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一种10kV开关小车的移动电源装置及电源控制系统

文献发布时间:2024-04-18 20:00:50


一种10kV开关小车的移动电源装置及电源控制系统

技术领域

本发明实施例涉及10kV开关小车技术领域,尤其涉及一种10kV开关小车的移动电源装置及电源控制系统。

背景技术

10kV开关小车设备在电网变电站中起着举足轻重的作用,当现场工作人员做10kV开关小车整改后各类高压试验时需多次合上10kV开关小车对10kV开关小车二次回路储能才能满足试验条件要求,况且由于10kV开关小车的人工手摇储能把手速度慢、效率低而几乎不使用。

通常,运行人员将10kV开关小车旋转推拉180度后,把10kV开关小车人工推拉至开关柜体前面,使得10kV开关小车的二次航空插头动触头能够插入固定在开关柜体中柜顶部的二次航空插头静触头,实现对10kV开关小车的储能回路电动充电后的储能操作。10kV开关小车从开关柜拉出和推回的整个过程都是由人手推拉操作的。运行人员在操作10kV开关小车的过程中,不小心则会出现10kV开关小车两端伸出的弹簧舌片与转运小车转向托盘上的插槽套接不到位的现象,这样会导致10kV开关小车摔倒等问题;而当把10kV开关小车完全拉出开关柜体后,即从试验位置拉至检修位置时,此时10kV开关小车的二次航空插头动触头已与开关柜柜体的二次航空插头静触头断开电气连接,但是10kV开关小车在检修位置还需完成储能回路电动充电,为后续试验和检修做准备。

目前现有技术中会设计外部移动电源装置,需人为拨动10kV开关小车上的机械开关,此时移动电源装置可以直接对10kV开关小车内的二次储能回路电动充电。该移动电源装置由一个自带内置直流24V锂电池将交流220V转换成直流110V或直流220V或交流220V直接输出的开关电源装置,加上一个跟10kV开关小车二次航空插头插针拔插位置和形状相对应的插头插孔接头装置组成;由于采用该移动电源装置在对10kV开关小车充电时,需人为拨动10kV开关小车上的机械开关,如此会造成巨大的人力成本浪费及现场更多的噪声干扰,同时该移动电源装置无法在外部控制指令下实现智能远程控制向10kV开关小车内的二次储能回路电动充电。

发明内容

本发明提供一种10kV开关小车的移动电源装置及电源控制系统,通过其内部集成储能控制开关,实现远程控制10kV开关小车的二次储能回路电动充电后的储能操作。

为达到以上目的,本发明实施例提供了一种10kV开关小车的移动电源装置,其特征在于,包括:电源控制开关、开关电源模块、储能控制开关、储能控制指示单元及航空插头插孔模块;

所述开关电源模块的控制电压输入端通过所述电源控制开关与外部交流电源输出模块的输出端电连接;

所述开关电源模块的第一控制电压输出端通过所述储能控制开关及所述储能指示单元与所述航空插头插孔模块的第一储能针脚电连接;所述开关电源模块的第二控制电压输出端与所述航空插头插孔模块的第二储能针脚电连接;

所述航空插头插孔模块的第一储能针脚与所述10kV开关小车的二次储能电机的第一控制电压输入端电连接;所述航空插头插孔模块的第二储能针脚与所述10kV开关小车的二次储能电机的第二控制电压输入端电连接;

所述储能控制开关,用于在外部第一储能控制指令下处于导通状态以使所述外部交流电源输出模块输出的电源信号通过所述电源控制开关、所述开关电源模块、所述航空插头插孔模块的第一储能针脚及所述航空插头插孔模块的第二储能针脚发送至所述10kV开关小车的二次储能电机;

还用于在外部第二储能控制指令下处于关闭状态以阻断所述外部交流电源输出模块输出的电源信号通过所述电源控制开关、所述开关电源模块、所述航空插头插孔模块的第一储能针脚及所述航空插头插孔模块的第二储能针脚发送至所述10kV开关小车的二次储能电机;

所述储能指示单元与所述储能控制开关并联电连接,用于在所述储能控制开关处于不同状态时,对所述10kV开关小车内的二次储能电机进行储能与否进行状态指示。

可选的,该装置还包括:合闸控制开关;

所述开关电源模块的第一控制电压输出端通过所述合闸控制开关与所述航空插头插孔模块的第一合闸针脚电连接;所述开关电源模块的第二控制电压输出端与所述航空插头插孔模块的第二合闸针脚电连接;所述航空插头插孔模块的第一合闸针脚与所述10kV开关小车内的合闸线圈的第一控制电压输入端电连接;所述航空插头插孔模块的第二合闸针脚与所述10kV开关小车内的合闸线圈的第二控制电压输入端电连接;

所述合闸控制开关,用于在外部触摸式或按钮式合闸控制指令下自动通断以使所述外部交流电源输出模块、所述电源控制开关、所述开关电源模块、所述航空插头插孔模块的第一合闸针脚、所述航空插头插孔模块的第二合闸针脚与所述10kV开关小车内的合闸线圈构成一合闸回路。

可选的,该装置还包括:解除防误闭锁电源控制开关;

所述解除防误闭锁电源控制开关并联连接于所述电源控制开关及所述开关电源模块之间,所述开关电源模块的第一控制电压输出端还与所述航空插头插孔模块的第一防误闭锁针脚电连接;所述开关电源模块的第二控制电压输出端与所述航空插头插孔模块的第二防误闭锁针脚电连接;所述航空插头插孔模块的第一防误闭锁针脚与所述10kV开关小车内的防误闭锁线圈的第一控制电压输入端电连接;所述航空插头插孔模块的第二防误闭锁针脚与所述10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈的第二控制电压输入端电连接;

所述解除防误闭锁控制开关,用于在外部触摸式或按钮式闭锁控制指令下自动通断以使所述外部交流电源输出模块、所述电源控制开关、所述开关电源模块、所述航空插头插孔模块的第一防误闭锁针脚、所述航空插头插孔模块的第二防误闭锁针脚与所述10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈构成一闭锁回路;

