專利名稱：10～20kV跌落式熔斷器智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓跌落式熔斷器智能控制技術(shù)，具體的說，是一種應(yīng)用于配網(wǎng) 10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置。
背景技術(shù)：
目前電力系統(tǒng)全面開展智能電網(wǎng)建設(shè)，對全電網(wǎng)實(shí)行智能控制，智能管理，智能分 析。配網(wǎng)智能化建設(shè)僅僅剛開始起步，由于各種原因一直未能全面得到普及應(yīng)用，對于配網(wǎng) 供電智能控制技術(shù)研究，也是配網(wǎng)智能化的建設(shè)普及應(yīng)用一部分，主要針對配電變壓器、開 關(guān)、跌落式熔斷器實(shí)行智能控制，智能管理。配網(wǎng)10 20kV跌落式熔斷器智能控制技術(shù)研究建設(shè)，將對配電系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn) 行起到極大推動(dòng)，目前在運(yùn)行的配電系統(tǒng)設(shè)備，由于不能實(shí)時(shí)監(jiān)控，基本上是出了故障，由 用戶通知檢修；供電質(zhì)量低，設(shè)備損壞率高，如能全面推廣應(yīng)用10 20kV跌落式熔斷器智 能控制技術(shù)，將能對配電系統(tǒng)智能化控制技術(shù)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是通過下面的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置包括信號數(shù)據(jù)采集電路，信號數(shù)據(jù)計(jì)算、判 斷電路，跌落式熔斷器設(shè)備操作電路，光端機(jī)電路；其中，所述信號數(shù)據(jù)采集電路，從跌落式熔斷器電源系統(tǒng)采集到信號數(shù)據(jù)輸出連 接所述信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，光端機(jī)電路，信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路輸出連接所述跌落式 熔斷器設(shè)備操作電路，所述光端機(jī)電路；光端機(jī)電路與所述跌落式熔斷器設(shè)備操作電路連 接，光端機(jī)電路連接光纖通信電纜電路，光纖通信電纜電路連接配網(wǎng)供電智能控制中心。信號數(shù)據(jù)采集電路包括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，缺相信號采集電路；所述電纜溫度信號采集電路、電流信號采集電路輸出一端 頭連接信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路；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，缺相信號采集電路輸出另一端頭連接所述光端機(jī)電路的發(fā)射電路；其中，所述電纜溫度信號采集電路，是將溫度檢測元件數(shù)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(shù)據(jù)信號，連接于信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷 電路、光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路；所述的電流信號采集電路，是將三相電源電流經(jīng)電流互感器和負(fù)載電阻變換后輸 出適合要求的電流信號，接入信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路；所述的相線接地信號采集電路，是經(jīng)零序電流互感器和負(fù)載電阻變換后輸出適合 要求的電流信號，接入光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路；所述的缺相信號采集電路，將三相電源電流經(jīng)電流互感器和負(fù)載電阻變換后輸出 適合要求的電流信號，接入光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路。信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路包括A/D變換電路，數(shù)據(jù)計(jì)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，數(shù)據(jù)計(jì)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，分別連接所述的跌落式熔斷器設(shè)備操作電路、所述的光端機(jī)電路的發(fā)射電路。跌落式熔斷器設(shè)備操作電路，包括跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘控制電路，跌落 式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘控制電路；跌落式熔斷器設(shè)備操作電路輸入信號分別來自信號數(shù) 據(jù)計(jì)算判斷電路，光端機(jī)電路；其中，所述跌落式熔斷器合閘控制電路，是指所述操作的跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu) 合閘控制回路；所述跌落式熔斷器分閘控制電路，是指所述操作的跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘控 制回路。光端機(jī)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，是接收從配網(wǎng)供電智能控制中心傳來的信號，將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉徒o跌 落式熔斷器智能控制裝置；另一端連接光發(fā)射電路，將跌落式熔斷器智能控制裝置的電信 號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柾ㄟ^光纖電纜發(fā)射給配網(wǎng)供電智能控制中心。