專利名稱：單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于變壓器監(jiān)測技術領域，特別涉及單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置。
背景技術：
目前，我國低壓配電網普遍采用三相四線制，但隨著電網的發(fā)展，這種單一的低壓配電方式的諸多弊端日益突顯。(1)配電半徑長、線路損耗大、電壓損失嚴重、供電可靠性低；(2)單臺變壓器容量過大，同時由于三相動力負荷與單相居民用電共用一臺三相變壓器，且用電的不同實性，導致變壓器處于不對稱運行狀態(tài)和季節(jié)性嚴重輕載，無法達到經濟運行。借鑒發(fā)達國家單相配電系統(tǒng)運行經驗，采用具有“小容量、密布點、短半徑”配電特征的單相配電系統(tǒng)，可顯著降低線路損耗，提高供電可靠性和電壓質量，對于城區(qū)中居民集中居住區(qū)等單相負荷相對集中的地區(qū)具有重要意義，同時為我國農網改造也提供了一條新路。目前專門用于單相配電系統(tǒng)的配電箱一般只采用簡單的開關裝置和普通電能表等電力器件來進行電源控制、設備保護和電量統(tǒng)計。這種功能簡單、可靠性低的配電箱已無法滿足現(xiàn)代配電系統(tǒng)的發(fā)展要求，阻礙了單相配電技術在我國的積極推廣。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對上述缺陷公開了單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置。它的結構如下 箱體底部設有接地端、進線孔和出線孔，箱體內設有隔板，隔板將箱體分成“日”字型結構， 隔板將主回路和監(jiān)測回路分開。所述進線孔和出線孔均安裝電纜防水固定接頭。所述箱體的形狀為方形，由SMC纖維增強不飽和聚酯樹脂材料制備而成，箱體前側、后側各設有一個箱門。所述主回路采用單相二線制時，其結構如下單相配電變壓器的輸出線穿過進線孔連接低壓隔離開關上端，低壓隔離開關下端分別連接相線銅排和零線銅排，相線銅排穿過電流互感器，相線銅排和零線銅排均連接塑殼式低壓斷路器上端，塑殼式低壓斷路器下端的導線穿過出線孔連接至用戶，由低壓隔離開關下側L極與N極分別引出導線穿過隔板穿孔連接端子排，電流互感器二次側Kl端引出導線穿過隔板穿孔連接端子排，二次側K2端引出導線連接接地端；所述主回路采用單相三線制時，其結構如下單相配電變壓器的輸出線分為三路導線，兩路導線穿過進線孔連接低壓隔離開關上端，一路導線連接零線銅排上端，低壓隔離開關下端分別連接Ll相線銅排和L2相線銅排，Ll相線銅排和L2相線銅排各穿過一個電流互感器，Ll相線銅排、L2相線銅排均連接塑殼式低壓斷路器上端，塑殼式低壓斷路器下端的導線和零線銅排下端的導線穿過出線孔連接至用戶，由低壓隔離開關下側Ll極、L2極與零線銅排分別引出導線穿過隔板穿孔連接端子排，兩個電流互感器的二次側Kl端分別引出導線通過隔板穿孔連接端子排，二次側K2端引出導線連接接地端；
所述監(jiān)測回路的結構如下監(jiān)測回路安裝有智能型單相配變監(jiān)測儀和端子排；端子排分別連接智能型單相配變監(jiān)測儀的電流輸入端和電壓輸入端；智能型單相配變監(jiān)測儀接地端口引出導線通過端子排與箱體接地端相連接；監(jiān)測回路中的智能型單相配變監(jiān)測儀能夠實時測量、顯示、記錄并存儲單相配電變壓器運行數(shù)據(jù)；能夠實時采集單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置中開關位置狀態(tài)，開關發(fā)生變位時能夠記入內存并主動上報；智能型單相配變監(jiān)測儀在對數(shù)據(jù)分析、整合處理后通過智能型單相配變監(jiān)測儀內置GPRS模塊送出。所述運行數(shù)據(jù)為單相配電變壓器為低壓側電壓、低壓側電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、正反向無功電量、變壓器損耗、變壓器視在功率、每日統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息和每日極值數(shù)據(jù)信息。