其中,所述10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈与所述10kV开关小车内的合闸线圈耦合连接。

可选的,该装置还包括:解除防误闭锁电源指示单元;

所述解除防误闭锁电源指示单元与所述解除防误闭锁电源控制单元并联电连接;用于在所述解除防误闭锁电源控制开关处于不同状态时,进行解锁与否状态指示。

可选的,所述航空插头插孔模块的第一合闸针脚作为合闸正极试验端子;所述航空插头插孔模块的第二合闸针脚作为合闸负极试验端子。

可选的,该装置还包括:分闸控制开关;

所述开关电源模块的第一控制电压输出端还通过所述分闸控制开关与所述航空插头插孔模块的第一分闸针脚电连接;所述开关电源模块的第二控制电压输出端与所述航空插头插孔模块的第二分闸针脚电连接;所述航空插头插孔模块的第一分闸针脚与所述10kV开关小车内的分闸线圈的第一控制电压输入端电连接;所述航空插头插孔模块的第二分闸针脚与所述10kV开关小车内的分闸线圈的第二控制电压输入端电连接;

所述分闸控制开关,用于在外部触摸式或按钮式分闸控制指令下自动通断以使所述外部交流电源输出模块、所述电源控制开关、所述开关电源模块、所述航空插头插孔模块的第一分闸针脚、所述航空插头插孔模块的第二分闸针脚及所述10kV开关小车内的分闸线圈构成一分闸回路。

可选的,所述航空插头插孔模块的第一分闸针脚作为分闸正极试验端子;所述航空插头插孔模块的第二分闸针脚作为分闸负极试验端子。

可选的,该装置还包括:极性切换控制开关;

所述储能控制开关的控制电压输出端及所述开关电源模块的第二控制电压输出端通过所述极性切换控制开关分别与所述航空插头插孔模块的第一储能针脚电连接及所述航空插头插孔模块的第二储能针脚电连接;

所述极性切换控制开关,用于在外部触摸式或按钮式第一切换控制指令下切换为第一状态以使所述储能控制开关的控制电压输出端及所述开关电源模块的第二控制电压输出端分别与所述航空插头插孔模块的第一储能针脚电连接及所述航空插头插孔模块的第二储能针脚电连接;

还用于在外部触摸式或按钮式第二切换控制指令下切换为第二状态以使所述储能控制开关的控制电压输出端及所述开关电源模块的第二控制电压输出端分别直接与所述航空插头插孔模块的第二储能针脚电连接及所述航空插头插孔模块的第一储能针脚电连接。

可选的,所述极性切换控制开关包括第一拨动开关、第二拨动开关、第三拨动开关及第四拨动开关;

所述第一拨动开关的第一触点与所述第二拨动开关的第一触点连接;所述第一拨动开关的第二触点与所述第三拨动开关的第二触点连接;所述第二拨动开关的第二触点与所述第四拨动开关的第二触点连接;所述第三拨动开关的第一触点与所述第四拨动开关的第一触点连接;

所述第一拨动开关的第一触点与所述储能控制开关的控制电压输出端电连接;所述第一拨动开关的第二触点与所述航空插头插孔模块的第一储能针脚电连接;

所述第四拨动开关的第一触点与所述开关电源模块的第二控制电压输出端电连接;所述第四拨动开关的第二触点与所述航空插头插孔模块的第二储能针脚电连接;

其中,所述第一拨动开关与所述第四拨动开关的开关状态相同;所述第二拨动开关与所述第三拨动开关的开关状态相同;所述第一拨动开关与所述第二拨动开关的开关状态不同;所述第三拨动开关与所述第四拨动开关的开关状态不同。

可选的,该装置还包括:一次设备接地模块及二次设备接地模块;

所述一次设备接地模块,用于对所述移动电源装置内的所述电源控制开关、所述开关电源模块、所述储能控制开关及所述储能控制指示单元进行接地保护;

所述二次设备接地模块包括所述航空插头插孔模块的接地保护针脚,所述航空插头插孔模块的接地保护针脚与所述10kV开关小车内的接地保护端电连接;所述二次设备接地模块,用于当所述航空插头插孔模块的接地保护针脚与所述10kV开关小车内的接地保护端电连接时,对所述10kV开关小车内的所述储能电机、所述分闸线圈、所述合闸线圈及所述防误闭锁电磁铁线圈进行接地保护;

其中,所述一次设备接地模块与所述二次设备接地模块电连接。

可选的,所述开关电源模块包括开关电源整流单元,或者包括所述开关电源整流单元及开关电源逆变单元;

所述开关电源模块包括锂电池充电单元;

所述锂电池充电单元与所述开关电源模块的B+、B-接口可外接,用于当所述外部交流电源输出模块的控制电压输出端电连接关闭后,使得所述开关电源模块自带电工作一段时间;

所述移动电源装置还包括:电量显示单元;

所述电量显示单元,用于显示所述锂电池充电单元的剩余电量。

第二方面,本发明实施例还提供了一种10kV开关小车电源控制系统,该系统包括上述第一方面任一项所述的移动电源装置及10kV开关小车;

所述10kV开关小车内包括:所述储能电机、合闸大弹簧、第一磁式行程开关、第一直线传感器及所述合闸线圈;

所述储能电机与所述合闸大弹簧耦合连接;所述储能电机,用于驱动所述合闸大弹簧拉伸储能;所述第一磁式行程开关,用于检测所述合闸大弹簧的原始状态及最大拉伸状态;所述第一直线传感器,用于检测所述合闸大弹簧拉伸速度曲线;

所述移动电源装置,还包括:第一检测信号接收模块;

所述第一检测信号接收模块,用于当接收到所述第一行程开关检测的所述合闸大弹簧处于最大拉伸状态时输出第一感应信号;还用于接收所述第一直线传感器检测的所述合闸大弹簧拉伸速度曲线;

