一種智能中壓開關(guān)柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)柜，具體涉及一種用于配電網(wǎng)供電領(lǐng)域的智能中壓開關(guān)柜。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，傳感、檢測和支持IDG的高級測量系統(tǒng)，特別是變電站的智能化監(jiān)視，已經(jīng)成為配網(wǎng)研究的重要內(nèi)容之一。開關(guān)柜是配電系統(tǒng)中重要的電能分配和保護(hù)控制設(shè)備。它采用斷路器作為主元件，按照電氣一次主接線圖的設(shè)計要求，將相關(guān)的高低壓電器如母線、絕緣子、載流導(dǎo)體等裝配在封閉的金屬柜體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)接受和分配電能的目的。開關(guān)柜在運(yùn)行中由于各種原因引起的故障率一直居高不下，往往會造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至人身傷亡事故，因此確保開關(guān)柜安全可靠極其重要。
[0003]以往的開關(guān)柜具有監(jiān)測設(shè)備多、通信不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，已經(jīng)不能夠滿足所需的要求，現(xiàn)代的開關(guān)柜結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，實(shí)時、準(zhǔn)確和高速地在線監(jiān)測智能開關(guān)柜的機(jī)械特性需要傳送的信息量非常大。隨著IEC61850協(xié)議在變電站中的不斷推廣，需要新型智能電子設(shè)備來適應(yīng)不斷擴(kuò)大的追求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的所要解決的問題是提供一種智能化的中壓開關(guān)柜，能夠在線監(jiān)測開關(guān)柜中的溫濕度、斷路器的機(jī)械特性以及智能操控斷路器的底盤車及接地開關(guān)等功能，實(shí)時判斷開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)，以保證開關(guān)柜安全可靠運(yùn)行。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種智能中壓開關(guān)柜，包括柜體以及設(shè)于柜體內(nèi)的加熱裝置、排風(fēng)裝置、五防聯(lián)鎖裝置、斷路器、接地開關(guān)、照明燈和電動底盤車，其特征在于，還包括控制裝置，所述的控制裝置包括CPU模塊，在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊、開關(guān)狀態(tài)顯示模塊以及人機(jī)顯示界面模塊，所述的CPU模塊可與所述的在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊、開關(guān)狀態(tài)顯示模塊以及人機(jī)顯示界面模塊通訊。
[0007]優(yōu)選地，所述的CPU模塊采用DSP和ARM相結(jié)合的雙CPU結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選地，所述的在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊和開關(guān)狀態(tài)顯示模塊與CPU模塊之間采用CAN總線通訊。
[0009]優(yōu)選地，所述的CPU模塊與人機(jī)顯示界面模塊之間采用RS485總線通訊。
[0010]優(yōu)選地，所述的人機(jī)顯示界面模塊與后臺上位機(jī)之間采用IEC61850通訊。
[0011]優(yōu)選地，所述的在線監(jiān)測模塊通過AD采樣芯片采集斷路器的機(jī)械特性，分合閘電壓電流，儲能電機(jī)電壓電流，以及斷路器觸頭溫度。
[0012]更優(yōu)選地，所述的在線監(jiān)測模塊還可以通過AD芯片采集柜體內(nèi)母線室和電纜室的溫濕度。
[0013]更優(yōu)選地，所述的AD采樣芯片為AD7606。
[0014]更優(yōu)選地，所述的角位移傳感器設(shè)于斷路器的主軸上，通過測量主軸轉(zhuǎn)過的角度計算斷路器動觸頭直線距離。
[0015]優(yōu)選地，所述的智能控制模塊采用OMAPLl38。
[0016]優(yōu)選地，所述的智能控制模塊能夠控制所述的加熱裝置、排風(fēng)裝置、五防聯(lián)鎖裝置、電動底盤車和接地開關(guān)。
[0017]優(yōu)選地，所述的開關(guān)狀態(tài)顯示模塊采用SDW-070-NN40W顯示模塊。
