CN203691058U - 应用于智能变电站的新型断路器转换开关及控制回路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于智能变电站的新型断路器转换开关及控制回路，所述断路器转换开关包括相互闭锁设置的远方控制、就地控制以及检修三个位置开关状态，每个位置开关状态均设置相互配合的若干个接点；所述断路器控制回路中应用新型断路器转换开关完成断路器远方控制、就地控制以及检修三种状态的控制。本实用新型的应用，提高了设备集成度，减少了冗余器件和设备投资，节省了就地控制柜安装空间，并且功能完备，体现了由“一次设备智能化”向“智能一次设备”设计理念的迈进。

Description

应用于智能变电站的新型断路器转换开关及控制回路

技术领域

本实用新型涉及一种新型断路器转换开关及其电路，尤其是指一种应用于智能变电站、能够适应就地控制和检修要求的断路器转换开关及其电路。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流、并能关合在规定时间承载和开断异常回路条件下电流的开关装置。

在传统变电站中，断路器的正常手动控制分为三级，分别是调度中心控制、站内主控室监控主机控制及测控装置柜控制，控制级别高低顺序为测控柜、站内主控、远程调度。测控装置柜上设有断路器转换开关及分合闸控制开关，断路器转换开关设置为两个位置状态：远方和就地，用于控制断路器接收远方遥控信号或者就地控制信号；当转换开关置远方状态时，由站内主控或远程调度操作控制断路器动作；置就地状态时，由测控柜上的分合闸控制开关操作控制断路器动作。断路器就地控制柜上也设有远方/就地转换开关，正常情况下置远方状态，仅在断路器检修或紧急分闸时切换至就地状态，利用就地控制柜上的分合闸控制开关操作。

在智能变电站中，测控装置取消了常规的电气二次回路，采用数字通信对断路器进行控制，用于断路器控制的接口设备由传统站的操作箱变为智能终端（智能操作箱）。智能终端是一种数字通信与电气回路的转换设备，安装于断路器就地控制柜中，与测控装置采用数字通信，与断路器控制回路采用电气接口。由于测控装置取消了电气回路，测控柜上若仍设置断路器转换开关及分合闸控制开关，则无法对断路器直接进行控制，测控装置或过程层网络故障时将无法手动控制断路器。基于此种情况，智能变电站测控柜上一般不设置断路器控制开关，而是在需要时通过测控装置的液晶屏进行操作。如果要求站控层设备、测控装置或过程层网络故障时仍实现对断路器的手动控制，则需将传统站测控柜的断路器转换开关以及开合闸控制开关下移至断路器就地控制柜智能终端回路中，客观上将造成就地控制柜安装2套断路器转换开关以及开合闸控制开关（1套为断路器本体自带，另1套为智能终端配套）。

在智能变电站断路器转换开关的设置及相关控制回路的设计上，目前有三种典型方案，但都存在一定问题，分析如下。

方案1：只在断路器本体控制回路中设置1套断路器转换开关以及开合闸控制开关

图1为方案1电路图。图中SK为断路器转换开关，QF为分合闸控制开关、WFS为防误操作锁具、52C为断路器合闸线圈、52T为断路器分闸线圈、52a为断路器辅助常开接点、52b为断路器辅助常闭接点。

此方案与传统变电站断路器控制回路相同，从电路图可以看出，SK置“远方”状态时，断路器能且仅能接受来自智能终端的手动控制或自动命令；置“就地”状态时，断路器与智能终端间电路断开，只能接受控制开关QF的命令，合闸时将处于无保护状态（保护装置的命令无法传递到断路器控制电路），只适用于断路器检修或紧急分闸情况。

因此，方案1仅能适应就地检修断路器，不能适应就地手动控制断路器，当测控装置或过程层网络故障时，断路器将无法手动合闸。

方案2：只在智能终端控制回路中设置1套断路器转换开关以及开合闸控制开关

图2为方案2电路图。图中SK为断路器转换开关，QF为分合闸控制开关、WFS为防误操作锁具、52C为断路器合闸线圈、52T为断路器分闸线圈、52a为断路器辅助常开接点、52b为断路器辅助常闭接点。

从电路图可以看出，无论SK置于何种状态，断路器均能接受来自智能终端的控制命令；当SK置“远方”状态时，断路器能且仅能接受来自智能终端的遥控命令（远方手控）及自动命令（保护动作）；当SK置“就地”状态时，断路器能且仅能接受来自智能终端的就地手控命令及自动命令（保护动作），由于断路器与智能终端间电路处于常通状态，断路器检修时无法隔离来自远方的保护命令（如保护传动），给检修人员带来安全隐患。