所述合闸控制开关,用于当接收到所述第一感应信号时,输出合闸控制信号至所述合闸线圈以完成合闸动作;

所述10kV开关小车内还包括:第二磁式行程开关、第二直线传感器、分闸小弹簧及所述分闸线圈;所述合闸大弹簧与所述分闸小弹簧耦合连接;所述合闸大弹簧,用于在所述合闸动作完成后释放能量,并驱动所述分闸小弹簧拉伸出储能;所述第二磁式行程开关,用于检测所述分闸大弹簧的原始状态及最大拉伸状态;所述第二直线传感器,用于检测所述分闸大弹簧拉伸速度曲线;

所述移动电源装置,还包括:第二检测信号接收模块;

所述第二检测信号接收模块,用于当接收所述第二行程开关检测的所述分闸大弹簧处于最大拉伸状态时输出第二感应信号;还用于接收所述第二直线传感器检测的所述分闸大弹簧拉伸速度曲线;

所述合闸控制开关,用于当接收到所述第二感应信号时,输出分闸控制信号至所述分闸线圈以完成分闸动作。

本发明实施例,通过控制储能控制开关的导通状态使得所述外部交流电源输出模块输出的电源信号通过所述电源控制开关、所述开关电源模块、所述航空插头插孔模块的第一储能针脚及所述航空插头插孔模块的第二储能针脚发送至所述10kV开关小车的二次储能电机,如此实现了远程控制10kV开关小车储能回路电动充电后的储能操作,解决了现有技术中需人为拨动10kV开关小车上的机械开关,如此会造成巨大的人力成本浪费及现场更多的噪声干扰,同时该移动电源装置无法在外部控制指令下实现智能远程控制向10kV开关小车内的二次储能回路电动充电。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种10kV开关小车的移动电源装置的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的另一种10kV开关小车的移动电源装置的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种10kV开关小车的移动电源装置的具体结构示意图;

图4是本发明实施例提供的10kV开关小车内的合闸大弹簧及分闸小弹簧第一状态示意图;

图5是本发明实施例提供的10kV开关小车内的合闸大弹簧及分闸小弹簧第二状态示意图;

图6是本发明实施例提供的10kV开关小车内的合闸大弹簧及分闸小弹簧第三状态示意图;

图7是本发明实施例提供的另一种10kV开关小车的移动电源装置的具体结构示意图;

图8是本发明实施例提供的合闸大弹簧的运动速度曲线图及分闸小弹簧的运动速度曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种10kV开关小车的移动电源装置的结构示意图,如图1所示,该装置包括:电源控制开关100、开关电源模块200、储能控制开关300、储能控制指示单元400及航空插头插孔模块500;开关电源模块200的控制电压输入端通过电源控制开关100与外部交流电源输出模块的输出端电连接;开关电源模块200的第一控制电压输出端通过储能控制开关300及储能指示单元400与航空插头插孔模块500的第一储能针脚35连接;开关电源模块200的第二控制电压输出端与航空插头插孔模块500的第二储能针脚25连接;航空插头插孔模块500的第一储能针脚35与10kV开关小车的二次储能电机M的第一控制电压输入端连接;航空插头插孔模块500的第二储能针脚25与10kV开关小车的二次储能电机M的第二控制电压输入端连接;

储能控制开关300,用于在外部第一储能控制指令下处于导通状态以使外部交流电源输出模块输出的电源信号通过电源控制开关100、开关电源模块200、航空插头插孔模块500的第一储能针脚35及航空插头插孔模块500的第二储能针脚25发送至10kV开关小车的二次储能电机M;还用于在外部第二储能控制指令下处于关闭状态以阻断外部交流电源输出模块输出的电源信号通过电源控制开关100、开关电源模块200、航空插头插孔模块500的第一储能针脚35及航空插头插孔模块500的第二储能针脚25发送至10kV开关小车的二次储能电机M;储能控制指示单元400与储能控制开关300并联电连接,用于在储能控制开关300处于不同状态时,进行状态指示。

其中,电源控制开关100可以控制外部交流电源输出模块通过其AN输出端是否向开关电源模块200输出220V交流电压;开关电源模块200可以在电源控制开关100导通时,将外部交流电源输出模块输出的220V交流电压整流转换输出直流220V、直流110V,或者将外部交流电源输出模块输出的220V交流电压整流转换输出直流220V、直流110V后再逆变转换输出交流220V;本实施例中10kV开关小车二次储能电机M的充电电源具体可根据实际现场开关单元模块200的输出直流母线屏电压等级实际情况而选定,这里不做具体的限定;

储能控制开关300可以为电信号控制的各类型控制开关,示例性的,可以为电磁继电器、电控开关等;储能控制开关300在外部第一储能控制指令下处于导通状态;该外部第一储能控制指令可以为现场工作人员按钮式操作该移动电源装置上设置的储能控制按钮处于第一状态动作指令,或者为远程终端设备发送的第一储能动作触摸式控制指令;储能控制开关300还用于在外部第二储能控制指令下处于关闭状态;该外部第二储能控制指令可以为现场工作人员按钮式操作该移动电源装置上设置的储能控制按钮处于第二状态动作指令,或者为远程终端设备发送的第二储能动作触摸式控制指令;

储能控制指示单元400可以为储能指示灯或储能指示翻牌;当储能控制指示单元400为储能指示灯时,具体的,可以通过指示发光二极管的发光颜色指示储能控制开关300的导通或者关断状态;或者通过发光二极管的通断指示储能控制开关300的导通或者关断状态;储能控制指示单元400在储能控制开关300处于不同状态时对10kV开关小车内的二次储能电机进行已储能、未储能的状态指示。