所述每日統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息為每日的總有功電量、分時段(尖峰、峰、平、谷)有功電量、總無功電量、每日電壓越上限時間、每日電壓越下限時間、每日電壓合格率、每日功率因數(shù)合格率和每日變壓器最大負載率；所述每日極值數(shù)據(jù)信息為每日的變壓器電壓最大值、電壓最小值、電流最大值、電流最小值、功率因數(shù)最小值及其發(fā)生時間。本發(fā)明的有益效果為1)通過單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置可以安全、可靠地對單相配電網低壓系統(tǒng)進行負荷控制和用電設備保護，確保電力部門安全、可靠地為用戶提供高質量的電能。2)通過單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置可實現(xiàn)單相配電變壓器在線監(jiān)測與遠程通信等功能，為電力部門主動的了解單相配電變壓器運行情況，及時防止變壓器嚴重超載和不經濟運行狀態(tài)等情況的發(fā)生提供幫助。3)通過單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置可實現(xiàn)單相配電變壓器電能數(shù)據(jù)采集、 診斷、分析等功能，為電力部分進行節(jié)能降損、能量管理提供科學準確的基礎數(shù)據(jù)。4)本發(fā)明具有配電、計量、運行監(jiān)測等多項功能，為單相配電的安全可靠和單相配電變壓器的高效運行提供了保證；對單相配電方式在我國的推廣實施具有積極地推動作用。


圖1是實施例1和實施例2的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的外形圖。圖2是實施例1和實施例2的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的箱體底部圖。圖3是實施例1的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的主回路剖面構造圖。圖4是實施例1和實施例2的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的監(jiān)測回路剖面構造圖。圖5為實施例1中單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的主接線電氣原理圖。圖6為實施例1的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置端子排與智能型單相配變監(jiān)測儀接線圖。圖7是實施例2的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的主回路剖面構造圖。圖8為實施例2中單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的主接線電氣原理圖。圖9為實施例2的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置端子排與智能型單相配變監(jiān)測儀接線圖。附圖標記1-低壓隔離開關，2-塑殼式低壓斷路器，3-相線銅排，4-電流互感器， 5-智能型單相配變監(jiān)測儀，6-端子排，7-接地端，8-箱體，9-隔板，10-隔板穿孔，11-箱門， 12-零線銅排，13-進線孔，14-出線孔，15-電纜防水固定接頭。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做作一步詳細描述。實施例一實施例一為本發(fā)明用于單相二線制時的情形。如圖1-圖6所示，單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的結構如下箱體8底部設有接地端7、進線孔13和出線孔14，箱體8內設有隔板9，隔板9將箱體8分成“日”字型結構，隔板9將主回路和監(jiān)測回路分開。箱體8的安裝方式為落地安裝方式，使用4個螺絲與安裝底座固定相連，每個螺絲的直徑為9mm。進線孔13和出線孔14均安裝電纜防水固定接頭15 (電纜防水固定接頭15的外徑與箱體底部進線孔13和出線孔14的內徑相配合，進線孔13和出線孔14的內徑為75mm)。