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高压开关柜、高压开关柜接地系统和高压开关柜接地方法

摘要

本发明公开了一种高压开关柜、高压开关柜接地系统和高压开关柜接地方法。高压开关柜包括断路器、接地刀闸、联动模块和指示灯:断路器用于连接上级线路和下级线路;接地刀闸与下级线路电连接,用于使下级线路接地;联动模块与接地刀闸和断路器联动,联动模块用于输出接地刀闸的接地状态和接收控制断路器通断的通断控制信号;指示灯与联动模块电连接,用于指示接地状态。高压开关柜接地系统包括上述高压开关柜和电力监控模块,电力监控模块与联动模块信号连接,电力监控模块用于接收和显示接地状态以及用于发送通断控制信号。本发明的高压开关柜、高压开关柜接地系统和高压开关柜接地方法能够提高操作效率并提高高压开关柜的安全性。

著录项

  • 公开/公告号CN113285382A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-20

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中车广东轨道交通车辆有限公司;

    申请/专利号CN202110597197.1

  • 发明设计人 贺江华;高顺发;梁源华;钟永洪;

    申请日2021-05-31

  • 分类号H02B11/133(20060101);H02B11/28(20060101);H02B11/10(20060101);H02B1/24(20060101);H02J13/00(20060101);G01R31/52(20200101);G01R31/54(20200101);

  • 代理机构44205 广州嘉权专利商标事务所有限公司;

  • 代理人黄英杰

  • 地址 529100 广东省江门市新会区会城南车路6号

  • 入库时间 2023-06-19 12:16:29

说明书

技术领域

本发明涉及电力传输技术领域,特别涉及一种高压开关柜、高压开关柜接地系统和高压开关柜接地方法。

背景技术

高压开关柜一般用于导通和分离上级线路与下级线路之间的连接,在高压开关柜检修或相关作业时,下级线路接地是必要的安全技术措施。按照五防要求,为了避免上级线路短路和漏电,高压开关柜的接地刀闸与断路器手车位置都进行了机械互锁,以防止接地刀闸与断路器同时导通,但是现有的高压开关柜对下级线路的接地情况往往缺少明显的警示信号,使操作人员需要通过操作窗和经验进行接地情况的判断,造成了工作效率降下,也存在一定的误判风险。当机械互锁装置故障,也可能存在一定的误操作风险,因此现有的高压开关柜在倒闸操作时存在安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种高压开关柜、高压开关柜接地系统和高压开关柜接地方法,能够提高操作效率,减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。

根据本发明第一方面实施例的高压开关柜,包括:

断路器,用于连接上级线路和下级线路;

接地刀闸,与所述下级线路电连接,所述接地刀闸用于使所述下级线路接地;

联动模块,与所述接地刀闸和所述断路器联动,所述联动模块用于输出所述接地刀闸的接地状态和接收控制所述断路器通断的通断控制信号;

指示灯,与所述联动模块电连接,用于指示所述接地状态。

根据本发明第一方面实施例的高压开关柜,至少具有如下有益效果:

本发明的高压开关柜包括断路器、接地刀闸、联动模块和指示灯,其中断路器设置在手车上,手车与高压开关柜的柜体可拆卸连接,通过手车可以移动断路器,使断路器串联在上级线路和下级线路之间以及使断路器与上级线路和下级线路分离,当断路器串联在上级线路和下级线路之间,通过断路器上的开关,可以控制上级线路和下级线路之间导通和断路。接地刀闸与下级线路电连接,可以使下级线路接地,避免操作人员作业时触电。联动模块与接地刀闸联动,能够获取接地刀闸的接地状态,联动模块与指示灯电连接,联动模块根据接地刀闸的接地状态控制指示灯的亮灭,从而能够明显地提醒作业人员下级线路的接地情况,提高操作效率,减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。联动模块根据接地刀闸的接地状态与断路器联动,当接地刀闸处于导通状态,联动模块使断路器维持在断路的状态,当接地刀闸处于断路状态,联动模块根据接收到的通断控制信号控制断路器导通和断路,从而实现接地刀闸与断路器的电气联锁,防止接地刀闸和断路器同时处于导通状态,避免短路和漏电的发生,减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。