該10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，監(jiān)測技術(shù)，控 制技術(shù)，通信技術(shù)，從而開發(fā)一種用于配電系統(tǒng)的跌落式熔斷器遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)檢 測、智能化監(jiān)控裝置。本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步性，具體 的說，該10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置技術(shù)進(jìn)步，設(shè)計(jì)合理，理想的實(shí)現(xiàn)高壓跌落 式熔斷器智能控制，智能管理，對于發(fā)展電網(wǎng)配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制，將會起到積極的促進(jìn)作 用，該10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置具體優(yōu)點(diǎn)1、該智能控制裝置隨時(shí)監(jiān)控電源供電安全運(yùn)行情況，具有過流保護(hù)及自動(dòng)操作功 能，缺相、相線接地報(bào)警功能，根據(jù)設(shè)定可自動(dòng)切故障線路，提高供電可靠性及安全性。2、該智能控制裝置隨時(shí)監(jiān)控供電電源運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過遙測、遙信隨時(shí)可以看到負(fù) 荷電流、及供電電纜溫度。3、該智能控制裝置具有遠(yuǎn)方遙控操作跌落式熔斷器，根據(jù)跌落式熔斷器現(xiàn)場運(yùn)行 狀態(tài)需要隨時(shí)投切的，可進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控操作，操作人員不到跌落式熔斷器現(xiàn)場，縮短操作時(shí) 間，減少不應(yīng)有損失。

圖1是本發(fā)明所述10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置組成框圖；圖2是本發(fā)明所述信號數(shù)據(jù)采集電路框圖；圖3是本發(fā)明所述信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路框圖；圖4是本發(fā)明所述高壓跌落式熔斷器設(shè)備操作電路框圖；圖5是本發(fā)明所述光端機(jī)電路組成方框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明如圖1所示，為本發(fā)明所述10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置組成方框圖，該 裝置包括信號數(shù)據(jù)采集電路1，信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路2，跌落式熔斷器設(shè)備操作電路3，光端機(jī)電路4;其中，所述信號數(shù)據(jù)采集電路從跌落式熔斷器供電系統(tǒng)采集到信號數(shù)據(jù)輸出，一 端頭連接所述信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，另一端頭連接所述光端機(jī)電路；所述信號數(shù)據(jù)計(jì)算 判斷電路輸出一端頭連接所述跌落式熔斷器設(shè)備操作電路、另一端頭連接所述光端機(jī)電 路，所述跌落式熔斷器設(shè)備操作電路與所述光端機(jī)電路連接，光端機(jī)電路連接光纖通信電 纜電路，光纖通信電纜電路連接配網(wǎng)供電智能控制中心。所述跌落式熔斷器智能控制裝置，信號數(shù)據(jù)采集電路從跌落式熔斷器供電系統(tǒng)采 集到實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)信號輸出，分別傳輸?shù)綌?shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、光端機(jī)電路，各種信號數(shù)據(jù)通 過數(shù)據(jù)計(jì)算判斷處理電路進(jìn)行比較判斷，若設(shè)備發(fā)生過流故障啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，信號傳輸?shù)?跌落式熔斷器設(shè)備操作電路進(jìn)行跳間，同時(shí)將信號傳輸光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路，將跌 落式熔斷器狀態(tài)變化后情況告知電工。當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生缺相、相線接地將信號傳輸光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路，將情況 告知電工進(jìn)行處理。當(dāng)?shù)涫饺蹟嗥餍枰淖儬顟B(tài)時(shí)，電工可遠(yuǎn)方通過跌落式熔斷器設(shè)備 操作電路進(jìn)行操作，不需到跌落式熔斷器現(xiàn)場。當(dāng)電工需要知道到現(xiàn)場跌落式熔斷器運(yùn)行 情況，如電流，電纜溫度，可直接遠(yuǎn)方查看現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。圖2是本發(fā)明所述數(shù)據(jù)信號采集電路框圖，信號數(shù)據(jù)采集電路包括所述電纜溫度 信號采集電路2E、電流信號采集電路2F、相線接地信號采集電路2G、缺相信號采集電路2D。數(shù)據(jù)信號采集電路輸出一端頭連接信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、另一端頭連接所述 光端機(jī)電路的發(fā)射電路；所述電纜溫度信號采集電路，是將溫度檢測元件數(shù)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(shù)據(jù)，連接于信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路；當(dāng)采集 溫度數(shù)據(jù)通過計(jì)算比較高出規(guī)定值，發(fā)出報(bào)警信號。電工正常巡視時(shí)，可遠(yuǎn)方查看電纜溫度 值。