專利名稱：智能分支分界真空斷路器控制器的制作方法
技術領域：
智能分支分界真空斷路器控制器技術領域[0001]本實用新型涉及戶外電網安全連接設備，尤其是一種智能分支分界真空斷路器斷路器。
背景技術：
[0002]隨著智能電網計劃的提出，2020年建成"堅強智能電網"成為我國電力系統(tǒng)電網建設的目標。智能電網的提出，需要廣泛應用先進的設備技術，極大地提高輸配電系統(tǒng)的性能。實現(xiàn)配電網自動化是智能電網的一個關鍵。為提高并保證供電線路的安全性，可靠性， 并對線路實行實時監(jiān)控，智能的配電網保護設備起著舉足輕重的作用。[0003]我國IOKV線路結構多樣，安全可靠性差，事故多發(fā)，事故查找困難，支線故障嚴重地影響了配電網安全運行。根據(jù)有關資料統(tǒng)計，架空線路的故障率占主干線故障比例的 70%左右。如何快速隔離單一用戶的故障，而不導致主干線整條線路停電事故發(fā)生，并實現(xiàn)實時監(jiān)控成為目前配電網系統(tǒng)的重要課題。目前解決因單一用戶事故以及保護配合不當波及整條饋線停電的方法，相關技術方案主要有中國專利ZL200820051909.X《用戶分界斷路器成套設備》。其不足在于(I)維修困難，需要維修人員爬到相應的位置進行檢測維修；(2)測控單元不能實現(xiàn)雙向通訊，對于實現(xiàn)實時監(jiān)控以及快速隔離故障有一定的局限性，而在該專利的基礎上如欲實現(xiàn)該目標需要投入的資金比較大，不利于廣泛應用；(3)只有速斷、過流二段保護，只能設置一次重合閘，不利于根據(jù)線路情況設置參數(shù)以及相應的功能；[4]裝置上未設顯示單元，不能方便地查看線路故障。實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有故障電流檢測功能，保護控制功能和通訊功能，適用于IOkv架空線路的智能分支分界真空斷路器控制器。[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種智能分支分界真空斷路器控制器，所述的控制器具有圓形罩殼，所述的圓形罩殼的底部設置有五芯電源插座、五芯電流插座、八芯信號插座、操作旋鈕與手柄、告警指示燈、功能設置窗以及接地螺栓；所述的五芯電源插座、五芯電流插座、八芯信號插座、告警指示燈以及功能設置窗與控制器內部設置的控制模塊電連接。[0006]本實用新型所述的控制器的底部、功能設置窗的下方設置有定值設置表；所述的功能設置窗內具有液晶顯示屏、選項按鍵以及SIM卡卡槽。[0007]本實用新型所述的控制器檢測斷路器線路的兩相電流、零序電流和線路電壓，上述模擬量信號由斷路器的航空插座輸出，從控制器底部的五芯電流插座和八芯信號插座通過電纜裝置接入控制器，通過控制器內部的信號轉換和計算，實時監(jiān)測其運行值。[0008]本實用新型的有益效果是，解決了背景技術中存在的缺陷，采用本實用新型使得用戶在使用查詢、設置參數(shù)，分合閘等功能時，無需爬到電線桿上操作，在地面即可完成；同時，本實用新型還可以利用SIM來實現(xiàn)GPRS的遠程網絡控制，使得用戶可以不必在現(xiàn)場就可以實現(xiàn)遠程操控。


[0009]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。[0010]圖1是本實用新型的安裝使用示意圖；[0011]圖2是斷路器本體結構示意圖；[0012]圖3是本實用新型的控制器結構示意圖；[0013]圖中1、斷路器本體；2、控制器；3、電纜裝置；11、外殼；12、真空滅弧室；13、電壓互感器；14、零序電流互感器；15、安裝底座；16、接地端子；17、保護框；18、航空插座；21、 圓形罩殼；22、五芯電源插座；23、五芯電流插座；24、八芯信號插座；25、操作旋鈕與手柄； 26、告警指示燈；27、功能設置窗；28、定值設置表；29、液晶顯示屏；40、選項按鍵；41、SIM 卡卡槽。
