一种开关柜一次接线图可视化光电显示系统及方法与流程

1.本技术涉及变电站设备技术领域，特别是涉及一种开关柜一次接线图可视化光电显示系统及方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提到了与本技术相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.近年来，随着负荷量的逐渐攀增，设备倒闸操作量和设备检修量越来越多，运行方式越来越复杂多变，现场的安全要求越来越高而现场安全风险越来越大。由于目前的带电显示器仅安装在电缆出线处，带电区域检测显示覆盖范围较窄，不能全面直观的反映各种运行方式下的带电部位，很多运行方式下的检修工作存在着安全隐患。
4.《电力安全规程变电部分》5.3.6.6中明确规定电气设备操作后的位置检查应以设备各相实际位置为准，无法看到实际位置时，应通过间接方法，如设备机械位置指示、电气指示、带电显示器、仪表及各种遥测、遥信等信号的变化来判断。判断时，至少应有两个非同样原理或非同源的指示发生对应变化，且所有这些确定的指示均已同时发生对应变化，方可确认该设备已操作到位。以上检查项目应填写在操作票中作为检查项。检查中若发现其他任何信号有异常，均应停止操作，查明原因。若进行遥控操作，可采用上述的间接方法或其他可靠的方法判断设备位置。因此，带电显示器呈现的结果对于判断设备位置以及设备是否带电起到了举足轻重的作用。
5.但目前显示器仅能反映线路带电情况，其作用没有得到充足的利用和发挥，对于室内电气设备没有安装显示器的部位，现场作业人员无法直观获取是否带电的信息，只能了解线路是否带电，对站内设备的带电部位了解的不够深入，现场作业人员在倒闸操作、布置安全措施以及进行设备检修时仍然存在误碰误触带电部位、误操作的风险。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术的不足，本技术提供了一种开关柜一次接线图可视化光电显示系统及方法，将带电显示器和可视化光电显示装置关联起来，使得现场作业人员能够直观的看到设备带电部位，为作业人员提供安全保障，有效避免现场作业安全风险。
7.第一方面，本技术提供了一种开关柜一次接线图可视化光电显示系统；
8.一种开关柜一次接线图可视化光电显示系统，包括带电显示器、根据开关柜一次接线图设置的可视化光电显示装置和控制器；
9.所述带电显示器与所述控制器电连接，所述控制器与所述可视化光电显示装置电连接；所述带电显示器用于采集并显示变电站中被测设备或线路的带电状态，所述控制器用于根据带电状态控制可视化光电显示装置显示带电部位。
10.通过采用上述技术方案，将带电显示器的安装范围设置在变电站内需要被测设备或线路，并将带电情况反馈至基于开关柜一次接线图设置的可视化光电显示装置，使得现场作业人员能够通过可视化光电显示装置直观看到设备带电情况，对现场作业人员起到警
醒作用，避免误操作，对现场作业安全性起到至关重要的作用；解决了现有技术中不能全面直观的反映各种运行方式下的带电部位、对站内设备的带电部位了解的不够深入，存在安全隐患的问题。
11.进一步的，所述带电显示器包括显示器和与显示器电连接的带电传感器；
12.所述带电传感器用于基于电场耦合原理判断被测设备或线缆是否带电并将结果传输至显示器；
13.所述显示器用于在带电时进行告警并将结果传输至所述控制器。
14.通过采用上述技术方案，带电显示器利用高压电场与带电传感器之间的电场耦合原理，当被测设备或网络带电时，闪光报警并与可视化光电显示装置联动，使得可视化光电显示装置能够直观显示带电部位，有效预防安全风险。
15.优选的，所述带电传感器的数量为3，分别设置于a相带电体、b相带电体、c相带电体的正前方。
16.通过采用上述技术方案，带电显示器采用分相控制，任何一相带电即闪光报警。
17.进一步的，所述带电显示器分别设置于出线开关柜母线侧和线路侧；
18.或者，
