專利名稱：一種智能箱式變電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供配電系統(tǒng)的箱式變電站，特別是涉及一種智能箱式變電站。
背景技術(shù)：
目前，箱式變電站已經(jīng)在我國的城市公用供電、路燈供電、工礦企業(yè)、高層建筑、生活小區(qū)的供配電中普遍應(yīng)用。但一般的智能箱式變電站，因其采用的電參量變送器數(shù)量較多，接線復(fù)雜，成本較高，而沒有得到廣泛應(yīng)用，故而城市中的這些箱式變電站大多數(shù)仍是人工直接操作，不具備自動記錄電力參數(shù)及遠(yuǎn)程監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制等功能，而成為當(dāng)今信息網(wǎng)絡(luò)上的一座座信息孤島。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、接線少、成本較低并且具有遙測、遙信、遙視、遙調(diào)、遙控等功能的智能箱式變電站。
本實(shí)用新型包括高壓供電系統(tǒng)、變壓器和低壓配電系統(tǒng)，所述高壓供電系統(tǒng)由帶電顯示器、避雷器、真空斷路器、接地開關(guān)、電力儀表網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)I/O模塊構(gòu)成，所述低壓配電系統(tǒng)由智能斷路器、電流互感器、網(wǎng)絡(luò)I/O模塊、低壓斷路器、熔斷器、避雷器、接觸器、補(bǔ)償電容、微型斷路器、熱繼電器和路燈控制器構(gòu)成，所述高壓供電系統(tǒng)中電力儀表網(wǎng)絡(luò)由電壓互感器、熔斷器、電流互感器和網(wǎng)絡(luò)電力儀表構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)電力儀表具有工作電源端口、通訊端口、電壓信號端口、電流信號端口，其中工作電源端口的兩點(diǎn)與AC220V電源相接，另外一點(diǎn)接地，電壓信號端口經(jīng)電壓互感器、熔斷器與高壓供電系統(tǒng)的所測電壓信號相接，電流信號端口經(jīng)電流互感器、熔斷器與高壓供電系統(tǒng)的所測電流信號相接，這樣網(wǎng)絡(luò)電力儀表就可同時(shí)測量并數(shù)字顯示高壓供電系統(tǒng)的三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度和無功電度，所述高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊具有多路開關(guān)量遙信輸入端口、多路繼電器遙控輸出端口和多路模擬量輸入端口，開關(guān)量輸入為無源干節(jié)點(diǎn)，高壓供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程-就地控制信號、真空斷路器的合閘信號、過流信號和變壓器的重瓦斯信號、輕瓦斯信號、溫度超限信號的繼電器的輔助觸點(diǎn)的一端分別與高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙信輸入端口相接，另一端共同接入網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙信輸入公共端，高壓供電系統(tǒng)中真空斷路器的遠(yuǎn)程合閘、分閘和低壓配電系統(tǒng)中智能斷路器的遠(yuǎn)程合閘、分閘、儲能、欠壓控制分別由高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙控輸出端接出，所述低壓配電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊具有多路開關(guān)量遙信輸入端口，開關(guān)量輸入為無源干節(jié)點(diǎn)，低壓配電系統(tǒng)中所有低壓斷路器、微型斷路器、接觸器和熱繼電器的輔助觸點(diǎn)的一端分別與低壓配電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙信輸入端口相接，另一端共同接入網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙信輸入公共端，因此，高低壓系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊可對箱式變電站中所有非電量參數(shù)和斷路器的分合狀態(tài)、故障信息進(jìn)行監(jiān)視，并能對真空斷路器、智能斷路器的分合狀態(tài)進(jìn)行控制。
由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、調(diào)整方便、制造成本低、并且具有遙測、遙信、遙視、遙調(diào)、遙控的功能，能很方便地組建智能供配電監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與電業(yè)局負(fù)荷控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊功能。