根据本发明的一些实施例,所述联动模块包括辅助开关和继电保护装置,所述辅助开关与所述接地刀闸传动连接,所述辅助开关与所述继电保护装置和所述指示灯电连接,所述继电保护装置通过所述辅助开关与所述断路器电连接,所述继电保护装置用于输出所述接地状态和接收所述通断控制信号。

根据本发明的一些实施例,所述辅助开关设置有第一常开触点和第二常开触点,所述继电保护装置设置有开关量输入单元,所述第一常开触点和所述第二常开触点与所述接地刀闸联动,所述第一常开触点与所述指示灯串联,所述第二常开触点与所述开关量输入单元串联。

根据本发明的一些实施例,所述断路器设置有合闸线圈,所述辅助开关设置有常闭触点,所述常闭触点与所述接地刀闸联动,所述继电保护装置设置有第一开关量输出单元,所述第一开关量输出单元、所述常闭触点和所述合闸线圈串联。

根据本发明的一些实施例,所述继电保护装置设置有第二开关量输出单元,所述第二开关量输出单元用于输出所述接地状态。

根据本发明的一些实施例,所述继电保护装置设置有通信接口,所述通信接口用于发送所述接地状态和接收所述通断控制信号。

根据本发明第二方面实施例的高压开关柜接地系统,包括:

上述第一方面实施例的高压开关柜;

电力监控模块,与所述联动模块信号连接,所述电力监控模块用于接收和显示所述接地状态以及用于发送所述通断控制信号。

根据本发明第二方面实施例的高压开关柜接地系统,至少具有如下有益效果:

本发明的高压开关柜接地系统包括电力监控模块和上述第一方面实施例的高压开关柜,电力监控模块与联动模块电连接,电力监控模块能够从联动模块接收接地刀闸的接地状态并显示接地刀闸的接地状态,通过电力监控模块可以向联动模块发送通断控制信号,从而实现远程控制。通过电力监控模块能够直观和实时地对接地刀闸的接地状态进行观察,防止接地刀闸和断路器同时处于导通状态,避免短路和漏电的发生,在提高操作效率的同时减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。另外,高压开关柜接地系统使用了上述第一方面实施例的高压开关柜,联动模块根据接地刀闸的接地状态与断路器联动,当接地刀闸处于导通状态,联动模块使断路器维持在断路的状态,此时电力监控模块所发送的通断控制信号不能够改变断路器的通断状态,从而避免了由于对电力监控模块的误操作而导致的接地刀闸和断路器同时处于导通的状态,防止短路和漏电的发生,减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。

根据本发明第三方面实施例的高压开关柜接地方法,应用于高压开关柜接地系统,所述高压开关柜接地系统包括断路器、接地刀闸、联动模块、指示灯和电力监控模块,所述断路器用于连接上级线路和下级线路,所述接地刀闸与所述下级线路电连接,所述联动模块与所述接地刀闸和所述断路器联动,所述指示灯与所述联动模块电连接,所述电力监控模块与所述联动模块信号连接;

所述高压开关柜接地方法包括:

所述联动模块响应于所述接地刀闸的接地状态,输出接地信号并控制所述指示灯亮灯和灭灯;

所述电力监控模块响应于所述接地信号,显示所述接地状态和所述断路器的控制界面;

所述电力监控模块响应于所述接地信号和第一控制信号,输出第二控制信号;

所述联动模块响应于所述第二控制信号和所述接地状态,控制所述断路器导通和断路。

根据本发明第三方面实施例的高压开关柜接地方法,至少具有如下有益效果:

