專利名稱：10～20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置的制作方法
技術領域：
本涉及一種10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制技術，具體的說，是一種應用配網 電纜供電智能控制環(huán)網系統(tǒng)。
背景技術：
目前電力系統(tǒng)全面開展智能電網建設，對全電網實行智能控制，智能管理，智能分 析。配網智能化建設僅僅剛開始起步，由于各種原因一直未能全面得到普及應用，對于電纜 環(huán)網開關柜供電智能控制技術研究，也是配網智能化的普及應用一部分，主要針對電纜環(huán) 網開關柜供電實行智能控制，智能管理。配網環(huán)網開關柜供電智能控制技術研究建設，將對配電系統(tǒng)設備安全運行起到極 大推動，目前在運行的配電系統(tǒng)設備，由于不能實時監(jiān)控，基本上是出了故障，由用戶通知 檢修；供電質量低，設備損壞率高，如能全面推廣應用配網供電環(huán)網開關柜智能控制技術， 將能對配電系統(tǒng)智能化控制技術發(fā)展起到至關重要的作用。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是通過下面的技術方案來實現的10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置包括信號數據采集電路，信號數據計算 判斷電路，開關操作電路，光端機電路；其中，所述信號數據采集電路，從環(huán)網開關電源系統(tǒng)采集到信號數據輸出連接所 述信號數據計算判斷電路、光端機電路；信號數據計算判斷電路輸出連接所述開關操作電 路、光端機電路；所述開關操作電路連接光端機電路，光端機電路連接光纖通信電纜電路， 光纖通信電纜電路連接配網智能控制中心。信號數據采集電路包括高壓開關分、合閘位置信號采集電路，電纜溫度信號采集 電路，電流信號采集電路，相線接地信號采集電路；所述電纜溫度信號采集電路、電流信號 采集電路輸出端頭連接信號數據計算判斷電路、光端機電路；相線接地信號采集電路輸出 端頭連接所述光端機電路；其中，所述高壓開關分、合閘位置信號采集電路，是從所述開關操作機構輔助接點 處采集分、合閘位置信號，連接于光端機電路；所述電纜溫度信號采集電路，是將溫度檢測元件數字溫度傳感器連接于所述電纜 頭某一位置，從溫度檢測元件處采集電纜溫度數據信號，連接于信號數據計算判斷電路、光 端機電路；所述的電流信號采集電路，是將Li、L2、L3三相電源電流經電流互感器和負載電 阻變換后輸出適合要求的電流信號，接入信號數據計算判斷電路、光端機電路。所述的相線接地信號采集電路，是經零序電流互感器和負載電阻變換后輸出適合 要求的電流信號，接入光端機電路。信號數據計算判斷電路包括A/D變換電路，計算判斷電路，執(zhí)行元件；所述的A/D變換電路輸入端與所述的信號數據采集電路輸出一端頭連接，A/D變換電路輸出連接所述 的數據計算判斷電路，數據計算判斷電路輸出連接所述的執(zhí)行元件；所述執(zhí)行元件輸出有 二端頭，一端頭連接所述的開關操作電路，另一端頭連接所述的光端機電路。開關操作電路包括電源開關1電動機構的合閘控制電路，電源開關1電動機構的 分閘控制電路；電源開關2電動機構的合閘控制電路，電源開關2電動機構的分閘控制電 路；開關操作電路輸入信號分別來自信號數據計算判斷電路、光端機接收電路；其中，所述電源開關1電動機構的合閘控制電路，是指所述操作的電源開關1電動 機構合閘回路；電源開關1電動機構的分閘控制電路；是指所述操作的電源開關1電動機構分閘 回路；所述電源開關2電動機構的合閘控制電路，是指所述操作的電源開關1電動機構 合閘回路；電源開關2電動機構的分閘控制電路；是指所述操作的電源開關1電動機構分閘 回路；光端機電路包括光纖電纜、光接收電路、光發(fā)射電路；所述的光接收電路一端連接 光纖電纜，是接收從供電智能控制中心傳來的信號，將光信號轉變?yōu)殡娦盘杺魉徒o環(huán)網開 關柜智能控制裝置；另一端連接光發(fā)射電路，將環(huán)網開關柜智能控制裝置的電信號轉變?yōu)?光信號通過光纖電纜發(fā)射給供電智能控制中心。