19.所述带电显示器分别设置于pt间隔柜母线侧和电压传感器侧；
20.或者，
21.所述带电显示器分别设置于分段开关柜母线侧和分段开关柜电缆侧；
22.或者，
23.所述带电显示器分别设置于分段提升柜母线侧和分段提升柜电缆侧。
24.通过采用上述技术方案，带电显示器能够根据作业现场需求，更改或扩大安装范围，从而使得可视化光电显示装置直观反映各种运行方式下的带电部位。
25.进一步的，所述可视化光电显示装置包括显示面板和根据一次接线图设置的一次接线图可视化模拟灯带；
26.所述显示面板设置于所述开关柜，所述一次接线图可视化模拟灯带设置于所述显示面板，所述一次接线图可视化模拟灯带与所述控制器电连接。
27.通过采用上述技术方案，设备或线缆侧是否带电，一次接线图可视化模拟灯带呈现为不同颜色，从而判断具体部位是否带电。
28.优选的，所述一次接线图可视化模拟灯带在带电时显示红色、不带电时显示绿色。
29.优选的，所述显示面板的上表面设置有一次接线图。
30.通过采用上述技术方案，保证一次接线图可视化模拟灯带与一次接线图的对应，有效避免因对带电部位认知不到位导致的安全隐患。
31.进一步的，还包括用于提示可视化光电显示装置在带电时显示为红色、在不带电时显示为绿色的提示卡；
32.所述提示卡设置于开关柜。
33.通过采用上述技术方案，供现场作业人员对比参考。
34.进一步的，还包括语音报警器；
35.所述语音报警器与所述控制器电连接，所述语音报警器用于根据带电状态发出提示语音。
36.通过采用上述技术方案，通过语音和视觉双层提示来提醒作业人员，对现场作业来说更有保障。
37.第二方面，本技术提供了一种基于上述开关柜一次接线图可视化光电显示系统的使用方法；
38.一种使用方法，包括如下步骤：
39.s1、根据作业现场的作业需求，将带电显示器安装至设备侧和/或线路侧；
40.s2、将带电显示器二次接线回路与可视化光电显示装置连接，可视化光电显示装置根据带电状态显示作业现场的带电部位、停电范围。
41.与现有技术相比，本技术的有益效果是：
42.1、本技术将带电显示器安装范围拓展延伸至母线侧、断路器侧、刀闸侧等需要显示是否带电的地方，并且将显示器带电情况反馈至开关柜一次接线图，使得现场作业人员能够通过开关柜一次接线图可视化光电显示装置直观看到设备带电情况，对现场作业人员起到警醒作用，进而有效防止串供、倒反电等特殊运行方式下，现场作业人员带负荷分、合隔离开关；防止带接地线(接地刀闸)合断路器(隔离开关)；防止误入带电间隔等电气误操作。为现场作业安全性起到了至关重要的作用，具有很强的推广意义；
43.2、本技术提供的技术方案，应用在变电站内的各开关柜中，能够综合变电站内各开关柜面一次接线图可视化光电显示装置显示结果，使得运维人员现场布置安全措施以及检修人员进行设备检修作业时，都能对站内整体停电部分和带电部位一目了然，对带电部位和安全风险点非常清晰，能有效避免因对带电部位认知不到位导致的安全隐患。
附图说明
44.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
45.图1为本技术实施例提供的开关柜一次接线图可视化光电显示系统的连接示意图；
46.图2为本技术实施例提供的带电显示器的连接示意图；
47.图3为本技术实施例提供的开关柜典型间隔一次接线图可视化效果示意图；
48.图4为本技术实施例提供的使用方法的流程示意图；
49.图中：1、出线开关柜；101、第一母线可视化光电显示装置；102、线路可视化光电显示装置；2、pt间隔柜；201、第二母线可视化光电显示装置；202、pt本体可视化光电显示装置；3、分段开关柜；301、第三母线可视化光电显示装置；302、分段开关柜电缆可视化光电显示装置；4、分段提升柜；401、第四母线可视化光电显示装置；402、分段提升柜电缆可视化光电显示装置；5、带电传感器；6、显示器接线端子排；7、显示器线路。
具体实施方式
