可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置的制造方法
【專利摘要】一種可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置，包括移動(dòng)車、快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱、電氣一二次設(shè)備；快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱包括快速固態(tài)電源切換開關(guān)設(shè)備、配電箱和輔助設(shè)備；快速固態(tài)電源切換開關(guān)設(shè)備包括兩個(gè)進(jìn)線閥體柜、兩個(gè)出線斷路器柜、控制柜、交流屏、直流屏；快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱及集裝箱內(nèi)的各配電裝置通過螺栓連接至移動(dòng)車底座上；有益效果是：集成化程度高，部件全部集成在一個(gè)集裝箱；可移動(dòng)，可在緊急需要電源切換的地點(diǎn)快速轉(zhuǎn)移、安裝和投運(yùn)，從而保證重要負(fù)荷的順利投切，避免電壓跌落對電網(wǎng)所造成的重大影響。
【專利說明】
可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)輸配電領(lǐng)域，具體涉及一種組合靈活的可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電壓跌落是近年來人們較為關(guān)注的電能質(zhì)量問題，為提高供電可靠性和電能質(zhì)量，在有備用電源的場合，傳統(tǒng)的方法是用開關(guān)斷路器，將用戶從故障線段切換到無故障的母線上。而在中壓和高壓系統(tǒng)中所采用的大多為機(jī)械切換開關(guān)，該種開關(guān)由于本身固有的特性，從而切換速度和暫態(tài)特性都不是十分理想，不可能做到“無縫隙”的切換。機(jī)械開關(guān)典型的切換時(shí)間在數(shù)秒?數(shù)十秒之間，即使采用真空開關(guān)或油開關(guān)切換，最快也需要0.1s?
0.2s的時(shí)間，滿足不了現(xiàn)代敏感負(fù)荷對切換時(shí)間在幾十毫秒甚至20毫秒以內(nèi)的要求。隨著電力電子開關(guān)器件的發(fā)展，固態(tài)切換開關(guān)(SSTS)逐漸被用來解決傳統(tǒng)機(jī)械開關(guān)的固有問題，從而可以大大提高切換速度和開關(guān)的使用壽命，滿足敏感和關(guān)鍵負(fù)荷對供電可靠性和電能質(zhì)量的苛刻要求。
[0003]固態(tài)切換開關(guān)采用晶閘管和機(jī)械開關(guān)并聯(lián)運(yùn)行的方式，在有備用電源的場合，正常工作時(shí)，線路上的電流流經(jīng)機(jī)械開關(guān)，晶閘管開關(guān)不導(dǎo)通，從而可以避免晶閘管長期導(dǎo)通時(shí)所產(chǎn)生的通態(tài)損耗，當(dāng)主電源發(fā)生故障時(shí)，斷開機(jī)械開關(guān)，同時(shí)給晶閘管觸發(fā)命令，當(dāng)機(jī)械開關(guān)動(dòng)作后，晶閘管閥兩端建立起正向電壓，晶閘管立即導(dǎo)通，負(fù)荷電流從機(jī)械開關(guān)轉(zhuǎn)移至晶閘管；當(dāng)檢測到晶閘管中的電流過零后，立即觸發(fā)備用電源側(cè)的晶閘管開關(guān)，從而電流轉(zhuǎn)移至備用電源的晶閘管中，隨后閉合機(jī)械開關(guān)，負(fù)荷電流最后轉(zhuǎn)移至機(jī)械開關(guān)，完成整個(gè)切換過程，由備用電源為負(fù)荷供電，切換速度很快，從而避免由于主電源故障所引起的供電停頓。
[0004]然而，傳統(tǒng)的固態(tài)切換開關(guān)均固定安裝在變電站或開關(guān)站中，因此只能針對固定的備用電源或者負(fù)荷進(jìn)行快速切換，從而需要在重要負(fù)荷處均安裝一套固態(tài)切換開關(guān)，不僅大大增加了電網(wǎng)的成本，而且增加了線路的復(fù)雜程度，在安裝建造以及投運(yùn)時(shí)需要浪費(fèi)大量的時(shí)間，占地面積大，不能移動(dòng)，不能在緊急需要電源切換的地點(diǎn)使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種組合靈活的可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置，包括移動(dòng)車、快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱、電氣一二次設(shè)備，其特征于:所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱包括快速固態(tài)電源切換開關(guān)設(shè)備、配電箱和輔助設(shè)備;所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)設(shè)備包括兩個(gè)進(jìn)線閥體柜、兩個(gè)出線斷路器柜、控制柜、交流屏、直流屏;所述輔助設(shè)備包括應(yīng)急燈、對流式電暖器、空調(diào)、煙霧探測器、溫控儀、進(jìn)風(fēng)口防雨百葉窗、出風(fēng)口防雨百葉窗;所述電氣一二次設(shè)備包括連接電纜、安防攝像頭箱內(nèi)配線、閥觸發(fā)光纖、通訊光纜；
