專利名稱：高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于配電線路安全供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高壓配網(wǎng) 線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，用戶對供電可靠性的要 求越來越高，有些工業(yè)負荷不僅對電力的需求不斷增大，也對電力供應(yīng)的 質(zhì)量和連續(xù)性提出了更高的要求，這就使得我們必須考慮如何避免停電， 如避免調(diào)電操作過程中的短時停電。為適應(yīng)廣大電力客戶的需求，必須實 現(xiàn)城巿配電線路不停電的合環(huán)調(diào)電。
以往對配電線路調(diào)電停電的時間雖然不長(大約10 20min),但由于 一些用戶需提前進行停產(chǎn)準備，加上一些調(diào)電時間的不確定性，對用戶生 產(chǎn)的影響時間就加長，所以累計起來損失的電量不少，電量的損失就意味 著供電企業(yè)經(jīng)濟效益的損失。實際上，由于停電造成社會上更大的經(jīng)濟損 失和不良影響，遠比供電企業(yè)的經(jīng)濟損失后果嚴重得多。所以，為了企業(yè)經(jīng) 濟效益和社會效益的雙贏，提升我們企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，我們必須實現(xiàn) 城巿配電線路的合環(huán)調(diào)電。
目前對于10KV配網(wǎng)線路不停電倒負荷的操作在國內(nèi)很多城巿都在開 展， 一般都是按照以下步驟進行操作
1、 合環(huán)回路需要經(jīng)過核相，確保相位一致。
2、 合環(huán)潮流計算。
3、 確保兩側(cè)10kV母線電壓壓差最大不超過10%。
4、 對變電站內(nèi)保護進行調(diào)整。
5、 操作人員趕赴現(xiàn)場進行合、解環(huán)操作。
4從以上操作步驟來看，傳統(tǒng)的不停電倒負荷操作方式還存在很多弊端 甚至是安全隱患
1、 對合環(huán)回路的核相只是在首次操作之前進行，在以后的操作中都 省略了該步驟，如果在此期間線路倒相，則在再次合環(huán)時會造成故障跳閘。
2、 合環(huán)潮流計算結(jié)果得出后，沒有對通道上各個設(shè)備的保護進行校
核、調(diào)整，在合環(huán)時會引起不必要的開關(guān)跳閘現(xiàn)象。
3、 操作前沒有測量合環(huán)點兩側(cè)壓差。
4、 合、解環(huán)操作需要手動現(xiàn)場操作費時費力。
5、 合環(huán)操作前后沒有監(jiān)視通道潮流、電壓的變化情況。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提 供一種高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其設(shè)計合理、使用操作簡便、 智能化程度高且性能安全可靠，能有效解決現(xiàn)有不停電倒負荷操作方式所 存在的諸多弊端并能避免相應(yīng)可能導(dǎo)致的一些安全隱患。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是 一種高壓配網(wǎng)線 路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于包括安裝在三相供電線路中各合環(huán) 開關(guān)上且相應(yīng)對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路運行狀況進行實時監(jiān)測的前端數(shù)據(jù)釆 集裝置、與前端數(shù)據(jù)采集裝置通過無線通信方式進行雙向通信的后臺管理 系統(tǒng)和實現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集裝置與后臺管理系統(tǒng)間雙向通信的數(shù)據(jù)傳輸裝 置；所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置包括分別對所述合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路中的A相和 C相電壓進行實時監(jiān)測的兩個電壓互感器組、對所述合環(huán)開關(guān)合環(huán)后所述 三相供電線路中的ABC三相電流進行實時監(jiān)測的電流互感器組、與電流互 感器組相接的1/V轉(zhuǎn)換電路一、與1/V轉(zhuǎn)換電路一相接的信號放大電路一、 分別與電壓互感器組和信號放大電路一相接的多選一模擬開關(guān)、與多選一 模擬開關(guān)相接的A/D轉(zhuǎn)換電路以及與A/D轉(zhuǎn)換電路相接且根據(jù)電壓互感器 組和信號放大電路一所傳入的數(shù)據(jù)相應(yīng)對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)的壓差、相位和電壓進行分析判斷、相應(yīng)計算潮流并將分析計算結(jié)果存儲、同步上傳至后臺 管理系統(tǒng)且能根據(jù)后臺管理系統(tǒng)的控制指令控制所述合環(huán)開關(guān)進行合解
