戶外線路補償電容器自動投切裝置的製作方法

2023-05-21 20:51:01 1

專利名稱：戶外線路補償電容器自動投切裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電學領域中的一種電力戶外高壓開關裝置，具體為一種戶外線路補償電容器自動投切裝置。
我國現有電力戶外線路補償電容器的投切有的是使用高壓跌落保險來代替開關或使用戶外隔離開關通過人為手動操作來實現，既不安全又麻煩，最重要的是不能根據網絡電壓的高低自動進行電容器的投切。而且當電網電壓高於補償電容器的額定電壓時，導致電容器的損壞，現在國外有些產品是根據網絡每天負荷峰谷進行分配的規律，通過時間繼電器來控制開關的分、合閘，實現電容器的投切，這種設計也缺乏科學性，因為網絡的用電負荷峰谷與時間關係，是通過統計而得到的一個不準確關係，它不能直接反映電網在每一時刻電壓的高低，因而不能有效地對電網進行補償，同時其控制電源不能直接從電網得到而只能從附近低壓線路取得或專設一條低壓線路作為控制電源，造成很大的經濟浪費。
本實用新型之目的旨在提供一種對分散補償的電容器按供電峰谷時段電壓高低進行自動投切、減少輸電線路損耗、提高功率因素、改善供電電壓質量、節約能源、控制電源直接從電網取得、自動化程度高、體積小、重量輕的戶外線路補償電容器自動投切裝置。
本實用新型的技術解決方案是這種戶外線路補償電容器自動投切裝置由開關箱和控制箱兩大部分組成，開關箱採用三相共箱油浸式結構，具有箱蓋、箱體、開關本體，箱蓋上裝有注油孔、吊環、瓷瓶、接線柱和二次進出線孔，開關本體結構為由連接軸、觸頭固定軸、固定板和固定件連接成開關架，由支承螺釘將主軸支承，拉杆將刀閘和主軸相連，另一拉杆將分閘電磁鐵與主軸相連，合閘儲能彈簧兩端分別與固定板和主軸相連接，鎖扣將主軸鎖住，合閘電磁鐵固定在固定板上，還有一拉杆兩端分別連接鎖扣和合閘電磁鐵，電源觸頭固定在電源觸頭固定軸上，負荷觸頭固定在負荷觸頭固定軸上，並通過軸銷與刀閘連接，刀閘則以負荷觸頭為支點轉動而使開關斷、合，放電觸頭固定在放電觸頭固定軸上，並與放電電阻連接，這三組觸頭與刀閘構成開關的載流單元，隔板將三相觸頭分開，另一隔板將載流單元與主軸隔離，高壓控制變壓器固定在開關牆板上，並通過隔板與載流單元隔離，開關本體固定在箱蓋的固定腳上，箱體內裝有變壓器油；控制箱內安裝有電路板，其電路由儲能電路和電子智能單元構成，儲能電路包括有單管串聯式穩壓電路和儲能電容器，電子智能單元則包括有窗口檢測、基準電壓、比較電路、分閘延時、分閘執行電路、合閘延時、合閘執行電路，高壓控制變壓器提供上述電路工作電源和窗口檢測信號。
本實用新型和現有技術相比，徹底改變了過去那種電力戶外線路補償電容器依靠高壓跌落保險和手動戶外隔離開關來進行投切的原始落後狀況，本實用新型自動化程度高，開斷性能好，栓修周期長，安裝簡便，操作靈活，體積小重量輕，特別是電路工作電源、低壓控制電源直接從電網高壓取得，避免了架設專用低壓電源線路的經濟浪費，最重要的是能根據電力網絡供電峰谷時段電壓高低進行自動投切，實現智能化，從而減少輸電線路損耗，提高功率因素，改善供電電壓質量，達到節約能源的目的。


圖1為本實用新型主視圖圖2為開關箱的側視圖圖3為鎖扣局部示意圖圖4為分合指示示意圖圖5為控制箱結構示意圖圖6為控制電路圖
