一種智能配電臺區(qū)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種智能配電臺區(qū)，所述配電臺區(qū)包含：主變模塊、高壓開關(guān)模塊及二次配電箱模塊；所述主變模塊、所述高壓開關(guān)模塊和所述二次配電箱模塊設(shè)置于輸電線路與配電區(qū)之間；其中所述高壓開關(guān)模塊與所述輸電線路相連，用于當(dāng)配電區(qū)出現(xiàn)故障時，開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接；所述主變模塊與所述高壓開關(guān)模塊相連，用于調(diào)節(jié)所述輸電線路輸出的電壓；所述二次配電箱模塊與所述主變模塊相連，用于監(jiān)測所述配電區(qū)的實時狀態(tài)，并根據(jù)所述實時狀態(tài)調(diào)整配電區(qū)多相電路的負(fù)荷。
【專利說明】
一種智能配電臺區(qū)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及配電領(lǐng)域中的配電設(shè)備，特別涉及一種一體化配送式全絕緣智能配電臺區(qū)。
【背景技術(shù)】
[0002]在城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造過程中，大規(guī)模建設(shè)和改造配電臺區(qū)，使得配電臺區(qū)供電能力和供電質(zhì)量得到顯著提升;隨著智能配電臺區(qū)的大力建設(shè)，配電臺區(qū)的智能化水平得到進一步提升，滿足了客戶對供電能力、供電質(zhì)量及供電服務(wù)的新要求;隨著配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作的開展，為有效提高配電臺區(qū)設(shè)備的互換性和通用性，對配電網(wǎng)及配電臺區(qū)的建設(shè)提出了新的要求，新技術(shù)與新工藝的應(yīng)用將有效推動配電臺區(qū)的新發(fā)展。
[0003]配電臺區(qū)建設(shè)是一項綜合性的復(fù)雜工程，目前配電臺區(qū)建設(shè)及運行現(xiàn)狀存在如下問題:現(xiàn)場施工工序多，建設(shè)周期長;現(xiàn)場安裝設(shè)備多、設(shè)備關(guān)聯(lián)較多導(dǎo)致現(xiàn)場工作量大;施工環(huán)節(jié)易造成材料浪費現(xiàn)象;各地安裝技術(shù)規(guī)范不同造成臺區(qū)建設(shè)和功能配置差異，老舊臺區(qū)設(shè)備安裝無序、接線雜亂、視覺感差;供電可靠性低，設(shè)備露天后銹蝕、老化和易受外力破壞等問題難以解決，高低壓裸露帶電部位多，跌落式熔斷器和隔離開關(guān)故障率較高，配電臺區(qū)缺少監(jiān)測甚至沒有監(jiān)測;運行維護不經(jīng)濟，運行維護時間長、難度大，設(shè)備更換不方便；占地面積大，建設(shè)成本高。特別是配電臺區(qū)用到的高壓開關(guān)，一般采用分離式，體積大，占地面積大，電氣絕緣性能很不可靠，制掣了供電可靠性的提高。
[0004]因此，采用新技術(shù)和新工藝研制一種一體化配送式全絕緣配電臺區(qū)用高壓組合電氣開關(guān)，通過極大提高開關(guān)電氣絕緣性能及供電可靠性的同時，降低開關(guān)體積、進行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化加工、模塊化生產(chǎn)，簡化安裝流程、節(jié)省占地面積，實現(xiàn)配電臺區(qū)的互換性、通用性和擴展性，改善配電臺區(qū)運維水平，提升配電臺區(qū)的智能化水平，提高配電臺區(qū)三相平衡率，從而有效保證配電網(wǎng)供電可靠性和電壓合格率。應(yīng)用配有高壓組合電器開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化、配送式、智能化特征的配電臺區(qū)，可減少建設(shè)安裝成本，降低綜合線損率，提高配電臺區(qū)的供電能力，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模塊的重復(fù)利用。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有配電臺區(qū)建設(shè)中用到的與之配套的高壓開關(guān)存在的問題與不足，提供一種一體化配送式全絕緣智能配電臺區(qū)。通過采用可靠性論證、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化加工、裝配式建設(shè)等新技術(shù)新工藝，有效提升配電臺區(qū)的建設(shè)效率和建設(shè)規(guī)范，從而保證配電網(wǎng)供電可靠性和電壓合格率。
