一种GIS设备带电显示装置

技术领域

本发明属于安全装置领域，尤其涉及一种用于检测GIS设备是否带电的装置。

背景技术

在电力系统及电力设备的操作过程中，“五防”功能是必备的防止误操作的安全措施。

在电力系统中，“五防”功能通常包括：

1、防止误分、误合断路器；

2、防止带负荷拉、合隔离开关；

3、防止带电(挂)合接地线(开关)；

4、防止带接地线(开关)合断路器(隔离开关)；

5、防止误入带电间隔。

为了确保“五防”功能的确实落实，在电力系统中，通常需要在高压开关设备的控制系统中，设置防止误操作的“闭锁点”，以保证高压设备的操作和运行安全

“闭锁点”是在一套防止误操作(简称“防误”)装置中能对高压电气设备实现某一种防止电气误操作功能的一个闭锁控制点。如机械闭锁装置或电气闭锁装置的一个执行元件(锁、接点)。

防误操作闭锁装置是利用自身既定的程序闭锁功能，装设在高压电气设备上以防止误操作的机械装置。防误闭锁装置通常包括：微机防误、电气闭锁、电磁闭锁、机械联锁、机械程序锁、机械锁、带电显示装置等。

GIS(GAS insulated SWITCHGEAR)是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。

现在有部分老式的GIS设备的接地刀闸，无可靠的防误闭锁装置，不但不满足相关安全操作规程的相关规定，也给操作工作带来了不小的安全隐患。

而现今大多运行中的GIS设备，虽然具备有带电显示装置，但是其带电显示装置均安装在设备筒体的内部，在安装和日常的维护的过程中，都需要停电打开设备筒体，不仅工作量巨大，同时也影响了电力系统的稳定运行。

如何在无防误闭锁装置的GIS设备上，确保其接地刀闸能够实现可靠的防误闭锁，且这种防误闭锁装置的安装、使用或维护，无需拆开设备的筒体，不影响现有GIS设备的正常运行，保证电力系统的安全、稳定运行，防止误操作现象的发生，符合电力系统“五防”的技术要求，是现场实际工作中急待解决的重要问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种GIS设备带电显示装置。其利用电场耦合的原理，感应装置安装在GIS设备的外部，从外部实时监测GIS设备的运行状态；既不影响现有GIS设备的正常运行，又无需停电或拆开设备的筒体进行安装或维护、检修，还具有闭锁GIS设备接地闸刀的功能，弥补了当前老式GIS设备五防闭锁不完善的缺陷，也增加了电力系统运行的可靠性。

本发明的技术方案是：提供一种GIS设备带电显示装置，其特征是：

所述的GIS设备带电显示装置包括传感器、信号屏蔽线、输入保护电路、自检电路、信号处理电路、显示电路、控制电路、闭锁电路和开关电源；

其中，传感器利用电场耦合的原理，实时监测设备的运行状态；

信号屏蔽线用于传输传感器的检测信号；

输入保护电路用于对接收到的传感器监测信号进行限幅，防止因传感器监测信号超出允许范围而损坏信号处理电路及后续电路；

自检电路用于对输入保护电路、信号处理电路、显示电路、控制电路及闭锁电路进行自检，保证其工作状态正常；

信号处理电路用于对接收到的传感器监测信号进行变换，使其符合控制电路的输入要求；

控制电路用于根据变换后的传感器监测信号进行逻辑比较和逻辑判断，输出GIS设备是否带电的逻辑比较结果，并将逻辑比较结果送至显示电路进行显示；

显示电路用于在开关现场显示GIS设备是否带电的逻辑比较结果和报警信号；

闭锁电路用于按照变电站“五防”逻辑检验所监测GIS设备的逻辑状态是否正常；

开关电源为整个装置提供电源。

具体的，所述的GIS设备带电显示装置采用非接触式的电场耦合模式，分别对GIS设备的各相分别进行监测，并同时具有闭锁对应GIS设备接地闸刀的功能，以弥补老式GIS设备五防闭锁不完善的缺陷。

