接地开关电动操作的研发及结构设计
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JN15-12/D31.5电动接地开关说明书一、产品概述本公司研发的接地开关电动操动机构是一款先进的智能操动机构,与具有短路关合能力及快速合闸机构的JN15型接地开关相配合,能在电动操作条件下进行接地开关的关合试验。
具有可靠的“五防”联锁,满足了智能电网发展的需求,对接地开关操作的运用,有着实际的意义和价值。
二、主要特点1.安装简单,与接地开关本体组合为一体,不改变原接地开关安装结构。
2.可实现手动操作和电动操作自由切换。
3.安全可靠,防堵转功能可实现对电机的控制和保护三、试验调试方法JN15-12/D31.5电动接地开关安装完毕后,应按以下步骤进行调试:1、认真阅读AT-C01电动手车地刀控制模块说明书。
根据AT-C01电动手车地刀控制模块样本中端子接线图,将电动接地开关接线端子按电气接线图端子号对应接好。
2、电动接地开关接线端子属插拔式接线端子。
当接线完毕,通电调试之前,应将接线端子拔出,悬空测量端子1、2脚电机电源,按电动控制装置合闸按纽时,确保1脚为电源正极,2脚为电源负极。
接线正确后,将端子插好。
3、通电检测。
观察AT-C01电动手车地刀控制模块各功能指示灯显示是否正确。
如不正确,检查端子接线的正确性以及开关分、合闸到位信号源是否正常。
4、手动操作接地开关分、合闸,观察电动控制装置显示切换是否正常,如正常可进行电动操作调试。
5、电动操作调试要特别注意:开关设备电动控制装置发送分、合闸接地开关指令。
如果操作条件满足时,将执行相应的分、合闸接地开关操作,观察机构转动方向是否正确。
如果机构转动方向相反,立即关断电源或按装置上急停按钮,停止当前操作,改变电机正负极后重试。
如果操作条件不满足时,(如控制装置11脚联锁信号不正确时)控制装置将不能正常工作,用户应进行相应处理以满足操作条件后重试。
6、电动接地开关分合闸动作以及分合闸到位的信号取自于电动接地开关操作轴凸轮装置同微动开关的接触,当电动接地开关装于柜内同柜内联锁装置相联接后,应给电动控制装置提供工作电源,结合控制装置分合到位指示灯,手动调节接地开关分合闸到位(注意接地开关弹簧刚过死点,接地开关动作,其操作手柄立即停止旋动),观察控制装置分合指示灯能否同步指示,否则应调节联锁中双头螺杆的上下位置,使其达到同步,如遇联锁位置误差较大无法达到同步时,根据开关分合闸位置,可微调电动接地开关上的微动开关与凸轮的位置,观察控制装置,使相应的指示灯电亮即可。
10KV交流金属封闭开关柜结构的分析与优化方案10KV的开关柜在电力系统中的应用极为广泛,同时也是一种容易出现故障的设备。
为此10KV电压级的开关柜选型直接影响到电力系统以及广大用户的安全运行。
文章结合某工程概况对10KV交流金属封闭开关柜的结构以及方案优化进行了重点论述。
标签:10KV;交流;封闭开关柜;结构;优化方案由于10KV交流金属封闭开关柜在实际应用中存在着诸多的问题,导致了用户企业频发停电,为此要对其进行优化改进。
通过优化10KV交流金属封闭开关柜结构使得10KV交流金属封闭开关柜的母线与回路之间实现有效地隔离。
这一改进不仅有效地保证了电力检测人员在停用单一母线进行检修过程中,在母线不停电的情况下安全的展开监测工作。
同时也实现了对用户的连续供电,从而提升了供电可靠性,更好的促进了当地经济的发展,缓解了停电检修与持续供电之间的矛盾。
1 工程概况某供电公司在10KV开闭所所使用的交流金属封闭开关柜时采用了紧凑型的布局,而回路与母线之间没有实行有效地封闭,从而每次对单一的回路进行试验、检修、以及更换互感器时都需要对开闭所10KV所属的整段母线进行停电,从而导致下面的工业用户停工。
