專利名稱：智能電網(wǎng)專用綜合配電箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供電設(shè)備，特別涉及一種智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，屬于電網(wǎng)傳送設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
配電箱是電網(wǎng)傳送過程中必備的一種電力設(shè)備，根據(jù)農(nóng)網(wǎng)長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，本著智能、安全、經(jīng)濟(jì)、合理、可靠的原則設(shè)計(jì)一種新型智能綜合配電箱，是國家電網(wǎng)公司建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的工作部署，也是農(nóng)網(wǎng)智能化改造的必由之路。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述情況，本實(shí)用新型旨在提供一種結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計(jì)合理，防護(hù)等級(jí)高，安裝調(diào)試、維護(hù)、檢修方便的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，包括配電箱箱體、進(jìn)出線單元、計(jì)量/表計(jì)單元、無功補(bǔ)償單元和智能綜合控制單元，配電箱門板表面設(shè)有LED顯示屏，箱體側(cè)壁設(shè)有散熱孔，散熱孔上加有不銹鋼防塵網(wǎng)，箱體內(nèi)設(shè)有密封隔板，計(jì)量/表計(jì)單元、無功補(bǔ)償單元和智能綜合控制單元分別固定在箱體內(nèi)的密封隔板中，并與進(jìn)出線單元連通；進(jìn)出線單元從箱體的側(cè)壁和/或底部連入，進(jìn)出線單元包括進(jìn)線開關(guān)和出線開關(guān)，進(jìn)線開關(guān)帶有電動(dòng)控制的斷路器，出線開關(guān)上設(shè)有剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，斷路器和保護(hù)器分別與智能綜合控制單元連通。其中，計(jì)量/表計(jì)單元，用于顯示電能示值；無功補(bǔ)償單元，接受智能綜合控制單元的控制，對(duì)電能傳送過程進(jìn)行無功補(bǔ)償；智能綜合控制單元，用于身份識(shí)別和配電變壓器運(yùn)行過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與保護(hù)控制，智能綜合控制單元上設(shè)有遠(yuǎn)程通訊接口。所述計(jì)量/表計(jì)單元為智能型多功能電子式電度表，電度表上設(shè)有通訊功能，電度表被單獨(dú)密封在配電箱內(nèi)的計(jì)量室中。所述無功補(bǔ)償單元為電容器補(bǔ)償。所述無功補(bǔ)償單元還包括濾波器，濾波器通過逆變產(chǎn)生反相的補(bǔ)償電流流入電網(wǎng)。所述智能綜合控制單元還包括溫濕度傳感器及控制器，溫濕度傳感器及控制器用于對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行溫度、濕度的數(shù)據(jù)探測(cè)。所述智能綜合控制單元還包括聲電告警器，聲電告警器固定在箱體外。所述智能綜合控制單元還包括攝像頭，所述攝像頭固定在箱體外部。所述智能綜合控制單元還包括遠(yuǎn)紅外傳感器。本實(shí)用新型所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，本著智能、安全、經(jīng)濟(jì)、合理、可靠的原則設(shè)計(jì)開發(fā)，產(chǎn)品具有電能分配、控制、電能計(jì)量、電能信息采集與監(jiān)控、測(cè)量、無功補(bǔ)償和保護(hù)等功能。結(jié)構(gòu)新穎、合理，防護(hù)等級(jí)高，探測(cè)信息廣泛，控制簡單、靈活，安裝調(diào)試、維護(hù)、檢修方便等優(yōu)點(diǎn)，是目前農(nóng)網(wǎng)改造中理想的低壓成套設(shè)備，適于在戶外條件下使用，額定頻率50Hz，額定電壓400V的中性點(diǎn)直接接地配電系統(tǒng)中。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，包括配電箱箱體1、進(jìn)出線單元、計(jì)量/表計(jì)單元2、無功補(bǔ)償單元3和智能綜合控制單元4。智能綜合控制單元4作為配電箱的中樞，起到對(duì)配電變壓器運(yùn)行過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，并將監(jiān)測(cè)和管理結(jié)果反應(yīng)到實(shí)際的控制過程中，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)地保護(hù)控制。如無功補(bǔ)償單元3的補(bǔ)償控制、進(jìn)出線單元的閉、合控制以及剩余電流動(dòng)作保護(hù)等等。其中，配電箱為一個(gè)相對(duì)封閉的箱體，在配電箱箱體1的側(cè)壁上設(shè)有散熱孔6，散熱孔6上加有不銹鋼防塵網(wǎng)，保證散熱的同時(shí)防止灰塵進(jìn)入。配電箱門板表面設(shè)有LED顯示屏5，LED顯示屏5可與智能綜合控制單元4進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)操作，方便觀察探測(cè)數(shù)據(jù)，簡化操作控制。