本发明的高压开关柜接地方法应用于高压开关柜接地系统,高压开关柜接地系统包括断路器、接地刀闸、联动模块、指示灯和电力监控模块,通过本发明的高压开关柜接地方法,联动模块能够根据接地刀闸的接地状态控制指示灯的亮灭,从而能够明显地警示作业人员接地刀闸的接地状态,提高作业人员的操作效率。联动模块向电力监控模块输出包含接地状态信息的接地信号,电力监控模块将接地刀闸的接地状态显示在控制界面上,能够直观和实时地对接地刀闸的接地状态进行观察,防止接地刀闸和断路器同时处于导通状态,避免短路和漏电的发生,提高作业人员的操作效率。通过电力监控模块的控制界面向电力监控模块输入第一控制信号,电力监控模块根据联动模块输出的接地信号向联动模块输出第二控制信号,联动模块响应于第二控制信号并控制断路器的通断,从而实现远程控制的目的。电力监控模块向联动模块输出的第二控制信号取决于第一控制信号和接地信号,即取决于对断路器的通断控制指令和接地刀闸的接地状态:当接地刀闸处于导通状态,电力监控模块所发送的第二控制信号使断路器维持在断路的状态,以防止接地刀闸和断路器同时处于导通的状态;当接地刀闸处于断路状态,电力监控模块所发送的第二控制信号使联动模块根据第二控制信号控制断路器的通断。电力监控模块通过对接地刀闸和断路器进行软互锁的方式来避免短路和漏电的发生。联动模块根据接地刀闸的接地状态控制断路器的通断:当接地刀闸处于导通状态,联动模块使断路器维持在断路的状态;当接地刀闸处于断路状态,联动模块根据第二控制信号控制断路器导通和断路。联动模块实现了接地刀闸与断路器的电气联锁,防止接地刀闸和断路器同时处于导通状态,避免短路和漏电的发生。由此可见,本发明的高压开关柜接地方法能够提高高压开关柜的安全性,减少倒闸操作的安全隐患。

根据本发明的一些实施例,所述联动模块包括辅助开关和继电保护装置,所述辅助开关设置有第一常开触点、第二常开触点和常闭触点,所述第一常开触点、所述第二常开触点和所述常闭触点与所述接地刀闸联动,所述继电保护装置设置有开关量输入单元、第一开关量输出单元、第二开关量输出单元和通信接口,所述断路器设置有合闸线圈,所述第一常开触点与所述指示灯串联,所述第二常开触点与所述开关量输入单元串联,所述第一开关量输出单元、所述常闭触点和所述合闸线圈串联,所述通信接口与所述电力监控模块信号连接;

所述联动模块响应于所述接地刀闸的接地状态,输出接地信号并控制所述指示灯亮灯和灭灯,包括至少如下之一:

所述接地刀闸导通,所述第二常开触点闭合并触发所述开关量输入单元,所述第二开关量输出单元输出导通状态信号,所述通信接口发送地线导通信号,所述第一常开触点闭合,所述指示灯亮灯;

所述接地刀闸断路,所述第二常开触点打开并触发所述开关量输入单元,所述第二开关量输出单元输出断路状态信号,所述通信接口发送地线断路信号,所述第一常开触点打开,所述指示灯灭灯。

根据本发明的一些实施例,所述电力监控模块响应于所述接地信号和第一控制信号,输出第二控制信号,包括至少如下之一:

当所述接地信号为所述地线导通信号且所述第一控制信号为第一断路指令信号,所述电力监控模块向所述通信接口发送维持指令信号;

当所述接地信号为所述地线导通信号且所述第一控制信号为第一导通指令信号,所述电力监控模块向所述通信接口发送所述维持指令信号;

当所述接地信号为所述地线断路信号且所述第一控制信号为所述第一断路指令信号,所述电力监控模块向所述通信接口发送第二断路指令信号;

当所述接地信号为所述地线断路信号且所述第一控制信号为所述第一导通指令信号,所述电力监控模块向所述通信接口发送第二导通指令信号;

所述联动模块响应于所述第二控制信号和所述接地状态,控制所述断路器导通和断路,包括至少如下之一:

当所述接地刀闸导通且所述第二控制信号为所述维持指令信号,所述常闭触点打开,所述第一开关量输出单元断路,所述合闸线圈失电,所述断路器断路;

当所述接地刀闸断路且所述第二控制信号为所述第二断路指令信号,所述常闭触点闭合,所述第一开关量输出单元断路,所述合闸线圈失电,所述断路器断路;

当所述接地刀闸断路且所述第二控制信号为所述第二导通指令信号,所述常闭触点闭合,所述第一开关量输出单元导通,所述合闸线圈通电,所述断路器导通。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本发明的一个实施例提供的高压开关柜原理框图;

图2为本发明的另一个实施例提供的高压开关柜原理框图;

图3为本发明的另一个实施例提供的高压开关柜原理框图;

图4为本发明的一个实施例提供的高压开关柜的辅助开关的电路图;

图5为本发明的一个实施例提供的高压开关柜的辅助开关与指示灯连接的电路图;