該10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置，利用先進的計算機技術，監(jiān)測技術， 控制技術，通信技術，從而開發(fā)一種用于配電系統(tǒng)的環(huán)網開關柜遠程控制、實時狀態(tài)數據檢 測、智能化監(jiān)控裝置。本發(fā)明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步性，具體 的說，該環(huán)網開關柜智能控制裝置技術進步，設計合理，理想的實現環(huán)網開關柜供電智能控 制，智能管理，對于發(fā)展電網配電系統(tǒng)自動化控制，將會起到積極的促進作用，該10 20kV 電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置具體優(yōu)點1、該10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置隨時監(jiān)控電源供電安全運行情況， 具有保護及自動操作功能，根據設定可自動投切電源開關功能，提高供電可靠性及安全性。2、該10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置隨時監(jiān)控供電電源運行技術數據， 通過遙測、遙信隨時可以看到電源電壓、電流、及電纜溫度。3、該10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置具有遠方操作電源開關，根據設備 現場運行狀態(tài)需要隨時投切的，可進行遠方操作，操作人員不到設備現場，縮短操作設備時 間，減少不應有損失。

圖1是本發(fā)明所述10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置組成方框圖；圖2是本發(fā)明所述信號數據采集電路方框示意圖；圖3是本發(fā)明所述信號數據計算判斷電路方框圖；圖4是本發(fā)明所述開關操作電路方框示意圖；圖5是本發(fā)明所述光端機電路組成方框圖具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的詳細說明如圖1所示，為本發(fā)明所述10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置組成方框圖， 該裝置包括信號數據采集電路1，信號數據計算判斷電路2，開關操作電路3，光端機電路 4 ；所述信號數據采集電路，從環(huán)網開關柜電源系統(tǒng)采集到信號數據輸出連接所述信 號數據計算判斷電路、光端機電路；信號數據計算判斷電路輸出連接所述開關操作電路、光 端機電路；光端機電路與所述開關操作電路連接，光端機電路連接光纖通信電纜電路，光纖 通信電纜電路連接配網智能控制中心。10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置的信號數據采集電路，從環(huán)網開關柜供 電系統(tǒng)采集到實時狀態(tài)數據信號輸出，分別傳輸到數據計算判斷電路、光端機電路，各種信 號數據通過數據計算判斷處理電路進行比較判斷，若設備發(fā)生故障啟動保護動作，信號傳 輸到環(huán)網開關柜開關操作電路進行該開關跳閘，同時將信號傳輸光端機電路發(fā)射電路，將 環(huán)網開關柜開關狀態(tài)變化后情況告知電工。當電纜環(huán)網開關柜開關需要改變狀態(tài)時，電工可遠方通過光纖通信電纜電路、開 關操作電路進行操作，不需到開關現場。當電工需要查看現場開關設備運行情況，如電流，電纜溫度，可直接通過光纖通信 電纜電路無、信號數據采集電路、遠方調出現場設備運行參數進行查看。圖2是本發(fā)明所述數據信號采集電路框圖，信號數據采集電路包括所述開關分、 合閘位置信號采集電路2A，電纜溫度信號采集電路2B、電流信號采集電路2C、相線接地信 號采集電路2E。數據信號采集電路輸出一端頭連接信號數據計算判斷電路、另一端頭連接所述光 端機電路；所述開關分、合閘位置信號采集電路，是從所述開關操作機構輔助接點處采集分、 合閘位置信號，連接于光端機電路；所述電纜溫度信號采集電路，是將溫度檢測元件數字溫度傳感器連接于所述電纜 頭某一位置，從溫度檢測元件處采集電纜溫度數據，連接于信號數據計算判斷電路；當采集 溫度數據通過計算比較高出規(guī)定值，發(fā)出報警信號。電工正常巡視時，可遠方查看電纜溫度 值。