因此，方案2仅能适应就地手动控制断路器，难以适应就地检修断路器。

方案3：在智能终端及本体控制回路中各设置1套断路器转换开关以及开合闸控制开关

图3为方案3电路图。图中SK1为断路器本体的断路器转换开关，QF1为断路器本体的分合闸控制开关、SK4为智能终端的断路器转换开关，QF2为智能终端的分合闸控制开关、SK2为隔离开关远方/就地转换开关、SK3为隔离开关联锁/解锁转换开关、WFS为防误操作锁具、52C为断路器合闸线圈、52T为断路器分闸线圈、52a为断路器辅助常开接点、52b为断路器辅助常闭接点。

从电路图可以看出，方案3在就地控制柜安装了2套断路器转换及控制开关，分别设置在智能终端和断路器本体控制回路处，是方案1和方案2转换开关电路的串联组合，其中SK1控制级别高于SK4。通过两套远方/就地转换开关的不同状态组合，可实现3种断路器的不同操作方式，如下表。

SK1在正常情况下应置于远方位置，断路器就地手控时SK4置就地位，断路器遥控时SK4置远方位；当SK1置就地位置时，按照控制级别，SK4的状态失去作用，只能实现就地检修。运行和检修人员操作断路器时，应根据不同的操作方式选择SK1和SK4的位置状态。

方案3解决了方案1和方案2存在的问题，能够适应断路器的各种操作方式，但存在以下不足：1) 智能终端和断路器本体控制回路只是简单组合叠加，没有一体化设计和优化整合，不符合智能一次设备的发展理念；2) 运检人员就地操作断路器时需牢记SK1和SK4的用途及操作顺序，易造成误操作，出现无保护合闸的严重情况；3) 两个断路器转换开关安装在同一面就地控制柜，将出现“远方”与“就地”概念上的矛盾和上送监控信号的混乱；例如断路器就地手控操作时，对于SK4是“就地控制”，而SK1却是“远方控制”，“就地控制信号”和“远方控制信号”将同时上送监控后台，给运行人员造成困惑，影响对操作方式的判断；4) 就地控制柜上共需安装两个断路器转换开关以及两个开合闸控制开关，不仅增加设备制造成本，且易造成柜内空间紧张，布置困难。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种新型断路器转换开关及其电路，能够满足就地控制和检修要求，满足智能终端回路和断路器本体控制回路转换开关一体化的要求。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：

应用于智能变电站的新型断路器转换开关，包括相互闭锁设置的远方控制、就地控制以及检修三个位置开关状态，每个位置开关状态均设置相互配合的若干个接点。

应用于智能变电站的新型断路器控制回路，所述控制回路中包括智能终端、断路器、开合闸控制开关、断路器转换开关、母线隔离开关以及进出线隔离开关，智能终端经断路器转换开关、开合闸控制开关与断路器连接，断路器转换开关和开合闸控制开关部分接点配合接入遥控回路与智能终端之间；

所述断路器转换开关包括相互闭锁设置的远方控制、就地控制以及检修三个位置开关状态，每个位置开关状态均设置相互配合的若干个接点；

当断路器转换开关置远方控制位置时，接通遥控回路以及智能终端与断路器间电路，同时就地控制回路和就地检修回路断开；断路器能且仅能接受来自智能终端的遥控命令及自动命令；

当断路器转换开关置就地控制位置时，接通就地控制回路以及智能终端与断路器间电路，同时遥控回路和和就地检修回路断开；断路器能且仅能接受来自智能终端的就地手控命令及自动命令；

当断路器转换开关置检修位置时，接通就地检修回路，同时就地控制回路、遥控回路以及智能终端与断路器间电路断开；断路器仅能接收开合闸控制开关的命令。

本实用新型所述断路器控制回路的改进在于：所述断路器转换开关置检修位置状态下，断路器合闸支路中开合闸控制开关与断路器转换开关接点之间串联连接有检修合闸闭锁支路，所述检修合闸闭锁支路为串联连接的母线隔离开关常闭触点以及进出线隔离开关常闭触点。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步如下：

本实用新型的应用对智能终端及本体控制回路中的两套转换、控制开关及电路成功进行了整合和一体化设计，提高了设备集成度，减少了冗余器件和设备投资，节省了就地控制柜安装空间，并且功能完备，体现了由“一次设备智能化”向“智能一次设备”设计理念的迈进。在断路器合闸控制回路中增加了“检修合闸闭锁”功能，可避免智能变电站及传统变电站就地操作时无保护合闸的危险情况，提高电力***及运检人员安全性。