图6为本发明的一个实施例提供的高压开关柜的辅助开关与继电保护装置连接的电路图;

图7为本发明的一个实施例提供的高压开关柜的辅助开关与继电保护装置和断路器连接的电路图;

图8为本发明的一个实施例提供的高压开关柜接地系统原理框图;

图9为本发明的一个实施例提供的高压开关柜接地系统的电力监控模块的控制界面示意图;

图10为本发明的一个实施例提供的高压开关柜接地方法的示意图;

图11为本发明的另一个实施例提供的高压开关柜接地方法的示意图;

图12为本发明的另一个实施例提供的高压开关柜接地方法的示意图;

图13为本发明的另一个实施例提供的高压开关柜接地方法的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面结合附图详细描述本发明第一方面实施例的高压开关柜。

参照图1,本发明的一个实施例提供了一种高压开关柜,包括断路器100、接地刀闸200、联动模块300和指示灯400,其中断路器100设置在手车上,手车与高压开关柜的柜体可拆卸连接,通过手车可以移动断路器100,使断路器100串联在上级线路和下级线路之间以及使断路器100与上级线路和下级线路分离,当断路器100串联在上级线路和下级线路之间,通过断路器100上的开关,可以控制上级线路和下级线路之间导通和断路。接地刀闸200与下级线路电连接,可以使下级线路接地,避免操作人员作业时触电。联动模块300与接地刀闸200联动,能够获取接地刀闸200的接地状态,联动模块300与指示灯400电连接,联动模块300根据接地刀闸200的接地状态控制指示灯400的亮灭,从而能够明显地提醒作业人员下级线路的接地情况,提高操作效率,减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。联动模块300根据接地刀闸200的接地状态与断路器100联动,当接地刀闸200处于导通状态,联动模块300使断路器100维持在断路的状态,当接地刀闸200处于断路状态,联动模块300根据接收到的通断控制信号控制断路器导通和断路,从而实现接地刀闸200与断路器100的电气联锁,防止接地刀闸200和断路器100同时处于导通状态,避免短路和漏电的发生,减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。

参照图2,本发明的另一个实施例提供了一种高压开关柜,在上述实施例的基础上,联动模块300包括辅助开关310和继电保护装置320,辅助开关310通过连杆机构与接地刀闸200传动连接,辅助开关310的通断与接地刀闸200的状态变化同步,辅助开关310反映了接地刀闸200的接地状态。继电保护装置320与辅助开关310电连接,继电保护装置320检测辅助开关310的通断后输出接地刀闸200的接地状态,实现对接地刀闸200接地状态信息的采集,并使接地刀闸200的接地状态能够被传输至其他电力监控设备,实现远程监测。辅助开关310与指示灯400电连接,当辅助开关310串联在指示灯400电流通路上,通过辅助开关310的通断能够直接控制指示灯400的亮灭。继电保护装置320能够接收控制断路器100通断的通断控制信号,继电保护装置320的输出端通过辅助开关310与断路器100电连接,继电保护装置320与辅助开关310共同控制断路器100的通断,实现远程控制。本实施例的辅助开关310与接地刀闸200联动,通过辅助开关310反映接地刀闸200的接地状态,并通过辅助开关310对指示灯400和断路器100进行控制,接地刀闸200通过辅助开关310与断路器100之间形成了电气联锁,防止接地刀闸200和断路器100同时处于导通状态,避免短路和漏电的发生。由此可见,本实施例的电路结构简单,易于实现,能够降低控制成本,减少倒闸操作的安全隐患;本实施例的高压开关柜能够与其他电力监控设备通信,实现远程控制,提高高压开关柜的安全性。