環(huán)動作的微型處理器MCU和對微型處理器MCU進行供電的供電單元；所述 后臺管理系統(tǒng)為對前端數(shù)據(jù)釆集裝置所傳來的數(shù)據(jù)進行綜合分析處理并 相應(yīng)判斷得出是否應(yīng)該進行合解環(huán)并相應(yīng)存儲記錄且同步向微型處理器 MCU發(fā)送控制指令的控制計算機；微型處理器MCU分別與所述合環(huán)開關(guān)和 能反應(yīng)合環(huán)開關(guān)動作狀態(tài)的合環(huán)開關(guān)輔助開關(guān)相接，微型處理器MCU與后 臺管理系統(tǒng)間進行雙向通信。
所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置還包括對單相接地故障和相間短路故障進行 實時監(jiān)測的單相接地故障監(jiān)測電路和相間短路故障監(jiān)測電路。
所述單相接地故障監(jiān)測電路包括對零序電流進行實時監(jiān)測的零序電 流互感器、與零序電流互感器相接的1/V轉(zhuǎn)換電路二、與I/V轉(zhuǎn)換電路二
相接的選頻放大電路、分別與選頻放大電路相接的工頻濾波電路和異頻濾 波電路，所述工頻濾波電路和異頻濾波電路均接多選一模擬開關(guān)；所述相 間短路故障監(jiān)測電路包括依次相接的電流互感器組、全橋整流電路、信號 放大電路二和對信號放大電路二所輸出信號與所設(shè)定閾值進行比較的比 較器，所述比較器接微型處理器MCU。
所述合環(huán)開關(guān)為斷路器，所述合環(huán)開關(guān)輔助開關(guān)為斷路器輔助開關(guān)。
所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置與后臺管理系統(tǒng)之間的通信方式為GSM、CDMA、 GPRS或SMS通信方式。
所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置釆用由鋁鋼材料制成的密封外殼，所述密封外 殼上設(shè)置有懸掛機構(gòu)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點
1、 可在后臺管理系統(tǒng)中顯示聯(lián)絡(luò)開關(guān)即合環(huán)開關(guān)的位置及分合運行 狀況、圖例及簡要說明。
2、 通過前端數(shù)據(jù)釆集裝置對監(jiān)測線路電壓進行實 監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn) 不安全因素，消除事故隱患，使配電網(wǎng)安全運行。3、 系統(tǒng)還附帶有故障診斷功能，可及時發(fā)現(xiàn)并隔離故障區(qū)段，保證 非故障用戶的正常供電，縮短故障處理時間。
4、 合環(huán)潮流計算結(jié)果得出后，可對通道上各個設(shè)備的保護進行校核、 調(diào)整，確保各級設(shè)備和保護裝置滿足合環(huán)時的潮流需要。
5、 所使用的聯(lián)絡(luò)開關(guān)可直接對線路開關(guān)進行改造即可使用，系統(tǒng)取 電及電壓測量功能的實現(xiàn)均無需高壓PT,可節(jié)省投資成本。
6、 在每次操作之前均進行核相，確保倒負荷時不會因為相序不對而
7、 可根據(jù)線路運行方式的不同遠程調(diào)整線路開關(guān)的保護設(shè)定，即能 保證線路故障時開關(guān)的正常動作，又確保倒負荷時開關(guān)不會誤動作。
8、 通信方式靈活可根據(jù)用戶不同通信條件靈活配置終端通信模塊 (選配不同插件)，支持GSM/GPRS/SMS/CDMA等多種無線網(wǎng)絡(luò)通信方式。
9、 終端電磁兼容性能優(yōu)良，能抵御高壓尖鋒脈沖、強磁場、強靜電、 雷擊浪涌的干擾、且具有較強的溫度自適應(yīng)能力范圍；各電路板模塊釆用 多級軟、硬件看門狗電路及復(fù)位電路，終端運行安全可靠且易于維護。
10、 前端數(shù)據(jù)釆集裝置采用密封式設(shè)計，鋁鋼材料，壁掛式結(jié)構(gòu)、體 積輕巧、安裝方便。
11、 后臺管理系統(tǒng)具有豐富的硬件和軟件擴展能力，可滿足將來電力 行業(yè)其他功能的要求，另外，后臺管理系統(tǒng)還具備歷史數(shù)據(jù)查詢、報表打 印、事故追憶等功能，可記錄每次合環(huán)操作前后線路電壓的變化，以及合、 解環(huán)時潮流分布情況。