航空插头插孔模块500为与10kV开关小车上二次航空插头58个插头插孔拔插位置和形状相对应的插头插孔接头装置;该航空插头插孔模块500中的58个插头插孔可以适用于不同厂家的10kV开关小车二次航空插头,可以实现该移动电源装置充电的通用性。可以理解的是,航空插头插孔模块500中的58个插头插孔接头即为58个不同功能性插接的针脚;示例性的,包括第一储能针脚35、第二储能针脚25及其他功能性针脚。在实际的充电过程中,58个针脚中仅有25号和35号两个接触对是真正连通的,其余56个接触对根据实际其他功能需要接入10kV开关小车二次充电回路中。可以理解的是,若该移动电源装置在实现其他功能时,该其余56个接触对可以相应接入。

本实施例,通过控制储能控制开关300处于不同的工作状态从而控制外部交流电源输出模块输出的电源信号是否发送至10kV开关小车的二次储能电机M,从而控制10kV开关小车的二次储能电机M是否自动充电;具体的,储能控制开关300在外部第一储能控制指令下处于导通状态,储能控制指示单元400指示为第一状态,这样外部交流电源输出模块输出的电源信号通过电源控制开关100、开关电源模块200、航空插头插孔模块500的第一储能针脚35及航空插头插孔模块500的第二储能针脚25发送至10kV开关小车的二次储能电机M,如此实现了对10kV开关小车的二次储能电机M的自动充电,解决了现有技术中需人为拨动10kV开关小车上的机械开关,如此会造成巨大的人力成本浪费及现场更多的噪声干扰,同时解决了该移动电源装置无法在外部控制指令下实现智能远程控制向10kV开关小车内的二次储能回路电动充电。储能控制开关300在外部第二储能控制指令下处于关闭状态,储能控制指示单元400指示为第二状态,这样外部交流电源输出模块输出的电源信号不能发送至10kV开关小车的二次储能电机M,从而阻断10kV开关小车的二次储能电机M的自动充电。

可选的,在上述实施例的基础上,进一步优化,图2是本发明实施例提供的另一种10kV开关小车的移动电源装置的结构示意图;如图2所示,该装置还包括:合闸控制开关600;

开关电源模块200的第一控制电压输出端还通过合闸控制开关600与航空插头插孔模块500的第一合闸针脚14电连接;开关电源模块200的第二控制电压输出端与航空插头插孔模块500的第二合闸针脚04电连接;航空插头插孔模块500的第一合闸针脚14与10kV开关小车内的合闸线圈HQ的第一控制电压输入端电连接;航空插头插孔模块500的第二合闸针脚04与10kV开关小车内的合闸线圈HQ的第二控制电压输入端电连接;

合闸控制开关600,用于在外部触摸式或按钮式合闸控制指令下自动通断以使外部交流电源输出模块、电源控制开关100、开关电源模块200、航空插头插孔模块500的第一合闸针脚14、航空插头插孔模块500的第二合闸针脚04及10kV开关小车内的分闸线圈TQ构成一合闸回路。

其中,该外部触摸式或按钮式合闸控制指令可以为现场工作人员按钮式操作该移动电源装置上设置的合闸控制按钮处于状态动作指令;或者为远程终端设备发送的合闸动作触摸式控制指令;10kV开车小车内还包括合闸大弹簧,合闸大弹簧与储能电机M耦合连接,在10kV开关小车在接收到外部触摸式或按钮式储能控制指令处于自动充电状态下,储能电机M转动,储能电机M转动驱动10kV开关小车内的合闸大弹簧,使得10kV开关小车合闸大弹簧储存能量;合闸大弹簧储存能量后为10kV开关小车合闸做准备;当合闸大弹簧储存能量完成后,合闸控制开关600在外部触摸式或按钮式合闸控制指令下导通,这样外部交流电源输出模块输出的电源信号经过电源控制开关100、开关电源模块200、航空插头插孔模块500的第一合闸针脚14、航空插头插孔模块500的第二合闸针脚04发送至10kV开关小车内的合闸线圈HQ,合闸线圈HQ得电励磁工作,从而在上述实施例基础上,还实现了10kV开关小车被拉出开关柜体后,10kV开关小车能在本实施例的移动电源装置上实现就地远程智能电动合闸功能,避免现有技术中通过操作10kV开关小车柜体面板上的手动合闸按钮的人力成本较高和噪音伤害的问题。

可选的,继续参照图2,该装置还包括:解除防误闭锁电源控制开关700;解除防误闭锁电源控制开关700并联连接于电源控制开关100和开关电源模块200之间;开关电源模块200的第一控制电压输出端还与航空插头插孔模块500的第一防误闭锁针脚49连接;开关电源模块200的第二控制电压输出端与航空插头插孔模块500的第二防误闭锁针脚20连接;航空插头插孔模块500的第一防误闭锁针脚49与10kV开关小车内的防误闭锁线圈Y1的第一控制电压输入端电连接;航空插头插孔模块500的第二防误闭锁针脚20与10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1的第二控制电压输入端电连接;

解除防误闭锁控制开关700,用于在外部触摸式或按钮式闭锁控制指令下自动通断以使外部交流电源输出模块、电源控制开关100、开关电源模块200、航空插头插孔模块500的第一防误闭锁针脚49、航空插头插孔模块500的第二防误闭锁针脚20与10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1构成一闭锁回路;

其中,10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1与10kV开关小车内的合闸线圈HQ耦合连接。10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1与后文的10kV开关小车内的分闸线圈TQ没有耦合连接。