参照图3、图4、图5、图6和图7,本发明的另一个实施例提供了一种高压开关柜,在上述实施例的基础上,辅助开关310设置有第一常开触点311和第二常开触点312,继电保护装置320设置有开关量输入单元321。第一常开触点311和第二常开触点312与接地刀闸200联动:当接地刀闸200处于导通状态,第一常开触点311和第二常开触点312闭合;当接地刀闸200处于断路状态,第一常开触点311和第二常开触点312打开。第一常开触点311与指示灯400串联在控制电源小母线的正负极之间,当接地刀闸200处于导通状态,第一常开触点311闭合,指示灯400亮灯;当接地刀闸200处于断路状态,第一常开触点311打开,指示灯400灭灯。第二常开触点312和开关量输入单元321串联于控制电源小母线的正负极之间,开关量输入单元321设置有光耦元件,当接地刀闸200处于导通状态,第二常开触点312闭合,光耦元件通电,光耦元件的输出电平发生变化,继电保护装置320通过检测光耦元件的输出电平可以获取接地刀闸200的接地状态。例如,当第二常开触点312闭合,光耦元件输出低电平,继电保护装置320检测到接地刀闸200的接地状态为导通;当第二常开触点312打开,光耦元件输出高电平,继电保护装置320检测到接地刀闸200的接地状态为断路。由此可见,本实施例的电路结构简单,易于实现对指示灯400的控制以及对接地刀闸200的接地状态的检测,节省控制成本;继电保护装置320起到隔离高压开关柜和其他电力监控设备的作用,防止其他电力监控设备被高电压损坏。

进一步地,断路器100设置有合闸线圈110,辅助开关310设置有常闭触点313,继电保护装置320设置有第一开关量输出单元322。常闭触点313与接地刀闸200联动:当接地刀闸200处于导通状态,常闭触点313打开;当接地刀闸200处于断路状态,常闭触点313闭合。第一开关量输出单元322、常闭触点313和合闸线圈110串联在控制电源小母线的正负极之间。当接地刀闸200处于导通状态,常闭触点313打开,此时无论第一开关量输出单元322是处于导通状态还是处于断路状态,合闸线圈110都是处于失电的状态,断路器100断路。当接地刀闸200处于断路状态,常闭触点313闭合:若第一开关量输出单元322导通,合闸线圈110得电,断路器100导通;若第一开关量输出单元322断路,合闸线圈110失电,断路器100断路。本实施例通过将断路器100的合闸线圈110和辅助开关310的常闭触点313串联在一起构成接地刀闸200与断路器100的联锁电路,当接地刀闸200导通时,无论是通过断路器100的本地开关还是通过断路器100的远程控制端口都无法使断路器100导通,防止断路器100和接地刀闸200同时导通,避免短路和漏电的发生。继电保护装置320的第一开关量输出单元322与断路器100的合闸线圈110串联,在常闭触点313闭合即接地刀闸200断路的前提下,通过改变第一开关量输出单元322的通断状态,可以控制断路器100的通断,从而实现远程控制,提高高压开关柜的安全性和减少倒闸操作的安全隐患。

进一步地,继电保护装置320设置有第二开关量输出单元323,继电保护装置320通过开关量输入单元321检测接地刀闸200的接地状态,并通过第二开关量输出单元323输出接地刀闸200的接地状态,具体地,当接地刀闸200导通,第二开关量输出单元323导通,当接地刀闸200断路,第二开关量输出单元323断路。继电保护装置320通过第二开关量输出单元323反映接地刀闸200的接地状态,第二开关量输出单元323可以串联于其他设备或装置的电源线、信号线或其它具有特定功能的线路中,并控制这些线路的通断,从而实现接地刀闸200与这些设备或装置的联动,继电保护装置320使本实施例高压开关柜具有良好的扩展性。

进一步地,继电保护装置320设置有通信接口324,继电保护装置320可以通过通信接口324与其他电力监控设备信号连接,继电保护装置320通过通信接口324向其他电力监控设备发送接地刀闸200的接地状态以及通过通信接口324获取其他电力监控设备发送的用于控制断路器100通断的通断控制信号,从而实现远程监测和远程控制,提高高压开关柜的安全性和减少倒闸操作的安全隐患。在本实施例中,通信接口324为RS485总线接口,通信接口324与其他电力监控设备通过RS485总线进行通信。

需要说明的是,通信接口324还可以是以太网、CAN总线、SPI总线和I2C总线等有线接口,也可以是WIFI、蓝牙、ZigBee和移动通信网等无线接口,本实施例用于说明本发明的技术方案而非对通信接口324的实现形式作限制。还需要说明的是辅助开关310、第一常开触点311、第二常开触点312和常闭触点313可以是由闸刀,铰接部件和导电部件等构成的机械开关,也可以是由二极管、三级管、晶体管和场效应管等半导体构成的模拟开关,辅助开关310可以通过机械式的连杆机构与接地刀闸200传动连接,也可以通过带有传感器、触发器、电磁阀、继电器和开关的气缸推杆和液压推杆等传动机构传动连接,本领域普通技术人员可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

