一种开关柜控制系统及倒闸方法与流程

文档序号:14060057阅读:169来源:国知局

本发明涉及电气设备领域,具体涉及一种开关柜控制系统及倒闸方法。



背景技术:

开关柜是一种电气设备,主要作用是在电力系统中进行发电、输电和配电,并在电能转换的过程中进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要由断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。

电气设备分为运行、备用和检修三种状态,将设备由一种状态转变为另一种状态的过程叫倒闸。

目前,开关柜的控制系统主要采用单母线接线方式,这种接线方式的供电稳定性不高,一旦出现母线故障或母线需要检修时,用电负荷无法转移,会造成该母线的所有用电负荷断电。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种开关柜控制系统及倒闸方法,该开关控制系统采用分段运行的双母线接线方式,在母线维护时可以及时转移用电负荷或者只切断小部分用电负荷,影响范围小,供电稳定性得到了提高。

本发明通过以下技术方案实现:

一种开关柜控制系统,包括母线,所述母线包括第一母线和第二母线,所述第一母线包括通过母联回路一连接的第一分段母线和第二分段母线,所述第二母线包括通过母联回路二连接的第三分段母线和第四分段母线;所述第一分段母线上可通断连接有进线回路一、出线回路一和测量回路一,第二分段母线上可通断连接有进线回路二、出线回路二和测量回路二,第三分段母线上可通断连接有进线回路三和测量回路三,第四分段母线上可通断连接有进线回路四和测量回路四,所述出线回路一还可通断连接于第三分段母线上,所述出线回路二还可通断连接于第四分段母线上。

进一步地,所述母联回路一包括一端与第一分段母线连接的第一隔离开关和一端与第二分段母线连接的第二隔离开关,第一隔离开关的另一端和第二隔离开关的另一端之间串联有第一断路器和第一电流互感器。

进一步地,所述母联回路一还包括第一带电显示器和第一避雷器,第一带电显示器的一端和第一避雷器的一端均接地,第一带电显示器的另一端和第一避雷器的另一端同时连接在第一断路器与第一电流互感器相连的线路上。

进一步地,所述进线回路一包括依次串联的第二电流互感器、第三隔离开关、第二断路器和第四隔离开关,所述第二电流互感器相对连接第三隔离开关的另一端作为所述进线回路一的输入端,第四隔离开关相对连接第二断路器的另一端与第一分段母线连接,所述第三隔离开关为带下接地开关的隔离开关。

进一步地,所述进线回路一还包括第二带电显示器和第二避雷器,第二带电显示器和第二避雷器并联后再与第三隔离开关的下接地开关并联。

进一步地,所述出线回路一包括第五隔离开关和第六隔离开关,还包括依次串联的第三断路器、第三电流互感器、第七隔离开关和第一零序电流互感器,第三断路器相对连接第三电流互感器的另一端同时与第五隔离开关和第六隔离开关的一端连接,第五隔离开关的另一端与第一分段母线连接,第六隔离开关的另一端与第三分段母线连接,第一零序电流互感器相对连接第七隔离开关的另一端作为所述出线回路一的输出端,所述第七隔离开关为带下接地开关的隔离开关。

进一步地,所述出线回路一还包括第三带电显示器和第三避雷器,第三带电显示器和第三避雷器并联后再与第七隔离开关的下接地开关并联。

进一步地,所述测量回路一包括一端与第一分段母线连接且带上接地开关的第八隔离开关;一端接地,另一端与第八隔离开关相对连接第一分段母线的另一端连接的第四避雷器;一端作为测量回路一的输出端,另一端与第八隔离开关相对连接第一分段母线的另一端连接的第一电压互感器;一端接地,另一端与第八隔离开关连接第一分段母线的一端相连的第四带电显示器。

一种用于上述开关柜控制系统的倒闸方法,其中:

第一分段母线和第二分段母线作为工作母线,第三分段母线和第四分段母线作为备用母线:进线回路三、进线回路四、母联回路一和母联回路二均断开,出线回路一和出线回路二分别只与第一分段母线和第二分段母线接通,进线回路一和进线回路二分别与第一分段母线和第二分段母线接通;