其中,外部触摸式或按钮式解除防误闭锁控制指令可以为现场工作人员按钮式操作该移动电源装置上设置的解除防误闭锁控制按钮处于状态动作指令;或者为远程终端设备发送的解除防误闭锁动作触摸式控制指令;这里以外部触摸式或按钮式解除防误闭锁控制指令为现场工作人员按钮式操作该移动电源装置上设置的解除防误闭锁控制按钮处于状态动作指令为例,进行说明解除防误闭锁回路工作原理;具体的,当按下移动电源装置上设置的解除防误闭锁控制按钮时,解除防误闭锁电源控制开关800合上,10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1得电励磁,10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1的弹簧铁片就被吸起来,防误闭锁回路处于解锁状态;10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1由于得电励磁,与10kV开关小车内的合闸线圈HQ耦合连接,相应的10kV开关小车内的合闸线圈HQ也因此得电励磁,如此解除了10kV开关小车合闸的防误闭锁回路,使得10kV开关小车被拉出开关柜体后,即使在没有外加合闸电源的情况下也能实现自动合闸操作,如此进一步实现了合闸防误闭锁智能控制。当松开移动电源装置上设置的解除防误闭锁控制按钮时,解除防误闭锁控制电源开关KA断开,10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1失电不励磁,10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1的弹簧铁片就自然掉下去,防误闭锁回路处于非解锁状态;10kV开关小车内的防误闭锁电磁铁线圈Y1由于失电不励磁,与10kV开关小车内的合闸线圈HQ耦合连接失效,相应的10kV开关小车内的合闸线圈HQ由得电励磁状态转变为失电不励磁状态,使得10kV开关小车被拉出开关柜体后不能实现自动合闸操作。

可选的,参照图2,该移动电源装置还包括:解除防误闭锁指示单元800;与解除防误闭锁电源控制开关700并联电连接;用于在解除防误闭锁电源控制开关700处于不同状态时,进行已解锁、非解锁状态指示。

可选的,继续参照图2,航空插头插孔模块500的第一合闸针脚14作为合闸正极试验端子C;航空插头插孔模块500的第二合闸针脚04作为合闸负极试验端子D。

一般地,将10kV开关小车旋转推拉180度后,把10kV开关小车人工推拉至开关柜体前面,10kV开关小车的二次航空插头动触头再次插入固定在开关柜体中柜顶部的二次航空插头静触头时,10kV开关小车二次储能电机储能,现场工作人员可以完成各类高压试验或检修项目;本实施例中当10kV开关小车人工拉离开关柜体后,在该移动电源装置实现对10kV开关小车的自动储能前提下,当10kV开关小车处于就地远程智能电动合闸时,还进一步可以完成合闸状态下的不同功能的高压试验或检修项目;具体的,航空插头插孔模块500的第一合闸针脚14作为合闸正极试验端子C;航空插头插孔模块500的第二分闸针脚04作为合闸负极试验端子D,将外部高压试验或检修仪器的两接口的两个接线端子分别插入合闸正极试验端子C及合闸负极试验端子D,可以完成合闸状态下的不同高压试验或检修过程。

可选的,继续参照图2,该装置还包括:分闸控制开关900;

开关电源模块200的第一控制电压输出端还通过分闸控制开关900与航空插头插孔模块500的第一分闸针脚30电连接;开关电源模块200的第二控制电压输出端与航空插头插孔模块500的第二分闸针脚31电连接;航空插头插孔模块500的第一分闸针脚30与10kV开关小车内的分闸线圈TQ的第一控制电压输入端电连接;航空插头插孔模块500的第二分闸针脚31与10kV开关小车内的分闸线圈TQ的第二控制电压输入端电连接;

分闸控制开关900,用于在外部触摸式或按钮式分闸控制指令下自动通断以使外部交流电源输出模块、电源控制开关100、开关电源模块200、航空插头插孔模块500的第一分闸针脚30、航空插头插孔模块500的第二分闸针脚31与10kV开关小车内的分闸线圈TQ构成一分闸回路。

其中,该外部触摸式或按钮式分闸控制指令可以为现场工作人员按钮式操作该移动电源装置上设置的分闸控制按钮处于状态动作指令;或者为远程终端设备发送的分闸动作触摸式控制指令;

10kV开车小车内还包括分闸小弹簧,合闸大弹簧还与分闸小弹簧耦合连接,在10kV开关小车在接收到外部触摸式或按钮式储能控制指令处于自动充电状态下,储能电机M转动,储能电机M驱动10kV开关小车合闸大弹簧,使得10kV开关小车合闸大弹簧储存能量;合闸大弹簧储存能量后为10kV开关小车合闸做准备;当合闸大弹簧储存能量完成后,合闸控制开关600在外部触摸式或按钮式合闸控制指令下自动通断,当合闸控制开关600动作完成后,合闸大弹簧释放能量;需说明的是,合闸大弹簧在释放能量的过程中还带动分闸小弹簧储存能量,如此分闸小弹簧为10kV开关小车分闸做准备。当分闸小弹簧储存能量完成后,分闸控制开关900在外部触摸式或按钮式分闸控制指令下导通时,这样外部交流电源输出模块输出的电源信号AC220V经过电源控制开关100、开关电源模块200、航空插头插孔模块500的第一分闸针脚30、航空插头插孔模块500的第二分闸针脚31发送至10kV开关小车内的分闸线圈TQ,分闸线圈TQ得电励磁工作,从而在上述实施例基础上,还实现了10kV开关小车被拉出开关柜体后,10kV开关小车能在本实施例的移动电源装置上实现就地远程智能电动分闸功能,避免现有技术中通过操作10kV开关小车柜体面板上的手动分闸按钮的人力成本较高和噪音伤害的问题。

可以理解的是,当10kV开关小车分闸后,分闸小弹簧释放能量;同时合闸大弹簧也已释放能量,10kV开关小车处于分闸自由状态,如此可以为下一轮储能合闸做准备;