具體實施方式
[0014]現(xiàn)在結合附圖和優(yōu)選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。[0015]如圖1所示的一種智能分支分界真空斷路器成套裝置，包括斷路器本體I以及設置在斷路器本體外部、與斷路器本體通過電纜裝置3連接的分體式控制器2 ;控制器2檢測斷路器本體I的兩相電流、零序電流和/或線路電壓，并控制斷路器本體的電動儲能、電動合閘和電動分閘。[0016]如圖2所不，斷路器本體具有外殼11,所述的外殼11內設直有真空滅弧室12和電壓互感 器13，所述的真空滅弧室12與零序電流互感器14連接；外殼11底部具有安裝底座15，底座15的一側設置有接地端子16 ;所述的外殼11表面設置有保護框17 ;斷路器本體的輸入端與用戶進戶線電源側連接，斷路器本體的輸出端與用戶負荷側供配電網的輸入端連接；所述的斷路器本體的底部具有航空插座18。[0017]如圖3所不,控制器具有圓形罩殼21,所述的圓形罩殼的底部設置有五芯電源插座22、五芯電流插座23、八芯信號插座24、操作旋鈕與手柄25、告警指示燈26、功能設置窗 27以及接地螺栓；所述的五芯電源插座、五芯電流插座、八芯信號插座、告警指示燈以及功能設置窗與控制器內部設置的控制模塊電連接。[0018]本實用新型所述的控制器的底部、功能設置窗的下方設置有定值設置表28 ;所述的功能設置窗內具有液晶顯示屏29、選項按鍵40以及SM卡卡槽41 ;安裝SM卡入網后， 可以通過GPRS建立控制網絡，實現(xiàn)完成控制操作。[0019]控制器的電動操作包括電動儲能操作、電動合閘和電動分閘；[0020]電動儲能操作控制器通電延時10秒，自動檢測斷路器儲能信號，檢測到智能分支分界真空斷路器未儲能則自動發(fā)出電動儲能命令，智能分支分界真空斷路器接收到儲能命令后，自動完成電動儲能；[0021]電動合閘右旋控制器上的黑色操作旋鈕至手“動合/復位”處，控制器輸出合閘信號，斷路器自動合閘；[0022]電動分閘左旋控制器上的黑色操作旋鈕至“手動分”處，控制器輸出分閘信號，開關自動分閘。[0023]本實用新型的工作原理是10kV饋線或設備的故障主要有相間短路和單相接地兩種類型，控制器對這兩種故障分別進行處理；[0024]相間短路的故障處理對于用戶界內的相間短路故障，控制器通過檢測從智能分支分界真空斷路器內部CT引出的AC相電流與定值比較來判定故障的發(fā)生，支線用戶和線路末端用戶界內發(fā)生過流故障時，控制器檢測到過流電流，經延時判定后，控制器輸出分閘命令使分界真空斷路器自動分閘，自動切除過流故障，變電站及饋線上的其它用戶避免發(fā)生停電事故，為了避免瞬時性故障造成用戶長時間停電，在控制器保護動作后，對智能分支分界真空斷路器進行重合閘，重合閘次數(shù)、時間可以設定，重合閘次數(shù)最多3次，為了避免永久性故障對線路造成嚴重損壞，或其它保護的時限配合問題，控制器做了重合閘后加速保護功能。[0025]單相接地的故障處理在我國IOkV配電網的中性點接地方式可分為中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和中性點經小電阻接地三種方式?？刂破鲗蜗嘟拥毓收系幕咎幚矸椒ㄊ峭ㄟ^檢測從智能分支分界真空斷路器內置零序CT引出的零序電流信號與定值比較來區(qū)分和判定用戶界內和界外的單相接地故障，對于用聲界外的單相接地故障，由于從零序CT檢出的零序電流遠小于用戶界內發(fā)生單相接地故障時所檢出的零序電流，因此，通過適當?shù)亩ㄖ嫡?，即可作出準確地判斷。[0026]控制器適用于上述三種中性點接地方式，其作用原理分述如下[0027]a、中性點不接地方式Ι01=3 ω U0C1[0030]其中Uci為電源相電壓，ω為頻率。[0031]接地故障發(fā)生在智能分支分界真空斷路器電源側時，檢出的零序電流為[0032]Ι02=3 ω U0C2[0033]其中Uci為電源相電壓，ω為頻率。