根据相关统计,这一地区在每次停电后均会导致下属工业园区开闭所损失大量的电量。
为此10KV交流金属封闭开关柜结构存在尚待改进的地方,通过相关的技术改进来提升供电的可靠性,实现对用户的服务承诺。
2 10KV交流金属封闭开关柜结构分析(1)高低结构与等高结构。
标准交流金属封闭开关的前后侧高度分别为2300mm与2000mm,而等高结构的前后侧结构一致。
一般高低柜的主母线成品字形分布;而等高柜的主母线成一字形设置,同时仪表室与柜体为一体结构。
相比而言,等高结构较之高低结构具有更为充裕的空间。
(2)接地开关的中置与后置。
在10KV交流金属封闭开关柜的接地开关有后置与中置两种方式。
当接地开关为后置时,要进行电缆施工或者维护就要通过中置柜前侧的下柜门进入,进入不太方便。
中压开关柜接地开关电动操作的研发及结构设计吴鸣军施耐德电气华电开关(厦门)有限公司361006摘要:随着国家智能电网建设的全面推进,电网对电力系统中的开关设备不仅要求监测、控制及保护等方面实现智能化,而且还要求开关设备的操作实现智能化。
在智能化的开关柜中,准确、可靠的接地开关电动操作机构就成为必不可少的产品了。
关键词:开关柜接地开关电动操作一、前言本文介绍的接地开关电动操作机构是施耐德电气华电开关(厦门)有限公司设计开发的一款先进的智能操作机构,与具有短路关合能力及快速合闸机构的ESW型接地开关相配合,具有可靠的“五防”联锁,满足了智能电网发展的需求,研究和探讨优良的接地开关电动操作的应用有着实际的意义和价值。
二、接地开关电动操作机构的研发过程电动操控装置所要操作的是具有较强关合能力的弹簧操作快速接地开关,操作转角为90°,操作力矩为分闸:200N·m,合闸:120N·m。
电动操作机构从产品的安装、调试及客户的使用要求方面考虑,设计接地开关电动操作机构应满足以下要求:接地开关电动操作机构应尽量不更改原有开关柜基本结构;接地开关电动操作机构应具有机械和电气方面正向及反向联锁,满足开关柜的“五防”。
根据上述要求,在研发过程中,采用永磁直流电机作为机构的动力源,电机输出的力矩通过减速齿轮传递到接地开关操作主轴,其最终的机构输出力矩235 N·m,远远大于接地开关所要求的操作力矩,从理论计算的数据上来看,接地开关电动操作完全能够实现。
产品研发前后总共试制了两台样机,并严格按照标准要求进行机械寿命操作试验。
第一次寿命试验以失败告终,通过对第一次试验失败的原因进行分析讨论后查出是接地开关电动操作控制模块出现问题,控制模块内部元件无法适应电动机运动方向改变时所产生的瞬时电流而烧坏。
更换控制模块对应电子元件并重新设置了电动机堵转电流的保护值,再对样机进行寿命试验,寿命试验操作次数高于标准要求,电动接地开关操作机构研制成功。
KYN44-12智能化交流金属封闭开关设备设计探索摘要在普通中置柜结构简单、连锁可靠、互换性高及操作使用安全方便的基础上,进行结构和功能上的创新设计。
采用多项智能化技术,满足智能电网对变电站所的智能化无人值守和程序化操作。
关键词智能化程序化可靠性一、概述12kV交流金属封闭开关设备(下面简称中置柜)在我国的应用经历了引进、消化吸收和技术再创新的过程。
目前中置柜已经成为国内电力系统中压开关设备的主流产品。
随着社会各行各业对供电可靠性和安全性和国网公司对坚强电网要求的进一步提高,变电站所的智能化无人值守和程序化操作已经越来越普遍。
普通中置柜的主要缺点是主要设备仍靠手动操作为主,测量和保护信号以电信号为主,对设备运行中的温升、绝缘等还缺少监测、分析及预警。
远不能满足智能电网发展的需要。