[0006]為達上述目的，本實用新型具體提供一種智能配電臺區(qū)，所述配電臺區(qū)包含:主變模塊、高壓開關(guān)模塊及二次配電箱模塊;所述主變模塊、所述高壓開關(guān)模塊和所述二次配電箱模塊設(shè)置于輸電線路與配電區(qū)之間；其中所述高壓開關(guān)模塊與所述輸電線路相連，用于當(dāng)配電區(qū)出現(xiàn)故障時，開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接;所述主變模塊與所述高壓開關(guān)模塊相連，用于調(diào)節(jié)所述輸電線路輸出的電壓;所述二次配電箱模塊與所述主變模塊相連，用于監(jiān)測所述配電區(qū)的實時狀態(tài)，并根據(jù)所述實時狀態(tài)調(diào)整配電區(qū)多相電路的負(fù)荷。
[0007]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述主變模塊包含電力變壓器、導(dǎo)電連接器及防護網(wǎng)；所述電力變壓器通過導(dǎo)電連接器分別與所述高壓開關(guān)模塊和所述二次配電箱模塊相連;所述防護網(wǎng)用于保護所述電力變壓器和所述導(dǎo)電連接器。
[0008]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述高壓開關(guān)模塊包含:負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器、高壓避雷器、骨架和外殼;所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器與所述高壓避雷器通過骨架固定在所述外殼內(nèi)部;其中，所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器用于通過熔斷器觸發(fā)負(fù)荷開關(guān)對輸電線路進行保護;所述高壓避雷器用于保護所述智能配電臺區(qū)免受雷擊損害。
[0009]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器包含負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、接地開關(guān)和操動機構(gòu);所述負(fù)荷開關(guān)用于關(guān)合或開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接;所述操動機構(gòu)用于控制所述負(fù)荷開關(guān)的關(guān)合或開斷;所述熔斷器用于在配電區(qū)出現(xiàn)故障時通過所述操動機構(gòu)控制所述負(fù)荷開關(guān)開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接;所述接地開關(guān)與所述負(fù)荷開關(guān)聯(lián)動，當(dāng)所述負(fù)荷開關(guān)關(guān)合時，所述接地開關(guān)鎖閉，當(dāng)所述接地開關(guān)關(guān)合時，所述負(fù)荷開關(guān)鎖閉，用于所述配電臺區(qū)檢修時開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接。
[0010]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器還包含固封極柱，所述固封極柱用于密封將真空滅弧室、熔斷器底座及觸頭、接地開關(guān)靜觸頭及三者之間的導(dǎo)電元件。
[0011]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述二次配電箱模塊包含:進出線單元、計量表計單元、智能綜合控制單元、無功補償單元以及外殼;所述計量表計單元用于采集并顯示配電區(qū)電能的實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù);所述智能綜合控制單元用于監(jiān)測所述二次配電箱模塊實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù)并根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)輸出控制指令;所述進出現(xiàn)單元用于根據(jù)所述控制指令調(diào)整電能輸入或根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)調(diào)整過載保護值;所述無功補償單元用于根據(jù)所述控制指令對配電區(qū)電路進行無功補償。