进一步的，所述的传感器安装在GIS设备的外部，维护和安装均不需要停电打开设备筒体即可进行，能够减少安装、维护或维修的工作量，增加电力系统运行的可靠性。

具体的，所述的传感器安装在GIS设备与电缆进/出线接线处外壳的外部，其余电路部分全部安装在不锈钢金属外壳的箱体中，不锈钢金属外壳的箱体设置在GIS设备底座上安装竖立的支架上，实现强、弱电的有效隔离。

进一步的，所述GIS设备带电显示装置的各个电路部分之间的连线均设置在金属外壳的箱体中，电源线、信号屏蔽线及输出闭锁接点通过端子对外连接，以增强装置的整体抗干扰能力。

更进一步的，所述的GIS设备带电显示装置提供二对常开触点，所述的二对常开触点与电磁锁、机械程序锁或微机闭锁防误装置配合，实现强制闭锁的逻辑功能。

具体的，当所对应的GIS设备带电时，所述的控制电路控制所对应的每相指示灯高闪亮，且蜂鸣器发声；无论三相、二相或任意一相有电蜂鸣器都发声，报警提示设备有电。

当所对应的GIS设备当设备不带电时，所述的控制电路控制所对应的每相指示灯灭，则蜂鸣器不发声。

具体的，所述的GIS设备带电显示装置采用分相控制，任何一相带电时都输出强制闭锁信号；当所述的GIS设备带电显示装置失去控制电源时，同样输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。

进一步的，所述的GIS设备带电显示装置具有自检功能，能够自动检测或手动检测传感器与各功能电路的工作状态，在各功能电路及传感器发生任何故障时都发出提示信号，并输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.采用非接触式的电场耦合模式，实时监测设备的运行状态；能够直观地监测、显示所在GIS设备是否带电，并能够根据“五防”规则对所在GIS设备的接地装置是否允许投入进行逻辑联锁；

2.传感器及其余电路部分均安装在GIS设备的外部，维护和安装均不需要停电打开设备筒体即可进行，能够减少安装、维护或维修的工作量，增加电力系统运行的可靠性；

3.提供二对常开触点，能够方便地与电磁锁、机械程序锁或微机闭锁防误装置相配合，实现强制闭锁的逻辑功能；

4.具有自检功能，能够自动检测或手动检测传感器与各功能电路的工作状态，在各功能电路及传感器发生任何故障时都发出提示信号，并输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。

5.装置采用分相控制，任何一相带电时都输出强制闭锁信号；当装置失去控制电源时，同样输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。

附图说明

图1是本发明的系统原理模块示意图。

图中1为GIS设备外壳，2为传感器，3为电缆接地屏蔽线，4为金属外壳的箱体，5为闭锁信号输出，6为电源。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1中，本发明的技术方案提供了一种GIS设备带电显示装置，其发明点在于：

所述的GIS设备带电显示装置包括传感器、信号屏蔽线、输入保护电路、自检电路、信号处理电路、显示电路、控制电路、闭锁电路和开关电源；

其中，传感器利用电场耦合的原理，实时监测设备的运行状态；

信号屏蔽线用于传输传感器的检测信号；

输入保护电路用于对接收到的传感器监测信号进行限幅，防止因传感器监测信号超出允许范围而损坏信号处理电路及后续电路；

自检电路用于对输入保护电路、信号处理电路、显示电路、控制电路及闭锁电路进行自检，保证其工作状态正常；

信号处理电路用于对接收到的传感器监测信号进行变换，使其符合控制电路的输入要求；

控制电路用于根据变换后的传感器监测信号进行逻辑比较和逻辑判断，输出GIS设备是否带电的逻辑比较结果，并将逻辑比较结果送至显示电路进行显示；

显示电路用于在开关现场显示GIS设备是否带电的逻辑比较结果和报警信号；

闭锁电路用于按照变电站“五防”逻辑检验所监测GIS设备的逻辑状态是否正常；

开关电源为整个装置提供电源。

本发明技术方案所述的GIS设备带电显示装置采用非接触式的电场耦合，分别对GIS设备的各相分别进行监测，并同时具有闭锁对应GIS设备接地闸刀的功能，以弥补老式GIS设备五防闭锁不完善的缺陷。