KYN44-12智能化交流金属封闭开关设备按照GB3906-2006《3~35kV交流金属封闭开关设备》和IEC62271-200:2003《额定电压1kV以上52kV以下交流金属封闭开关设备和控制设备》要求采用多项智能化技术。
一次元件配置了采用远方遥控的电动机构的断路器底盘车和接地开关,互感器采用了电子式互感器;二次元件满足智能变电站电能传输的安全性和可靠性,是智能变电站建设工作的亮点之一。
二、结构设计开关设备由固定的柜体和可移开部件两大部分组成。
根据柜内电气设备的功能,柜体用金属隔板分成四个不同的功能单元,即母线室、断路器室、电缆室、仪表室。
柜体的外壳和各功能单元之间的隔板均采用敷铝锌钢板弯折后铆接而成。
可移开部件配装ZN73-12、VD4等型号的真空断路器手车、隔离手车、电压互感器手车、高压熔断器手车等,以上手车配用电动底盘车既可电动操作也可直接手动操作。
柜体。
开关设备的门板面漆采用粉末静电喷涂后焙烤,表面抗冲击,耐腐蚀,外型美观。
外壳和隔板选用2毫米敷铝锌钢板经数控机床加工,采用多重折边工艺制作而成。
柜体采用组装式结构,用拉铆螺母和高强度的螺栓连接而成,零部件通用性强,使加工生产周期缩短。
2020年第24期/总第318期0引言接地开关、隔离开关是550kV GIS 的重要组成部分,接地开关用于在安装维护期间把GIS 的各个对地绝缘部分接地,以便保护人身安全。
隔离开关可以隔离电路,同接地一起实现对高压输电线路和电气设备的控制、保护和检修。
在实际GIS 运行过程中,接地开关、隔离开关最常见的故障为操作机构拒动问题,而在三门核电现场出现了操作机构延时动作故障,本文对三门核电接地开关、隔离开关操作机构延时动作问题进行故障分析,并进行故障处理及改进优化。
1550kV GIS 接地开关、隔离开关操作原理介绍图1控制原理图三门核电500kV GIS 接地开关、隔离开关采用三相独立的DH 型电动操作机构,控制原理图见图1,合分闸信号,同时作用在ABC 三相单独的合闸继电器ZJ1A/B/C 或分闸继电器ZJ2A/B/C 。
三相合闸或分闸继电器动作后,继电器本身一副辅助触点(13-14)会形成自锁,保持继电器供电,继电器另有辅助触点(1-2、3-4、5-6)会接通电机控制回路,使得ABC 三相电动操作机构电机动作。
而接地开关、隔离开关合闸或分闸到位后,会带动辅助开关S0动作,切断合闸或分闸继电器回路,从而切断电机控制回路。
2故障现象描述三门核电500kV GIS 在执行设备停复役及维护过程中,发生了多次操作机构三相不一致,某一相或两相机构延时动作的情况,最长延时时间达到4分钟。
出现延时动作的设备,在第二次重复操作时,设备又能正常动作,故障不会复现。
500kV GIS 接地开关、隔离开关操作机构延时动作故障分析高利民摘要针对三门核电550kV GIS 接地开关、隔离开关操作机构延时动作故障进行分析及处理,并提出运行维护建议,避免后续出现类似故障并为后续类似故障处理提供参考关键词操作机构;延时动作;接触电阻中图分类号:TM561文献标识码:ADOI :10.19694/ki.issn2095-2457.2020.24.04高利民从事中压开关柜、GIS 、变压器、发电机出口断路器等设备的调试、维护等工作,中核集团三门核电有限公司。
摘要:针对现有的各类高压开关柜手车无法很好地满足新能源电站“无人值班,少人值守”的要求,开发一种手车智能控制技术。
传统的手车式高压开关柜,操作人员操作断路器手车和接地刀闸时,由于无电驱动机构,只能就地手动操作,若操作人员违反五防要求,导致误操作,则有可能危及人身、设备安全。
某公司通过在传统的手车式高压开关柜断路器手车底盘和接地刀闸处增设电驱动机构,实现对断路器手车和接地刀闸的远程电动操作,并增加电动操作的五防闭锁。