当第一分段母线需要退出运行进行检修时:先使出线回路一与第三分段母线接通,再接通进线回路三,然后断开进线回路一,最后使出线回路一与第一分段母线断开;

当第二分段母线需要退出运行进行检修时:先使出线回路二与第四分段母线接通,再接通进线回路四,然后断开进线回路二,最后使出线回路二与第二分段母线断开;

当进线回路一需要退出运行进行检修时:先接通母联回路一,再断开进线回路一;或先使出线回路一与第三分段母线接通,再接通进线回路三,然后断开进线回路一,最后使出线回路一与第一分段母线断开;

当进线回路二需要退出运行进行检修时:先接通母联回路一,再断开进线回路二;或先使出线回路二与第四分段母线接通,再接通进线回路四,然后断开进线回路二,最后使出线回路二与第二分段母线断开。

一种用于上述开关柜控制系统的倒闸方法,其中:

第一分段母线和第四分段母线作为工作母线,第二分段母线和第三分段母线作为备用母线:进线回路二、进线回路三、母联回路一和母联回路二均断开,出线回路一和出线回路二分别只与第一分段母线和第四分段母线接通,进线回路一和进线回路四分别与第一分段母线和第四分段母线接通;

当第一分段母线需要退出运行进行检修时:先使出线回路一和第三分段母线接通,再接通进线回路三,然后使出线回路一和第一分段母线断开,最后断开进线回路一;

当第四分段母线需要退出运行进行检修时:先使出线回路二和第二分段母线接通,再接通进线回路二,然后使出线回路二和第四分段母线断开,最后断开进线回路四;

当进线回路一需要退出运行进行检修时:先接通母联回路一和进线回路二,再断开进线回路一;或先使出线回路一和第三分段母线接通,再接通进线回路三,然后使出线回路一和第一分段母线断开,最后断开进线回路一;

当进线回路四需要退出运行进行检修时:先接通母联回路二和进线回路三,再断开进线回路四;或先使出线回路二和第二分段母线接通,再接通进线回路二,然后使出线回路二和第四分段母线断开,最后断开进线回路四。

本发明提供的开关柜控制系统通过采用固定连接分段运行的双母线接线方式,相比传统的单母线供电,在工作人员进行母线检修或某段母线出现故障时,可以及时将该段母线的用电负荷转移到备用母线上,或者只停止对该段母线用电负荷的供电,整个系统供电稳定性好,影响范围小;其次,固定连接分段运行的双母线接线方式在转移用电负荷时,倒闸方法灵活多变,操作简单,不仅在倒闸过程中不会造成用电负荷停电,而且工作人员还可以根据实际情况做出最有效最经济的选择;另外,本发明在上述接线方式的基础上还让每段分段母线上都包括至少一条进线回路,在工作人员对某进线回路进行检修或某进线回路出现故障时,电源切换方便灵活,不会在倒闸过程中造成用电负荷停电;最后,本发明还可以单独运行某分段母线,从而避免电流在其他分段母线上产生能源浪费。

附图说明

图1为本发明提供的一种开关柜控制系统的电路结构图。

附图标记:1m—第一分段母线,2m—第二分段母线,3m—第三分段母线,4m—第四分段母线,1ds—第一隔离开关,2ds—第二隔离开关,3ds—第三隔离开关,4ds—第四隔离开关,5ds—第五隔离开关,6ds—第六隔离开关,7ds—第七隔离开关,8ds—第八隔离开关,1cb—第一断路器,2cb—第二断路器,3cb—第三断路器,1ct—第一电流互感器,2ct—第二电流互感器,3ct—第三电流互感器,1zct—第一零序电流互感器,1sa—第一避雷器,2sa—第二避雷器,3sa—第三避雷器,4sa—第四避雷器,1s-第一带电显示器,2s-第二带电显示器,3s-第三带电显示器,4s-第四带电显示器,1pt—第一电压互感器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例