可选的,继续参照图2,航空插头插孔模块500的第一分闸针脚30作为分闸正极试验端子A;航空插头插孔模块500的第二分闸针脚31作为分闸负极试验端子B。

一般地,当将10kV开关小车旋转推拉180度后,把10kV开关小车人工推拉至开关柜体前面,10kV开关小车的二次航空插头动触头再次插入固定在开关柜体中柜顶部的二次航空插头静触头时,10kV开关小车二次储能电机储能,现场工作人员可以完成各类高压试验或检修项目;本实施例中当10kV开关小车人工拉离开关柜体后,在该移动电源装置实现对10kV开关小车的自动储能前提下,当10kV开关小车处于就地远程智能电动分闸时,进一步可以完成分闸状态下对10kV开关小车的不同功能的高压试验或检修项目;具体的,航空插头插孔模块500的第一分闸针脚30作为分闸正极试验端子A;航空插头插孔模块500的第二分闸针脚31作为分闸负极试验端子B,将外部高压试验或检修仪器的两接口的两个接线端子分别插入分闸正极试验端子A及分闸负极试验端子B,可以完成分闸状态下的不同高压试验或检修过程。示例性的,不同分闸高压试验可以为10kV开关小车真空断路器绝缘电阻试验,或者为10kV开关小车分闸电磁铁线圈的绝缘电阻和直流电阻导电特性试验。示例性的,不同分闸检修可以为10kV开关小车在分闸状态下的分闸时间、分闸、合闸的同期性、主回路电阻、分闸电磁铁的动作电压、机械联锁等开关机械特性试验项目。

另外,在实际合闸高压试验或检修过程及分闸高压试验或检修过程中,合闸负极试验端子D及分闸负极试验端子B可以集成为一个公共端子。

示例性的,不同合闸高压试验可以为10kV开关小车辅助回路和控制回路绝缘电阻试验及交流耐压试验,或者为10kV开关小车导电回路电阻试验,或者为10kV开关小车合闸接触器的绝缘电阻和直流电阻试验。示例性的,不同检修可以为10kV开关小车在合闸状态下的合闸时间、操作机构合闸接触器和合闸电磁铁的动作电压、触头弹跳等开关机械特性试验项目。

可选的,继续参照图2,开关电源模块200包括开关电源整流单元,或者包括开关电源整流单元和开关电源逆变单元;开关电源模块200包括锂电池充电单元;开关电源模块200包括锂电池充电单元201;锂电池充电单元201与开关电源模块200的B+、B-接口可外接,用于当外部交流电源输出模块的控制电压输出端电连接关闭后,使得开关电源模块200自带电工作一段时间;

移动电源装置还包括:电量显示单元;

电量显示单元,用于显示锂电池充电单元201的剩余电量。

其中,开关电源整流单元、开关电源逆变单元均具有充放电及活化、欠压、故障自检功能;锂电池充电单元201,可以选择12V、24V、36V、48V、72V锂电池等。其中,24V锂电池可以满足本实施例中的移动电源装置自带电储能操作约50次,故常选之。

另外,在实际的现场工作中,该移动电源装置需同时满足3-5台10kV开关小车二次储能回路逐一进行电动充电,利用电量显示单元可以显示在对每一台10kV开关小车二次储能回路进行电动充电后能显示出锂电池充电单元的剩余电量。

可选的,参照图2,该装置还包括:一次设备接地模块PE1及二次设备接地模块PE2;一次设备接地模块PE1,用于移动电源装置内的电源控制开关100、开关电源模块200、储能控制开关300及储能控制指示单元400进行接地保护;

二次设备接地模块PE2包括航空插头插孔模块500的接地保护针脚1和40,航空插头插孔模块500的接地保护针脚1和40与10kV开关小车内的接地保护端电连接;二次设备接地模块PE2,用于当航空插头插孔模块500的接地保护针脚1和40与10kV开关小车内的接地保护端电连接时,对10kV开关小车内的储能电机M、分闸线圈TQ、合闸线圈HQ、防误闭锁电磁铁线圈Y1进行接地保护;一次设备接地模块PE1与二次设备接地模块PE2电连接。

其中,一次设备接地模块PE1即对应10kV开关小车的移动电源装置的机箱外壳接地,10kV开关小车的移动电源装置机箱外壳接地,即对移动电源装置内的电源控制开关100、开关电源模块200、储能控制开关300及储能指示控制单元400进行接地保护,就能解决移动电源装置内的电源控制开关100、开关电源模块200、储能控制开关300及储能控制指示单元400等所有一次设备的安全接地问题。

二次设备接地模块PE2即对应航空插头插孔模块58对接点中的1号接点和40号接点,当航空插头插孔模块的接地保护针脚1和40与10kV开关小车内的接地保护端电连接时,对10kV开关小车内的储能电机M、分闸线圈TQ、合闸线圈HQ、防误闭锁电磁铁线圈Y1进行接地保护,就能解决合闸线圈HQ、分闸线圈TQ、储能电机M、防误闭锁电磁铁线圈Y1二次设备的安全接地问题。

可选的,继续参照图2,该移动电源装置还包括:极性切换控制开关001;储能控制开关300的控制电压输出端及开关电源模块200的第二控制电压输出端通过极性切换控制开关001分别与航空插头插孔模块500的第一储能针脚35电连接及航空插头插孔模块500的第二储能针脚25电连接;

极性切换控制开关001,用于在外部触摸式或按钮式第一切换控制指令下切换为第一状态以使储能控制开关300的控制电压输出端及开关电源模块200的第二控制电压输出端分别与航空插头插孔模块500的第一储能针脚35电连接及航空插头插孔模块500的第二储能针脚25电连接;

还用于在外部触摸式或按钮式第二切换控制指令下切换为第二状态以使储能控制开关300的控制电压输出端及开关电源模块200的第二控制电压输出端分别与航空插头插孔模块500的第二储能针脚25电连接及航空插头插孔模块500的第一储能针脚35电连接。

其中,一般的,该移动电源装置中航空插头插孔模块500中第一储能针脚35是正极接触插头,第二储能针脚25为负极接触插头,但是不排除其他厂家的情况不一致,所以在该移动电源装置内部设计一个线槽盒,在第一储能针脚35及第二储能针脚25的正负极极性相反情况下方便工作人员使用专用工具进行换线操作,但由于装置内部设计的线槽盒的人工换线操作方法不灵活不方便,本实施例可以设计极性切换控制开关001,避免了第一储能针脚35及第二储能针脚25在正负极极性相反情况下工作人员使用专用工具进行换线操作繁琐性和触电危险性,提高了储能操作的智能化和人身安全系数。