配電箱箱體1內(nèi)設(shè)有密封隔板，計(jì)量/表計(jì)單元2、無功補(bǔ)償單元3和智能綜合控制單元4分別固定在箱體內(nèi)的密封隔板中，并與進(jìn)出線單元連通。進(jìn)出線單元分別從箱體的側(cè)壁進(jìn)入，從底部引出，采用硬母排或電纜連接。進(jìn)出線單元包括進(jìn)線開關(guān)和出線開關(guān)，進(jìn)線開關(guān)為帶有電動(dòng)控制的斷路器7，其接受智能綜合控制單元4的控制，實(shí)現(xiàn)電路的自動(dòng)斷開和閉合，保證線路使用的安全性和可靠性。出線開關(guān)上設(shè)有剩余電流動(dòng)作保護(hù)器8，其同樣接受智能綜合控制單元4的管理和控制，完成保護(hù)動(dòng)作。剩余電流動(dòng)作保護(hù)器8能夠根據(jù)變壓器容量或?qū)嶋H負(fù)荷調(diào)整過載保護(hù)值，具備自動(dòng)重合閘功能，漏電動(dòng)作電流為100 IOOOmA可調(diào)，突變剩余動(dòng)作電流30 75mA可調(diào)。計(jì)量/表計(jì)單元2選用的是一塊智能型多功能電子式電度表，用于顯示電能示值， 選配精度0. 5S級(jí)，顯示的數(shù)據(jù)包括總電能示值、各費(fèi)率電能示值、總電能量、各費(fèi)率電能量、最大需量等。為方便電能示值的傳送，在電度表上還設(shè)有通訊功能，利用有線或無線的遠(yuǎn)程通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，方便后期管理和控制。而為增加安全性，通常電度表被單獨(dú)密封在計(jì)量室內(nèi)。無功補(bǔ)償單元3接受智能綜合控制單元4的控制，對(duì)電能傳送過程進(jìn)行無功補(bǔ)償， 其包括電容器補(bǔ)償和濾波器，無功補(bǔ)償單元3能夠?qū)崿F(xiàn)三相共補(bǔ)、分相補(bǔ)償或三相共補(bǔ)與分相補(bǔ)償相結(jié)合的混合補(bǔ)償模式。共補(bǔ)電容器采用角形接線，分補(bǔ)電容器采用星形接線，共補(bǔ)適用于對(duì)稱負(fù)載，分補(bǔ)適用于不對(duì)稱或沖擊性負(fù)載，對(duì)負(fù)載情況復(fù)雜的臺(tái)區(qū)，宜采用混合補(bǔ)償模式。濾波器通過逆變產(chǎn)生反相的補(bǔ)償電流流入電網(wǎng)，實(shí)時(shí)濾除電網(wǎng)中的諧波，可以對(duì)電網(wǎng)中的諧波、無功和三相不平衡同時(shí)補(bǔ)償及治理，也可單獨(dú)補(bǔ)償或治理。智能綜合控制單元4作為指揮控制中樞，首先對(duì)配電變壓器運(yùn)行過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)具有監(jiān)測(cè)功能，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要類型有交流模擬量、電能量數(shù)據(jù)、電能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。其次，還要對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)控制，保護(hù)控制主要包括過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)等。為提高監(jiān)控范圍和監(jiān)控效果，在智能綜合控制單元4上還連接有溫濕度傳感器及控制器11、遠(yuǎn)紅外傳感器10、聲電告警器12和攝像頭9。而為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，在智能綜合控制單元4上還設(shè)有遠(yuǎn)程通訊接口 13，以保持遠(yuǎn)程信息通訊。根據(jù)上述具體監(jiān)測(cè)和保護(hù)控制，智能綜合控制單元4的工作內(nèi)容主要包括1、用戶用電信息監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)配電臺(tái)區(qū)的電能信息采集，包括電能表數(shù)據(jù)采集、電能計(jì)量裝置工況、供電電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)，以及用電負(fù)荷和電能量的監(jiān)控，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理儲(chǔ)存、管理和傳輸。2、配變計(jì)量總表監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)公共配電臺(tái)區(qū)智能電能表的綜合管理，考核其計(jì)量的有效性，對(duì)智能電能表的異常運(yùn)行狀況分析、判斷、告警并完成相關(guān)信息傳輸。3、剩余電流動(dòng)作保護(hù)器監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器8運(yùn)行狀態(tài)和剩余電流數(shù)值的監(jiān)測(cè)，具有記錄、存儲(chǔ)和上傳功能。4、狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電變壓器油溫和瓦斯?jié)舛?、臺(tái)區(qū)出線開關(guān)狀態(tài)、電容器和濾波器投切狀態(tài)運(yùn)行狀況等，具備異常報(bào)警功能。