箱體8的形狀為方形，其長、寬、高分別為560mm、320mm和960mm，由SMC纖維增強不飽和聚酯樹脂材料制備而成，箱體8具有高性能的絕緣電阻，有效防止漏電，避免箱體8觸電現(xiàn)象的發(fā)生；箱體8具有良好的助燃性能和隔熱性能，有效的減少了內部凝露、凝霜的發(fā)生；箱體8具有良好的耐腐蝕性能及抗老化性能，適合各種惡劣天氣，可長期使用在-50 +80°C環(huán)境中。箱體8前側、后側各設有一個箱門11。主回路的結構如下單相配電變壓器的輸出線穿過進線孔13連接低壓隔離開關1 上端，低壓隔離開關1下端分別連接相線銅排3和零線銅排12，相線銅排3穿過電流互感器 4，相線銅排3和零線銅排12均連接塑殼式低壓斷路器2上端，塑殼式低壓斷路器2下端的導線穿過出線孔14連接至用戶，由低壓隔離開關1下側L極與N極分別引出導線穿過隔板穿孔10連接端子排6，電流互感器4 二次側Kl端引出導線穿過隔板穿孔10連接端子排6， 二次側K2端引出導線連接接地端7 ；其中，低壓隔離開關1主要用來斷開無負荷電流的電路，隔離電源，在分閘狀態(tài)時有明顯的斷開點，以保證其他電氣設備的安全檢修；塑殼式低壓斷路器2能夠在線路發(fā)生過載、短路或欠電壓等故障時，自動切斷電路，對配電線路予以保護。監(jiān)測回路的結構如下監(jiān)測回路安裝有智能型單相配變監(jiān)測儀5和端子排6 ；端子排6分別連接智能型單相配變監(jiān)測儀5的電流輸入端和電壓輸入端(智能型單相配變監(jiān)測儀5的電流輸入端通過端子排6連接至電流互感器4 二次側Kl端；智能型單相配變監(jiān)測儀 5的電壓輸入端通過端子排6連接至低壓隔離開關1下側L極與N極)，智能型單相配變監(jiān)測儀5接地端口引出導線通過端子排6與箱體11接地端相連接；智能型單相配變監(jiān)測儀5具有配變監(jiān)測、電能質量監(jiān)測、電能計量、遠程通訊和多機聯(lián)網等功能，它能夠實時測量、顯示、記錄并存儲單相配電變壓器運行數(shù)據(jù)；能夠實時采集單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置中開關位置狀態(tài)，開關發(fā)生變位時能夠記入內存并主動上報；智能型單相配變監(jiān)測儀5在對數(shù)據(jù)分析、整合處理后通過智能型單相配變監(jiān)測儀5 內置GPRS模塊送出。
運行數(shù)據(jù)為單相配電變壓器為低壓側電壓、低壓側電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、正反向無功電量、變壓器損耗、變壓器視在功率、每日統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息和每日極值數(shù)據(jù)信息。每日統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息為每日的總有功電量、分時段(尖峰、峰、平、谷)有功電量、總無功電量、每日電壓越上限時間、每日電壓越下限時間、每日電壓合格率、每日功率因數(shù)合格率和每日變壓器最大負載率； 每日極值數(shù)據(jù)信息為每日的變壓器電壓最大值、電壓最小值、電流最大值、電流最小值、功率因數(shù)最小值及其發(fā)生時間。實施例二 實施例二為本發(fā)明用于單相三線制時的情形。如圖1、圖2、圖4、圖7、圖8、圖9所示，單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置的結構如下箱體8底部設有接地端7、進線孔13和出線孔14，箱體8內設有隔板9，隔板9將箱體8分成“日”字型結構，隔板9將主回路和監(jiān)測回路分開。箱體8的安裝方式為落地安裝方式，使用4個螺絲與安裝底座固定相連，每個螺絲的直徑為9mm。進線孔13和出線孔14均安裝電纜防水固定接頭15 (電纜防水固定接頭15的外徑與箱體底部進線孔13和出線孔14的內徑相配合，進線孔13和出線孔14的內徑為75mm)。箱體8的形狀為方形，其長、寬、高分別為560mm、320mm和960mm，由SMC纖維增強不飽和聚酯樹脂材料制備而成，箱體8具有高性能的絕緣電阻，有效防止漏電，避免箱體8觸電現(xiàn)象的發(fā)生；箱體8具有良好的助燃性能和隔熱性能，有效的減少了內部凝露、凝霜的發(fā)生；箱體8具有良好的耐腐蝕性能及抗老化性能，適合各種惡劣天氣，可長期使用在-50 +80°C環(huán)境中。箱體8前側、后側各設有一個箱門11。