关；图2是基于双母线典型的高压开关示意图；图3是AIS高压开关示意图；图4是GIS高压开关示意图；图5是本专利技术智能化高压开关示意图；图6是和常规互感器配合的主控模块；图7是和电子式互感器配合的主控模块；图8是模块单重化配置双环网智能化高压开关；图9是间隔间联锁信息交互；图10是环网冗余通信原理；图11是断路器模块冗余通信图；图12是模块双重化配置双环网智能化高压开关；图13是模块双重化配置双环网拓扑图；图14是模块双重化配置四环网拓扑图；图15是模块双重化配置三环网拓扑图；图16是主控模块和间隔层模块连接示意图；具体实施方式一种智能化高压开关，用于智能变电站，智能变电站包括高压开关汇控柜、断路器操作机构箱体和刀闸操作机构箱体，包括主控模块、一或多个断路器及其对应的断路器控制模块、一或多个刀闸及其对应的刀闸控制模块，刀闸包括隔离开关或接地开关；主控模块、刀闸控制模块、断路器控制模块之间以通信网络方式进行连接，断路器控制模块通过网络接口实现和主控模块、刀闸控制模块的连接；断路器控制模块通过电缆和断路器进行连接控制并采集断路器相关信息；刀闸控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化高压开关，用于智能变电站，智能变电站包括高压开关汇控柜、断路器操作机构箱体和刀闸操作机构箱体，其特征在于，包括主控模块、一或多个断路器及其对应的断路器控制模块、一或多个刀闸及其对应的刀闸控制模块，刀闸包括隔离开关或接地开关；主控模块、刀闸控制模块、断路器控制模块之间以通信网络方式进行连接，断路器控制模块通过网络接口实现和主控模块、刀闸控制模块的连接；断路器控制模块通过电缆和断路器进行连接控制并采集断路器相关信息；刀闸控制模块通过网络接口实现和主控模块、其他刀闸控制模块的连接；刀闸控制模块通过电缆与刀闸进行连接控制并采集刀闸相关信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能化高压开关，用于智能变电站，智能变电站包括高压开关汇控柜、断路器操作机构箱体和刀闸操作机构箱体，其特征在于，包括主控模块、一或多个断路器及其对应的断路器控制模块、一或多个刀闸及其对应的刀闸控制模块，刀闸包括隔离开关或接地开关；主控模块、刀闸控制模块、断路器控制模块之间以通信网络方式进行连接，断路器控制模块通过网络接口实现和主控模块、刀闸控制模块的连接；断路器控制模块通过电缆和断路器进行连接控制并采集断路器相关信息；刀闸控制模块通过网络接口实现和主控模块、其他刀闸控制模块的连接；刀闸控制模块通过电缆与刀闸进行连接控制并采集刀闸相关信息。


2.根据权利要求1的一种智能化高压开关，其特征在于，主控模块就地安装在对应的高压开关汇控柜内；断路器控制模块就地安装在对应的断路器操作机构箱体内；刀闸控制模块就地安装在对应的刀闸操作机构箱体内。


3.根据权利要求2的一种智能化高压开关，其特征在于，断路器和刀闸均为一次设备，断路器控制模块、刀闸控制模块和主控模块均为二次设备；二次设备均采用直接面向一次设备的配置方式。


4.根据权利要求3的一种智能化高压开关，其特征在于，
当单重化配置时，主控模块按单套配置，断路器控制模块数量按断路器的操作机构数量进行配置；
当双重化配置时，主控模块按双套配置，断路器控制模块数量按断路器操作机构数量的两倍数量进行配置；
刀闸控制模块数量按隔离开关的操作机构与接地开关的操作机构数量之和进行配置。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯亚东，朱继红，李秋华，陈勇，陈永奎，
申请(专利权)人：南京合智电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32