5、負(fù)荷管理綜合控制管理配電臺(tái)區(qū)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)變壓器臺(tái)功率定值控制、電量定值控制、費(fèi)率定值控制和遠(yuǎn)方直接控制功能。6、電能質(zhì)量管理支持動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償和有源濾波混合模式，對(duì)配電臺(tái)區(qū)無功功率進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，對(duì)頻率、大小都變化的諧波進(jìn)行抑制，能跟蹤補(bǔ)償快速變化負(fù)荷的各次諧波，并可對(duì)臺(tái)區(qū)負(fù)荷三相不平衡問題進(jìn)行治理。7、線損計(jì)算實(shí)現(xiàn)配電臺(tái)區(qū)線損、變損的就地分析計(jì)算，當(dāng)線損超過設(shè)定閾值時(shí)，可根據(jù)預(yù)設(shè)的報(bào)警方式報(bào)警。8、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析通過分析配電變壓器三相負(fù)荷，調(diào)整運(yùn)行電壓和三相負(fù)荷平衡，并對(duì)變壓器和低壓線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行分析。9、安全防護(hù)(1)防盜通過對(duì)計(jì)量室門加裝鉛封和鎖封，或者聲電告警器12，或攝像頭9對(duì)變壓器臺(tái)關(guān)鍵設(shè)施配電變壓器等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)到的異常信息及時(shí)上傳。(2)防竊電通過遠(yuǎn)紅外傳感器10對(duì)配電臺(tái)區(qū)用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常后，啟動(dòng)異常處理流程，對(duì)非正常用電信息及時(shí)上傳警示，防止竊電行為的發(fā)生。(3)信息安全采用國家密碼管理局認(rèn)可的硬件安全模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸?shù)募咏饷?，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性和安全性。10、互動(dòng)化管理提供遠(yuǎn)程接入方式，與運(yùn)行維護(hù)人員和用戶完成雙向數(shù)據(jù)交互。通過電價(jià)策略引導(dǎo)用戶采取合理的用電結(jié)構(gòu)和用電方式，提高電力資源的利用效率。11、分布式電源接入管理對(duì)接入公用電網(wǎng)的用戶側(cè)分布式電源系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。[0047]12、資產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)配電臺(tái)區(qū)主要設(shè)備的“身份”管理。13、視頻監(jiān)視通過攝像頭9監(jiān)視配電臺(tái)區(qū)安全運(yùn)行情況，隨時(shí)發(fā)送警情等異常狀況信息和圖片。14、環(huán)境監(jiān)測(cè)通過溫濕度傳感器及控制器11實(shí)時(shí)對(duì)戶外配電箱、配電站和箱變的溫、濕度信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)。15、事件及告警處理通過配置聲電告警器12對(duì)配電臺(tái)區(qū)的各類事件和事故進(jìn)行報(bào)警，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)事件和事故的自動(dòng)記錄、追憶和上傳。16、人機(jī)交互通過LED顯示屏5和輔助配置通用按鍵操作的方式，完成人機(jī)界面交互，使得人機(jī)對(duì)話操作方便、簡單。當(dāng)然，還可通過提供豐富的燈光指示信息，使變壓器臺(tái)運(yùn)行信息展現(xiàn)更為直觀。在實(shí)際應(yīng)用中，配電箱箱體1被吊裝在支架上，箱門采用內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，關(guān)上箱門后，箱門與門框架處于同一平面。無功補(bǔ)償單元3和智能綜合控制單元4分別固定在箱體 1內(nèi)的密封隔板中，計(jì)量/表計(jì)單元2被單獨(dú)密封在箱體1內(nèi)的計(jì)量室中。無功補(bǔ)償單元3 和計(jì)量/表計(jì)單元2分別與智能綜合控制單元4對(duì)應(yīng)連通并接受其控制。配電箱的進(jìn)出線口上設(shè)置有專用的不銹鋼防水彎頭，彎頭與箱體1間配置防水膠墊，以方便電纜接線。LED 顯示屏5固定在箱門上，溫濕度傳感器及控制器11、遠(yuǎn)紅外傳感器10、聲電告警器12和攝像頭9被相應(yīng)固定在需要監(jiān)測(cè)的位置上，并都與智能綜合控制單元4信號(hào)連通。工作中， 智能綜合控制單元4通過LED顯示屏5實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作，使操作人員及時(shí)了解和掌握配電變壓器運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)，同時(shí)，智能綜合控制單元4對(duì)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理、分析后，控制對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)控制，如進(jìn)行進(jìn)線開關(guān)斷路器7的閉合、出線開關(guān)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器8的過載保護(hù)、無功補(bǔ)償電路的補(bǔ)償控制，以及利用采集信息進(jìn)行聲電告警等。 