[0034]一般來講，Cl遠大于C2，因此Itl2要比Itll,即接地故障在用戶界外時檢出的零序電流很小，而接地故障在用戶界內時檢出的零序電流很大，通過適當?shù)亩ㄖ翟O定，控制器可準確的判定界內接地故障。[0035]b、中性點經消弧線圈接地方式和c、中性點經小電阻接地方式此處不做詳細說明。[0036]控制器的基本功能有一下幾個[0037]1.開關本體手動分合功能[0038]如同通用的斷路器一樣，智能分支分界真空斷路器具備現(xiàn)場手動分合和電動分合控制功能。[0039]2.模擬量檢測功能[0040]控制器與開關本體配合使用可檢測線路的兩相電流、零序電流和線路電壓，上述模擬量信號由開關本體航空插座輸出，從控制器底部的CT/ ο插座通過航空插頭接入控制器。通過控制器內部的信號轉換和計算，可實時監(jiān)測其運行值(用筆記本電腦通過控制器的維護通信口或配置通信模塊后可接收及處理這些測量數(shù)值)。[0041]3.保護控制功能[0042]a)零序保護[0043]通過對控制器的定值整定和對零序電流的監(jiān)測，智能分支分界真宅斷路器能偵測和判定用戶界內的單相接地故障，在延時達到粒定值后執(zhí)行分閘操作，自動切除接地故障； 變電站及饋線上的其它用戶避免發(fā)生停電事故，為了避免瞬時性故障造成開關分閘，可對智能分支分界真空斷路器進行重合閘設置.重合閘次數(shù)、時間可自行設定，重合閘次數(shù)最多 3次，為了避免永久性故障對線路造成嚴重損壞，或其它保護的時限配合問題，智能分支分界真空斷路器做了重合閘后加速保護功能。零序保護的控制功能適用于配電網中性點不接地系統(tǒng)、中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點經小電阻接地系統(tǒng)。[0044]b)過流保護[0045]1、設置為智能分支分界真空斷路器功能時，通過定值接定和對相電流的監(jiān)測，智能分支分界真空斷路器能偵測和判定用戶界內的相間短路故障，經延時判定后，控制器輸出分閘命令使分界真空斷路器自動分閘，自動切除過流故障，變電站及饋線上的其它用戶避免發(fā)生停電事故，為了避免瞬時性故障造成用戶長時間停電，在控制器保護動作后，對智能分支分界真空斷路器進行重合閘，重合閘次數(shù)、時間可以設定，重合閘次數(shù)最多3次，為了避免永久性故障對線路造成嚴重損壞，或其它保護的時限配合問題，控制器做了重合閘后加速保護功能；[0046]2、設置為分界負荷開關功能時，通過定值整定和對相電流的監(jiān)測，分界開關能偵測和判定用戶界內的相 間短路故障，在記憶該故障狀態(tài)并檢測到變電站出線掉閘后，經延時后執(zhí)行分閘操作，在變電站重合之前有效地隔離用戶界內的短路故障。[0047]4.線路失電狀態(tài)下的分閘及保護告警功能[0048]控制器在自動運行狀態(tài)時，如用戶界外發(fā)生相間短路故障后，會造成變電站出線開關掉閘，控制器無輸入電源，在整個裝置失電后，控制器靠儲能電容維持其正常工作， 在此期間可執(zhí)行分閘輸出(DC2200V)使開關可靠分闡。無論是單相接地故障還是相間短路故障致使只能分支分界真空斷路器保護動作，控制器的ALARM告警指示燈均常亮或閃亮， 提示用戶界內發(fā)生了單相接地或相間短路故障。[0049]5.自檢功能[0050]控制器在正常運行時定時自檢(由程序控制自動進行)，自檢的對象包括定值區(qū)、 輸出回路、采樣通道、E2PROM等，自檢異常時，點亮自檢告警指示燈，并且閉鎖跳合閘回路。[0051]控制器的所有操作均在其圓形罩殼的底部，COM內設TV輸出回路保護熔管，當控制器內部電路發(fā)生故障時，保護開關本體內置TV不受影響。IO插座連接從開關側引來的測量電纜，IO插座連接從開關側引來的控制電纜。ALARM為保護動作發(fā)光二極管指示信號； 定值設定窗口在設備正常運行時由一密封小蓋關閉，當需要進行定值修改或檢查控制作狀態(tài)時則開啟此小盞，進行相應的操作。