圖1是智能箱式變電站電氣原理圖；圖2是電力儀表網(wǎng)絡(luò)接線圖；圖3是高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊接線圖；圖4是低壓配電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊接線圖；圖中1帶電顯示器、2避雷器、3熔斷器、4電壓互感器、5真空斷路器、6接地開關(guān)、7電流互感器、8網(wǎng)絡(luò)電力儀表、9網(wǎng)絡(luò)I/O模塊、10變壓器、11智能斷路器、12網(wǎng)絡(luò)I/O模塊、13電流互感器、14低壓斷路器、15低壓熔斷器、16低壓避雷器、17接觸器、18補(bǔ)償電容、19微型斷路器、20熱繼電器、21路燈控制器、22熔斷器
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明，如圖1所示，一種智能箱式變電站，包括高壓供電系統(tǒng)、變壓器和低壓配電系統(tǒng)，高壓供電系統(tǒng)由帶電顯示器1、避雷器2、真空斷路器5、接地開關(guān)6、電力儀表網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)I/O模塊9構(gòu)成；低壓配電系統(tǒng)由智能斷路器11、網(wǎng)絡(luò)I/O模塊12、電流互感器13、低壓斷路器14、低壓熔斷器15、低壓避雷器16、接觸器17、補(bǔ)償電容18、微型斷路器19、熱繼電器20和路燈控制器21構(gòu)成；高壓供電系統(tǒng)與低壓配電系統(tǒng)之間設(shè)置有變壓器10，進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。
如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)電力儀表8，型號為EPM420，其端子11、12、13是網(wǎng)絡(luò)電力儀表8的工作電源端口，其中端子11、12(Vau1、Vau2、)接到AC220V，端子13(GND)接地，端子14、15(NC、NC)是空腳，端子16、17、18是RS485通訊端口，其中端子16、17(485+、485-)接到RS485信號端，端子18(485S)接到RS485信號的屏蔽地，端子1、2、3、4(V1、V2、V3、VN)是電壓信號端口，從高壓供電系統(tǒng)經(jīng)電壓互感器4取電壓信號經(jīng)熔斷器22(規(guī)格0.5A)接入，端子5、6、7、8、9、10(I11、I12、I21、I22、I31、I32)是電流信號端口，從高壓供電系統(tǒng)經(jīng)電流互感器7取電流信號接入，這樣網(wǎng)絡(luò)電力儀表8(EPM420)即可同時(shí)測量并數(shù)字顯示高壓供電系統(tǒng)的三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電度和無功電度。
如圖3所示，網(wǎng)絡(luò)I/O模塊9，型號為SRTU530，具有8路開關(guān)量遙信輸入端口、6路繼電器遙控輸出端口和8路模擬量輸入端口，開關(guān)量輸入為無源干節(jié)點(diǎn)，高壓供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程-就地控制信號KA1、真空斷路器5的合閘信號KA2、過流信號KA4和變壓器10的重瓦斯信號KA5、輕瓦斯信號KA6、溫度超限信號KA7的輔助觸點(diǎn)的一端分別與高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊9的遙信輸入端口DI1～DI8相接，另一端共同接入網(wǎng)絡(luò)I/O模塊9的遙信輸入公共端口DIC，高壓供電系統(tǒng)中真空斷路器5的遠(yuǎn)程合閘、分閘和低壓配電系統(tǒng)中智能斷路器11的遠(yuǎn)程合閘、分閘、儲能、欠壓控制分別由高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊9的遙控輸出端D01～D06接出。
如圖4所示，網(wǎng)絡(luò)I/O模塊12，型號為SRTU540，具有32路開關(guān)量遙信輸入端口，開關(guān)量輸入為無源干節(jié)點(diǎn)，低壓配電系統(tǒng)中所有低壓斷路器14、微型斷路器19、接觸器17和熱繼電器20的輔助觸點(diǎn)的一端分別與低壓配電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊12的遙信輸入端口D1～D32相接，另一端共同接入網(wǎng)絡(luò)I/O模塊12的遙信輸入公共端口DIC。
由此，網(wǎng)絡(luò)I/O模塊9和網(wǎng)絡(luò)I/O模塊12可對箱式變電站中所有非電量參數(shù)和斷路器的分合狀態(tài)、故障信息進(jìn)行監(jiān)視，并能對真空斷路器5和智能斷路器11的分合狀態(tài)進(jìn)行控制。