[0007]所述斷路器柜包括三相電壓互感器、電流互感器、手車式快速開關(guān)、電壓或電流指示表、帶電監(jiān)視器、凝露控制器、快速開關(guān)控制器；
[0008]所述閥體柜包括電流互感器、手車式閥體小車、電壓或電流指示表、凝露控制器、帶電監(jiān)視器、送能電源、動(dòng)靜態(tài)均壓電阻、動(dòng)態(tài)均壓電容；
[0009]所述控制柜包括就地工作站、主控機(jī)箱、閥控機(jī)箱、本地工控機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、控制單元及調(diào)節(jié)板卡、電源板卡；
[0010]所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱及集裝箱內(nèi)的各配電裝置通過螺栓連接至移動(dòng)車底座上。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:I)采用緊湊化設(shè)計(jì)，集成化程度高;所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，固態(tài)切換開關(guān)的部件全部集成在一個(gè)集裝箱，成為一個(gè)獨(dú)立整體。2)具備可移動(dòng)性，采用快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置和可移動(dòng)車底座安裝方式，便于移動(dòng)和運(yùn)輸;可在緊急需要電源切換的地點(diǎn)快速轉(zhuǎn)移、安裝和投運(yùn)，從而保證重要負(fù)荷的順利投切，避免電壓跌落對電網(wǎng)所造成的重大影響。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置的示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱的示意圖；
[0014]圖3是圖2的左視圖；
[00?5]圖4是圖2的后視圖；
[0016]圖5是圖2的右視圖；
[0017]圖6是圖2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7是圖6的俯視圖；
[0019]圖8是圖6A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖符說明:1.快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱;2.移動(dòng)車;3.1#進(jìn)線閥體柜;4.1#出線斷路器柜；5.2#出線斷路器柜;6.2#進(jìn)線閥體柜；7.控制柜；8.交流屏；9.直流屏；10.空調(diào)；11.滅火器柜；12.電纜。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，結(jié)合附圖對本實(shí)用新型可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置進(jìn)一步說明。
[0022]為實(shí)現(xiàn)固態(tài)切換開關(guān)的組合靈活、占地面積少、成本低、安裝建造以及投運(yùn)周期短、可迅速轉(zhuǎn)移等特點(diǎn)，本實(shí)用新型提出可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置，通過將固態(tài)切換開關(guān)安裝在一個(gè)集裝箱內(nèi)，形成一個(gè)獨(dú)立的整體，固定在移動(dòng)車上，外部采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化接口設(shè)計(jì)，當(dāng)電源發(fā)生故障出現(xiàn)電壓跌落時(shí)，可迅速轉(zhuǎn)移至備用電源線路，快速投運(yùn)，將重要負(fù)荷切換至備用電源，保證負(fù)荷的不間斷供電，在電源恢復(fù)正常時(shí)，可順利將負(fù)荷切換退出投運(yùn)，整個(gè)過程組合靈活，速度快，避免了電壓跌落對電網(wǎng)系統(tǒng)所造成的重大影響。
[0023]附圖1至附圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例一種可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置，包括移動(dòng)車2、快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱1、電氣一二次設(shè)備，其特征于:所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱I包括快速固態(tài)電源切換開關(guān)設(shè)備、配電箱和輔助設(shè)備;所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)設(shè)備包括1#進(jìn)線閥體柜3、2#進(jìn)線閥體柜4、1#出線斷路器柜5、2#出線斷路器柜6、控制柜7、交流屏8和直流屏9;所述輔助設(shè)備包括應(yīng)急燈、對流式電暖器、空調(diào)10、煙霧探測器、溫控儀、進(jìn)風(fēng)口防雨百葉窗、出風(fēng)口防雨百葉窗；所述電氣一二次設(shè)備包括連接電纜、安防攝像頭箱內(nèi)配線、閥觸發(fā)光纖、通訊光纜；