[0012]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述進出線單元包含進線開關(guān)和出線開關(guān);所述進線開關(guān)設(shè)置有斷路器，所述斷路器用于根據(jù)所述智能綜合控制單元輸出的控制指令控制所述進線開關(guān)的關(guān)合或開斷;所述出線開關(guān)設(shè)有剩余電流動作保護器，所述剩余電流動作保護器用于根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)調(diào)整過載保護值。
[0013]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述智能綜合控制單元包含監(jiān)測單元和管理單元;其中所述監(jiān)測單元由以下一種或多種監(jiān)測器組成:用戶用電信息監(jiān)測器、配變計量總表監(jiān)測器、剩余電流動作保護器監(jiān)測器、狀態(tài)監(jiān)測器、通信單元和環(huán)境檢測器，用于監(jiān)測所述二次配電箱模塊實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù);所述管理單元包含電能質(zhì)量管理器，用于根據(jù)所述監(jiān)測單元獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出控制指令。
[0014]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述無功補償單元包含:電容器補償器，所述電容器補償器用于根據(jù)所述控制指令對配電區(qū)電路進行無功補償。
[0015]在上述智能配電臺區(qū)中，優(yōu)選的，所述無功補償單元還包含濾波器。
[0016]本實用新型的有益技術(shù)效果在于:
[0017]1、縮小一體化配送式全絕緣配電臺區(qū)用高壓開關(guān)體積，減小占地面積，降低用戶用地成本；
[0018]2、將高壓開關(guān)和一體化配送式全絕緣配電臺區(qū)融合為一體，標(biāo)準(zhǔn)化及通用化設(shè)計，提高了開關(guān)互換性，便于制造商設(shè)計、生產(chǎn)、售后，標(biāo)準(zhǔn)化及通用化設(shè)計，提高了開關(guān)互換性；
[0019]3、一體化的安裝，便于運輸，便于維護；
[0020]4、環(huán)氧固封斷路器在一體化配送式全絕緣配電臺區(qū)的運用，極大提高了配電臺區(qū)電氣絕緣性能，從而能極大提高供電可靠性，為智能化電網(wǎng)的建設(shè)，提供了堅實有力的基石O
【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型的限定。在附圖中:
[0022]圖1為本實用新型所提供的智能配電臺區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型所提供的智能配電臺區(qū)的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0025]請參考圖1至圖2所示，本實用新型具體提供一種智能配電臺區(qū)，所述配電臺區(qū)包含:主變模塊1、高壓開關(guān)模塊2及二次配電箱模塊3;所述主變模塊1、所述高壓開關(guān)模塊2和所述二次配電箱模塊3設(shè)置于輸電線路與配電區(qū)之間；其中所述高壓開關(guān)模塊2與所述輸電線路相連，用于當(dāng)配電區(qū)出現(xiàn)故障時，開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接;所述主變模塊I與所述高壓開關(guān)模塊2相連，用于調(diào)節(jié)所述輸電線路輸出的電壓;所述二次配電箱模塊3與所述主變模塊I相連，用于監(jiān)測所述配電區(qū)的實時狀態(tài)，并根據(jù)所述實時狀態(tài)調(diào)整配電區(qū)多相電路的負(fù)荷。
[0026]在上述實施例中還可包含基座4和頂蓋5，所述基座4用于安置上述主變模塊1、高壓開關(guān)模塊2及二次配電箱模塊3，所述頂蓋5蓋設(shè)于所述智能配電臺區(qū)外，用于保護所述智能配電臺區(qū)。
