專利名稱：10～20kV分段開關(guān)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10 20kV分段開關(guān)智能控制技術(shù)，具體的說，是一種應(yīng)用于配網(wǎng) 高壓分段開關(guān)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及 負(fù)荷開關(guān)實(shí)行智能控制，智能管理。配網(wǎng)高壓分段開關(guān)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)用配網(wǎng)高壓分段開關(guān)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)的高壓分段開關(guān)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，開 關(guān)操作電路，光端機(jī)電路；其中，所述信號數(shù)據(jù)采集電路，從高壓分段開關(guān)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開關(guān)操 作電路、光端機(jī)電路；所述開關(guān)操作電路連接光端機(jī)電路，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)智能控制中心。信號數(shù)據(jù)采集電路包括高壓分段開關(guān)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(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、光端機(jī)電路；相線接地信號采集電路 輸出端頭連接所述光端機(jī)電路；其中，所述高壓分段開關(guān)分、合閘位置信號采集電路，是從所述開關(guān)操作結(jié)構(gòu)輔助 接點(diǎn)處采集分、合閘位置信號，連接于光端機(jī)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)信號，連接于信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、光 端機(jī)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(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。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。信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路包括A/D變換電路，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，一端頭連接所述的開關(guān)操作電路，另一端頭連接所述的光端機(jī)電路。開關(guān)操作電路包括高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘控制電路，高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī) 構(gòu)的分閘控制電路；開關(guān)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)接收 電路；其中，所述高壓分段開關(guān)合閘控制電路，是指所述操作的高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu) 合閘回路；所述高壓分段開關(guān)分閘控制電路，是指所述操作的高壓負(fù)荷分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)分 閘回路；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分段開 關(guān)智能控制裝置；另一端連接光發(fā)射電路，將分段開關(guān)智能控制裝置的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑?號通過光纖電纜發(fā)射給供電智能控制中心。該高壓分段開關(guān)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)的高壓分段開關(guān)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，該高壓 分段開關(guān)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)高壓分段開關(guān)電智能控制，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(huì)起到積極的促進(jìn)作用，該高壓分段開關(guān)智能控 制裝置具體優(yōu)點(diǎn)1、該高壓分段開關(guān)智能控制裝置隨時(shí)監(jiān)控電源供電安全運(yùn)行情況，具有保護(hù)及自 動(dòng)操作功能，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、該高壓分段開關(guān)智能控制裝置隨時(shí)監(jiān)控供電電源運(yùn)行情況，通過遙測、遙信隨 時(shí)可以看到電源電流、及供電電纜溫度。3、該高壓分段開關(guān)智能控制裝置具有遠(yuǎn)方操作開關(guān)，根據(jù)開關(guān)現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)需要 隨時(shí)投切的，可進(jìn)行遠(yuǎn)方操作，操作人員不到開關(guān)現(xiàn)場，縮短操作開關(guān)時(shí)間，減少不應(yīng)行損失。

圖1是本發(fā)明所述10 20kV分段開關(guān)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)明所述開關(guān)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分段開關(guān)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，開關(guān)操作電路3，光端機(jī)電路4 ；
4[0028]所述信號數(shù)據(jù)采集電路，從高壓分段開關(guān)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高壓分段開關(guān) 操作電路、所述光端機(jī)電路；光端機(jī)電路與所述高壓分段開關(guān)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)智能控制中心。所述高壓分段開關(guān)智能控制裝置，信號數(shù)據(jù)采集電路從高壓分段開關(guān)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)生故障啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，信號傳輸?shù)礁邏?分段開關(guān)操作電路進(jìn)行該開關(guān)跳閘，同時(shí)將信號傳輸光端機(jī)電路發(fā)射電路，將高壓分段開 關(guān)狀態(tài)變化后情況告知電工。當(dāng)高壓分段開關(guān)需要改變狀態(tài)時(shí)，電工可遠(yuǎn)方通過光纖通信電纜電路、高壓分段 開關(guān)操作電路進(jìn)行操作，不需到高壓分段開關(guān)現(xiàn)場。當(dāng)電工需要知道到現(xiàn)場高壓分段開關(guān)運(yùn)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(shù)據(jù)采集電路、遠(yuǎn)方調(diào)出現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行查看。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)采集電路包括所述高壓分段 開關(guān)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(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；所述高壓分段開關(guān)分、合閘位置信號采集電路，是從所述開關(guān)操作結(jié)構(gòu)輔助接點(diǎn) 處采集分、合閘位置信號，連接于光端機(jī)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Li、L2、L3三相電源電流經(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，由微 機(jī)進(jìn)行計(jì)算電流參數(shù)超規(guī)定值，發(fā)出過電流報(bào)警信號，或跳閘。