[0052]a)當測量電纜和控制電纜連接正確，且開關本體處于合閘位置時，控制器的操作手柄在自動位置，則智能分支分界真空斷路器處于自動監(jiān)測運行狀態(tài)，此時一旦用戶界內線路故障發(fā)生，智能分支分界真空斷路器即能完成其自動切除故障的功能。[0053]b)逆時針轉動控制器的控制操作手柄至分位置，可使開關自動分閘。[0054]c)智能分支分界真空斷路器保護動作后，ALARM告警燈亮，順時針轉動控制器的控制操作手柄至復位位置，可解除ALARM告警狀態(tài)，如不采取手動復位操作，ALARM告警狀態(tài)則在48小時后自動解除。[0055]d)電量測試功能電量試驗按鈕智能分支分界真空斷路器在處理故障時需要自身的電量處理，電量的多少決定系統(tǒng)是否可以處理好故障情況，所以電量測試是很重要的 “電量測試”兩按鈕同時壓下，運行燈4秒內運行正常，此時電容電量合格。[0056]e)輔助通信功能RS-232/RS-485接口主要用與通信維護，參數(shù)設定等必須通過維護通信口用筆記本電腦進行修改設定。[0057]控制器通過發(fā)光二極管指示各種工作狀態(tài)。[0058]“運行”指示燈，控制器運行時閃亮該指示燈，它具有內部電源檢測功能，間隔時間一秒。[0059]“故障”指示燈，控制器自檢故障時點亮該指示燈；[0060]“過流”指示燈，相電流超定值時點亮，低于定值時熄滅；[0061]“接地”指示燈，接地電流超定值時點亮，低于定值時熄滅；“分位”指示燈，被控制的開關處于分閘時，點亮此指示燈。[0063]本實用新型所述的控制器根據(jù)需要，可以增配通信模塊，即安裝SIM卡入網，這樣無線手持終端可以顯示和配置控制器的所有參數(shù)，同時保持控制器的液晶面板和手持終端保持同步顯示。[0064]以上說明書中描述的只是本實用新型的具體實施方式
，各種舉例說明不對本實用新型的實質內容構成限制，所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體實施方式
做修改或變形，而不背離實用新型的實質和范圍。
權利要求1.一種智能分支分界真空斷路器控制器，其特征在于所述的控制器具有圓形罩殼， 所述的圓形罩殼的底部設置有五芯電源插座、五芯電流插座、八芯信號插座、操作旋鈕與手柄、告警指示燈、功能設置窗以及接地螺栓；所述的五芯電源插座、五芯電流插座、八芯信號插座、告警指示燈以及功能設置窗與控制器內部設置的控制模塊電連接。
2.如權利要求1所述的智能分支分界真空斷路器控制器，其特征在于所述的控制器的底部、功能設置窗的下方設置有定值設置表；所述的功能設置窗內具有液晶顯示屏、選項按鍵以及SIM卡卡槽。
3.如權利要求1所述的智能分支分界真空斷路器控制器，其特征在于所述的控制器檢測斷路器線路的兩相電流、零序電流和線路電壓，上述模擬量信號由斷路器的航空插座輸出，從控制器底部的五芯電流插座和八芯信號插座通過電纜裝置接入控制器，通過控制器內部的信號轉換和計算，實時監(jiān)測其運行值。
專利摘要本實用新型涉及一種智能分支分界真空斷路器控制器，所述的控制器具有圓形罩殼，所述的圓形罩殼的底部設置有五芯電源插座、五芯電流插座、八芯信號插座、操作旋鈕與手柄、告警指示燈、功能設置窗以及接地螺栓；所述的五芯電源插座、五芯電流插座、八芯信號插座、告警指示燈以及功能設置窗與控制器內部設置的控制模塊電連接。采用本實用新型使得用戶在使用查詢、設置參數(shù)，分合閘等功能時，無需爬到電線桿上操作，在地面即可完成；同時，本實用新型還可以利用SIM來實現(xiàn)GPRS的遠程網絡控制，使得用戶可以不必在現(xiàn)場就可以實現(xiàn)遠程操控。
文檔編號H01H33/66GK202839441SQ20122045683
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月8日 優(yōu)先權日2012年9月8日
發(fā)明者張偉鋼 申請人:江蘇長耀電氣科技集團有限公司