[0018]優(yōu)選地，所述的開關(guān)狀態(tài)顯示模塊可采集并控制三相高壓帶電狀態(tài)和一次回路動態(tài)模擬圖的狀態(tài)、采集輸入的干接點(diǎn)開關(guān)信號以及控制照明燈和斷線報警輸出。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0020]本實(shí)用新型提供的智能開關(guān)柜采用DSP+ARM雙CPU結(jié)構(gòu)，使其具有高速快速的傳輸能力、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力以及穩(wěn)定的通信能力，大大提高了智能開關(guān)柜運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
[0021]本實(shí)用新型在不改變原有開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，不影響主回路原有功能及正常檢修維護(hù)的前提下；
[0022](I)能夠在線監(jiān)測開關(guān)柜中斷路器電壓電流及儲能電壓電流；
[0023](2)能夠在線監(jiān)測斷路器機(jī)械特性曲線和參數(shù)；
[0024](3)能夠在線監(jiān)測開關(guān)柜中母線室、電纜室、斷路器觸頭溫度；
[0025](4)能夠在線監(jiān)測開關(guān)量(分合閘狀態(tài)、手車位置等)；
[0026](5)具有開關(guān)狀態(tài)顯示功能，在線監(jiān)測三相帶電狀態(tài)并解/閉鎖，一次回路動態(tài)模擬圖的狀態(tài)采集及規(guī)則改變。
[0027](6)具有智能診斷、歷史數(shù)據(jù)存儲、故障報警功能。
[0028]本實(shí)用新型智能中壓開關(guān)柜中各個功能模塊與CPU模塊采用CAN總線通訊，各個模塊相互獨(dú)立，便于功能的擴(kuò)展;與上位機(jī)通訊采用IEC61850通訊協(xié)議，其輸出數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)與變電站綜合自動化系統(tǒng)IEC61850的無縫對接，以及與電力公司的輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)無縫對接。本實(shí)用新型的智能中壓開關(guān)柜不但可以實(shí)時監(jiān)測開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)、就地處理，完成相應(yīng)的動作，而且還可以通過光纖將開關(guān)柜中的信息傳輸給智能變電站的后臺控制軟件，以實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜的自我檢測、自我診斷功能。
【附圖說明】
[0029]圖1為智能中壓開關(guān)柜的控制裝置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0031 ] 實(shí)施例
[0032]—種智能中壓開關(guān)柜，包括柜體以及設(shè)于柜體內(nèi)電纜室、斷路器室和母線室，所述的電纜室內(nèi)設(shè)有接地開關(guān)，所述的斷路器室內(nèi)設(shè)有斷路器以及設(shè)于斷路器下側(cè)的電動底盤車，所述的柜體內(nèi)還設(shè)有加熱裝置、排風(fēng)裝置、五防聯(lián)鎖裝置、儲能電機(jī)和照明燈，所述的智能中壓開關(guān)柜還包括控制裝置，如圖1所示，所述的控制裝置包括CPU模塊，在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊、開關(guān)狀態(tài)顯示模塊以及人機(jī)顯示界面模塊，所述的CHJ模塊可與所述的在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊、開關(guān)狀態(tài)顯示模塊以及人機(jī)顯示界面模塊通訊。所述的在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊和開關(guān)狀態(tài)顯示模塊與CHJ模塊之間采用CAN總線通訊。所述的CPU模塊與人機(jī)顯示界面模塊之間采用RS485總線通訊。所述的人機(jī)顯示界面模塊與后臺上位機(jī)之間采用IEC61850通訊。
[0033]所述的CPU模塊采用DSP和ARM相結(jié)合的雙CPU結(jié)構(gòu)。所述的CPU模塊在0MAPL138平臺上使用LINUX操作系統(tǒng)。
[0034]所述的在線監(jiān)測模塊包括AD采樣芯片，所述的AD采樣芯片連接用于采集斷路器合分閘機(jī)械特性的角位移傳感器、用于檢測斷路器合分閘電壓和儲能電機(jī)電壓的電壓傳感器、用于檢測斷路器合分閘電流和儲能電機(jī)電流的電流傳感器。所述的在線監(jiān)測模塊還包括用于檢測柜體內(nèi)斷路器觸頭溫度特性、母線室電纜室溫濕度的溫濕度傳感器，所述的AD采樣芯片連接所述的溫濕度傳感器。所述的AD采樣芯片為AD7606。所述的角位移傳感器設(shè)于斷路器的主軸上，通過測量主軸轉(zhuǎn)過的角度計算斷路器動觸頭直線距離。所述的在線監(jiān)測模塊通過AD采樣芯片采集斷路器的機(jī)械特性，分合閘電壓電流，儲能電機(jī)電壓電流，以及斷路器觸頭溫度，還可以通過AD芯片采集柜體內(nèi)母線室和電纜室的溫濕度。
[0035]所述的智能控制模塊采用0MAPL138，根據(jù)當(dāng)前斷路器室和電纜室的溫濕度測量值和內(nèi)置的參數(shù)來控制加熱裝置和排風(fēng)裝置，通過控制繼電器接點(diǎn)和斷路器底盤車的正反轉(zhuǎn)來控制五防聯(lián)鎖裝置、電動底盤車和接地開關(guān)。