所述的電流信號采集電路，是將三相電源電流經(jīng)電流互感器和負(fù)載電阻輸出適合 要求的電流信號，輸出接入信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路；當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生問題，由信號數(shù)據(jù)計(jì)算 判斷電路進(jìn)行計(jì)算，電流參數(shù)超規(guī)定值，發(fā)出過流報(bào)警信號，或跳閘。所述的相線接地信號采集電路，是經(jīng)電流互感器和負(fù)載電阻變換后輸出適合要求 的電流信號，接入光端機(jī)電路的發(fā)射電路。電流互感器檢測到相線接地信號，通過光端機(jī)電 路的發(fā)射電路，發(fā)出報(bào)警信號。電工可進(jìn)行快速巡視查找具體位置。所述的缺相信號采集電路，將三相電源電流經(jīng)電流互感器和負(fù)載電阻變換后輸出 適合要求的電流信號，接入光端機(jī)電路的發(fā)射電路。當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生缺相問題，進(jìn)行報(bào)警或 跳閘。圖3是本發(fā)明所述信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路框圖，信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路包括:A/D 變換電路31、計(jì)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 的跌落式熔斷器設(shè)備操作電路，另一端頭連接所述的光端機(jī)電路的發(fā)射電路。所述的A/D變換電路31輸入端連接所述的信號數(shù)據(jù)采集電路輸出一端頭，A/D變 換電路輸出連接所述的計(jì)算判斷電路32，計(jì)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跌落式熔斷器設(shè)備操作電路，另一端頭連接所述的光端機(jī)電路 的發(fā)射電路。[0039]當(dāng)所述數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路從信號采集電路獲得各種信號數(shù)據(jù)后，信號數(shù)據(jù)進(jìn)行A/ D變換輸入計(jì)算判斷電路，進(jìn)行計(jì)算比較，比較結(jié)果輸出給執(zhí)行元件，進(jìn)行投切跌落式熔斷 器或報(bào)警。圖4是本發(fā)明所述跌落式熔斷器設(shè)備操作電路組成框圖，跌落式熔斷器設(shè)備操作 電路包括跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘控制電路41、跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘控制電 路42。跌落式熔斷器設(shè)備操作信號分別來自信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，光端機(jī)電路；當(dāng)?shù)?落式熔斷器控制電路的信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，計(jì)算判斷出電路電流或電纜溫度超出規(guī)定 值時(shí)，計(jì)算判斷電路發(fā)出分閘信號，跌落式熔斷器進(jìn)行自動(dòng)分閘操作，當(dāng)?shù)涫饺蹟嗥鳡顟B(tài) 改變后，由光端機(jī)電路的光發(fā)射電路通過光纖電纜發(fā)射給配網(wǎng)供電智能控制中心進(jìn)行報(bào)警 告知值班人員。當(dāng)值班人員需要在配網(wǎng)供電智能控制中心進(jìn)行操作跌落式熔斷器時(shí)，值班人員發(fā) 出操作指令，通過光纖電纜將操作信號發(fā)射給跌落式熔斷器智能控制裝置的光端機(jī)電路， 光端機(jī)電路的光接收電路將操作分、合間信號傳送給跌落式熔斷器設(shè)備操作電路，跌落式 熔斷器的電動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動(dòng)分、合閘操作，跌落式熔斷器狀態(tài)改變后，由光端機(jī)電路的光發(fā) 射電路通過光纖電纜發(fā)射給配網(wǎng)供電智能控制中心進(jìn)行報(bào)警告知值班人員。所述跌落式熔斷器分、合閘控制電路，是指所述操作的跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)的 分、合閘控制回路。圖5是本發(fā)明所述光端機(jī)電路組成方框圖，光端機(jī)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(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵鰝魉徒o跌落式熔斷器智能控制裝置的跌落式熔 斷器設(shè)備操作電路；另一端連接光發(fā)射電路，將跌落式熔斷器智能控制裝置的電信號轉(zhuǎn)變 為光信號通過光纖電纜發(fā)射給配網(wǎng)供電智能控制中心。當(dāng)向外發(fā)射信號時(shí)，光端機(jī)電路的發(fā)射電路按規(guī)定進(jìn)行編碼，將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣?信號通過光纖電纜向外發(fā)射。當(dāng)光端機(jī)的接收電路接收某種光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵鰝魉?給跌落式熔斷器智能控制裝置。當(dāng)值班人員對跌落式熔斷器需要進(jìn)行遠(yuǎn)方及時(shí)操作時(shí)，可在配網(wǎng)智能控制中心通 過光纖電纜電路傳遞操作信號，這樣可以縮短很多時(shí)間，并提高安全可靠性。當(dāng)值班人員對 系統(tǒng)設(shè)備需要進(jìn)行檢查時(shí)，可在配網(wǎng)供電智能控制中心通過光纖電纜電路進(jìn)行逐臺檢查各 種運(yùn)行情況。