可选的,在上述实施例的基础上,进一步对极性切换控制开关001进行细化,图3是本发明实施例提供的一种10kV开关小车的移动电源装置的具体结构示意图;极性切换控制开关001包括第一拨动开关、第二拨动开关、第三拨动开关及第四拨动开关;第一拨动开关的第一触点1与第二拨动开关的第一触点3连接;第一拨动开关的第二触点2与第三拨动开关的第二触点6连接;第二拨动开关的第二触点4与第四拨动开关的第二触点8连接;第三拨动开关的第一触点5与第四拨动开关的第一触点7连接;

第一拨动开关的第一触点1与储能控制开关300的控制电压输出端电连接;第一拨动开关的第二触点2与航空插头插孔模块500的第一储能针脚35电连接;

第四拨动开关的第一触点7与开关电源模块200的第二控制电压输出端电连接;第四拨动开关的第二触点8与航空插头插孔模块500的第二储能针脚25电连接。

其中,第一拨动开关与第四拨动开关的开关状态相同;第二拨动开关与第三拨动开关的开关状态相同;第一拨动开关与第二拨动开关的开关状态不同;第三拨动开关与第四拨动开关的开关状态不同。

具体的,在外部触摸式或按钮式第一切换控制指令下,第一拨动开关的第一触点1及第一拨动开关的第二触点2连通,相应的第四拨动开关的第一触点7及第四拨动开关的第二触点8连通,第二拨动开关的第一触点3及第二拨动开关的第二触点4断开,第三拨动开关的第一触点5及第三拨动开关的第二触点6断开,从而使得极性切换控制开关001切换为第一状态,这样第一储能针脚35作为正极针脚,第二储能针脚25作为负极针脚;储能控制开关300的控制电压输出端及开关电源模块200的第二控制电压输出端分别直接与航空插头插孔模块500的第一储能针脚35电连接及与航空插头插孔模块500的第二储能针脚25电连接,而储能控制开关300的控制电压输入端又直接与开关电源模块200的第一控制电压输出端电连接;因此,开关电源模块200的第一控制电压输出端及开关电源模块200的第二控制电压输出端分别间接与航空插头插孔模块500的第一储能针脚35电连接及与航空插头插孔模块500的第二储能针脚25电连接。

在外部触摸式或按钮式第二切换控制指令下,第二拨动开关的第一触点3及第二拨动开关的第二触点4连通,第三拨动开关的第一触点5及第三拨动开关的第二触点6连通,第一拨动开关的第一触点1及第一拨动开关的第二触点2断开,相应的第四拨动开关的第一触点7及第四拨动开关的第二触点8断开,从而使得极性切换控制开关001切换为第二状态,这样第一储能针脚35作为负极针脚,第二储能针脚25作为正极针脚;储能控制开关300的控制电压输出端及开关电源模块200的第二控制电压输出端分别直接与航空插头插孔模块500的第二储能针脚25电连接及与航空插头插孔模块500的第一储能针脚35电连接,而储能控制开关300的控制电压输入端又直接与开关电源模块200的第一控制电压输出端电连接;因此,开关电源模块200的第一控制电压输出端及开关电源模块200的第二控制电压输出端分别间接与航空插头插孔模块500的第二储能针脚25电连接及与航空插头插孔模块500的第一储能针脚35电连接。如此避免了第一储能针脚35及第二储能针脚25在正负极极性相反情况下工作人员使用专用工具进行换线操作繁琐性和触电危险性,提高了储能操作的智能化和人身安全系数。可以理解的是,极性切换控制开关001还可以为其他实施例方式,本实施例对此不作具体的限定。

本发明实施例还提供了一种10kV开关小车电源控制系统,该10kV开关小车电源控制系统包括上述实施例所述的移动电源装置及10kV开关小车;图4是本发明实施例提供的10kV开关小车内的合闸大弹簧及分闸小弹簧第一状态示意图;图5是本发明实施例提供的10kV开关小车内的合闸大弹簧及分闸小弹簧第二状态示意图;图6是本发明实施例提供的10kV开关小车内的合闸大弹簧及分闸小弹簧第三状态示意图;图7是本发明实施例提供的另一种10kV开关小车的移动电源装置的结构示意图;图8是本发明实施例提供的合闸大弹簧的运动速度曲线图及分闸小弹簧的运动速度曲线图;如图4-6所示,该10kV开关小车内包括:储能电机M(图4-6未示意出)、合闸大弹簧10、第一磁式行程开关11、第一直线传感器12、及合闸线圈13;

储能电机M与合闸大弹簧10耦合连接;储能电机M,用于驱动合闸大弹簧10拉伸储能;第一磁式行程开关11,用于检测合闸大弹簧10拉伸之前的原始状态及最大拉伸状态;第一直线传感器12,用于检测合闸大弹簧10拉伸速度曲线;

如图7所示,移动电源装置,还包括:第一检测信号接收模块1000;

第一检测信号接收模块1000,用于当接收到第一磁式行程开关11检测的合闸大弹簧10处于最大拉伸状态时输出第一感应信号;还用于接收第一直线传感器12检测的合闸大弹簧10拉伸速度曲线;(可以理解的是,第一检测信号接收模块1000可以与航空插头插孔模块500中的其他针脚相连,构成第一检测回路)

合闸控制开关600,用于当接收到第一感应信号时,输出合闸控制信号至合闸线圈13以完成合闸动作;

10kV开关小车内还包括:第二磁式行程开关14、第二直线传感器15、分闸小弹簧16及分闸线圈17;合闸大弹簧10与分闸小弹簧16机械耦合连接(图中未示意出);合闸大弹簧10,用于在合闸动作完成后释放能量,并驱动分闸小弹簧16拉伸储能;第二磁式行程开关14,用于检测分闸小弹簧16拉伸之前的原始状态及最大拉伸状态;第二直线传感器15,用于检测分闸小弹簧16拉伸速度曲线;