主回路的結構如下單相配電變壓器的輸出線分為三路導線，兩路導線穿過進線孔13連接低壓隔離開關1上端，一路導線連接零線銅排12上端，低壓隔離開關1下端分別連接Ll相線銅排和L2相線銅排，Ll相線銅排和L2相線銅排各穿過一個電流互感器4，Ll 相線銅排、L2相線銅排均連接塑殼式低壓斷路器2上端，塑殼式低壓斷路器2下端的導線和零線銅排12下端的導線穿過出線孔14連接至用戶，由低壓隔離開關1下側Ll極、L2極與零線銅排12分別引出導線穿過隔板穿孔10連接端子排6，兩個電流互感器4的二次側Kl 端分別引出導線通過隔板穿孔10連接端子排6，二次側K2端引出導線連接接地端7 ；其中，低壓隔離開關1主要用來斷開無負荷電流的電路，隔離電源，在分閘狀態(tài)時有明顯的斷開點，以保證其他電氣設備的安全檢修；塑殼式低壓斷路器2能夠在線路發(fā)生過載、短路或欠電壓等故障時，自動切斷電路，對配電線路予以保護。監(jiān)測回路的結構如下監(jiān)測回路安裝有智能型單相配變監(jiān)測儀5和端子排6 ；端子排6分別連接智能型單相配變監(jiān)測儀5的電流輸入端和電壓輸入端(智能型單相配變監(jiān)測儀5的電流輸入端通過端子排6連接至電流互感器4 二次側Kl端；智能型單相配變監(jiān)測儀 5的電壓輸入端通過端子排6連接至低壓隔離開關1下側Ll極、L2極與零線銅排12)；智能型單相配變監(jiān)測儀5接地端口引出導線通過端子排6與箱體11接地端相連接；監(jiān)測回路中的智能型單相配變監(jiān)測儀5能夠實時測量、顯示、記錄并存儲單相配電變壓器運行數(shù)據(jù)；能夠實時采集單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置中開關位置狀態(tài)，開關發(fā)生變位時能夠記入內存并主動上報；智能型單相配變監(jiān)測儀5在對數(shù)據(jù)分析、整合處理后通過智能型單相配變監(jiān)測儀5內置GPRS模塊送出。運行數(shù)據(jù)為單相配電變壓器為低壓側電壓、低壓側電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、正反向無功電量、變壓器損耗、變壓器視在功率、每日統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息和每日極值數(shù)據(jù)信息。每日統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息為每日的總有功電量、分時段(尖峰、峰、平、谷)有功電量、總無功電量、每日電壓越上限時間、每日電壓越下限時間、每日電壓合格率、每日功率因數(shù)合格率和每日變壓器最大負載率；每日極值數(shù)據(jù)信息為每日的變壓器電壓最大值、電壓最小值、電流最大值、電流最小值、功率因數(shù)最小值及其發(fā)生時間。以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不能以此限定本發(fā)明的實施范圍，凡依據(jù)本發(fā)明權利書及說明書內容所做的等同替換或等效變換，皆應仍屬于發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置，其特征在于，它的結構如下箱體(8)底部設有接地端(7)、進線孔(13)和出線孔(14)，箱體(8)內設有隔板(9)，隔板(9)將箱體(8)分成“日”字型結構，隔板(9)將主回路和監(jiān)測回路分開。
2.根據(jù)權利要求1所述的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置，其特征在于，所述進線孔(13)和出線孔(14)均安裝電纜防水固定接頭(15)。
3.根據(jù)權利要求1所述的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置，其特征在于，所述箱體 (8)的形狀為方形，由SMC纖維增強不飽和聚酯樹脂材料制備而成，箱體(8)前側、后側各設有一個箱門(11)。