12、 性能優(yōu)良，工作溫度為-25。C—7(TC，電壓和電流測量精度為1.0 級，備用電源維持工作時間^7天，整機性能和系統(tǒng)抗干擾性能性能均符 合行業(yè)標準要求。
綜上所述，本實用新型設(shè)計合理、使用操作簡便、智能化程度高且性 能安全可靠，能有效解決現(xiàn)有不停電倒負荷操作方式所存在的諸多弊端并 能避免相應(yīng)可能導(dǎo)致的一些安全隱患。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖l為本實用新型的
附圖標記說明 l一前端數(shù)據(jù)釆集裝置； l-3 — I/V轉(zhuǎn)換電路一；
l-6—供電單元； 1-63—穩(wěn)壓模塊一； l-66—穩(wěn)壓模塊二；
l-72 — I/V轉(zhuǎn)換電路二； l-75—異頻濾波電路；
l-82—信號放大電路
i路框圖。
l-l一電壓互感器組；
1-4—信號放大電路一；
l-61 —蓄電池；
l-64 —高壓電容；
1-7 —單相接地故障監(jiān)
測電路；
1-73—選頻放大電路； l-8 —相間短路故障監(jiān) 測電路； l-83—比較器；
1-10—多選一模擬開 關(guān)；
4一斷路器；
2—后臺管理系統(tǒng)； 5—斷路器輔助開關(guān)。
l-2 —電流互感器組； l-5—微型處理器MCU; l-62 —電池保護模塊； l-65—整流濾波電路； l-71—零序電流互感
器；
1-74—工頻濾波電路； l-81—全橋整流電路；
1-9一A/D轉(zhuǎn)換電路；
3—數(shù)據(jù)傳輸裝置；
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型包括安裝在三相供電線路中各合環(huán)開關(guān)上且 相應(yīng)對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路運行狀況進行實時監(jiān)測的前端數(shù)據(jù)釆集裝置1、 與前端數(shù)據(jù)釆集裝置1通過無線通信方式進行雙向通信的后臺管理系統(tǒng)2 和實現(xiàn)前端數(shù)據(jù)釆集裝置1與后臺管理系統(tǒng)2間雙向通信的數(shù)據(jù)傳輸裝置 3。所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置1與后臺管理系統(tǒng)2之間的通信方式為GSM、 CDMA、 GPRS或SMS通信方式。所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置l包括分別對所述合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路中的A相 和C相電壓進行實時監(jiān)測的兩個電壓互感器組1-1、對所述合環(huán)開關(guān)合環(huán)
后所述三相供電線路中的ABC三相電流進行實時監(jiān)測的電流互感器組 l-2、與電流互感器組1-2相接的I/V轉(zhuǎn)換電路一 1-3、與I/V轉(zhuǎn)換電路一 l-3相接的信號放大電路一 1-4、分別與電壓互感器組1-1和信號放大電 路一 l-4相接的多選一模擬開關(guān)l-10、與多選一模擬開關(guān)1-IO相接的A/D 轉(zhuǎn)換電路l-9以及與A/D轉(zhuǎn)換電路l-9相接且根據(jù)電壓互感器組1-1和信 號放大電路一 l-4所傳入的數(shù)據(jù)相應(yīng)對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)的壓差、相位和電壓 進行分析判斷、相應(yīng)計算潮流并將分析計算結(jié)果存儲、同步上傳至后臺管 理系統(tǒng)2且能根據(jù)后臺管理系統(tǒng)2的控制指令控制所述合環(huán)開關(guān)4進行合 解環(huán)動作的微型處理器MCU1-5和對微型處理器MCU1-5進行供電的供電單 元1-6。所述后臺管理系統(tǒng)2為對前端數(shù)據(jù)采集裝置1所傳來的數(shù)據(jù)進行 綜合分析處理并相應(yīng)判斷得出是否應(yīng)該進行合解環(huán)并相應(yīng)存儲記錄且同 步向微型處理器MCU1-5發(fā)送控制指令的控制計算機；微型處理器MCU1-5 分別與所述合環(huán)開關(guān)和能反應(yīng)合環(huán)開關(guān)動作狀態(tài)的合環(huán)開關(guān)輔助開關(guān)相 接，微型處理器MCUl-5與后臺管理系統(tǒng)2間進行雙向通信。
所述供電單元l-6包括與微型處理器MCU1-5相接的蓄電池1-61、對 蓄電池1-61進行充放電保護的電池保護模塊1-62、接在電池保護模塊 l-62和微型處理器MCU1-5間的穩(wěn)壓模塊一1-63以及與微型處理器MCU1-5
相接的交流供電電路，所述交流供電電路包括并接在三相供電線路上的高 壓電容1-64、與高壓電容1-64相接的整流濾波電路1-65和與整流濾波電 路1-65相接的穩(wěn)壓模塊二 1-66,所述穩(wěn)壓模塊二 1-66接至電池保護模塊 1-62，所述電池保護模塊1-62與蓄電池1-61相接。