以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明參見圖1、圖2，本實用新型由開關箱和控制箱兩大部分組成，開關箱採用三相共箱油浸式結構，它由箱蓋6、箱體11和開關本體組成，箱蓋6上裝有注油孔4、吊環3、六隻按圓錐張角排列的瓷瓶2及接線柱1，接線柱1穿過瓷瓶2並由螺母和密封墊壓緊，箱蓋6正面還裝有分合指示針25和分合指示牌24，分合指示針25固定在分合指示傳動構件7上，該構件7與開關主軸19連接，通過主軸19帶動其動作，從而實現分合指示，箱蓋6後面還裝有二次進出線孔38、開關本體結構為由連接軸27、觸頭固定軸32、43、47、固定板17和固定件40通過緊固件連接成開關架，由2個支承螺釘41支承主軸19，主軸19能繞螺釘圓錐端面旋轉。拉杆14將刀閘15和主軸19相連，拉杆35將分閘電磁鐵34與主軸19相連，當電磁鐵吸合時，開關分閘，此時與固定板17和主軸19相連的合閘儲能彈簧12儲能。同時，鎖扣20將主軸19鎖住，合閘電磁鐵44固定在固定板17上，當電磁鐵合閘時，通過拉杆48將鎖扣20脫開，開關在儲能彈簧作用下合閘。電源觸頭31固定在其電源觸頭固定軸32上，負荷觸頭45固定在其負荷觸頭固定軸43上，並通過軸銷與刀閘15連接，刀閘15則以負荷觸頭為支點轉動，而使開關斷合。放電觸頭26固定在放電觸頭固定軸47上，並與放電電阻46連接，這三組觸頭與刀閘構成開關的載流單元。隔板18將三相觸頭分開，隔板13將載流單元與主軸19隔離，控制變壓器30由夾件29和緊固件固定在開關牆板22上，並通過隔板33與載流單元隔離。開關本體通過固定件40固定在箱蓋的固定腳5上，箱體11內裝有變壓器油39，其外面正上方有油標9、名牌10，正下方有放油孔16，後下方有接地裝置23。開關箱上下兩部分由六個壓緊螺杆37和密封條8緊固成一體。通過安裝板28和緊固件固定在柱子的安裝架上。圖3中21為鎖扣的復位拉簧，圖1中42為鎖扣支承螺釘。圖2中36為瓷瓶固定腳，參見圖5，控制箱亦由箱體和箱蓋組成，由四個螺栓緊固成一體，箱蓋四周嵌有密封條，箱體內底部有四個安裝支架，控制電路板用螺釘固定在此支架上。箱體下方裝有分閘按扭、合閘按扭和二次接插件，控制電路板通過二次接插件和屏蔽電纜線與開關控制單元相連，整個控制箱通過安裝支架和緊固件固定在柱子上便於操作的地方。
參見圖6，整個電路由兩大部分組成，其一為開關分合閘提供能量的儲能電路，其二為根據網絡電壓高低對開關提供分合閘指令的電子智能單元。儲能電路由單管串聯式穩壓電路和儲能電容器1000MF/400V組成，它將高壓控制變壓器提供給控制變壓器TD一次側的～220V電源經過四個二極體1N4007。電容104和三個R2M穩壓管、電阻100K三極體3DD15E、電阻7.5K組成的穩壓電路穩定在直流280V，對電容器進行充電，經過約5分鐘，電容器充電完畢。當智能單元發出指令時，繼電器J1或J2的輔助觸頭閉合，電容器向電磁鐵放電，開關進行分合閘動作。
電子智能單元包括基準電壓2CW234、比較電路LM324、窗口檢測電路、分閘延時、合閘延時、單穩電路、分閘執行、合閘執行電路。窗口檢測電路通過高壓控制變壓器檢測網絡電壓的高低，其二次輸出端提供控制用的工作電源，工作電源經過低壓控制變壓器TD降為15V經過1N4001、電容100μF、102K、三極體LM7812、穩定在12V，再經過5.1K電阻、100μF電容、穩壓管2CW234穩壓在1V作為基準電壓。比較電路由集成電路LM324的1～7腳和電位器3296組成，當網絡電壓達到額定值的1.1倍時，調整電位器，使集成電路LM324的2腳電位高於3腳電位，此時1腳變為低電位，分閘延時電路工作，LM324的14腳為高電位，電容器100μF開始充電，同時1N4001將14腳電壓穩定不變，經過約8～15分鐘，電容器接近飽和，此時集成電路CD4001的1腳變為高電位，3腳為低電位，12、13腳為低電位，11腳變為高電位，於是三極體8050導通，繼電器J1動作，J1輔助觸頭閉合，分閘電磁鐵Q動作，開關分閘。