一种用于GIS三相隔离开关的一键顺控指示装置

技术领域

本发明创造涉及高压开关输电设备及其二次控制技术领域，主要与各种类型操作机构配合使用，适用于各种GIS三相隔离开关。

背景技术

随着我国经济持续快速的增长以及电力工业的发展，电力设备GIS得到了广泛的使用，其中运行的三相隔离开关种类和数量众多，但其合闸和分闸都是通过操作机构来实现，而现有确认隔离开关实际分合闸状态的方法一个是通过电站运行维护人员现场确认操作机构的分合闸指示牌，另一个是通过安装在操作机构内部的辅助开关输出二次回路信号来确认隔离开关实际的分合闸状态，为了提高准确性，只有在上述两种方法同时确认的情况下，才能够确认GIS三相隔离开关分合闸状态，从而对其进行分合闸操作。

现有GIS三相隔离开关分合闸操作是以电站运行维护人员及时、准确地反映出隔离开关设备的分合闸情况为前提，再结合二次操作回路信号进行确认的，而运行维护人员进入现场前需进行填写操作票等繁琐的工作，为了改变这种人工的繁琐、重复、易误操作的传统模式，以及推进现代信息技术与电网技术深度融合、构建智能电网运检体系，提出了GIS三相隔离开关的远程一键顺控操作模式，设计一种性能可靠的GIS三相隔离开关的一键顺控指示装置。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种能够真实、准确指示出GIS三相隔离开关分合闸状态的一键顺控指示装置。

本发明创造采用的技术方案是：一种用于三相隔离开关的一键顺控指示装置，所述一键顺控指示装置设有微动开关，微动开关接线于隔离开关设备的二次控制回路并长期带电，通过微动开关常开、常闭节点的分合既微动开关的分合闸来向远方控制室操作台发送电信号，微动开关的分闸信号既对应隔离开关的分闸状态，微动开关的合闸信号既对应隔离开关的合闸状态。微动开关通过连板固定于一键顺控指示箱内部，由安装于大齿轮上的挡杆触发其分合闸触头，进而切换微动开关的分合闸信号。通过锥齿轮与锥齿轮、大齿轮与小齿轮啮合并按照一定齿数变比组成若干齿轮组，齿轮组由轴及轴承支撑于支座上，随着操作机构的电机输出轴转动，隔离开关三相间的连杆及一键顺控指示装置的连接轴同时转动，经过若干齿轮组的传动最后转化为大齿轮转动，进而使大齿轮上的挡杆运动触发微动开关分合闸触头向外发送分合闸信号。

进一步的，上述的一种用于三相隔离开关的一键顺控指示装置，所述指示装置的连接轴与三相隔离开关的操作机构传动轴、操作机构中辅助开关的输出轴同轴连接，且同时转动、转动圈数相同，三相隔离开关操作机构带动隔离开关分合闸到位的同时一键顺控指示装置中的微动开关、操作机构中的辅助开关均会发出分合闸到位信号。

进一步的，上述的一种用于三相隔离开关的一键顺控指示装置，设有密封盖板，密封盖板与指示装置箱体间设有密封圈，使整个一键顺控指示装置具有较高的“IP、IK”防护等级，保证装置不受外界自然环境影响，使用安全可靠。

本发明创造的有益效果是：

相对于变电站传统的隔离开关分合闸操作要求，首先要求运行维护人员到现场进行隔离开关的分合闸确认，然后再结合隔离开关操作机构中辅助开关输出的分合闸信号，在两者确认分合闸情况一致后方可操作的要求而言，安装本发明创造三相隔离开关一键顺控指示装置可以更好的满足电力用户对隔离开关分合闸情况确认的要求，通过确认操作机构中辅助开关输出的分合闸信号及一键顺控指示装置中微动开关输出的分合闸信号来实现隔离开关分合闸情况的确认，这样不但减少变电站运行维护人员繁重的劳动量，还降低了人工误操作的可能性，从而提高变电站运行的可靠性。

一般变电站高压线路上隔离开关是由“A、B、C”三相组成，隔离开关分合闸操作要求三相必须同时进行，若其中有一相不同步，并在一定时间内没有进行相应的处理，就会造成电站事故，影响供电区域内人们正常生产、生活的需要，而安装本发明创造三相隔离开关一键顺控指示装置后，通过判断A相隔离开关操作机构内辅助开关的分合闸信号与B、C相隔离开关一键顺控指示装置内微动开关的分合闸信号是否相同，便可对三相隔离开关的分合闸同步情况进行判断，进一步将上述的微动开关分合闸信号及辅助开关分合闸信号引入二次回路设计，在二次回路设计数字化后，推进了现代信息技术与电网技术深度融合、构建智能电网运检体系的进行。