该改进提高了手车式高压开关柜操作的安全系数,保证了人身、设备安全,节省了操作工时和管理成本。
关键词:高压手车开关;电动;开关柜;底盘车;地刀;五防闭锁;智能控制0 引言随着智能电网的发展,开关设备智能化在国外和国内实际上已经历了多年研究,并且在智能变电站或新能源集控中心有了一些应用。
在传统的手车式高压开关柜断路器手车底盘和接地开关处增设电驱动机构,通过电气二次系统,可实现对步进电机的正反转控制,用以驱动小车的摇入、摇出和接地开关的分合闸操作。
增加的电驱动部分模块化嵌入小车底盘和接地开关,不改变原有开关柜的结构和功能,所以不会对原开关柜的电气性能和机械性能造成影响。
不打乱重构原有开关柜的五防闭锁,而是在原有开关柜完善的机械五防闭锁机构之外,再设计一套电气闭锁系统,两套五防既可共存又可独立起作用,相互不产生干涉,大大提高了高压设备操作的安全性。
一方面,电动操作和手动操作共存,二者各自都可以独立操作,并实现自由切换,提高了操作的可靠性、灵活性。
另一方面,两种操作互锁,确保在同一时间只能使用一种操作模式,从而确保了操作的安全性。
1 项目意义目前,新能源电站设备分布广,作业点分散,安全管理人员数量少,无法对作业现场和现场运维人员实现实时安全可靠的监管,不能及时规避相关风险,并且存在一定的安全管理漏洞和风险。
为进一步推广集中监控管理与电站定期巡检的模式,并有效提高电站运维效率,电站自动化控制程度需要进一步提高。
2 产品概述2.1 规格适用于GIS隔离开关操作单元部分,该电动机构可用于驱动两工位隔离(简称DS)、接地开关(简称ES)和三工位隔离接地开关(简称EDS)。
该产品具有体积小,结构简单,动作灵活、可靠性高,机械寿命长、免维护、低噪音等特点。
2.2使用条件:2.2.1 使用场所:户内、户外;2.2.2 周围空气温度:-20℃~+60℃;2.2.3 使用相对湿度30~90%,月平均不大于90%(25℃);保管相对湿度10~90%.2.2.4 水蒸气压日平均不大于2.2×10-3MPa,月平均不大于1.8×10-3MPa;2.2.5周围没有腐蚀性或可燃性气体,无严重污秽及剧烈震动的场所。
2.3 主要技术参数:2.3.1输出角度:60°(二工位)、60°+ 60°(三工位)88°(二工位)、88°+ 88°(三工位)2.3.2额定输出扭矩:200N·m(转角为60°,堵转扭矩400 N·m)300N·m(转角为88°,堵转扭矩600 N·m)2.3.3 输出方式:花键轴,花键m=0.75,齿数z=36。
输出轴的取向(以正视机构前面板为取向):左侧、右侧2.3.4 防护等级:IP40。
2.3.5 额定工作电压:DC220V(工作电压范围85%~110%)。
2.3.6 操作方式:电动和手动。
2.3.7 电动机:额定功率300W,额定时间间隔不得小于30S,正向转及反向转的寿命均不低于3万次,工频耐压2kV 1min,雷电冲击耐压4.5 kV。
2.3.8 电动操作动作时间间隔:2次/分钟。
2.3.9 手动操作力:小于250N。
2.3.10 引用规范:GB1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》。
GB/T11022《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》。
DL/T486《交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件》。
基于物联网技术的智能化中置柜的设计作者:张静李题印胡翔来源:《山东工业技术》2016年第23期摘要:为了满足智能电网对中置柜发展提出的要求,提出一种基于物联网技术,应用于智能化变电站的新型智能化中置柜。