所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置l還包括對單相接地故障和相間短路故障進行 實時監(jiān)測的單相接地故障監(jiān)測電路1-7和相間短路故障監(jiān)測電路1-8。所 述單相接地故障監(jiān)測電路l-7包括對零序電流進行實時監(jiān)測的零序電流互 感器1-71、與零序電流互感器1-71相接的I/V轉(zhuǎn)換電路二 1-72、與I/V轉(zhuǎn)換電路二 1-72相接的選頻放大電路1-73、分別與選頻放大電路1-73 相接的工頻濾波電路1-74和異頻濾波電路1-75,所述工頻濾波電路1-74 (此電路濾去非工頻的信號，剩余50Hz工頻信號)和異頻濾波電路1-75 (此電路濾去工頻50Hz的信號)均接多選一模擬開關(guān)1-10。所述相間短 路故障監(jiān)測電路1-8包括依次相接的電流互感器組1-2、全橋整流電路 1-81、信號放大電路二 1-82和對信號放大電路二 1-82所輸出信號與所設(shè) 定閾值進行比較的比較器1-83，所述比較器l-83接微型處理器MCUl-5。 所述合環(huán)開關(guān)為斷路器4，所述合環(huán)開關(guān)輔助開關(guān)為斷路器輔助開關(guān)5。
本實用新型的工作過程是對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路運行狀況以及相應(yīng)線 路故障進行實時監(jiān)測的前端數(shù)據(jù)采集裝置1實時對其所監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析 處理，并將分析處理結(jié)果(包括電流負荷數(shù)據(jù)、單相接地數(shù)據(jù)、相間短路 數(shù)據(jù)、過負荷數(shù)據(jù)、電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)以及合解環(huán)操作數(shù)據(jù))存儲并同步傳送 至后臺管理系統(tǒng)2,后臺管理系統(tǒng)2根據(jù)所傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)內(nèi)部處理運算后 相應(yīng)進行報警、顯示，并根據(jù)合解環(huán)操作數(shù)據(jù)判斷具體合環(huán)開關(guān)位置并相 應(yīng)進行自動核相和合解環(huán)潮流計算；同時，后臺管理系統(tǒng)2根據(jù)內(nèi)部分析 處理結(jié)果相應(yīng)向微型處理器MCU1-5發(fā)出控制指令，即通過微型處理器 MCU1-5實現(xiàn)遠程控制對應(yīng)合環(huán)開關(guān)進行合解環(huán)動作的目的。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限 制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更 以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于包括安裝在三相供電線路中各合環(huán)開關(guān)上且相應(yīng)對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路運行狀況進行實時監(jiān)測的前端數(shù)據(jù)采集裝置(1)、與前端數(shù)據(jù)采集裝置(1)通過無線通信方式進行雙向通信的后臺管理系統(tǒng)(2)和實現(xiàn)前端數(shù)據(jù)采集裝置(1)與后臺管理系統(tǒng)(2)間雙向通信的數(shù)據(jù)傳輸裝置(3)；所述前端數(shù)據(jù)采集裝置(1)包括分別對所述合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路中的A相和C相電壓進行實時監(jiān)測的兩個電壓互感器組(1-1)、對所述合環(huán)開關(guān)合環(huán)后所述三相供電線路中的ABC三相電流進行實時監(jiān)測的電流互感器組(1-2)、與電流互感器組(1-2)相接的I/V轉(zhuǎn)換電路一(1-3)、與I/V轉(zhuǎn)換電路一(1-3)相接的信號放大電路一(1-4)、分別與電壓互感器組(1-1)和信號放大電路一(1-4)相接的多選一模擬開關(guān)(1-10)、與多選一模擬開關(guān)(1-10)相接的A/D轉(zhuǎn)換電路(1-9)以及與A/D轉(zhuǎn)換電路(1-9)相接且根據(jù)電壓互感器組(1-1)和信號放大電路一(1-4)所傳入的數(shù)據(jù)相應(yīng)對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