本实施例提供一种开关柜控制系统,包括第一母线、第二母线、进线回路、出线回路和测量回路,第一母线包括通过母联回路依次可通断连接的多条分段母线;第二母线包括通过母联回路依次可通断连接的多条分段母线;第一母线和第二母线中的每条分段母线上至少可通断连接有一条进线回路、一条出线回路和一条测量回路,且每条出线回路至少同时与两条分段母线可通断连接。

上面所说的第一母线包括通过母联回路依次可通断连接的多条分段母线是指:第一母线中的第一条分段母线和第二条分段母线通过母联回路一可通断连接,如果还有第三条分段母线,则第二条分段母线和第三条分段母线通过母联回路三可通断连接,如果还有第四条分段母线,则第三条分段母线和第四条分段母线通过母联回路五可通断连接,以此类推到最后一条分段母线。

上面所说的第二母线包括通过母联回路依次可通断连接的多条分段母线是指:第二母线中的第一条分段母线和第二条分段母线通过母联回路二可通断连接,如果还有第三条分段母线,则第二条分段母线和第三条分段母线通过母联回路四可通断连接,如果还有第四条分段母线,则第三条分段母线和第四条分段母线通过母联回路六可通断连接,以此类推到最后一条分段母线。

上述所有母联回路的电路结构可以相同,也可以根据实际情况做调整。

可通断连接是指相连的线路之间可以接通也可以断开,进线回路由架空线引入,测量回路用于测量对应母线上的电压,便于工作人员判断母线的工作情况。

为了使实施者更加容易理解,下面给出一种具体实施方案:

如图1所示,母线包括第一母线和第二母线,第一母线包括通过母联回路一连接的第一分段母线1m和第二分段母线2m,第二母线包括通过母联回路二连接的第三分段母线3m和第四分段母线4m;第一分段母线1m上可通断连接有进线回路一、出线回路一和测量回路一,第二分段母线2m上可通断连接有进线回路二、出线回路二和测量回路二,第三分段母线3m上可通断连接有进线回路三和测量回路三,第四分段母线4m上可通断连接有进线回路四和测量回路四,出线回路一还可通断连接于第三分段母线3m上,出线回路二还可通断连接于第四分段母线4m上.。

母联回路一的电路结构:包括一端与第一分段母线1m连接的第一隔离开关1ds、一端与第二分段母线2m连接的第二隔离开关2ds、第一带电显示器1s和第一避雷器1sa,第一隔离开关1ds的另一端和第二隔离开关2ds的另一端之间串联有第一断路器1cb和第一电流互感器1ct,第一带电显示器1s的一端和第一避雷器1sa的一端均接地,第一带电显示器1s的另一端和第一避雷器1sa的另一端同时连接在第一断路器1cb与第一电流互感器1ct相连的线路上。

母联回路二的电路结构:包括一端与第三分段母线3m连接的第一隔离开关1ds、一端与第四分段母线4m连接的第二隔离开关2ds、第一带电显示器1s和第一避雷器1sa,第一隔离开关1ds的另一端和第二隔离开关2ds的另一端之间串联有第一断路器1cb和第一电流互感器1ct,第一带电显示器1s的一端和第一避雷器1sa的一端均接地,第一带电显示器1s的另一端和第一避雷器1sa的另一端同时连接在第一断路器1cb与第一电流互感器1ct相连的线路上。

进线回路一的电路结构:包括依次串联的第二电流互感器2ct、第三隔离开关3ds、第二断路器2cb和第四隔离开关4ds,还包括第二带电显示器2s和第二避雷器2sa,第二电流互感器2ct相对连接第三隔离开关3ds的另一端作为进线回路一的输入端,第四隔离开关4ds相对连接第二断路器2cb的另一端与第一分段母线1m连接,第三隔离开关3ds为带下接地开关的隔离开关,第二带电显示器2s和第二避雷器2sa并联后再与第三隔离开关3ds的下接地开关并联。

进线回路二的电路结构:包括依次串联的第二电流互感器2ct、第三隔离开关3ds、第二断路器2cb和第四隔离开关4ds,还包括第二带电显示器2s和第二避雷器2sa,第二电流互感器2ct相对连接第三隔离开关3ds的另一端作为进线回路二的输入端,第四隔离开关4ds相对连接第二断路器2cb的另一端与第二分段母线2m连接,第三隔离开关3ds为带下接地开关的隔离开关,第二带电显示器2s和第二避雷器2sa并联后再与第三隔离开关3ds的下接地开关并联。