[0027]在上述實施例中，智能配電臺區(qū)由配電變壓器即主變模塊(高壓側(cè)不存在裸露帶電、全絕緣、全密封結(jié)構(gòu))、開關(guān)裝置即高壓開關(guān)模塊和標(biāo)準(zhǔn)綜合智能配電箱即二次配電箱模塊組成。主變模塊由變壓器、導(dǎo)電連接器、防護網(wǎng)等組成;高壓開關(guān)模塊由負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器、避雷器、框架結(jié)構(gòu)等組成;標(biāo)準(zhǔn)綜合智能配電箱由400V進出線開關(guān)、無功補償裝置、計量裝置、換相開關(guān)、智能臺區(qū)終端等組成；智能臺區(qū)終端通過實時監(jiān)測低壓側(cè)電流、電壓，根據(jù)整定值，通過對電容器組的共補或分補實現(xiàn)對臺區(qū)功率因數(shù)的調(diào)整;根據(jù)對換相開關(guān)的控制通過直接改變負(fù)荷大小的方法實現(xiàn)低壓三相負(fù)荷的平衡;通過分布式電源的實時狀態(tài)，對分布式電源的接入形成控制。
[0028]在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，所述主變模塊I包含電力變壓器、導(dǎo)電連接器及防護網(wǎng);所述電力變壓器通過導(dǎo)電連接器分別與所述高壓開關(guān)模塊和所述二次配電箱模塊相連;所述防護網(wǎng)用于保護所述電力變壓器和所述導(dǎo)電連接器。
[0029]在實際工作中，所述主變模塊I可由:變壓器、導(dǎo)電連接器、照明及安全防護欄等構(gòu)成;該變壓器主要作用是將1kV電壓裝換為400v電壓，為降低制造成本，變壓器既可選用油浸式變壓器，變壓器容量為200kVA，因變壓器容量較小，優(yōu)選采用自然通風(fēng)，該變壓器鐵芯選用質(zhì)高磁密取向冷乳硅鋼片，疊鐵心式鐵心采用全斜接縫、無孔綁扎、槽鋼式夾件結(jié)構(gòu)，變壓器外殼及其安全防護網(wǎng)等外落附件均經(jīng)防腐處理；
[0030]在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，所述高壓開關(guān)模塊2包含:負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器、高壓避雷器、骨架和外殼;所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器與所述高壓避雷器通過骨架固定在所述外殼內(nèi)部;其中，所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器用于通過熔斷器觸發(fā)負(fù)荷開關(guān)對輸電線路進行保護;所述高壓避雷器用于保護所述智能配電臺區(qū)免受雷擊損害。
[0031]在上述實施例中，所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器包含負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、接地開關(guān)和操動機構(gòu);所述負(fù)荷開關(guān)用于關(guān)合或開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接;所述操動機構(gòu)用于控制所述負(fù)荷開關(guān)的關(guān)合或開斷;所述熔斷器用于在配電區(qū)出現(xiàn)故障時通過所述操動機構(gòu)控制所述負(fù)荷開關(guān)開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接;所述接地開關(guān)與所述負(fù)荷開關(guān)聯(lián)動，當(dāng)所述負(fù)荷開關(guān)關(guān)合時，所述接地開關(guān)鎖閉，當(dāng)所述接地開關(guān)關(guān)合時，所述負(fù)荷開關(guān)鎖閉，用于所述配電臺區(qū)檢修時開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接。所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器還包含固封極柱型，所述負(fù)荷開關(guān)、所述熔斷器、所述接地開關(guān)和所述操動機構(gòu)密封在固封極柱型腔內(nèi)。
[0032]在實際工作中，所述高壓開關(guān)模塊2可由負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器、后插型高壓避雷器、框架結(jié)構(gòu)以及外殼等組成，該模塊采用熔絲筒形式，利用高壓限流熔斷器觸發(fā)負(fù)荷開關(guān)動作，避免缺相運行，負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器可包含負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、輔助接地開關(guān)、操動機構(gòu)等，其中，負(fù)荷開關(guān)采用真空滅弧室滅??；同時，真空滅弧室、熔斷器底座及觸頭、接地開關(guān)靜觸頭以及與上述元件相連的導(dǎo)電元件經(jīng)環(huán)氧樹脂通過APG工藝澆注一體，形成固封極柱形式，極柱外表面噴鋅處理。