变电站设备运行维护人员通过查看控制屏上显示的一键顺控指示装置及操作机构发出的隔离开关分合闸信号，便可判断GIS三相隔离开关是否同时分合闸操作，进而判断设备是否正常，这是运行维护人员远离现场保障自身安全的重要措施，本发明创造完善了三相隔离开关操作机构的功能，减少误操作情况的发生。

本发明创造用于三相隔离开关的一键顺控指示装置结构紧凑，稳定可靠，安装简便，便于检修维护，具有很好的防雨防腐性能，可以和各种操作机构配合使用。

附图说明

图1是本发明创造用于三相隔离开关的一键顺控指示装置的结构示意图。

图2a是本发明创造用于三相隔离开关的一键顺控指示装置内部传动示意图。

图2b是本发明创造用于三相隔离开关的一键顺控指示装置内部传动示意图。

图3a是微动开关图。

图3b是辅助开关图。

图3c是二次接线原理图。

图4是本发明创造GIS三相隔离开关的一键顺控指示装置安装示意图。

图5是图4的局部放大图。

图中，10、一键顺控指示装置；11、连接轴；12、锥齿轮；13、锥齿轮；14、锥齿轮；15、轴承；16、直齿轮；17、齿轮轴；18、大齿轮；19、支撑轴；20、操作机构；21、联轴器；22、中间连杆；23、隔离开关绝缘连杆；24、隔离开关齿轮导体组合；25、隔离开关动触头；31、挡杆；32、微动开关；32-1、发分闸信号微动开关；32-2、发合闸信号微动开关；33、支座；34、盖板；35、指示装置箱室；36-1、航空接插件；36-2、信号输送电缆；41、操作机构电机及辅助开关；42、操作机构分合位置指示牌。

具体实施方式

如图1-图3a、b、c所示，一种GIS三相隔离开关的一键顺控指示装置，包括连接轴11、锥齿轮12、锥齿轮13、锥齿轮14、轴承15、直齿轮16、齿轮轴17、大齿轮18、支撑轴19、操作机构20、联轴器21、中间连杆22、隔离开关绝缘连杆23、隔离开关齿轮导体组合24、隔离开关动触头25、挡杆31、微动开关32、支座33、盖板34、指示装置箱室35、航空接插件36-1、信号输送电缆36-2、操作机构电机及辅助开关41。

包括支座33，支座33上部安装有连接轴11，下部安装有支撑轴19。中间连杆22通过联轴器21与连接轴11同轴连接，中间连杆22转动带动连接轴11转动，锥齿轮12套在连接轴11上，连接轴11转动带动锥齿轮12转动，锥齿轮12与锥齿轮13啮合，带动锥齿轮13转动，锥齿轮13套在隔离开关绝缘连杆23上，带动隔离开关绝缘连杆23转动，隔离开关绝缘连杆23的正反转最后转化为隔离开关的分合闸，锥齿轮13与锥齿轮14啮合，带动锥齿轮14转动，轴承15安装与锥齿轮14与连接轴11之间，使连接轴11的转动不直接传递到锥齿轮14上，锥齿轮14与直齿轮16啮合，带动直齿轮16转动，直齿轮16套在齿轮轴17上，带动齿轮轴17转动，齿轮轴17上的小齿轮与大齿轮18啮合，带动大齿轮18转动，支撑轴19支撑大齿轮18转动，挡杆31安装于大齿轮18上，大齿轮18转动带动挡杆31运动，挡杆31运动触发微动开关32分合闸触点，微动开关32接线于信号输送电缆36-2上向控制后台发送分合闸信号。

为了让一键顺控指示装置10中微动开关32准确的显示隔离开关的分合闸状态，一键顺控指示装置10设有分闸微动开关32-1及合闸微动开关32-2，操作机构20带动隔离开关分合闸的同时，操作机构电机41的输出轴转动，经过上述若干齿轮组的传动最后转化为大齿轮18的转动，大齿轮18正转带动挡杆31触碰分闸微动开关32-1触点时向外发送隔离开关的分闸信号，大齿轮18反转带动挡杆31触碰合闸微动开关32-2触点时向外发送隔离开关的合闸信号，最终指示GIS三相隔离开关当前的分合闸状态信号。

为了使整个一键顺控指示装置10具有较高防护等级，不受外界自然环境侵蚀影响，操作安全可靠，设有指示装置箱室35和盖板34及航空接插件36-1，其余传动及电气部件：连接轴11、锥齿轮12、13、14、轴承15、直齿轮16、齿轮轴17、大齿轮18、支撑轴19、挡杆31、微动开关32、支座33、信号输送电缆36-2均安装于指示装置箱室35内，盖板34压接于含有一道密封圈的指示装置箱室35上，具有高防护等级的航空接插件36-1安装于指示装置箱室35上，防止雨水潮湿空气等经过信号输送电缆36-2的缝隙处进入到指示装置箱室35内部，使整套一键顺控指示装置10具有很高的“IP、IK”防护等级，保证装置自身的功能实现不受外界自然环境侵蚀影响，操作安全可靠。