附图说明

图1：为就地控制回路方案1电路图；

图2：为就地控制回路方案2电路图；

图3：就为地控制回路方案3电路图；

图4：为本实用新型应用在分相双跳圈断路器控制回路的电路图；

图5：为实施例1中断路器转换开关的接点图；

图6：为本实用新型应用在三相单跳圈断路器就地控制回路电路图；

图7：为实施例2中断路器转换开关的接点图。

其中：SK为断路器转换开关，QF为开合闸控制开关， WFS为防误操作锁具，52CA（B、C）为断路器合闸线圈，52T1A（B、C）为断路器第一组分闸线圈，52T2A（B、C）为断路器第二组分闸线圈，52a为断路器辅助常开接点，52b为断路器辅助常闭接点，QSF1为I母线隔离开关辅助接点，QSF2为II母线隔离开关辅助接点，QS为进出线隔离开关辅助接点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明：

一种应用于智能变电站的新型断路器转换开关，包括相互闭锁设置的远方控制、就地控制以及检修三个位置开关状态，每个位置开关状态均设置相互配合的若干个接点，接点的数量以能够满足控制回路需要设置，并要求预留有信号接点。

本实用新型中的新型断路器转换开关，能够适应断路器的各种操作方式，用1个转换开关即可实现以前2个转换开关相互配合才能完成的功能；采用了此种新型转换开关后，智能终端及本体控制回路中的2个分合闸控制开关也可整合为1个。

本实用新型所述的新型断路器转换开关应用于智能变电站的新型断路器控制回路中，其控制回路中包括智能终端、断路器、开合闸控制开关、断路器转换开关、母线隔离开关以及进出线隔离开关，智能终端经断路器转换开关、开合闸控制开关与断路器连接，断路器转换开关和开合闸控制开关部分接点配合接入遥控回路与智能终端之间。

当断路器转换开关置远方控制位置时，接通遥控回路以及智能终端与断路器间电路，同时就地控制回路和就地检修回路断开；断路器能且仅能接受来自智能终端的遥控命令及自动命令。

当断路器转换开关置就地控制位置时，接通就地控制回路以及智能终端与断路器间电路，同时遥控回路和和就地检修回路断开；断路器能且仅能接受来自智能终端的就地手控命令及自动命令。

当断路器转换开关置检修位置时，接通就地检修回路，同时就地控制回路、遥控回路以及智能终端与断路器间电路断开；断路器仅能接收开合闸控制开关的命令。在控制回路的断路器合闸支路中开合闸控制开关与断路器转换开关接点之间串联连接有检修合闸闭锁支路，所述检修合闸闭锁支路为串联连接的母线隔离开关常闭触点以及进出线隔离开关常闭触点。检修合闸闭锁支路只有在断路器确处检修态（相关隔离开关均打开）时接通就地检修合闸回路；就地检修分闸回路不设置闭锁，确保特殊情况下断路器能够紧急分闸（如智能终端故障且就地控制命令必须经过智能终端发出时）。检修合闸闭锁功能同样可应用于传统变电站断路器就地控制回路的设计，提高操作安全性。

实施例1

本实施例为采用新型断路器控制开关的一种分相双跳圈断路器控制回路，电路图如图4所示，本实施例中新型断路器控制开关的接点图如图5所示。

本实施例中断路器转换开关SK及开合闸控制开关QF的接点数量应满足分相双跳圈断路器控制回路的需要，并留有信号接点；智能终端双重化配置，并能适应分相操作。智能终端是一种数字通信与电气回路的转换设备，与测控装置采用数字通信，与断路器控制回路采用电气接口连接。

智能终端与断路器接口的分相合闸开出、分相跳闸开出命令分别由智能终端的分相合闸接点、分相跳闸接点驱动，而分相跳合闸接点又受智能终端接收的手动（遥控、就地手控）或自动命令（保护动作）驱动。

当智能终端通过数字接口接收到保护合分闸命令时，智能终端的分相合分闸接点将闭合；当智能终端通过数字接口接收到测控合分闸命令时，智能终端输出的遥合遥分接点将闭合，遥合遥分接点与分合闸控制开关QF的合分闸接点并接后再送给智能终端的手合开入、手跳开入，驱动智能终端的分相合分闸接点。