[0036]所述的開關(guān)狀態(tài)顯示模塊采用SDW-070-NN40W顯示模塊，用于采集并控制三相高壓帶電狀態(tài)和一次回路動態(tài)模擬圖的狀態(tài)、采集輸入的干接點(diǎn)開關(guān)信號以及控制照明燈和斷線報警輸出。即預(yù)設(shè)一種特定的一次系統(tǒng)圖規(guī)則，通過采集8個開關(guān)量信號，根據(jù)讀到的開關(guān)量信號計算出顯示的邏輯關(guān)系，給出帶電信號，改變動態(tài)模擬圖。
[0037]本實(shí)用新型智能中壓開關(guān)柜可通過人機(jī)界面統(tǒng)一顯示和控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能中壓開關(guān)柜，包括柜體以及設(shè)于柜體內(nèi)的加熱裝置、排風(fēng)裝置、五防聯(lián)鎖裝置、斷路器、接地開關(guān)、照明燈和電動底盤車，其特征在于，還包括控制裝置，所述的控制裝置包括CPU模塊，在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊、開關(guān)狀態(tài)顯示模塊以及人機(jī)顯示界面模塊，所述的CPU模塊可與所述的在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊、開關(guān)狀態(tài)顯示模塊以及人機(jī)顯示界面模塊通訊。2.如權(quán)利要求1所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的CPU模塊采用DSP和ARM相結(jié)合的雙(PU結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊和開關(guān)狀態(tài)顯示模塊與(PU模塊之間采用CAN總線通訊。4.如權(quán)利要求1所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的CPU模塊與人機(jī)顯示界面模塊之間采用RS485總線通訊。5.如權(quán)利要求1所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的人機(jī)顯示界面模塊與后臺上位機(jī)之間采用IEC61850通訊。6.如權(quán)利要求1所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的在線監(jiān)測模塊通過AD采樣芯片采集斷路器的機(jī)械特性、分合閘電壓電流、儲能電機(jī)電壓電流、以及斷路器觸頭溫度。7.如權(quán)利要求6所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的在線監(jiān)測模塊還可以通過AD芯片采集柜體內(nèi)母線室和電纜室的溫濕度。8.如權(quán)利要求6所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的AD采樣芯片為AD7606。9.如權(quán)利要求1所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的智能控制模塊能夠控制所述的加熱裝置、排風(fēng)裝置、五防聯(lián)鎖裝置、電動底盤車和接地開關(guān)。10.如權(quán)利要求1所述的智能中壓開關(guān)柜，其特征在于，所述的開關(guān)狀態(tài)顯示模塊可采集并控制三相高壓帶電狀態(tài)和一次回路動態(tài)模擬圖的狀態(tài)、采集輸入的干接點(diǎn)開關(guān)信號以及控制照明燈和斷線報警輸出。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種智能中壓開關(guān)柜，包括柜體以及設(shè)于柜體內(nèi)的加熱裝置、排風(fēng)裝置、五防聯(lián)鎖裝置、斷路器、接地開關(guān)、照明燈和電動底盤車，其特征在于，還包括控制裝置，所述的控制裝置包括CPU模塊，在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊、開關(guān)狀態(tài)顯示模塊以及人機(jī)顯示界面模塊，所述的CPU模塊可與所述的在線監(jiān)測模塊、智能控制模塊、開關(guān)狀態(tài)顯示模塊以及人機(jī)顯示界面模塊通訊。本實(shí)用新型提供的智能開關(guān)柜采用DSP+ARM雙CPU結(jié)構(gòu)，使其具有高速快速的傳輸能力、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力以及穩(wěn)定的通信能力，大大提高了智能開關(guān)柜運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號】CN205265352
【申請?zhí)枴緾N201520932981
【發(fā)明人】田曉霄, 李水清, 方臨川, 李曉丹
【申請人】正泰電氣股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月20日