[0033]以此，通過采用極柱形式的高壓開關(guān)模塊與其它形式的高壓開關(guān)相比，體積減少了很多，節(jié)約了該設(shè)備的占地面積;同時采用極柱式的高壓開關(guān)模塊，絕緣拉桿等部件密封在固封極柱型腔內(nèi)，該型腔內(nèi)因密封，而隔絕了外部空氣，從而杜絕了凝露的產(chǎn)生，提高了供電可靠性;而且采用了固封極柱式高壓開關(guān)模塊，因固封極柱外噴涂鋅層，使得外部與大地相連，設(shè)備運行時，當(dāng)人觸及到該極柱時，不至于發(fā)生意外，使得該高壓開關(guān)模塊更具安全性。
[0034]更進一步的，在上述實施例中，所述負(fù)荷開關(guān)還可配有彈簧機構(gòu)，該機構(gòu)可以實現(xiàn)負(fù)荷開關(guān)的分合閘操作，即可電動合閘也可手動合閘，當(dāng)使用操作手柄，插入彈簧機構(gòu)的對應(yīng)孔位時，可搖動操作手柄，完成合閘操作;或者，接通電源，按下合閘按鈕，電動機轉(zhuǎn)動，直至合閘完成，合閘完成后自動開斷電源，電動機停止轉(zhuǎn)動；當(dāng)需要分閘時，可以按下分閘按鈕，完成手動分閘，也可經(jīng)過跳閘線圈完成電動分閘；當(dāng)有故障電流時，通過熔斷器的熔斷，使熔斷器撞擊器彈出，觸發(fā)負(fù)荷開關(guān)進行分閘動作，以此保護主變和其他高壓一次設(shè)備的安全。
[0035]在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，所述高壓開關(guān)模塊還裝設(shè)有連鎖，該連鎖設(shè)置負(fù)荷開關(guān)和接地開關(guān)之間，當(dāng)負(fù)荷開關(guān)處于關(guān)合狀態(tài)，通過連鎖接地開關(guān)鎖閉，不能操作；當(dāng)接地開關(guān)處于接地合閘狀態(tài)時，負(fù)荷開關(guān)鎖閉不能進行合閘操作，保證停電檢修時的安全，防止誤操作造成的危害;在實際工作中，高壓開關(guān)室大門、主變室大門以及二次配電箱大門裝有電磁鎖，當(dāng)一次側(cè)有電壓時，所有大門皆禁止打開，只有當(dāng)一次側(cè)失去電壓時，電磁鎖解鎖，上述各個模塊的大門才能打開，保證設(shè)備及運檢人員的安全。
[0036]在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，所述二次配電箱模塊3包含:進出線單元、計量表計單元、智能綜合控制單元、無功補償單元以及外殼;所述計量表計單元用于采集并顯示配電區(qū)電能的實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù);所述智能綜合控制單元用于監(jiān)測所述二次配電箱模塊實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù)并根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)輸出控制指令;所述進出現(xiàn)單元用于根據(jù)所述控制指令調(diào)整電能輸入或根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)調(diào)整過載保護值;所述無功補償單元用于根據(jù)所述控制指令對配電區(qū)電路進行無功補償。所述二次配電箱模塊具有配變監(jiān)測、電能計量、負(fù)荷分配、無功補償、剩余電流動作保護、變壓器保護、遠程傳輸數(shù)據(jù)和智能化控制等功能。
[0037]在上述實施例中，所述進出線單元包含進線開關(guān)和出線開關(guān);所述進線開關(guān)設(shè)置有斷路器，所述斷路器用于根據(jù)所述智能綜合控制單元輸出的控制指令控制所述進線開關(guān)的關(guān)合或開斷;所述出線開關(guān)設(shè)有剩余電流動作保護器，所述剩余電流動作保護器用于根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)調(diào)整過載保護值;其中，進線及出線回路可采用硬母排或電纜連接。