下面结合附图详细描述本发明第二方面实施例的高压开关柜接地系统。

参照图8,本发明的一个实施例提供了一种高压开关柜接地系统,包括电力监控模块500和上述第一方面实施例的高压开关柜,在本实施例中,电力监控模块为SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,数据采集与监视控制系统)模块,电力监控模块500与联动模块300信号连接。联动模块300包括辅助开关310和继电保护装置320,辅助开关310通过连杆机构与接地刀闸200传动连接,继电保护装置320与辅助开关310电连接,继电保护装置与辅助开关310共同控制断路器100的通断。继电保护装置320设置有通信接口324,电力监控模块500与通信接口324信号连接,继电保护装置320检测辅助开关310的通断,继电保护装置320通过通信接口324向电力监控模块500输出接地刀闸200的接地状态,电力监控模块500通过通信接口324向继电保护装置320发送控制断路器100通断的通断控制信号,从而实现远程监控。通过电力监控模块500能够直观和实时地对接地刀闸200的接地状态进行观察,防止接地刀闸200和断路器100同时处于导通状态,避免短路和漏电的发生,在提高操作效率的同时减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。另外,辅助开关310和继电保护装置320共同控制断路器100的通断:当接地刀闸200处于导通状态,辅助开关310使断路器100维持在断路的状态,电力监控模块500所发送的通断控制信号不能够改变断路器100的通断状态,避免了由于对电力监控模块500的误操作而导致的接地刀闸200和断路器100同时处于导通的状态,防止短路和漏电的发生,进一步减少倒闸操作的安全隐患,提高高压开关柜的安全性。

由于本发明实施例的高压开关柜接地系统包括了如上述任一项实施例的高压开关柜,因此,本发明实施例的高压开关柜接地系统具备如上述任一项实施例的高压开关柜所带来的技术效果,所以,本发明实施例的高压开关柜接地系统的具体技术效果,可参照上述任一项实施例的高压开关柜的技术效果,此处不再赘述。

下面结合附图详细描述本发明第三方面实施例的高压开关柜接地方法。

参照图8、图9和图10,本发明的一个实施例提供了一种高压开关柜接地方法,该方法应用于高压开关柜接地系统,高压开关柜接地系统包括断路器100、接地刀闸200、联动模块300、指示灯400和电力监控模块500,断路器100用于连接上级线路和下级线路,接地刀闸200与下级线路电连接,联动模块300与接地刀闸200和断路器100联动,指示灯400与联动模块300电连接,电力监控模块500与联动模块300信号连接。高压开关柜接地方法包括但不限于以下步骤:

S100,联动模块300响应于接地刀闸200的接地状态,输出接地信号并控制指示灯400亮灯和灭灯;

S200,电力监控模块500响应于接地信号,显示接地状态和断路器100的控制界面;

S300,电力监控模块500响应于接地信号和第一控制信号,输出第二控制信号;

S400,联动模块300响应于第二控制信号和接地状态,控制断路器100导通和断路。

通过本发明的高压开关柜接地方法,联动模块300能够根据接地刀闸200的接地状态控制指示灯400的亮灭,从而能够明显地警示作业人员接地刀闸200的接地状态,提高作业人员的操作效率。联动模块300向电力监控模块500输出包含接地状态信息的接地信号,电力监控模块500将接地刀闸200的接地状态显示在控制界面上,使作业人员能够直观和实时地对接地刀闸200的接地状态进行观察,防止接地刀闸200和断路器100同时处于导通状态,提高作业人员的操作效率并避免短路和漏电的发生。通过电力监控模块500的控制界面向电力监控模块500输入第一控制信号,电力监控模块500根据联动模块300输出的接地信号向联动模块300输出第二控制信号,联动模块300响应于第二控制信号并控制断路器100的通断,从而实现远程控制的目的。电力监控模块500向联动模块300输出的第二控制信号取决于第一控制信号和接地信号,即取决于对断路器100的通断控制指令和接地刀闸200的接地状态:当接地刀闸200处于导通状态,电力监控模块500所发送的第二控制信号使断路器维持在断路的状态,以防止接地刀闸200和断路器100同时处于导通的状态;当接地刀闸200处于断路状态,电力监控模块500所发送的第二控制信号使联动模块300根据第二控制信号控制断路器100的通断。电力监控模块500通过对接地刀闸200和断路器100进行软互锁的方式来避免短路和漏电的发生。联动模块300根据接地刀闸200的接地状态控制断路器100的通断:当接地刀闸200处于导通状态,联动模块300使断路器100维持在断路的状态;当接地刀闸200处于断路状态,联动模块300根据第二控制信号控制断路器100导通和断路。联动模块300实现了接地刀闸200与断路器100的电气联锁,防止接地刀闸200和断路器100同时处于导通状态,避免短路和漏电的发生。由此可见,本发明的高压开关柜接地方法能够提高高压开关柜的安全性,减少倒闸操作的安全隐患。