进线回路三的电路结构:包括依次串联的第二电流互感器2ct、第三隔离开关3ds、第二断路器2cb和第四隔离开关4ds,还包括第二带电显示器2s和第二避雷器2sa,第二电流互感器2ct相对连接第三隔离开关3ds的另一端作为进线回路三的输入端,第四隔离开关4ds相对连接第二断路器2cb的另一端与第三分段母线3m连接,第三隔离开关3ds为带下接地开关的隔离开关,第二带电显示器2s和第二避雷器2sa并联后再与第三隔离开关3ds的下接地开关并联。

进线回路四的电路结构:包括依次串联的第二电流互感器2ct、第三隔离开关3ds、第二断路器2cb和第四隔离开关4ds,还包括第二带电显示器2s和第二避雷器2sa,第二电流互感器2ct相对连接第三隔离开关3ds的另一端作为进线回路四的输入端,第四隔离开关4ds相对连接第二断路器2cb的另一端与第四分段母线4m连接,第三隔离开关3ds为带下接地开关的隔离开关,第二带电显示器2s和第二避雷器2sa并联后再与第三隔离开关3ds的下接地开关并联。

出线回路一的电路结构:包括第五隔离开关5ds、第六隔离开关6ds、第三带电显示器3s和第三避雷器3sa,还包括依次串联的第三断路器3cb、第三电流互感器3ct、第七隔离开关7ds和第一零序电流互感器1zct,第三断路器3cb相对连接第三电流互感器3ct的另一端同时与第五隔离开关5ds和第六隔离开关6ds的一端连接,第五隔离开关5ds的另一端与第一分段母线1m连接,第六隔离开关6ds的另一端与第三分段母线3m连接,第一零序电流互感器1zct相对连接第七隔离开关7ds的另一端作为所述出线回路一的输出端,第七隔离开关7ds为带下接地开关的隔离开关,第三带电显示器3s和第三避雷器3sa并联后再与第七隔离开关7ds的下接地开关并联。

出线回路二的电路结构:包括第五隔离开关5ds、第六隔离开关6ds、第三带电显示器3s和第三避雷器3sa,还包括依次串联的第三断路器3cb、第三电流互感器3ct、第七隔离开关7ds和第一零序电流互感器1zct,第三断路器3cb相对连接第三电流互感器3ct的另一端同时与第五隔离开关5ds和第六隔离开关6ds的一端连接,第五隔离开关5ds的另一端与第二分段母线2m连接,第六隔离开关6ds的另一端与第四分段母线4m连接,第一零序电流互感器1zct相对连接第七隔离开关7ds的另一端作为所述出线回路二的输出端,第七隔离开关7ds为带下接地开关的隔离开关,第三带电显示器3s和第三避雷器3sa并联后再与第七隔离开关7ds的下接地开关并联。

测量回路一的电路结构:包括一端与第一分段母线1m连接且带上接地开关的第八隔离开关8ds;一端接地,另一端与第八隔离开关8ds相对连接第一分段母线1m的另一端连接的第四避雷器4sa;一端作为测量回路一的输出端,另一端与第八隔离开关8ds相对连接第一分段母线1m的另一端连接的第一电压互感器1pt;一端接地,另一端与第八隔离开关8ds连接第一分段母线1m的一端相连的第四带电显示器4s。

测量回路二的电路结构:包括一端与第二分段母线2m连接且带上接地开关的第八隔离开关8ds;一端接地,另一端与第八隔离开关8ds相对连接第二分段母线2m的另一端连接的第四避雷器4sa;一端作为测量回路二的输出端,另一端与第八隔离开关8ds相对连接第二分段母线2m的另一端连接的第一电压互感器1pt;一端接地,另一端与第八隔离开关8ds连接第二分段母线2m的一端相连的第四带电显示器4s。

