[实用新型]一种10kV真空断路器备用合闸线圈自动投入装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于保护断路器操作机构的测量控制系统，具体是一种10kV真空断路器操作机构中备用合闸线圈自动投入的控制装置。

背景技术

随着经济社会的发展，对电力系统的用电需求量也在不断升高，对电力系统安全可靠运行的要求也就越来越高。电力系统中10kV真空开关有着极为广泛的应用，因此10kV真空开关的可靠运行电网中起着至关重要的作用。

10kV真空断路器由断路器本体、操动机构、电源三部分组成。10kV真空断路器本体的可靠性已经达到相当高的水平，它的平均无故障时间已可达数十年。然而在实际运行中，10kV真空断路器的可靠性却并不乐观，远远低于其本体已达到的可靠性水平。统计资料表明：10kV真空断路器故障中有70％～90％以上为操动机构的故障。

调查发现，操动机构故障中绝大多数都是合闸线圈烧毁，此类故障造成的非计划停电直接影响供电可靠性，而且增加检修工作量。

合闸线圈是由一个空心多匝线圈，线圈带电后产生的磁场会使得中间的连杆动作，从而打开闭锁储能弹簧的销子，储能弹簧释放能量断路器合闸，此时线圈回路中的常闭辅助触点断开使得线圈失电，线圈失电后连杆上的复位弹簧会使得连杆复位。

但是如果连杆从线圈获得的能量不够、机构卡涩或者线圈绝缘损坏等都都会导致线圈长时间通电工作于短路状态进而烧毁线圈。同时，实际使用中仍存在因为误操作、短时间内多次分合等人为原因损毁线圈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够提高合闸线圈使用寿命，改善合闸线圈工作环境，实现10kV真空断路器备用合闸线圈自动投入装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种10kV真空断路器备用合闸线圈自动投入装置，包括备用线圈自动投入回路、原合闸回路、控制电源与测控装置，控制电源包括控制电源负端与控制电源正端，备用线圈自动投入回路是在原合闸回路的基础上在原合闸线圈与控制电源负端之间串联控制继电器A；并在常闭辅助触点QF与控制电源负端之间并联一个串联回路；该串联回路包括备用合闸线圈与控制继电器B，不改变原合闸回路；

测控装置包括霍尔传感器、调理模块、AD转换模块、DSP芯片；霍尔传感器实现对原合闸线圈和备用合闸线圈两端的电压、电流信号进行采集并按照一定的变比转换为二次电流值；调理模块对二次电流值再次转换为电压值并放大处理成为值域在AD转换模块输入范围内的值，AD转换模块将输入模拟值转换为数字信号，DSP芯片对AD转换模块输出的数字信号进行采集并计算分析；输出控制继电器A、控制继电器B的控制信号，最终实现备用线圈自动投入功能。

作为本实用新型进一步的方案：控制继电器A、控制继电器B选用SSR固态继电器，型号为GJ-5FA-L。

作为本实用新型进一步的方案：霍尔传感器包括HNV025A霍尔电压传感器与HNC03SY霍尔电流传感器。

作为本实用新型进一步的方案：AD转换模块采用AD7656转换芯片。

作为本实用新型进一步的方案：DSP芯片采用TMS320F2812芯片。

作为本实用新型进一步的方案：光耦隔离模块采用HCPL4504光电耦合器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用TMS320F2812芯片作为核心处理器，实现强大的数据实时处理能力，采用更精确更快速的A/D采样芯片AD7656转换芯片，可以对合闸线圈工作电压和合闸时的电流变化情况主进行实时采集和分析处理。

(2)本实用新型采用线性度高、转换速度快的霍尔传感器，二次输出为电流信号提高了装置的抗干扰性能。

(3)本实用新型在原合闸线圈基础上并联备用合闸线圈，在原合闸线圈烧毁后可以实现备用合闸线圈的自动切换功能，提高供电可靠性。

(4)本实用新型对原合闸脱扣器进行改造，增加合闸脱扣器的长度以保证备用合闸线圈的备用合闸撞杆能够撞击到合闸脱扣触发板延长部分，有效满足了备用合闸线圈完成合闸的功能。

(5)控制算法采用电压。电压值与电流值联合控制的结构，有效满足了原合闸线圈故障状态下备用合闸线圈自动投入的需要，高速数据采集频率为数据进一步分析处理提供了可能。

附图说明

图1为一种10kV真空断路器备用合闸线圈自动投入装置框图；

图2为测控装置原理图；

图3为备用线圈自动投入回路接线图；

图4为新型合闸触发器透视图；

图5为备用线圈安装示意图；