参照图4、图5、图6、图7、图8、图9和图11,本发明的另一个实施例提供的高压开关柜接地方法,在上述实施例的基础上,联动模块300包括辅助开关310和继电保护装置320,辅助开关设置有第一常开触点311、第二常开触点312和常闭触点313,第一常开触点311、第二常开触点312和常闭触点313与接地刀闸200联动,继电保护装置320设置有开关量输入单元321、第一开关量输出单元322、第二开关量输出单元323和通信接口324,断路器100设置有合闸线圈110,第一常开触点311与指示灯400串联,第二常开触点312与开关量输入单元321串联,第一开关量输出单元322、常闭触点313和合闸线圈110串联,通信接口324与电力监控模块500信号连接。图11所示方法为图10中步骤S100的具体流程,该方法包括但不限于以下步骤:

S110,接地刀闸200导通,第二常开触点312闭合并触发开关量输入单元321,第二开关量输出单元323输出导通状态信号,通信接口324发送地线导通信号,第一常开触点311闭合,指示灯400亮灯;

S120,接地刀闸200断路,第二常开触点312打开并触发开关量输入单元321,第二开关量输出单元323输出断路状态信号,通信接口324发送地线断路信号,第一常开触点311打开,指示灯400灭灯。

具体地,第一常开触点311与指示灯400串联在控制电源小母线的正负极之间,当接地刀闸200处于导通状态,第一常开触点311闭合,指示灯400亮灯;当接地刀闸200处于断路状态,第一常开触点311打开,指示灯400灭灯。通过本方法能够明显地警示作业人员接地刀闸200的接地状态,提高作业人员的操作效率,以及提高高压开关柜接地系统的安全性。

第二常开触点312和开关量输入单元321串联于控制电源小母线的正负极之间,当接地刀闸200处于导通状态,第二常开触点312闭合,控制电源小母线的电压输入至开关量输入单元321;当接地刀闸200处于断路状态,第二常开触点312打开,控制电源小母线与开关量输入单元321之间断路,开关量输入单元321的输入电压从高电平变为低电平。接地刀闸200状态的变化使开关量输入单元321的输入电压发生变化,继电保护装置320通过检测开关量输入单元321输入电压的变化来获取接地刀闸200的接地状态。

继电保护装置320通过第二开关量输出单元323输出反映接地刀闸200接地状态的导通状态信号和断路状态信号:当接地刀闸200导通,第二开关量输出单元323导通;当接地刀闸200断路,第二开关量输出单元323断路。第二开关量输出单元323反映了接地刀闸200的通断状态,继电保护装置320通过第二开关量输出单元323与其他设备或装置联动,使应用了本发明的高压开关柜接地系统具有良好的扩展性,为提高高压开关柜接地系统的安全性提供备用接口。

继电保护装置320通过通信接口324向电力监控模块500输出接地刀闸200的接地状态,当接地刀闸200导通,继电保护装置320向电力监控模块500发送表征接地刀闸200导通的地线导通信号;当接地刀闸200断路,继电保护装置320向电力监控模块500发送表征接地刀闸200断路的地线断路信号。继电保护装置320通过通信接口324与电力监控模块500通信,实现远程监测,提高高压开关柜的安全性和减少倒闸操作的安全隐患。

参照图4、图5、图6、图7、图8、图9、图12和图13,本发明的另一个实施例提供的高压开关柜接地方法,在上述实施例的基础上,图12所示方法为图10中步骤S300的具体流程,该方法包括但不限于以下步骤:

S310,当接地信号为地线导通信号且第一控制信号为第一断路指令信号,电力监控模块500向通信接口324发送维持指令信号;

S320,当接地信号为地线导通信号且第一控制信号为第一导通指令信号,电力监控模块500向通信接口324发送维持指令信号;

S330,当接地信号为地线断路信号且第一控制信号为第一断路指令信号,电力监控模块500向通信接口324发送第二断路指令信号;

S340,当接地信号为地线断路信号且第一控制信号为第一导通指令信号,电力监控模块500向通信接口324发送第二导通指令信号。

具体地,电力监控模块500从输入设备获取第一控制信号,第一控制信号可以由触摸屏、按钮、键盘、扫描仪、语音识别装置和手势识别装置等输入设备输入,第一控制信号包括第一断路指令信号和第一导通指令信号,第一断路指令信号用于控制电力监控模块500向通信接口324发送使断路器100导通的指令信号,第一导通指令信号用于控制电力监控模块500向通信接口324发送使断路器100断路的指令信号。电力监控模块500从通信接口314获取接地信号,当接地信号为地线导通信号,即在接地刀闸200导通的情况下,无论电力监控模块500从输入设备获取的第一控制信号是第一导通指令信号还是第一断路指令信号,电力监控模块500向通信接口324发送维持指令信号,维持指令信号用于使第一开关量输出单元322断路,从而使合闸线圈110处于失电的状态,断路器100维持在断路的状态或转变成断路的状态,从而能够防止接地刀闸200和断路器100同时导通,实现断路器100与接地刀闸200的软互锁;当接地信号为地线断路信号,即在接地刀闸200断路的情况下,若第一控制信号为第一断路指令信号,电力监控模块500向通信接口324发送用于使第一开关量输出单元322断路的第二断路指令信号,若第一控制信号为第一导通指令信号,电力监控模块500向通信接口324发送用于使第一开关量输出单元322导通的第二导通指令信号,从而实现远程控制,提高高压开关柜的安全性和减少倒闸操作的安全隐患。

图13所示方法为图10中步骤S400的具体流程,该方法包括但不限于以下步骤:

S410,当接地刀闸200导通且第二控制信号为维持指令信号,常闭触点313打开,第一开关量输出单元322断路,合闸线圈110失电,断路器100断路;

S420,当接地刀闸200断路且第二控制信号为第二断路指令信号,常闭触点313闭合,第一开关量输出单元322断路,合闸线圈110失电,断路器100断路;

S430,当接地刀闸200断路且第二控制信号为第二导通指令信号,常闭触点313闭合,第一开关量输出单元322导通,合闸线圈110通电,断路器100导通。

具体地,常闭触点313与接地刀闸200联动:当接地刀闸200处于导通状态,常闭触点313打开;当接地刀闸200处于断路状态,常闭触点313闭合。第一开关量输出单元322、常闭触点313和合闸线圈110串联在控制电源小母线的正负极之间。当接地刀闸200处于导通状态,常闭触点313打开,此时无论第一开关量输出单元322是处于导通状态还是处于断路状态,合闸线圈110都是处于失电的状态,断路器100断路;当接地刀闸200处于断路状态,常闭触点313闭合,若继电保护装置320通过通信接口324接收到的第二控制信号为第二断路指令信号,第一开关量输出单元322断路,合闸线圈110失电,断路器100断路,若继电保护装置320通过通信接口324接收到的第二控制信号为第二导通指令信号,第一开关量输出单元322导通,合闸线圈110得电,断路器100导通。本实施例通过将断路器100的合闸线圈110和辅助开关310的常闭触点313串联在一起构成接地刀闸200与断路器100的联锁电路:当接地刀闸200导通时,无论是通过断路器100的本地开关还是通过电力监控模块500都无法使断路器100导通,防止断路器100和接地刀闸200同时导通,避免短路和漏电的发生。继电保护装置320的第一开关量输出单元322与断路器100的合闸线圈110串联,在常闭触点313闭合即接地刀闸200断路的前提下,电力监控模块500通过改变第一开关量输出单元322的通断状态,可以控制断路器100的通断,从而实现远程控制,提高高压开关柜的安全性和减少倒闸操作的安全隐患。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

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