进一步的，传感器安装在GIS设备的外部，维护和安装均不需要停电打开设备筒体即可进行，能够减少安装、维护或维修的工作量，增加电力系统运行的可靠性。

具体的，传感器安装在GIS设备与电缆进/出线接线处外壳的外部，其余电路部分全部安装在不锈钢金属外壳的箱体中，不锈钢金属外壳的箱体设置在GIS设备底座上安装竖立的支架上，实现强、弱电的有效隔离。

进一步的，所述GIS设备带电显示装置的各个电路部分之间的连线均设置在金属外壳的箱体中，电源线、信号屏蔽线及输出闭锁接点通过端子对外连接，以增强装置的整体抗干扰能力。

更进一步的，GIS设备带电显示装置提供二对常开触点，二对常开触点与电磁锁、机械程序锁或微机闭锁防误装置配合，实现强制闭锁的逻辑功能。

具体的，当所对应的GIS设备带电时，控制电路控制所对应的每相指示灯高闪亮，且蜂鸣器发声；无论三相、二相或任意一相有电蜂鸣器都发声，报警提示设备有电。

当所对应的GIS设备当设备不带电时，控制电路控制所对应的每相指示灯灭，则蜂鸣器不发声。

具体的，GIS设备带电显示装置采用分相控制，任何一相带电时都输出强制闭锁信号；当GIS设备带电显示装置失去控制电源时，同样输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。

进一步的，GIS设备带电显示装置具有自检功能，能够自动检测或手动检测传感器与各功能电路的工作状态，在各功能电路及传感器发生任何故障时都发出提示信号，并输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。

当该装置检测到对应的GIS设备有电时，装置面板上的指示灯亮，蜂鸣器发声，不允许合接地闸刀，只有当设备无电时方可合上接地闸刀，能可靠杜绝带电误合接地闸刀的恶性误操作行为。

本项目安装前后的防误情况对比说明：

本技术方案中的设备带电显示装置包括传感器、信号屏蔽线、输入保护电路、自检电路、信号处理电路、显示电路、控制电路、闭锁电路和开关电源等几部分组成。

通过控制电路控制当设备带电时，所对应的每相指示灯高闪亮，且蜂鸣器发声，无任三相、二相或任意一相有电蜂鸣器都发声，报警提示设备有电，当设备不带电时，所对应的每相指示灯灭，则蜂鸣器不发声。

本技术方案中的设备带电显示装置采用分相控制，任何一相带电时都输出强制闭锁信号。

当该装置失去控制电源时，本装置同样输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。

此外，本装置还具有自检功能，可以自动检测或手动检测传感器与各功能电路，在装置与传感器发生任何故障时都发出提示信号，并输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。

装置面板上的指示灯及蜂鸣器提示信息如下表一：

表一 装置面板上的指示灯及蜂鸣器提示信息表

该装置可实现与电磁锁、机械程序锁、微机闭锁等防误装置配合实施强制闭锁，提供二对常开触点。

表二为系统、装置与闭锁触点状态表：

表二 系统、装置与闭锁触点状态表

本发明的技术方案，利用电场耦合的原理，感应装置安装在GIS设备的外部，从外部实时监测GIS设备的运行状态；既不影响现有GIS设备的正常运行，又无需停电或拆开设备的筒体进行安装或维护、检修，还具有闭锁GIS设备接地闸刀的功能，弥补了当前老式GIS设备五防闭锁不完善的缺陷，也增加了电力系统运行的可靠性。

本发明可广泛用于GIS设备的运行监控和“五防”联锁控制领域。