[实用新型]数字式高压开关柜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数字式高压开关柜。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展，电力系统对测量、保护、控制和通讯装置智能化、自动化的要求越来越高，对于电力系统安全、可靠和高质量运行的要求也在不断提高。为此，国家电力总公司特别提出：将测量、监视、保护、控制、安全防误操作的功能组合起来，构成“机电一体化”新概念电力设备，是电器设备今后的发展趋势。因此实现电力系统的网络化、数字化，电力设备的智能化、小型化、模块化、多功能化，已成为国内外著名电力设备生产企业进行产品研发的主流。

电力设备二次系统测量仪器和保护装置的数字化发展，以数字化网络进行集中管理的智能变电站被广泛用于电力系统中。

传统的电流互感器是电磁感应式的，它的结构和变压器相似，在铁芯上绕有一、二次绕组，靠电磁耦合，将电流量从一次侧传到二次侧。在铁芯与绕组间以及一、二次绕组之间有复杂的绝缘结构，以保证高、低压设备的电气隔离。其结构简单、运行平稳、制造工艺成熟等优点已被业界公认，但也存在以下固有缺点：

1)绝缘结构复杂，体积大造价高。随电压等级的提高，其造价也呈指数级提高。

2)铁芯结构不可避免地会产生铁磁振荡，给设备及系统运行带来危害。

3)铁芯具有非线性，磁滞和磁饱和现象使测量范围受限，通频带窄，互感器暂态性能差。当电力系统发生短路时，高幅值的短路电流使互感器饱和，输出的二次电流严重畸变，因而保护设备会产生误动或拒动，也使新型的基于高频暂态分量的快速保护的难以实现。

4)输出端不允许开路运行，若开路即产生高压，易给操作人员带来工作危险。

5)绝缘油或气体埋下易燃易爆的隐患，也提高了对检修工作的要求。检修周期短，维护工作量大。

6)信号模拟输出，不利于电网监控的数字化和网络化进程。

7)产品准确级等级的提高有限，目前虽有0.2S级的产品，但其造价提高很多。

由于传统的电磁式电流电压互感器的上述固有缺陷，使之难以完成计算机技术对电流电压完整信息进行数字化处理的要求，难以实现电网对电量参数变化的在线监测。因此迫切需要寻求一种能与数字化网络配套使用的新型电流电压互感器。

发明内容

本实用新型的目的是对现有技术进行改进，提供一种数字式高压开关柜，可以节省大量材料，避免电磁式互感器具有的涡流、磁滞和铁磁谐振的缺陷，减少占用的体积，采用的技术方案如下：

本实用新型的数字式高压开关柜，包括前柜和后柜，前柜分为手车室、继电器室，后柜分为电缆室和主母线室，其特征在于：还包括电子式电流电压互感器，所述电子式电流电压互感器安装在手车室或电缆室内。电子式电流电压组合互感器是采用罗哥夫斯基(Rogowski)线圈和轻载线圈的基本原理检测电流和电阻分压原理检测电压，通过阻抗匹配、信号调整、积分、放大等电路对信号进行处理，保证检测信号和被测电流成比例，其输出为弱电信号。

所述手车室内安装有断路器手车、隔离手车、计量手车、电压互感器手车、熔断器手车中的至少一个手车。

所述继电器室安装有微机综合保护器、电度表或继电器。

所述柜底安装有零序电流互感器。

与传统电磁式互感器相比，电子式电流电压互感器具有以下优点：

1)集测量和保护于一身，能快速、完整、准确地将一次电流电压信息传送给计算机进行数据处理或与数字化仪表等测量、保护装置相连接，实现计量、测量、保护、控制和状态监测；

2)不含铁芯(或含小铁芯)，不会饱和，电流互感器二次开路时不会产生高电压，电压互感器二次短路时不会产生大电流，也不会产生铁磁谐振，频率响应宽，无磁滞、磁饱和现象，暂态性能良好，能够准确反映电网的谐波成分(39次以上)，满足新型继电保护系统的要求。

3)二次输出为小电压信号，数字输出，数据可以通过网络传输，可方便地与电子式仪表、微机测控保护设备接口，无需进行二次转换(将5A，1A或100V转换为小电压)，简化了系统结构，减少了误差源，提高了整个系统的稳定性和准确度；

4)频响范围宽、测量范围大、线性度好，在有效量程内，电流互感器准确级达到0.2S/5P级，仅需2-3个规格就可以覆盖电流互感器20-5000A的全部量程，电压互感器测量准确级可达到0.2/3p级；

5)数字输出，数据可以通过网络传输，实现信息共享及远距离监控。

6)电流互感器与电压互感器集成为一体，体积小、重量轻，能有效的节省开关柜的安装空间，降低成本；