首先对断路器手车、接地开关进行机械结构的改造,实现全电动操作;其次通过应用现代控制理论、传感技术、电力电子技术等先进科学技术实现对中置柜运行电气参数及运行环境参数的实时监测,并通过物联网通讯技术将各独立运行的中置柜组网,实现中置柜运行状态的集中远程监测与控制;最后开发了数字化综合管理系统和基于“五防”联锁的便携式控制与数据采集终端,实现了中置柜的远程集中监测和现场控制运行、数据采集。
该智能化设计可实现中置柜的在线监测,有效提高中置柜运行安全性和工作效率,对实现中置柜的智能化具有一定的现实意义。
关键词:中置柜;物联网;智能;在线监测DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.1040 引言随着智能电网建设的不断推进,智能电网的发展在技术上对中置柜提出了新的要求,如减少故障停电次数和时间、缩小停电范围;减少、缩短设备检修停电时间;系统内各设备共享系统信息资源等。
传统的开关[1-2]设备越来越不能满足这些要求。
输变电设备物联网技术[3-4]可实现输变电设备的在线监测、故障诊断和状态评估等功能。
因此,综合利用输变电设备物联网技术,研究制造具有状态检测、故障诊断处理等智能化功能的中置柜是必要的。
现有的开关设备[5]智能化应用方案主要考虑断路器的机械特性和提高设备的安全性等方面,如通过监测设备运行时的各种电气量参数、运行环境参数等,提高设备运行状态的在线监测与故障诊断能力,减少设备检修,提高供电的可靠性等。
1 基于物联网技术的中置柜智能化改造方案参照《高压设备智能化技术导则》,本文提出了基于物联网技术的智能中置柜改造方案,改造方案涉及3个部分,即:智能综合状态监测装置、中置柜数据采集终端和数字化综合管理系统。
专利名称:一种接地开关的传动结构专利类型:实用新型专利
发明人:赵斐,刘华枝,袁端磊
申请号:CN200820221302.1
申请日:20081126
公开号:CN201315255Y
公开日:
20090923
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种接地开关的传动结构,包括开关主轴和连接开关主轴与操动机构的传动轴,在所述开关主轴与传动轴之间设置有一蜗轮、蜗杆减速机构,其中,在所述开关主轴的端部径向固定有一连接板,所述蜗轮通过传动销传动在该连接板上,所述蜗杆通过联轴器与所述传动轴传动连接;采用上述结构,其结构简单,使用可靠,可以通过轻便的操作实现接地开关的快速关合等功能,从而提高了产品的性能。
申请人:平高集团有限公司
地址:467001 河南省平顶山市南环东路22号
国籍:CN
代理机构:郑州睿信知识产权代理有限公司
代理人:陈浩
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并非变电站中所有接地开关和所有隔离开关附装的接地开关,都需要具备这种功能。
要求开合感应电流的接地开关只是少数。
目前普遍的现象是,在隔离开关的招标文件中,凡是接地开关及带接地的隔离开关中的接地开关,均提出了开合感应电流的要求,这是没有必要的。
订货时应具体指明哪一种隔离开关的哪一侧的接地开关要求开合感应电流,不要泛指。
由于具备开合感应电流能力的接地开关,要采取引弧及灭弧措施,结构与常规接地开关是有所区别的。
加上试验费用比较昂贵,自然要增加制造成本,因此产品价格是不相同的。
特别是额定电压363kV及以上开合感应电流的接地开关,需要增设辅助回路,配装耐弧触头,增加真空或SF。
灭弧室及其操动机构,价格增加很多。
如果感应电流和感应电压超出标准值,则更会增加技术难度和制造成本。