同理，當網絡電壓下降到額定值的0.95倍時，調整電位器3296，使比較器LM324的5腳電位低於6腳電位，此時7腳為低電位，合閘延時電路工作，LM324的8腳為高電位，電容器100μF開始充電，同時1N4001將8腳電壓穩定不變，經過約8～15分鐘，電容器接近飽和，此時CD4001的6腳為高電位，4腳變為低電位，此時8.9腳為低電位，10腳為高電位，三極體8050導通，繼電器J2閉合，儲能電容器對合閘電磁鐵放電，合閘電磁鐵動作，開關合閘。當網絡電壓高於額定值的0.95倍，低於額定值的1.1倍時，控制器不工作，開關處於原工作狀態。另外，控制電路中還有手動分合閘按扭TA和QA，以便實現手動強制操作。
權利要求1.一種戶外線路補償電容器自動投切裝置，其特徵在於由開關箱和控制箱兩大部分組成，開關箱採用三相共箱油浸式結構，具有箱蓋(6)、箱體(11)、開關本體，箱蓋(6)上裝有注油孔(4)、吊環(3)、瓷瓶(2)、接線柱(1)和二次進出線孔(38)，開關本體結構為由連接軸(27)、觸頭固定軸(32、43、47)、固定板(17)和固定件(40)連接成開關架，由支承螺釘(41)將主軸(19)支承，拉杆(14)將刀閘(15)和主軸(19)相連，另一拉杆(35)將分閘電磁鐵(34)與主軸(19)相連，合閘儲能彈簧(12)兩端分別與固定板(17)和主軸(19)相連接，鎖扣(20)將主軸(19)鎖住，合閘電磁鐵(44)固定在固定板(17)上，還有一拉杆(48)兩端分別連接鎖扣(20)和合閘電磁鐵(44)，電源觸頭(31)固定在電源觸頭固定軸(32)上，負荷觸頭(45)固定在負荷觸頭固定軸(43)上，並通過軸銷與刀閘(15)連接，刀閘(15)則以負荷觸頭(45)為支點轉動而使開關斷、合，放電觸頭(26)固定在放電觸頭固定軸(47)上，並與放電電阻(46)連接，這三組觸頭(31、45、26)與刀閘(15)構成開關的載流單元，隔板(18)將三相觸頭分開，另一隔板(13)將載流單元與主軸(19)隔離，高壓控制變壓器(30)固定在開關牆板(22)上，並通過隔板(33)與載流單元隔離，開關本體固定在箱蓋(6)的固定腳(5)上，箱體(11)內裝有變壓器油(39)；控制箱內安裝有電路板，其電路由儲能電路和電子智能單元構成，儲能電路包括有單管串聯式穩壓電路和儲能電容器，電子智能單元包括有窗口檢測、基準電壓、比較電路、分閘延時、分閘執行電路、合閘延時、合閘執行電路，高壓控制變壓器(30)提供上述電路工作電源和窗口檢測信號。
2.根據權利要求1所述的戶外線路補償電容器自動投切裝置，其特徵在於箱蓋(6)正面還裝有分合指示針(25)和分合指示牌(24)、分合指示針(25)固定在分合指示傳動構件(7)上，該構件(7)與開關主軸(19)連接。
專利摘要一種戶外線路補償電容器自動投切裝置,由開關箱和控制箱兩大部分組成,開關箱採用三相共箱油浸式結構,具有箱蓋、箱體、開關本體,控制箱內安裝有電路板,電路由儲能電路和電子智能單元構成,本實用新型自動化程度高、體積小重量輕,低壓控制電源直接從電網取得,特別是能根據電力網絡峰谷進行自動投切,實現智能化、提高功率因素、改善電壓質量,減少線路損耗,節能效果好。
文檔編號H02J3/18GK2295287SQ9720788
公開日1998年10月21日 申請日期1997年1月24日 優先權日1997年1月24日
發明者蔡景龍, 李金星, 劉文祥 申請人:蔡景龍