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡 管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然 可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā) 明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置，其特征在于包括信號數(shù)據(jù)采集電路， 信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，跌落式熔斷器設(shè)備操作電路，光端機(jī)電路；其中，所述信號數(shù)據(jù)采集電路，從跌落式熔斷器電源系統(tǒng)采集到信號數(shù)據(jù)輸出連接所 述信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，光端機(jī)電路；信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路輸出連接所述跌落式熔斷 器設(shè)備操作電路、所述光端機(jī)電路；光端機(jī)電路與所述跌落式熔斷器設(shè)備操作電路連接，光 端機(jī)電路連接光纖通信電纜電路，光纖通信電纜電路連接配網(wǎng)供電智能控制中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置，其特征在于信號 數(shù)據(jù)采集電路包括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，缺 相信號采集電路；所述電纜溫度信號采集電路、電流信號采集電路輸出一端頭連接信號數(shù) 據(jù)計(jì)算判斷電路；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，缺 相信號采集電路輸出端頭連接所述光端機(jī)電路的發(fā)射電路；其中，所述電纜溫度信號采集電路，是將溫度檢測元件數(shù)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(shù)據(jù)信號，連接于信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、 光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路；所述的電流信號采集電路，是將三相電源電流經(jīng)電流互感器和負(fù)載電阻變換后輸出適 合要求的電流信號，接入信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路；所述的相線接地信號采集電路，是經(jīng)零序電流互感器和負(fù)載電阻變換后輸出適合要求 的電流信號，接入光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路；所述的缺相信號采集電路，將三相電源電流經(jīng)電流互感器和負(fù)載電阻變換后輸出適合 要求的電流信號，接入光端機(jī)電路的報(bào)警發(fā)射電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置，其特征在于信號 數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路包括A/D變換電路，數(shù)據(jù)計(jì)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)計(jì) 算判斷電路，數(shù)據(jù)計(jì)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，分 別連接所述的跌落式熔斷器設(shè)備操作電路、所述的光端機(jī)電路的發(fā)射電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置，其特征在于跌落 式熔斷器設(shè)備操作電路，包括跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘控制電路，跌落式熔斷器電動(dòng) 機(jī)構(gòu)的分閘控制電路；跌落式熔斷器設(shè)備操作電路輸入信號分別來自信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電 路、光端機(jī)電路；其中，所述跌落式熔斷器合閘控制電路，是指所述操作的跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘 控制回路；所述跌落式熔斷器分閘控制電路，是指所述操作的跌落式熔斷器電動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘控制回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10 20kV跌落式熔斷器智能控制裝置，其特征在于光端 機(jī)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(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杺魉徒o跌落式熔斷器智能控 制裝置；另一端連接光發(fā)射電路，將跌落式熔斷器智能控制裝置的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柾?過光纖電纜發(fā)射給配網(wǎng)供電智能控制中心。
專利摘要本實(shí)用新型是一種10～20kV跌落式熔斷器智能控制裝置，包括信號數(shù)據(jù)采集電路，信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，跌落式熔斷器設(shè)備操作電路，光端機(jī)電路；從跌落式熔斷器電源處采集到信號數(shù)據(jù)輸出分別連接信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，光端機(jī)電路，信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路輸出分別連接跌落式熔斷器設(shè)備操作電路，光端機(jī)電路，跌落式熔斷器設(shè)備操作電路與光端機(jī)電路連接；該智能控制裝置具有過流保護(hù)和自動(dòng)操作功能，可通過遙測、遙信隨時(shí)看到運(yùn)行中的電流、缺相、相線接地及電纜溫度，也可隨時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)方投切操作，縮短操作時(shí)間；該智能控制裝置對于發(fā)展配網(wǎng)供電智能控制起到積極促進(jìn)作用。
文檔編號H02J13/00GK201887540SQ201020232228
公開日2011年6月29日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者季鋼, 易保華, 陳家斌, 陳蕾 申請人:季鋼, 易保華, 河南省電力公司駐馬店供電公司, 陳家斌, 陳蕾