[0024]所述1#出線斷路器柜和2#出線斷路器柜包括三相電壓互感器、電流互感器、手車式快速開關(guān)、電壓或電流指示表、帶電監(jiān)視器、凝露控制器、快速開關(guān)控制器；
[0025]所述1#進(jìn)線閥體柜和2#進(jìn)線閥體柜包括電流互感器、手車式閥體小車、電壓或電流指示表、凝露控制器、帶電監(jiān)視器、送能電源、動(dòng)靜態(tài)均壓電阻、動(dòng)態(tài)均壓電容；
[0026]所述控制柜包括就地工作站、主控機(jī)箱、閥控機(jī)箱、本地工控機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、控制單元及調(diào)節(jié)板卡、電源板卡；
[0027]所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱內(nèi)各配電裝置通過螺栓連接至移動(dòng)車底座上。在集裝箱內(nèi)設(shè)備與集裝箱之間增加有抗老化膠墊，在螺栓連接點(diǎn)有防震膠墊。
[0028]電氣一次設(shè)備的接線端子13和電纜12連接金具采用高強(qiáng)度、耐高溫材質(zhì)，采用銅鍍銀、銅鍍錫或鋁合金，并增加有接線板面積。在銅端子與鋁母線之間的連接，避免造成增阻升溫及電化腐蝕現(xiàn)象。電氣二次線采用屏蔽、耐油、耐高溫、抗強(qiáng)拉性的柔性控制電纜，并規(guī)范連接?？梢苿?dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置外部采用標(biāo)準(zhǔn)模塊化接口，與外部配電車、其余無功補(bǔ)償車配合時(shí)能夠即插即用，組合靈活。
[0029]移動(dòng)車2車架采用穿梁式結(jié)構(gòu)，縱梁采用平直式，腹板高度從400mm到500mm錳板焊接，縱梁采用自動(dòng)埋弧焊焊接，車架采用噴丸處理，橫梁穿入縱梁并焊接整體。懸架采用非獨(dú)立鋼板沖壓式剛性懸掛，由串聯(lián)式鋼板彈簧盒懸掛支座組成，車輪支撐采用彈簧性懸掛系統(tǒng)，用來支撐載荷減緩沖擊。
[0030]快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱I采用整體包覆式，設(shè)置下圍箱，下圍箱內(nèi)設(shè)置多只儲(chǔ)藏箱、工具箱，放置相關(guān)維修工具、接地裝置等物品；航空快速接插件安裝位置設(shè)置在車廂側(cè)面位置，密閉防水;下圍箱內(nèi)設(shè)置外部交流輸入插座，滿足車體用電設(shè)備及其他要求。進(jìn)入箱體內(nèi)部的門開至下圍箱，下圍箱內(nèi)設(shè)置上車踏步或直梯。
[0031]移動(dòng)車2車輛底盤留有便于電纜連接穿越的孔洞;移動(dòng)車底盤加裝支撐系統(tǒng)，支撐系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)手動(dòng)操作，且支撐系統(tǒng)的每個(gè)支撐件能夠獨(dú)立調(diào)節(jié)。
[0032]移動(dòng)車與集裝廂體有接地連接點(diǎn)，并通過接地線匯集于一處，集裝箱內(nèi)有與外部接地的接地裝置，保證集裝箱內(nèi)部各柜體能安全接地。
[0033]圖2至圖5為本實(shí)用新型的快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱的示意，在外部設(shè)2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對開門，I個(gè)單開門，門內(nèi)加巖棉保溫，同時(shí)設(shè)置I個(gè)防盜門，3個(gè)二次接口上翻門，所有門與門框之間密封，所有外門外部頂設(shè)門檐，門內(nèi)下部設(shè)防水門檻。
[0034]集裝箱頂板及側(cè)板采用耐腐蝕結(jié)構(gòu)用熱連乳鋼板，確保集裝箱所有頂板側(cè)板及與框架間焊縫的氣密性。底板分兩層，上底板采用4mm厚棱紋鋁板，下底板采用2mm厚冷乳鋼板與底座直接焊為一體，接縫密封。在裝配保溫板前，箱體內(nèi)外噴涂戶外重防腐蝕涂料。所有電纜沿外墻與保溫墻板之間向下至底部電纜夾層，箱外兩端每邊焊接2個(gè)接地點(diǎn)，以便與移動(dòng)車接地點(diǎn)進(jìn)行連接。
[0035]圖6、圖7、圖8是圖2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；集裝箱內(nèi)配置I臺壁掛空調(diào)，I臺電暖器，空調(diào)內(nèi)外機(jī)及電暖器與集裝箱箱體之間可靠固定，空調(diào)外機(jī)外設(shè)防護(hù)欄，箱體內(nèi)還配有節(jié)能照明燈，煙霧報(bào)警，溫度控制器，開關(guān)，插座等。集裝箱外部設(shè)有滅火器柜11。