当断路器转换开关SK置“远方控制”位置时：SK的1-2、3-4、5-6、7-8、9-10、11-12、13-14、15-16、17-18接点闭合，接通智能终端与断路器间电路；31-32接点闭合，接通遥控回路；25-26接点打开，断开就地控制回路；19-20接点打开，断开就地检修回路。

当断路器转换开关SK置“就地控制”位置时：SK的1-2、3-4、5-6、7-8、9-10、11-12、13-14、15-16、17-18接点闭合，接通智能终端与断路器间电路；31-32接点打开，断开遥控回路；25-26接点闭合，接通就地控制回路；19-20接点打开，断开就地检修回路。

当断路器转换开关SK置“检修”位置时：SK的1-2、3-4、5-6、7-8、9-10、11-12、13-14、15-16、17-18接点打开，断开智能终端与断路器间电路；31-32接点打开，断开遥控回路；25-26接点打开，断开就地控制回路；19-20接点闭合，接通就地检修回路。

就地检修合闸回路中串联了I母线隔离开关辅助接点QSF1、II母线隔离开关辅助接点QSF2以及QS进出线隔离开关辅助接点辅助常闭接点，只有当断路器检修（即QSF1、QSF2、QS隔离开关均打开）时，上述常闭接点才闭合使检修合闸回路导通，避免无保护合闸。

本实施例适用于220kV及以上配置双套保护的***，且主接线为双母线、间隔层设备集中布置。

实施例2

本实施例为采用新型断路器控制开关的一种三相单跳圈断路器控制回路，电路图如图6所示，本实施例中断路器转换开关的接点图如图7所示。

本实施例中断路器转换开关SK及开合闸控制开关QF的接点数量只需满足三相单跳圈断路器控制回路的需要并考虑信号接点即可，数量较少；智能终端单配置，适应三相操作。智能终端与控制回路的工作原理同实施例1。

当断路器转换开关SK置“远方控制”位置时：SK的1-2、3-4接点闭合，接通智能终端与断路器间电路；19-20接点闭合，接通遥控回路；13-14接点打开，断开就地控制回路；5-6接点打开，断开就地检修回路。

当断路器转换开关SK置“就地控制”位置时：SK的1-2、3-4接点闭合，接通智能终端与断路器间电路；19-20接点打开，断开遥控回路；13-14接点闭合，接通就地控制回路；5-6接点打开，断开就地检修回路。

当断路器转换开关SK置“检修”位置时：SK的1-2、3-4接点打开，断开智能终端与断路器间电路；19-20接点打开，断开遥控回路；13-14接点打开，断开就地控制回路；5-6接点闭合，接通就地检修回路。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并非对本实用新型保护范围的限制。所属领域的技术人员应明白，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.应用于智能变电站的新型断路器转换开关，其特征在于：包括相互闭锁设置的远方控制、就地控制以及检修三个位置开关状态，每个位置开关状态均设置相互配合的若干个接点。

2.应用于智能变电站的新型断路器控制回路，其特征在于：所述控制回路中包括智能终端、断路器、开合闸控制开关、断路器转换开关、母线隔离开关以及进出线隔离开关，智能终端经断路器转换开关、开合闸控制开关与断路器连接，断路器转换开关和开合闸控制开关部分接点配合接入遥控回路与智能终端之间；

所述断路器转换开关包括相互闭锁设置的远方控制、就地控制以及检修三个位置开关状态，每个位置开关状态均设置相互配合的若干个接点；

当断路器转换开关置远方控制位置时，接通遥控回路以及智能终端与断路器间电路，同时就地控制回路和就地检修回路断开；断路器能且仅能接受来自智能终端的遥控命令及自动命令；

当断路器转换开关置就地控制位置时，接通就地控制回路以及智能终端与断路器间电路，同时遥控回路和和就地检修回路断开；断路器能且仅能接受来自智能终端的就地手控命令及自动命令；

当断路器转换开关置检修位置时，接通就地检修回路，同时就地控制回路、遥控回路以及智能终端与断路器间电路断开；断路器仅能接收开合闸控制开关的命令。

3.根据权利要求2所述的应用于智能变电站的新型断路器控制回路，其特征在于：所述断路器转换开关置检修位置状态下，断路器合闸支路中开合闸控制开关与断路器转换开关接点之间串联连接有检修合闸闭锁支路，所述检修合闸闭锁支路为串联连接的母线隔离开关常闭触点以及进出线隔离开关常闭触点。

Images