在數(shù)據(jù)采集和處理過程中，智能綜合控制單元4還可通過遠(yuǎn)程通訊的方式將采集信息傳送到遠(yuǎn)端操控人員的監(jiān)視器中，利用身份信息標(biāo)示出每臺(tái)配電變壓器的運(yùn)行情況和運(yùn)行數(shù)據(jù)后，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、信息共享，協(xié)調(diào)工作，防止意外情況發(fā)生。
權(quán)利要求1.智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，其特征在于，包括配電箱箱體、進(jìn)出線單元、計(jì)量/表計(jì)單元、無功補(bǔ)償單元和智能綜合控制單元，所述配電箱門板表面設(shè)有LED顯示屏，箱體側(cè)壁設(shè)有散熱孔，散熱孔上加有不銹鋼防塵網(wǎng)，箱體內(nèi)設(shè)有密封隔板，所述計(jì)量/表計(jì)單元、無功補(bǔ)償單元和智能綜合控制單元分別固定在箱體內(nèi)的密封隔板中，并與進(jìn)出線單元連通； 所述進(jìn)出線單元從箱體的側(cè)壁和/或底部連入，進(jìn)出線單元包括進(jìn)線開關(guān)和出線開關(guān)，進(jìn)線開關(guān)帶有電動(dòng)控制的斷路器，出線開關(guān)上設(shè)有剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，斷路器和保護(hù)器分別與智能綜合控制單元連通，所述計(jì)量/表計(jì)單元，用于顯示電能示值；所述無功補(bǔ)償單元，接受智能綜合控制單元的控制，對(duì)電能傳送過程進(jìn)行無功補(bǔ)償；所述智能綜合控制單元，用于身份識(shí)別和配電變壓器運(yùn)行過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與保護(hù)控制，智能綜合控制單元上設(shè)有遠(yuǎn)程通訊接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，其特征在于，所述計(jì)量/表計(jì)單元為智能型多功能電子式電度表，電度表上設(shè)有通訊功能，電度表被單獨(dú)密封在配電箱內(nèi)的計(jì)量室中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，其特征在于，所述無功補(bǔ)償單元為電容器補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，其特征在于，所述無功補(bǔ)償單元還包括濾波器，濾波器通過逆變產(chǎn)生反相的補(bǔ)償電流流入電網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，其特征在于，所述智能綜合控制單元還包括溫濕度傳感器及控制器，所述溫濕度傳感器及控制器用于對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行溫度、濕度的數(shù)據(jù)探測(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，其特征在于，所述智能綜合控制單元還包括聲電告警器，聲電告警器固定在箱體外。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，其特征在于，所述智能綜合控制單元還包括攝像頭，所述攝像頭固定在箱體外部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，其特征在于，所述智能綜合控制單元還包括遠(yuǎn)紅外傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能電網(wǎng)專用綜合配電箱，包括配電箱箱體、進(jìn)出線單元、計(jì)量/表計(jì)單元、無功補(bǔ)償單元和智能綜合控制單元，計(jì)量/表計(jì)單元、無功補(bǔ)償單元和智能綜合控制單元分別固定在箱體內(nèi)的密封隔板中，并與進(jìn)出線單元連通，智能綜合控制單元用于身份識(shí)別和配電變壓器運(yùn)行過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與保護(hù)控制。其結(jié)構(gòu)具有電能分配、控制、電能計(jì)量、電能信息采集與監(jiān)控、測(cè)量、無功補(bǔ)償和保護(hù)等功能。結(jié)構(gòu)新穎、合理，防護(hù)等級(jí)高，探測(cè)信息廣泛，控制簡單、靈活，安裝調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，是目前農(nóng)網(wǎng)改造中理想的低壓成套設(shè)備。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202014069SQ201120070369
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者李偉濤, 李曉偉, 李申 申請(qǐng)人:河南新月實(shí)業(yè)有限公司