[0038]在實際工作中，進線開關(guān)可采用低壓塑殼斷路器來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路，它的功能相當(dāng)于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、熱繼電器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中重要的保護電器;開關(guān)整定電流按照配變額定電流的1.2?1.5倍選擇，進線開關(guān)配置帶有電動操作機構(gòu)的斷路器，可通過智能綜合控制單元自動控制進線開關(guān)的通斷，適用于交流50HZ，額定工作電壓690V及以下，額定工作電流至800A的電路中作不頻繁轉(zhuǎn)換及電動機不頻繁起動之用;所述進線開關(guān)主要用來分配電能和保護線路及電源設(shè)備免受過載、短路、欠電壓等故障的損壞，也能作為電動機的不頻繁起動及過載、短路、欠電壓保護，同時具有隔離功能。出線開關(guān)配置剩余電流動作保護器，具有通信功能和短路分?jǐn)嗄芰?，能夠根?jù)變壓器容量或?qū)嶋H負(fù)荷調(diào)整過載保護值，具備自動重合閘功能，漏電動作電流及突變剩余動作電流在相應(yīng)的范圍內(nèi)可調(diào);適用于交流50Hz，額定絕緣電壓690V，額定電壓400V，額定電流至400A的三相四線中性點直接接地(TT)配電網(wǎng)絡(luò)中，用來提供漏電間接接觸保護，也可用來防止因設(shè)備絕緣損壞，產(chǎn)生接地故障電流而引起的火災(zāi)危險，并可用來分配電能和保護線路及電源設(shè)備的過載和短路;對線路的過壓、缺相、電源側(cè)斷零線具有保護功能。
[0039]在上述實施例中，斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的，主觸點閉合后，自由脫扣機構(gòu)將主觸點鎖在合閘位置上，過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。當(dāng)電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路；當(dāng)電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路；當(dāng)按下分勵脫扣按鈕時，分勵脫扣器銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸點斷開主電路。
[0040]通過上述進線開關(guān)和出線開關(guān)，使得所述二次配電箱模塊集過載、短路、剩余電流(漏電)、缺相、欠壓、過壓、電源側(cè)斷零線等保護功能及自動重合閘于一體;同時采用A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號處理技術(shù)及CPU智能控制技術(shù)，實時檢測跟蹤線路剩余電流，依據(jù)設(shè)定自動確定剩余電流動作值檔位，保證剩余電流保護裝置的投運率和可靠性，再者，實時檢測三相負(fù)荷工作電流，過載脫扣電流整定值在殼架電流內(nèi)任意設(shè)定，設(shè)定后不受環(huán)境溫度影響，保證過載保護靈敏可靠。
[0041 ]在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，所述智能綜合控制單元包含監(jiān)測單元和管理單元;其中所述監(jiān)測單元由以下一種或多種監(jiān)測器組成:用戶用電信息監(jiān)測器、配變計量總表監(jiān)測器、剩余電流動作保護器監(jiān)測器、狀態(tài)監(jiān)測器、通信單元和環(huán)境檢測器，用于監(jiān)測所述二次配電箱模塊實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù);所述管理單元包含電能質(zhì)量管理器，用于根據(jù)所述監(jiān)測單元獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出控制指令。
[0042]在上述實施例中，所述智能綜合控制單元具有配電變壓器監(jiān)測與保護功能，監(jiān)測數(shù)據(jù)主要類型有:
[0043]a交流模擬量:電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等
[0044]b電能量數(shù)據(jù):總電能示值、各費率電能示值、總電能量、各費率電能量、最大需量等;
[0045]c電能統(tǒng)計數(shù)據(jù):電壓合格率、三相不平衡度、電壓波動與閃變、暫時或瞬態(tài)過電壓、電壓暫降/中斷/暫升、電壓(電流)的I?32次諧波分量、諧波含有率及總畸變率、頻率偏差、負(fù)載率以及供電連續(xù)性等統(tǒng)計數(shù)據(jù)；
[0046]d具備過壓保護、過流保護、過負(fù)荷保護、欠壓保護、過熱保護、諧波超限保護等多種保護/告警功能，并同時完成記錄、存儲和上報。
[0047]e后臺報表功能:能對有關(guān)數(shù)據(jù)進行分析、存儲及參數(shù)設(shè)置，并自動生產(chǎn)報表、上傳。
[0048]其中，上述智能綜合控制模塊中各監(jiān)測器的功能如下:
[0049]用戶用電信息監(jiān)測器，用以實現(xiàn)配電臺區(qū)的電能信息采集，包括電能表數(shù)據(jù)采集、電能計量裝置工況、供電電能質(zhì)量監(jiān)測，以及用電負(fù)荷和電能量的監(jiān)控，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行處理儲存、管理和傳輸。配變計量總表監(jiān)測器，用以實現(xiàn)公共配電臺區(qū)智能電能表的綜合管理，考核其計量的有效性，對智能電能表的異常運行狀況分析、判斷、告警并完成相關(guān)信息傳輸。剩余電流動作保護器監(jiān)測器，用以實現(xiàn)對剩余電流動作保護器運行狀態(tài)和剩余電流數(shù)值的監(jiān)測，具有記錄、存儲和上傳功能。狀態(tài)監(jiān)測器，用以實時監(jiān)測臺區(qū)出線開關(guān)狀態(tài)、電容器投切狀態(tài)和智能綜合控制模塊運行狀況等，具備異常報警功能。電能質(zhì)量管理器，用以支持動態(tài)無功補償和有源濾波混合模式，對配電臺區(qū)無功功率進行快速動態(tài)補償，對頻率、大小都變化的諧波進行抑制，能跟蹤補償快速變化負(fù)荷的各次諧波，并可對臺區(qū)負(fù)荷三相不平衡問題進行治理。通信單元，用以提供無線連接等接入方式，與運行維護人員和用戶完成雙向數(shù)據(jù)交互。環(huán)境檢測器，用以通過溫、濕度傳感器實時對戶外配電箱、配電站和箱變的溫、濕度信息進行監(jiān)測。
[0050]為更清楚的表現(xiàn)上述監(jiān)測器所獲得的電能信息，實際工作中還可設(shè)置顯示器，用以實現(xiàn)人機交互，通過該顯示器與按鍵控制系統(tǒng)，可使人機對話操作方便、簡單;進一步還可提供豐富的燈光指示信息，使變壓器臺運行信息展現(xiàn)更為直觀。
[0051]在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，所述計量表計單元可選用智能型多功能電子式電度表，選配精度0.2 s級，具有通訊功能;該計量表計單元中設(shè)置有電流互感器和計量互感器精，該電流互感器采用環(huán)氧樹脂澆注，工作時，該電流互感器將大電流變成電壓較低的小電流，供給儀表和保護裝置使用，并將儀表和保護裝置與高壓電路分開;該計量互感器精度為0.5s級，測量互感器精度為0.5級，二次額定電流5A，額定輸出容量:10VA、抗溫度變化、不發(fā)生龜裂、壽命大于15年，接線端子處采取有防水措施。
[0052]在上述實施例中，所述計量表計單元還設(shè)有顯示單元和監(jiān)測單元，所述顯示單元用以顯示總電能示值、各費率電能示值、總電能量、各費率電能量、最大需量等;所述監(jiān)測單元用以監(jiān)測電能表參數(shù)變更、時間超差、故障信息、電能表示度下降、電能量超差、飛走、停走等狀態(tài)信息;在實際工作中，所述計量表計單元外開關(guān)門還可加裝鉛封和鎖封，以具有防盜電功能。
[0053]在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，所述無功補償單元包含:電容器補償器和濾波器，所述電容器補償器用于根據(jù)所述控制指令對配電區(qū)電路進行無功補償。其中濾波器可根據(jù)實際情況選用，當(dāng)配電臺區(qū)有濾波要求時，即可使用上述濾波器;通過上述電容器補償器，使得本實用新型所提供的無功補償單元可實現(xiàn)三相共補、分相補償或三相共補與分相補償相結(jié)合的混合補償模式，其中共補電容器采用角形接線，分補電容器采用星形接線，共補適用于對稱負(fù)載，分補適用于不對稱或沖擊性負(fù)載，對負(fù)載情況復(fù)雜的臺區(qū)，宜采用混合補償模式。
[0054]在本實用新型一優(yōu)選的實施例中，自愈式低壓電力電容器可采用單層聚丙烯膜作為介質(zhì)，表面蒸鍍了一層薄金屬作為導(dǎo)電電極，當(dāng)施加過高的電壓時，聚丙烯膜電弱點被擊穿，擊穿點阻抗明顯降低，流過的電流密度急劇增大，使金屬化鍍層產(chǎn)生高熱，擊穿點周圍的金屬導(dǎo)體迅速蒸發(fā)逸散，形成金屬鍍層空白區(qū)，擊穿點自動恢復(fù)絕緣。
[0055]本實用新型的有益技術(shù)效果在于:
[0056]1、縮小一體化配送式全絕緣配電臺區(qū)用高壓開關(guān)體積，減小占地面積，降低用戶用地成本；
[0057]2、將高壓開關(guān)和一體化配送式全絕緣配電臺區(qū)融合為一體，標(biāo)準(zhǔn)化及通用化設(shè)計，提高了開關(guān)互換性，便于制造商設(shè)計、生產(chǎn)、售后，標(biāo)準(zhǔn)化及通用化設(shè)計，提高了開關(guān)互換性；
[0058]3、一體化的安裝，便于運輸，便于維護；