50.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
51.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
52.在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
53.实施例一
54.现有技术中，作业人员无法直观的获取设备是否带电的信息，对变电站内设备的带电部位了解的不够深入，存在误操作的风险和安全隐患；因此，本技术提供了一种开关柜一次接线图可视化光电显示系统。接下来，结合图1-3对本实施例公开的一种开关柜一次接线图可视化光电显示系统进行详细说明。
55.该开关柜一次接线图可视化光电显示系统包括带电显示器、根据开关柜一次接线图设置的可视化光电显示装置和控制器，带电显示器与所述控制器电连接，控制器与可视化光电显示装置电连接；带电显示器用于采集并显示变电站中被测设备或线路的带电状态，控制器用于根据带电状态控制可视化光电显示装置显示带电部位。
56.带电显示器包括显示器和与显示器电连接的带电传感器5；带电传感器5用于基于电场耦合原理判断被测设备或线缆是否带电并将结果传输至显示器；显示器用于在带电时进行告警并将结果传输至所述控制器。带电传感器5的数量为3，分别安装于a相带电体、b相带电体、c相带电体的正前方，接收高压带电体电场信号。具体的，带电传感器5的一端与显示器接线端子排6电连接，显示器接线端子排6的一端与显示器线路7电连接，从显示器接线端子排6引二次回路与控制器电连接。
57.可视化光电显示装置包括显示面板和根据一次接线图设置的一次接线图可视化模拟灯带；显示面板安装于开关柜，一次接线图可视化模拟灯带安装于显示面板，一次接线图可视化模拟灯带与控制器电连接，一次接线图可视化模拟灯带在带电时显示红色、不带电时显示绿色；显示面板的上表面表面绘制有一次接线图，一次接线图与一次接线图可视化模拟灯带对应设置。
58.开关柜上粘贴有提示卡，用于提示一次接线图可视化模拟灯带在带电时显示为红色、在不带电时显示为绿色。
59.本实施例的工作方式如下：
60.带电传感器5通过空气介质检测待测设备或线缆的变化，基于电场耦合原理判断变电站内的待测设备和线缆是否带电；将是否带电的信号传输至显示器；显示器接收信号，若带电则进行闪光预警，若不带电则不显示；显示器将信号传输至控制器，控制器根据带电信号控制一次接线图可视化模拟灯带的显示颜色，若带电，则相应的一次接线图可视化模拟灯带显示红色；若不带电，则相应的一次接线图可视化模拟灯带显示为绿色。
61.进一步的，在一些实施例中，带电传感器5的一端与显示器接线端子排6通过信号线通信连接，从显示器接线端子排6引出一路线缆与控制器电连接。
62.进一步的，在一些实施例中，还包括语音报警器；语音报警器与控制器电连接，语音报警器用于根据带电状态发出提示语音。
63.接下来，以35kv变电站智能化改造中出线开关柜1、pt间隔柜2、分段开关柜3、分段
提升柜4四种典型间隔为例，对本实施例中的开关柜一次接线图可视化光电显示系统进行进一步说明。
64.对35kv变电站进行智能化改造，当进行到变压器保护改造时，要分别从主变高压侧开关柜和主变低压侧开关柜进行二次穿线接线，虽然主变已经停电不带电，但是主变低压侧开关柜后方的母线仍然带电，在主变低压侧开关柜内进行二次穿线接线时，仍然存在误碰带电母线的风险，而这种基于开关柜一次接线图的可视化光电显示系统，直接在开关柜的一次接线图处直观显示带电部位，对现场工作人员起到非常直观有效的警醒作用，有效避免了现场作业安全风险，有效保障了现场作业人员人身安全，取得良好的经济效益和社会效益。