所述的電流信號采集電路，是將Li、L2、L3三相電源電流經電流互感器和負載電 阻輸出適合要求的電流信號，輸出接入信號數據計算判斷電路；當供電系統(tǒng)發(fā)生問題，由微 機進行計算電流參數超規(guī)定值，發(fā)出過電流報警信號，或跳閘。所述的相線接地信號采集電路，是經零序電流互感器和負載電阻變換后輸出適合 要求的電流信號，接入光端機電路。序電流互感器檢測到相線接地信號，通過光端機電路發(fā) 出報警信號，電工可進行快速巡視查找具體位置。圖3是本發(fā)明所述信號數據計算判斷電路框圖，信號數據計算判斷電路包括:A/D 變換電路31、計算判斷電路32、執(zhí)行元件33 ；所述執(zhí)行元件輸出有二端頭，一端頭連接所述 的開關操作電路，另一端頭連接所述的光端機電路。所述的A/D變換電路31輸入端連接所述的信號數據采集電路輸出一端頭，A/D變換電路輸出連接所述的計算判斷電路32，計算判斷電路輸出連接所述的執(zhí)行元件33，執(zhí)行 元件輸出一端頭連接所述的開關操作電路，另一端頭連接所述的光端機電路。當所述數據計算判斷電路從信號采集電路獲得各種信號數據后，信號數據進行A/ D變換輸入計算判斷電路，進行計算比較，比較結果輸出給執(zhí)行元件進行投切開關或報警。圖4是本發(fā)明所述開關操作電路組成框圖，開關操作電路包括電源開關1電動機 構的合閘控制電路41，電源開關1電動機構的分閘控制電路42 ；電源開關2電動機構的合 閘控制電路43，電源開關2電動機構的分閘控制電路44 ；開關操作電路輸入信號分別來自 信號數據計算判斷電路、光端機接收電路；其中，所述電源開關1電動機構的合閘控制電路，是指所述操作的電源開關1電動 機構合閘回路；電源開關1電動機構的分閘控制電路；是指所述操作的電源開關1電動機構分閘 回路；所述電源開關2電動機構的合閘控制電路，是指所述操作的電源開關2電動機構 合閘回路；電源開關2電動機構的分閘控制電路；是指所述操作的電源開關2電動機構分閘 回路；開關操作信號分別來自信號數據計算判斷電路、光端機電路接收電路輸出端頭；所述開關獲得分、合閘信號后，開關進行自動分、合閘操作，開關狀態(tài)改變后進行
報警告知。圖5是本發(fā)明所述光端機電路組成方框圖，光端機電路包括光接收電路51、光發(fā) 射電路52，光纖電纜53;所述的光接收電路一端連接光纖電纜，是接收從供電智能控制中 心傳來的信號，將光信號轉變?yōu)殡娦盘栞敵鰝魉徒o環(huán)網開關柜智能控制裝置；另一端連接 光發(fā)射電路，將環(huán)網開關柜智能控制裝置電信號轉變?yōu)楣庑盘?，通過光纖電纜發(fā)射給供電 智能控制中心。當環(huán)網開關柜智能控制裝置向外發(fā)射信號時，光端機發(fā)射電路按規(guī)定進行編碼， 將電信號轉變?yōu)楣庑盘柾ㄟ^光纖電纜向外發(fā)射。當光端機接收電路接收某種光信號轉變?yōu)?電信號輸出傳送給環(huán)網開關柜智能控制裝置。當值班人員對高壓電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置開關需要進行遠方及時操作時， 可在配網智能控制中心通過光纖電纜電路傳遞操作信號進行操作，可以縮短很多時間，并 提高安全可靠性。當值班人員對環(huán)網開關柜系統(tǒng)設備需要進行檢查時，可在配網智能控制 中心通過光纖電纜電路進行逐臺檢查各種運行情況。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制；盡 管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然 可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發(fā) 明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍當中。
權利要求1.一種10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置，其特征在于包括信號數據采集電 路，信號數據計算判斷電路，開關操作電路，光端機電路；其中，所述信號數據采集電路，從環(huán)網開關柜電源系統(tǒng)采集到信號數據輸出連接所述 信號數據計算判斷電路、光端機電路；信號數據計算判斷電路輸出連接所述開關操作電路、 光端機電路；所述開關操作電路連接光端機電路，光端機電路連接光纖通信電纜電路，光纖 通信電纜電路連接配網智能控制中心。