所述的相線接地信號采集電路，是經(jīng)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。序電流互感器檢測到相線接地信號，通過光端機(jī)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。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 的開關(guān)操作電路，另一端頭連接所述的光端機(jī)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開關(guān)操作電路，另一端頭連接所述的光端機(jī)電路。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)行投切開關(guān)或報(bào)警。圖4是本發(fā)明所述開關(guān)操作電路組成框圖，開關(guān)操作電路包括高壓負(fù)荷分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘控制電路41、高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘控制電路42。開關(guān)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)電路接收電路輸出端頭；所述高壓分段開關(guān)分、合閘控制電路，是指所述操作的高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)分、 合閘回路；當(dāng)高壓分段開關(guān)獲得分、合閘信號后，高壓分段開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)分、合閘操作，高壓 分段開關(guān)狀態(tài)改變后進(jìn)行報(bào)警告知。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高壓分段開關(guān)智能控制裝置；另一端連 接光發(fā)射電路，將高壓分段開關(guān)智能控制裝置電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，通過光纖電纜發(fā)射給 供電智能控制中心。當(dāng)高壓分段開關(guān)智能控制裝置向外發(fā)射信號時(shí)，光端機(jī)發(fā)射電路按規(guī)定進(jìn)行編 碼，將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘柾ㄟ^光纖電纜向外發(fā)射。當(dāng)光端機(jī)接收電路接收某種光信號轉(zhuǎn) 變?yōu)殡娦盘栞敵鰝魉徒o高壓分段開關(guān)智能控制裝置。當(dāng)值班人員對高壓分段開關(guān)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進(jìn)行操作，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)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)利要求一種10～20kV分段開關(guān)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，開關(guān)操作電路，光端機(jī)電路；其中，所述信號數(shù)據(jù)采集電路，從高壓分段開關(guān)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開關(guān)操作電路、光端機(jī)電路；所述開關(guān)操作電路連接光端機(jī)電路，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)智能控制中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10 20kV分段開關(guān)智能控制裝置，其特征在于信號數(shù)據(jù) 采集電路包括高壓分段開關(guān)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(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、光端機(jī)電路；相線接地信號采集電路輸出端頭連接所述光 端機(jī)電路；其中，所述高壓分段開關(guān)分、合閘位置信號采集電路，是從所述開關(guān)操作結(jié)構(gòu)輔助接點(diǎn) 處采集分、合閘位置信號，連接于光端機(jī)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)信號，連接于信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路、光端機(jī) 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(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，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10 20kV分段開關(guān)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，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，一端頭連接 所述的開關(guān)操作電路，另一端頭連接所述的光端機(jī)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10 20kV分段開關(guān)智能控制裝置，其特征在于開關(guān)操作電 路包括高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的合閘控制電路，高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘控制電路; 開關(guān)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)接收電路；其中，所述高壓分段開關(guān)合閘控制電路，是指所述操作的高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘 回路；所述高壓分段開關(guān)分閘控制電路，是指所述操作的高壓分段開關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的10 20kV分段開關(guān)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分段開關(guān)智能控制裝置；另 一端連接光發(fā)射電路，將分段開關(guān)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 給供電智能控制中心。
專利摘要本實(shí)用新型是一種10～20kV分段開關(guān)智能控制裝置，它包括信號數(shù)據(jù)采集電路，信號數(shù)據(jù)計(jì)算判斷電路，開關(guān)操作電路，光端機(jī)電路；從高壓分段開關(guān)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開關(guān)操作電路、光端機(jī)電路；所述開關(guān)操作電路連接光端機(jī)電路，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)智能控制中心；該智能控制裝置具有保護(hù)和自動(dòng)操作功能，根據(jù)設(shè)定可通過遙測、遙信隨時(shí)可以看到運(yùn)行中的電流、及電纜溫度，根據(jù)開關(guān)現(xiàn)場運(yùn)行需要隨時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)方投切操作，縮短操作開關(guān)時(shí)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(jìn)作用。
文檔編號H02J13/00GK201699481SQ20102023223
公開日2011年1月5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, 朱秀文, 沈磊, 陳家斌, 陳蕾, 馬雁 申請人:陳家斌;馬雁;朱秀文;易保華;沈磊;季鋼;陳蕾;河南省電力公司駐馬店供電公司