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根据开关电器在电路中担负的任务,可以分为下列几类:a、仅用来在正常工作情况下,断开或闭合正常工作电流的开关电器,如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。
接地开关电动操作的研发及结构设计
李宇
安徽艾伦默顿电气有限公司160618
摘要:随着国家智能电
网建设的全面推进,电
网对电力系统中的开
关设备不仅要求监测、
控制及保护等方面实
现智能化,而且还要求
开关设备的操作实现
智能化。
在智能化的开关柜中,准确、可靠的接地开关电动操作机构就成为必不可少的产品了。
关键词:开关柜接地开关电动操作
一、前言
本文介绍的接地开关电动操作机构是安徽艾伦默顿电气有限公司设计开发的一款先进的智能操作机构,与具有短路关合能力及快速合闸机构的JN15型接地开关相配合,具有可靠的“五防”联锁,满足了智能电网发展的需求,研究和探讨优良的接地开关电动操作的应用有着实际的意义和价值。
二、接地开关电动操作机构的研发过程
电动操控装置所要操作的是具有较强关合能力的弹簧操作快速接地开关,操作转角为90°,操作力矩为分闸:200N·m,合闸:120N·m。
电动操作机构从产品的安装、调试及客户的使用要求方面考虑,设计接地开关电动操作机构应满足以下要求:接地开关电动操作机构应尽量不更改原有开关柜基本结构;接地开关电动操作机构应具有机械和电气方面正向及反向联锁,满足开关柜的“五防”。
根据上述要求,在研发过程中,采用永磁直流电机作为机构的动力源,电机输出的力矩通过减速齿轮传递到接地开关操作主轴,其最终的机构输出力矩235 N·m,远远大于接地开关所要求的操作力矩,从理论计算的数据上来看,接地开关电动操作完全能够实现。
产品研发前后总共试制了两台样机,并严格按照标准要求进行机械寿命操作试验。
第一次寿命试验以失败告终,通过对第一次试验失败的原因进行分析讨论后查出是接地开关电动操作控制模块出现问题,控制模块内部元件无法适应电动机运动方向改变时所产生的瞬时电流而烧坏。
更换控制模块对应电子元件并重新设置了电动机堵转电流的保护值,再对样机进行寿命试验,寿命试验操作次数高于标准要求,电动接地开关操作机构研制成功。
三、接地开关电动操作机构的结构设计及工作原理
3.1结构及特点
本结构采用永磁直流电机作为动力源,机械式传动操作接地开关。
3.2 工作原理
3.2.1 控制器
本操作机构采用ERC-10接地开关电机控制器对接地开关电机驱动装置进行控制和保护,具有就地和远方两种操作模式。
控制器可在电动接地开关驱动电机运转受阻(如安装不到位或机构卡死)达到保护条件时立即对电机制动,并逆向驱动电机解除闷车卡死状态。
3.2.2接地开关电动操作工作原理
3.2.2.1 接地开关电动操作与断路器之间的联锁保护众所周知,当断路器离开试验位置时,接地开关是不允许操作的,这一点在开关柜的“五防”联锁中已经满足要求,但仅限于手动操作,但为了更好的保护电动操作机构,此处联锁采用了较为可靠的保护:当断路器离开试验位置时,微动开关立即发送信号至控制回路,将整个控制回路立即切断,这样就确保用户此时无法操作电动机构。
3.2.2.2 接地开关电机操作的手动优先联锁
电力系统中,开关设备里的接地开关往往采用手动就地操作,但接地开关增加电动操作功能后,就存在接地开关手动与电动操作之间的切换。
本机构在研发设计过程中考虑到工程的实际应用,接地开关的操作优先采用手动为主,电动操作为辅模式,因此势必增加手动优先联锁机构。
此联锁要求当手动操作柄插入接地开关操作孔时,应立即将电机控制回路切断,以避免在手动操作时,对电机进行误操作而造成不必要的损失。
下面将以一组图示来说明此关键功能的工作原理。