如图7所示,移动电源装置,还包括:第二检测信号接收模块1100;

第二检测信号接收模块1100,用于当接收第二磁式行程开关14检测的分闸小弹簧16处于最大拉伸状态时输出第二感应信号;还用于接收第二直线传感器15检测的分闸小弹簧16拉伸速度曲线;(可以理解的是,第二检测信号接收模块1100可以与航空插头插孔模块500中的其他针脚相连,构成第二检测回路)

分闸控制开关900,用于当接收到第二感应信号时,输出分闸控制信号至分闸线圈17以完成分闸动作。

下面结合图4-6具体说明合闸大弹簧及分闸小弹簧的各状态;如图4所示,合闸大弹簧10及分闸小弹簧16的拉伸量均为0,各弹簧均处于拉伸之前的自由状态;若在此时储能电机M驱动合闸大弹簧10进行储能后,合闸大弹簧10将处于储能状态(见图5,合闸大弹簧10处于最大拉伸状态);

见图5,当合闸大弹簧10处于储能状态,同时当第一磁式行程开关11检测到合闸大弹簧10处于最大拉伸状态(合闸大弹簧10储能完成)时;第一检测信号接收模块1000接收第一磁式行程开关11检测的合闸大弹簧10处于最大拉伸状态时输出第一感应信号;合闸控制开关600则当接收到第一感应信号时,输出合闸控制信号至合闸线圈13以完成合闸动作;具体的,输出合闸控制信号至合闸线圈13,合闸线圈13带电,并使合闸撞杆20撞击合闸触发器21,合闸触发器21以顺时针方向旋转,并释放合闸脱扣器22,合闸脱扣器22逆时针方向旋转,释放棘轮23上的轴销,合闸大弹簧10拉伸储能,合闸大弹簧10拉伸力使棘轮23带动凸轮24轴以逆时针方向旋转(合闸大弹簧10此时缩短至拉伸之前的原始长度),使拐臂连杆25以顺时针旋转,10kV开关小车完成合闸;

见图6,当合闸动作完成后,合闸大弹簧10此时缩短至拉伸之前的原始长度(合闸大弹簧10释放能量),由于合闸大弹簧10拉伸力使棘轮23带动凸轮24轴以逆时针方向旋转,使拐臂连杆25以顺时针旋转完成10kV开关小车合闸过程中,还使得分闸小弹簧16由拉伸之前的原始状态转变为最大拉伸状态(分闸小弹簧16处于储存能量状态),此时第二磁式行程开关14检测到分闸小弹簧16处于最大拉伸状态;第二检测信号接收模块1100当接收到第二磁式行程开关14检测的分闸小弹簧16处于最大拉伸状态时输出第二感应信号;分闸控制开关900则当接收到第二感应信号时,输出分闸控制信号至分闸线圈17以完成分闸动作;具体的,分闸控制信号至分闸线圈17,分闸线圈带电17,使分闸撞杆18撞击分闸触发器19,分闸触发器19以顺时针方向旋转并释放分闸脱扣器26,分闸脱扣器26也以顺时针方向旋转释放拐臂连杆25上的轴销,分闸小弹簧16拉伸力使主拐臂连杆25逆时针旋转(分闸小弹簧16此时缩短至拉伸之前的原始长度,处于释放能量状态中),10kV开关小车分闸,恢复至图4,如此完成整个合分闸动作。

需说明的是,现有技术中,用于监测合闸大弹簧的拉伸之前的原始状态及最大拉伸状态的行程开关的类型为机械撞击式,其安装在拐臂连杆25的最顶端,用来检测合闸大弹簧拉伸之前的原始状态和合闸大弹簧拉伸之后的最终状态;而分闸小弹簧拉伸之前的原始状态和分闸小弹簧拉伸之后的最终状态只能间接通过检测合闸大弹簧拉伸之前的原始状态及最大拉伸状态的机械撞击式行程开关反应,如此造成反应灵敏度较低,可能无法监视合闸大弹簧和分闸小弹簧是否有疲软待更换现象。本实施例利用第一磁式行程开关及第二磁式行程开关分别检测合闸大弹簧10拉伸之前的原始状态及最大拉伸状态、分闸小弹簧16拉伸之前的原始状态及最大拉伸状态,检测灵敏度更高。

另外,需说明的是,在上述合闸大弹簧10的直线拉伸运动过程中及分闸小弹簧16的直线拉伸运动过程中,可分别设置第一直线传感器12及第二直线传感器15,如此可以通过如图8所示的合闸大弹簧的运动速度曲线L1和分闸小弹簧的运动速度曲线L2(横坐标表示弹簧的拉伸长度L mm,纵坐标表示弹簧的拉伸速度V mm/s)监视合闸大弹簧和分闸小弹簧是否存在由于长期使用或者频繁动作次数过多导致拉力变小,弹簧弹性不足的疲软现象,从而可以查找到10kV开关小车的开关合闸动作异常和分闸动作异常的影响因素;避免了现有技术只能根据机械特性测试仪检测出来的10kV开关小车合闸触头和分闸触头运动速度曲线来判断合闸触头和分闸触头运动速度是否在合格范围内,但是该曲线无法判断到底是由合闸大弹簧和分闸小弹簧疲软的原因还是合闸线圈和分闸线圈故障的原因导致合闸触头和分闸触头运动速度曲线不在合格范围内。目前技术通过检测合闸线圈和分闸线圈是使用钳形电流表做电流变化量波形推算功率,从而判断10kV开关小车内的合闸线圈和分闸线圈是否有故障从而需要更换。

本实施例通过合闸大弹簧和分闸小弹簧运动速度监视曲线的展示,就能直接判断10kV开关小车合闸触头和分闸触头运动速度曲线不在合格范围的原因是合闸大弹簧和分闸小弹簧疲软导致,可立即进行弹簧更换。另外,该方法还简单可靠。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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