由于網(wǎng)絡(luò)電力儀表8和網(wǎng)絡(luò)I/O模塊9、12采用異步半雙工RS485通信接口和MODBUS-RTU通訊協(xié)議，使用屏蔽雙絞線即可構(gòu)建一可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。從而，箱式變電站的高低壓系統(tǒng)中各種電參量以及變壓器7的狀態(tài)及報(bào)警信號、箱式變電站中真空斷路器5、智能斷路器11、低壓斷路器14、微型斷路器19、接觸器17、熱繼電器20的狀態(tài)均可以在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通訊，并接受網(wǎng)絡(luò)中控制機(jī)發(fā)出的命令，完成對箱式變電站中真空斷路器5、智能斷路器11的遠(yuǎn)程操作。于是箱式變電站不再是信息網(wǎng)絡(luò)上的一座座孤島，可以很容易組建智能供配電監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與電業(yè)局負(fù)荷控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊功能。
權(quán)利要求1.一種智能箱式變電站，其特征是包括高壓供電系統(tǒng)、變壓器、低壓配電系統(tǒng)，所述高壓供電系統(tǒng)由帶電顯示器、避雷器、真空斷路器、接地開關(guān)、電力儀表網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)I/O模塊構(gòu)成，所述低壓配電系統(tǒng)由智能斷路器、電流互感器、網(wǎng)絡(luò)I/O模塊、低壓斷路器、低壓熔斷器、低壓避雷器、接觸器、補(bǔ)償電容、微型斷路器、熱繼電器和路燈控制器構(gòu)成，所述高壓供電系統(tǒng)中電力儀表網(wǎng)絡(luò)由電壓互感器、熔斷器、電流互感器和網(wǎng)絡(luò)電力儀表構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)電力儀表具有工作電源端口、通訊端口、電壓信號端口、電流信號端口，其中工作電源端口的兩點(diǎn)與AC220V電源相接，另外一點(diǎn)接地，電壓信號端口經(jīng)電壓互感器、熔斷器與高壓供電系統(tǒng)的所測電壓信號端相接，電流信號端口經(jīng)電流互感器、熔斷器與高壓供電系統(tǒng)的所測電流信號端相接，高壓供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程-就地控制信號、真空斷路器的合閘信號、過流信號和變壓器的重瓦斯信號、輕瓦斯信號、溫度超限信號的繼電器的輔助觸點(diǎn)的一端分別與高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙信輸入端口相接，另一端共同接入網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙信輸入公共端，高壓供電系統(tǒng)中真空斷路器的遠(yuǎn)程合閘、分閘和低壓配電系統(tǒng)中智能斷路器的遠(yuǎn)程合閘、分閘、儲能、欠壓控制分別由高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙控輸出端接出，低壓配電系統(tǒng)中所有低壓斷路器、微型斷路器、接觸器和熱繼電器的輔助觸點(diǎn)的一端分別與低壓配電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙信輸入端口相接，另一端共同接入網(wǎng)絡(luò)I/O模塊的遙信輸入公共端口。
2.如權(quán)利要求1所述的智能箱式變電站，其特征是所述高壓供電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊具有多路開關(guān)量遙信輸入端口、多路繼電器遙控輸出端口和多路模擬量輸入端口，開關(guān)量輸入為無源干節(jié)點(diǎn)，所述低壓配電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊具有多路開關(guān)量遙信輸入端口，開關(guān)量輸入為無源干節(jié)點(diǎn)。
專利摘要一種智能箱式變電站，包括高壓供電系統(tǒng)、變壓器、低壓配電系統(tǒng)，所述高壓供電系統(tǒng)包括帶電顯示器、電力儀表網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)I/O模塊，低壓配電系統(tǒng)包括智能斷路器、電流互感器、網(wǎng)絡(luò)I/O模塊，高壓供電系統(tǒng)中電力儀表網(wǎng)絡(luò)由電壓互感器、熔斷器、電流互感器和網(wǎng)絡(luò)電力儀表構(gòu)成，低壓配電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)I/O模塊具有開關(guān)量遙信輸入端口，本實(shí)用新型具有電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、調(diào)整方便、制造成本低、具有遙測、遙信、遙視、遙調(diào)、遙控的功能，便于組建智能供配電監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與電業(yè)局負(fù)荷控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊功能。
文檔編號H02B1/00GK2626098SQ0321383
公開日2004年7月14日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者劉強(qiáng), 鄒吉峰, 秦素梅, 王樹, 馬金發(fā), 張普勛 申請人:沈陽工業(yè)學(xué)院