2.根據權利要求1所述的10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置，其特征在于信 號數據采集電路包括高壓開關分、合閘位置信號采集電路，電纜溫度信號采集電路，電流信 號采集電路，相線接地信號采集電路；所述電纜溫度信號采集電路、電流信號采集電路輸出 端頭連接信號數據計算判斷電路、光端機電路；相線接地信號采集電路輸出端頭連接所述 光端機電路；其中，所述高壓開關分、合閘位置信號采集電路，是從所述開關操作機構輔助接點處采 集分、合閘位置信號，連接于光端機電路；所述電纜溫度信號采集電路，是將溫度檢測元件數字溫度傳感器連接于所述電纜頭某 一位置，從溫度檢測元件處采集電纜溫度數據信號，連接于信號數據計算判斷電路、光端機 電路；所述的電流信號采集電路，是將Li、L2、L3三相電源電流經電流互感器和負載電阻變 換后輸出適合要求的電流信號，接入信號數據計算判斷電路、光端機電路；所述的相線接地信號采集電路，是經零序電流互感器和負載電阻變換后輸出適合要求 的電流信號，接入光端機電路。
3.根據權利要求1所述的10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置，其特征在于信 號數據計算判斷電路包括A/D變換電路，計算判斷電路，執(zhí)行元件；所述的A/D變換電路輸 入端與所述的信號數據采集電路輸出一端頭連接，A/D變換電路輸出連接所述的數據計算 判斷電路，數據計算判斷電路輸出連接所述的執(zhí)行元件；所述執(zhí)行元件輸出有二端頭，一端 頭連接所述的開關操作電路，另一端頭連接所述的光端機電路。
4.根據權利要求1所述的10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置，其特征在于開 關操作電路包括電源開關1電動機構的合閘控制電路，電源開關1電動機構的分閘控制電 路；電源開關2電動機構的合閘控制電路，電源開關2電動機構的分閘控制電路；開關操作 電路輸入信號分別來自信號數據計算判斷電路、光端機接收電路；其中，所述電源開關1電動機構的合閘控制電路，是指所述操作的電源開關1電動機構 合閘回路；電源開關1電動機構的分閘控制電路；是指所述操作的電源開關1電動機構分閘回路；所述電源開關2電動機構的合閘控制電路，是指所述操作的電源開關1電動機構合閘 回路；電源開關2電動機構的分閘控制電路；是指所述操作的電源開關1電動機構分閘回路。
5.根據權利要求1所述的10 20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置，其特征在于光 端機電路包括光纖電纜、光接收電路、光發(fā)射電路；所述的光接收電路一端連接光纖電纜， 是接收從供電智能控制中心傳來的信號，將光信號轉變?yōu)殡娦盘杺魉徒o環(huán)網開關柜智能控制裝置；另一端連接光發(fā)射電路，將環(huán)網開關柜智能控制裝置的電信號轉變?yōu)楣庑盘柾ㄟ^ 光纖電纜發(fā)射給供電智能控制中心。
專利摘要本實用新型是一種10～20kV電纜環(huán)網開關柜智能控制裝置包括信號數據采集電路，信號數據計算判斷電路，開關操作電路，光端機電路；從環(huán)網開關柜智電源系統(tǒng)采集到信號數據輸出連接所述信號數據計算判斷電路、光端機電路；信號數據計算判斷電路輸出連接所述開關操作電路、光端機電路；所述開關操作電路連接光端機電路，光端機電路連接光纖通信電纜電路，光纖通信電纜電路連接配網智能控制中心；該智能控制裝置具有保護和自動操作功能，根據設定可通過遙測、遙信隨時可以看到運行中的電流、及電纜溫度，根據開關現場運行需要隨時進行遠方投切操作，縮短操作開關時間，該智能控制裝置對于發(fā)展配電智能控制起到積極促進作用。
文檔編號H02J13/00GK201846133SQ20102023152
公開日2011年5月25日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權日2010年6月13日
發(fā)明者季鋼, 易保華, 朱秀文, 沈磊, 陳家斌, 陳蕾, 馬雁 申請人:季鋼, 易保華, 朱秀文, 沈磊, 河南省電力公司駐馬店供電公司, 陳家斌, 陳蕾, 馬雁