在安装时，三相隔离开关的B、C相一键顺控指示装置10的连接轴11通过联轴器21及中间连杆22与A相隔离开关操作机构20中辅助开关41的输出轴同轴连接，且同时转动、转动圈数相同，操作机构20中电机输出轴正反转动最后反映到指示装置10的微动开关32上来发送分合闸状态信号，配合操作机构20中辅助开关41输出的分合闸状态信号，可以实现三相隔离开关分合闸信号的“双确认”，两者指示相同表明三相隔离开关分合闸状态正常，远方控制室可以”一键顺控”此三相隔离开关进行分合闸操作，若两者指示不同表明发生意外情况，不可以对此隔离开关进行分合闸操作，并且需要立即对此三相隔离开关进行维修。

本发明创造的工作过程是：

本发明创造安装时，如图4所示，将本发明创造的一键顺控指示装置10分别安装在三相隔离开关的B、C相上。本实施例以操作机构20安装在三相隔离开关的A相上，一键顺控指示装置10安装在三相隔离开关的B、C相上为例进行说明。

操作机构20包括操作机构电机及辅助开关41，一键顺控指示装置10包括微动开关32，辅助开关41与微动开关32均含有分闸触点及合闸触点，触碰分闸触点时向外发出分闸信号代表三相隔离开关处于分闸状态，触碰合闸触点时向外发出合闸信号代表三相隔离开关处于合闸状态，B、C相隔离开关分别通过一键顺控指示装置10和中间连杆22、联轴器21与A相隔离开关连接于操作机构20上。操作机构电机41带动中间连杆22转动，进而带动连接轴11转动，连接轴11通过锥齿轮12、13带动隔离开关绝缘连杆23转动，隔离开关绝缘连杆23通过齿轮导体组合24带动动触头25进行左右分合动作，实现三相隔离开关分合闸操作。

本发明创造一键顺控指示装置10安装时，通过联轴器21，将连接轴11、中间连杆22及操作机构电机及辅助开关41的输出轴同轴连接。指示装置箱室35与B、C相隔离开关固定。当操作机构电机输出轴正转或反转一定角度止位于隔离开关分合闸位置时，辅助开关触碰分闸或者合闸触点来发送分合闸信号，相应的一键顺控指示装置10内的大齿轮18经过若干齿轮组变比正转或反转，最后带动挡杆31触碰微动开关32的分闸或者合闸触点来发送分合闸信号，通过判断上述两种电气元件辅助开关41及微动开关32发出的分合闸信号是否一致便可以准确地指示出三相隔离开关的分合闸状态，再将信号应用到计算机逻辑门后可实现信号的数字化，为隔离开关的一键顺控系统提供信号来源。

通过上述两种电气元件辅助开关41及微动开关32发出的分合闸信号是否一致还可以判断三相隔离开关动作是否正常，若两者分合闸信号不一致则表明发生意外情况，三相隔离开关需要进行维修，现场运行维护人员检修隔离开关前还需观察操作机构分合位置指示牌42，进一步对三相隔离开关分合闸情况进行确认。相对于没有一键顺控指示装置只靠操作机构本身的分合位置指示牌42及辅助开关41发出分合闸信号来指示三相隔离开关分合闸情况而言，一台操作机构上的分合位置指示牌及辅助开关发出的分合闸信号只能准确反映出与其相连的A相隔离开关的分合闸情况，当发生意外导致中间连杆22脱落或虚连时，其它两相(B、C相)隔离开关可能发生不转动或转动不同步情况，这样只靠操作机构上的指示装置无法准确指示出其它两相的分合闸情况，此情况导致电站控制室需要操作三相隔离开关分合闸前必须派电站的运行维护人员进入现场进行确认，这是保证变电站安全运行的重要措施，而此措施需要现场运行维护人员及时、准确的上报隔离开关分合闸情况，不仅工作量大而且有误报的可能性，当发生误报后直接影响整个变电站的安全可靠性，而在三相隔离开关的B、C相安装本发明创造的一键顺控指示装置10后，微动开关32输出的分合闸信号配合A相的操作机构20本身的辅助开关41输出的分合闸信号进行分合闸信号的“双确认”，就可以让变电站控制室操作人员准确的判断出三相隔离开关的分合闸情况，直接对其进行操作，省略了人工繁琐、重复、易误操作的环节，实现控制室远程一键顺控三相隔离开关的操作模式，更好的满足变电站用户对GIS三相隔离开关设备遇突发情况及时分合闸的要求，整套装置的零部件简洁，指示准确性高，反映出三相隔离开关真实的分合闸情况，运行安全可靠。