[0036]控制柜7的功能是采集電壓電流信號，計(jì)算電壓電流有效值在上位機(jī)顯示，將快速開關(guān)狀態(tài)發(fā)送給閥控機(jī)箱。判斷是否故障，相角差是否越限，零序電流是否越限。隨時(shí)判斷電壓跌落，并根據(jù)電流、電壓以及相角差的情況，判斷是否倒切，如果需要倒切則發(fā)送斷開供電電源開關(guān)指令給閥控機(jī)箱，等到檢測到供電電源開關(guān)斷開且電流過零后發(fā)送閉合備用電源側(cè)開關(guān)指令給閥控機(jī)箱。然后閉鎖固態(tài)切換開關(guān)，等到上位機(jī)設(shè)定的閉鎖時(shí)間后再重新運(yùn)行固態(tài)切換開關(guān)。該機(jī)箱內(nèi)部板卡具有采樣功能、控制調(diào)節(jié)功能、保護(hù)功能、錄波功能、校時(shí)功能、開關(guān)量輸入輸出功能、通訊功能。主控機(jī)箱與閥控機(jī)箱之間由光纖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，通信采用編碼脈沖的形式。
[0037]閥體柜的功能是巡檢閥體TE板和快速開關(guān)控制小箱內(nèi)部板卡，獲得快速開關(guān)電源及快速開關(guān)儲(chǔ)能是否正常，并將快速開關(guān)和TE板的狀態(tài)上報(bào)給上位機(jī)顯示，接收主控機(jī)箱發(fā)送過來的快速開關(guān)狀態(tài)信息。當(dāng)接收到主控機(jī)箱的倒切指令時(shí)，首先接收斷開供電電源開關(guān)指令，則給快速開關(guān)小箱發(fā)送斷開供電側(cè)斷路器指令，同時(shí)觸發(fā)供電斷路器并聯(lián)的晶閘管閥體，當(dāng)主控機(jī)箱發(fā)送閉合備用電源側(cè)斷路器指令后，閉合備用電源側(cè)開關(guān)，并同時(shí)觸發(fā)備用電源側(cè)斷路器并聯(lián)晶閘管閥體。閥控機(jī)箱具有通訊功能，校時(shí)功能，完成每一相光接口板與該相所控制的所有閥體TE板之間的數(shù)據(jù)傳送。I個(gè)閥控機(jī)箱將與總共2個(gè)單元的所有TE板通訊。
[0038]本地工控機(jī)通過以太網(wǎng)與主控機(jī)箱主控板、錄波板和閥控機(jī)箱通訊板通訊，完成定值參數(shù)和運(yùn)行模式下發(fā)，裝置狀態(tài)顯示，錄波數(shù)據(jù)(電壓電流、開關(guān)狀態(tài)和觸發(fā)信息)的傳送等。
[0039]此處已經(jīng)根據(jù)特定的實(shí)例性實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本實(shí)用新型的范圍下進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實(shí)施例僅僅是例證性的，而不是對本實(shí)用新型的范圍的限制，本實(shí)用新型的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可移動(dòng)式快速固態(tài)電源切換開關(guān)裝置，包括移動(dòng)車、快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱、電氣一二次設(shè)備，其特征于:所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱包括快速固態(tài)電源切換開關(guān)設(shè)備、配電箱和輔助設(shè)備;所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)設(shè)備包括兩個(gè)進(jìn)線閥體柜、兩個(gè)出線斷路器柜、控制柜、交流屏、直流屏;所述輔助設(shè)備包括應(yīng)急燈、對流式電暖器、空調(diào)、煙霧探測器、溫控儀、進(jìn)風(fēng)口防雨百葉窗、出風(fēng)口防雨百葉窗；所述電氣一二次設(shè)備包括連接電纜、安防攝像頭箱內(nèi)配線、閥觸發(fā)光纖、通訊光纜； 所述斷路器柜包括三相電壓互感器、電流互感器、手車式快速開關(guān)、電壓或電流指示表、帶電監(jiān)視器、凝露控制器、快速開關(guān)控制器； 所述閥體柜包括電流互感器、手車式閥體小車、電壓或電流指示表、凝露控制器、帶電監(jiān)視器、送能電源、動(dòng)靜態(tài)均壓電阻、動(dòng)態(tài)均壓電容； 所述控制柜包括就地工作站、主控機(jī)箱、閥控機(jī)箱、本地工控機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、控制單元及調(diào)節(jié)板卡、電源板卡； 所述快速固態(tài)電源切換開關(guān)集裝箱及集裝箱內(nèi)的各配電裝置通過螺栓連接至移動(dòng)車底座上。
【文檔編號】H02J9/06GK205565883SQ201620344476
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月23日
【發(fā)明人】李晉峰, 張建朝, 張偉, 孫浩, 李鵬, 何硯德, 付永生, 王蓓蓓, 趙瑞斌, 趙小英, 燕翚
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司, 中電普瑞科技有限公司