测量回路三的电路结构:包括一端与第三分段母线3m连接且带上接地开关的第八隔离开关8ds;一端接地,另一端与第八隔离开关8ds相对连接第三分段母线3m的另一端连接的第四避雷器4sa;一端作为测量回路三的输出端,另一端与第八隔离开关8ds相对连接第三分段母线3m的另一端连接的第一电压互感器1pt;一端接地,另一端与第八隔离开关8ds连接第三分段母线3m的一端相连的第四带电显示器4s。

测量回路四的电路结构:包括一端与第四分段母线4m连接且带上接地开关的第八隔离开关8ds;一端接地,另一端与第八隔离开关8ds相对连接第四分段母线4m的另一端连接的第四避雷器4sa;一端作为测量回路四的输出端,另一端与第八隔离开关8ds相对连接第四分段母线4m的另一端连接的第一电压互感器1pt;一端接地,另一端与第八隔离开关8ds连接第四分段母线4m的一端相连的第四带电显示器4s。

实施本实施例时,用户可以根据实际情况合理设置第一母线和第二母线的分段母线数量以及每条分段母线上的进线回路、出线回路和测量回路的数量。

针对上述具体实施方案提供两种情况下的倒闸方法:

第一种情况:第一分段母线1m和第二分段母线2m作为工作母线,第三分段母线3m和第四分段母线4m作为备用母线,即进线回路三、进线回路四、母联回路一和母联回路二均断开,出线回路一和出线回路二分别只与第一分段母线1m和第二分段母线2m接通,进线回路一和进线回路二分别与第一分段母线1m和第二分段母线2m接通;

当第一分段母线1m需要退出运行进行检修时:先使出线回路一与第三分段母线3m接通,再接通进线回路三,然后断开进线回路一,最后使出线回路一与第一分段母线1m断开;

当第二分段母线2m需要退出运行进行检修时:先使出线回路二与第四分段母线4m接通,再接通进线回路四,然后断开进线回路二,最后使出线回路二与第二分段母线2m断开;

当进线回路一需要退出运行进行检修时:先接通母联回路一,再断开进线回路一;或先使出线回路一与第三分段母线3m接通,再接通进线回路三,然后断开进线回路一,最后使出线回路一与第一分段母线1m断开;

当进线回路二需要退出运行进行检修时:先接通母联回路一,再断开进线回路二;或先使出线回路二与第四分段母线4m接通,再接通进线回路四,然后断开进线回路二,最后使出线回路二与第二分段母线2m断开。

第二种情况:第一分段母线1m和第四分段母线4m作为工作母线,第二分段母线2m和第三分段母线3m作为备用母线的,即进线回路二、进线回路三、母联回路一和母联回路二均断开,出线回路一和出线回路二分别只与第一分段母线1m和第四分段母线4m接通,进线回路一和进线回路四分别与第一分段母线1m和第四分段母线4m接通;

当第一分段母线1m需要退出运行进行检修时:先使出线回路一和第三分段母线3m接通,再接通进线回路三,然后使出线回路一和第一分段母线1m断开,最后断开进线回路一;

当第四分段母线4m需要退出运行进行检修时:先使出线回路二和第二分段母线2m接通,再接通进线回路二,然后使出线回路二和第四分段母线4m断开,最后断开进线回路四;

当进线回路一需要退出运行进行检修时:先接通母联回路一和进线回路二,再断开进线回路一;或先使出线回路一和第三分段母线3m接通,再接通进线回路三,然后使出线回路一和第一分段母线1m断开,最后断开进线回路一;

当进线回路四需要退出运行进行检修时:先接通母联回路二和进线回路三,再断开进线回路四;或先使出线回路二和第二分段母线2m接通,再接通进线回路二,然后使出线回路二和第四分段母线4m断开,最后断开进线回路四。

除了上述两种情况,实施者也可以单独运行第一分段母线1m、第二分段母线2m、第三分段母线3m或第四分段母线4m中的任意一段或多段,当需要检修或转移用电负荷时再做相应切换,所有线路在接通时必须先接通隔离开关,再接通断路器,所有线路在断开时必须先断开断路器再断开隔离开关。

随着每条分段母线数量的增多,每种工作情况的倒闸方法也会越来越多,在这里无法一一列举。

以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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