65.在出线开关柜1的中柜门的上方安装第一母线可视化光电显示装置101，在出线开关柜1的中柜门的下方安装线路可视化光电显示装置102，在出线开关柜1的母线侧安装一个带电显示器，在出线开关柜1的线路侧安装一个带电显示器，出线开关柜1内安装有控制器，带电显示器分别与控制器电连接，控制器分别与线路可视化光电显示装置102和第一母线可视化光电显示装置101电连接，使得第一母线可视化光电显示装置101根据出线开关柜1的母线侧的带电情况显示、线路可视化光电显示装置102根据出线开关柜1的线路侧的带电情况显示；作业人员能够根据第一母线可视化光电显示装置101和线路可视化光电显示装置102的显示情况，判断线路间隔是否属于串供运行方式；若线路是通过环网柜手拉手串供供电，此时母线不带电，第一母线可视化光电显示装置101显示为绿色，而此时线路在串供运行方式下，线路带电，线路可视化装置102显示为红色，能够有效提醒现场作业人员误入带电间隔，防止事故发生；若不安装开关柜一次接线图可视化光电显示系统，现场作业人员很容易因为母线不带电就想当然的认为线路不带电，进而到该间隔进行检修作业，就会引发严重的事故。
66.在pt间隔柜2的中柜门的上方安装第二母线可视化光电显示装置201，在pt间隔柜2的中柜门的下方安装pt本体可视化光电显示装置202，在pt间隔柜2的母线侧安装一个带电显示器，在电压传感器侧安装一个带电显示器，pt间隔柜2内安装有控制器，带电显示器分别与控制器电连接，控制器分别与pt本体可视化光电显示装置202和第二母线可视化光电显示装置201电连接，使得第二母线可视化光电显示装置201根据pt间隔柜2的母线侧的带电情况显示、pt本体可视化光电显示装置202根据电压传感器侧的带电情况显示。可以直观反映出pt间隔pt本体有无停电、有无倒反电等，为现场作业提供有力安全保障；若pt本体已断电，但pt本体可视化光电显示装置202显示为红色，则存在倒反电的风险。
67.在分段开关柜3的中柜门的上方安装第三母线可视化光电显示装置301，在分段开关柜3的中柜门的下方安装分段开关柜电缆可视化光电显示装置302，在分段开关柜3的电缆侧安装一个带电显示器，在分段开关柜3的母线侧安装一个带电显示器，分段开关柜3内安装有控制器，带电显示器分别与控制器电连接，控制器分别与分段开关柜电缆可视化光电显示装置302和第三母线可视化光电显示装置301电连接，使得第三母线可视化光电显示装置301根据分段开关柜3的母线侧的带电情况显示、分段开关柜电缆可视化光电显示装置302置根据分段开关柜3电缆侧的带电情况显示。
68.在分段提升柜4的中柜门的上方安装第四母线可视化光电显示装置401，在分段开关柜3的中柜门的下方安装分段提升柜电缆可视化光电显示装置402，在分段提升柜4的电
缆侧安装一个带电显示器，在分段提升柜4的母线侧安装一个带电显示器，分段提升柜4内安装有控制器，带电显示器分别与控制器电连接，控制器分别与分段提升柜电缆可视化光电显示装置402和第四母线可视化光电显示装置401电连接，使得第四母线可视化光电显示装置401根据分段提升柜4的母线侧的带电情况显示、分段提升柜电缆可视化光电显示装置402根据分段提升柜4的电缆侧的带电情况显示。
69.变电站内各开关柜面一次接线图可视化光电显示装置同样设有“自检”功能，整体显示结果直观呈现出变电站内带电部位、停电范围、该电压等级的母线是否带电以及站内运行方式；具体的，带电显示器具有自检功能,可模拟高压输入,随时对显示器功能是否正常进行检查。
70.实施例二
71.结合图4，本实施例公开了一种基于上述开关柜一次接线图可视化光电显示系统的使用方法，包括如下步骤：
72.s1、根据作业现场的作业需求，将带电显示器安装至设备侧和/或线路侧；
73.s2、将带电显示器的二次接线回路与可视化光电显示装置连接，可视化光电显示装置根据带电状态显示作业现场的带电部位、停电范围；其中，从带电显示器的显示器端子排接出二次回路与控制器连接，控制器与可视化光电显示装置连接。
74.上述实施例中对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分可以参见其他实施例的相关描述。
75.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。