4.根據(jù)權利要求1所述的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置，其特征在于，所述主回路采用單相二線制時，其結構如下單相配電變壓器的輸出線穿過進線孔(13)連接低壓隔離開關(1)上端，低壓隔離開關(1)下端分別連接相線銅排(3)和零線銅排(12)，相線銅排 (3)穿過電流互感器G)，相線銅排(3)和零線銅排(12)均連接塑殼式低壓斷路器(2)上端，塑殼式低壓斷路器⑵下端的導線穿過出線孔(14)連接至用戶，由低壓隔離開關⑴ 下側L極與N極分別引出導線穿過隔板穿孔(10)連接端子排(6)，電流互感器(4) 二次側 Kl端引出導線穿過隔板穿孔(10)連接端子排(6)，二次側K2端引出導線連接接地端(7)；所述主回路采用單相三線制時，其結構如下單相配電變壓器的輸出線分為三路導線， 兩路導線穿過進線孔(13)連接低壓隔離開關(1)上端，一路導線連接零線銅排(12)上端， 低壓隔離開關(1)下端分別連接Ll相線銅排和L2相線銅排，Ll相線銅排和L2相線銅排各穿過一個電流互感器G)，Ll相線銅排、L2相線銅排均連接塑殼式低壓斷路器(2)上端， 塑殼式低壓斷路器(2)下端的導線和零線銅排(12)下端的導線穿過出線孔(14)連接至用戶，由低壓隔離開關(1)下側Ll極、L2極與零線銅排(12)分別引出導線穿過隔板穿孔(10) 連接端子排(6)，兩個電流互感器(4)的二次側Kl端分別引出導線通過隔板穿孔(10)連接端子排(6)，二次側K2端引出導線連接接地端(7)。
5.根據(jù)權利要求1所述的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置，其特征在于，所述監(jiān)測回路的結構如下端子排(6)分別連接智能型單相配變監(jiān)測儀(5)的電流輸入端和電壓輸入端；智能型單相配變監(jiān)測儀( 接地端口引出導線通過端子排(6)與箱體(11)接地端 (7)相連接；監(jiān)測回路中的智能型單相配變監(jiān)測儀(5)能夠實時測量、顯示、記錄并存儲單相配電變壓器運行數(shù)據(jù)；能夠實時采集單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置中開關位置狀態(tài)，開關發(fā)生變位時能夠記入內存并主動上報；智能型單相配變監(jiān)測儀( 在對數(shù)據(jù)分析、整合處理后通過智能型單相配變監(jiān)測儀(5)內置GPRS模塊送出。
6.根據(jù)權利要求5所述的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置，其特征在于，所述運行數(shù)據(jù)為單相配電變壓器為低壓側電壓、低壓側電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、正反向無功電量、變壓器損耗、變壓器視在功率、每日統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息和每日極值數(shù)據(jù)信肩、ο
7.根據(jù)權利要求6所述的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置，其特征在于，所述每日統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息為每日的總有功電量、分時段有功電量、總無功電量、每日電壓越上限時間、 每日電壓越下限時間、每日電壓合格率、每日功率因數(shù)合格率和每日變壓器最大負載率；所述每日極值數(shù)據(jù)信息為每日的變壓器電壓最大值、電壓最小值、電流最大值、電流最小值、功率因數(shù)最小值及其發(fā)生時間。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于變壓器監(jiān)測技術領域的單相配電變壓器運行監(jiān)測計量裝置。它的結構如下箱體底部設有接地端、進線孔和出線孔，箱體內設有隔板，隔板將箱體分成“日”字型結構，隔板將主回路和監(jiān)測回路分開。本發(fā)明的有益效果為1)可以安全、可靠地對單相配電網低壓系統(tǒng)進行負荷控制和用電設備保護；2)可實現(xiàn)單相配電變壓器在線監(jiān)測與遠程通信等功能；3)可實現(xiàn)單相配電變壓器電能數(shù)據(jù)采集、診斷、分析等功能；4)本發(fā)明具有配電、計量、運行監(jiān)測等多項功能。
文檔編號G01R21/00GK102435832SQ201110310570
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權日2011年10月13日
發(fā)明者徐麗杰, 李睿, 王瑋 申請人:北京交通大學