)的壓差、相位和電壓進行分析判斷、相應(yīng)計算潮流并將分析計算結(jié)果存儲、同步上傳至后臺管理系統(tǒng)(2)且能根據(jù)后臺管理系統(tǒng)(2)的控制指令控制所述合環(huán)開關(guān)(4)進行合解環(huán)動作的微型處理器MCU(1-5)和對微型處理器MCU(1-5)進行供電的供電單元(1-6)；所述后臺管理系統(tǒng)(2)為對前端數(shù)據(jù)采集裝置(1)所傳來的數(shù)據(jù)進行綜合分析處理并相應(yīng)判斷得出是否應(yīng)該進行合解環(huán)并相應(yīng)存儲記錄且同步向微型處理器MCU(1-5)發(fā)送控制指令的控制計算機；微型處理器MCU(1-5)分別與所述合環(huán)開關(guān)和能反應(yīng)合環(huán)開關(guān)動作狀態(tài)的合環(huán)開關(guān)輔助開關(guān)相接，微型處理器MCU(1-5)與后臺管理系統(tǒng)(2)間進行雙向通信。
2. 按照權(quán)利要求l所述的高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征 在于所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置(1)還包括對單相接地故障和相間短路故 障進行實時監(jiān)測的單相接地故障監(jiān)測電路(1-7)和相間短路故障監(jiān)測電 路(l-8)。
3. 按照權(quán)利要求2所述的高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其特征在于所述單相接地故障監(jiān)測電路(1-7)包括對零序電流進行實時監(jiān)測 的零序電流互感器(1-71)、與零序電流互感器(1-71)相接的1/V轉(zhuǎn)換 電路二(1-72)、與1/V轉(zhuǎn)換電路二(l-72)相接的選頻放大電路(l-73)、 分別與選頻放大電路(1-73)相接的工頻濾波電路(1-74)和異頻濾波電 路U-75)，所述工頻濾波電路(1-74)和異頻濾波電路(1-75)均接多 選一模擬開關(guān)(1-10);所述相間短路故障監(jiān)測電路(1-8)包括依次相 接的電流互感器組(1-2 )、全橋整流電路(1-81 )、信號放大電路二 ( 1-82 ) 和對信號放大電路二 (1-82)所輸出信號與所設(shè)定閾值進行比較的比較器 (1-83),所述比較器(1-83)接微型處理器MCU (1-5)。
4. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)， 其特征在于所述合環(huán)開關(guān)為斷路器(4),所述合環(huán)開關(guān)輔助開關(guān)為斷 路器輔助開關(guān)(5)。
5. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)， 其特征在于所述前端數(shù)據(jù)釆集裝置(1)與后臺管理系統(tǒng)(2)之間的通 信方式為GSM、 CDMA、 GPRS或SMS通信方式。
6. 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)， 其特征在于所述前端數(shù)據(jù)采集裝置(1)采用由鋁鋼材料制成的密封外 殼，所述密封外殼上設(shè)置有懸掛機構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓配網(wǎng)線路不停電負荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，包括對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路運行狀況進行實時監(jiān)測的前端數(shù)據(jù)采集裝置、與前端數(shù)據(jù)采集裝置通過無線通信方式進行雙向通信的后臺管理系統(tǒng)和實現(xiàn)二者間雙向通信的數(shù)據(jù)傳輸裝置；前端數(shù)據(jù)采集裝置包括分別對合環(huán)開關(guān)兩側(cè)線路中的A相和C相電壓進行實時監(jiān)測的兩個電壓互感器組、對合環(huán)開關(guān)合環(huán)后三相供電線路中的ABC三相電流進行實時監(jiān)測的電流互感器組、A/D轉(zhuǎn)換電路、微型處理器MCU和對微型處理器MCU進行供電的供電單元。本實用新型設(shè)計合理、使用操作簡便、智能化程度高且性能安全可靠，能有效解決現(xiàn)有不停電倒負荷操作方式所存在的諸多弊端并能避免相應(yīng)可能導(dǎo)致的一些安全隱患。
文檔編號H02J13/00GK201430470SQ200920033708
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者尹之仁 申請人:西安興匯電力科技有限公司