[0059]4、環(huán)氧固封斷路器在一體化配送式全絕緣配電臺區(qū)的運用，極大提高了配電臺區(qū)電氣絕緣性能，從而能極大提高供電可靠性，為智能化電網(wǎng)的建設(shè)，提供了堅實有力的基石O
[0060]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述配電臺區(qū)包含:主變模塊、高壓開關(guān)模塊及二次配電箱模塊； 所述主變模塊、所述高壓開關(guān)模塊和所述二次配電箱模塊設(shè)置于輸電線路與配電區(qū)之間； 其中所述高壓開關(guān)模塊與所述輸電線路相連，用于當(dāng)配電區(qū)出現(xiàn)故障時，開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接； 所述主變模塊與所述高壓開關(guān)模塊相連，用于調(diào)節(jié)所述輸電線路輸出的電壓； 所述二次配電箱模塊與所述主變模塊相連，用于監(jiān)測所述配電區(qū)的實時狀態(tài)，并根據(jù)所述實時狀態(tài)調(diào)整配電區(qū)多相電路的負(fù)荷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述主變模塊包含電力變壓器、導(dǎo)電連接器及防護網(wǎng);所述電力變壓器通過導(dǎo)電連接器分別與所述高壓開關(guān)模塊和所述二次配電箱模塊相連;所述防護網(wǎng)用于保護所述電力變壓器和所述導(dǎo)電連接器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述高壓開關(guān)模塊包含:負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器、高壓避雷器、骨架和外殼； 所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器與所述高壓避雷器通過骨架固定在所述外殼內(nèi)部； 其中，所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器用于通過熔斷器觸發(fā)負(fù)荷開關(guān)對輸電線路進行保護； 所述高壓避雷器用于保護所述智能配電臺區(qū)免受雷擊損害。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器包含負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、接地開關(guān)和操動機構(gòu)； 所述負(fù)荷開關(guān)用于關(guān)合或開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接； 所述操動機構(gòu)用于控制所述負(fù)荷開關(guān)的關(guān)合或開斷； 所述熔斷器用于在配電區(qū)出現(xiàn)故障時通過所述操動機構(gòu)控制所述負(fù)荷開關(guān)開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接； 所述接地開關(guān)與所述負(fù)荷開關(guān)聯(lián)動，當(dāng)所述負(fù)荷開關(guān)關(guān)合時，所述接地開關(guān)鎖閉，當(dāng)所述接地開關(guān)關(guān)合時，所述負(fù)荷開關(guān)鎖閉，用于所述配電臺區(qū)檢修時開斷所述配電區(qū)與所述輸電線路的連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述負(fù)荷開關(guān)-熔斷器組合電器還包含固封極柱，所述固封極柱用于密封將真空滅弧室、熔斷器底座及觸頭、接地開關(guān)靜觸頭及三者之間的導(dǎo)電元件。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述二次配電箱模塊包含:進出線單元、計量表計單元、智能綜合控制單元、無功補償單元以及外殼； 所述計量表計單元用于采集并顯示配電區(qū)電能的實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù)； 所述智能綜合控制單元用于監(jiān)測所述二次配電箱模塊實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù)并根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)輸出控制指令； 所述進出線單元用于根據(jù)所述控制指令調(diào)整電能輸入或根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)調(diào)整過載保護值； 所述無功補償單元用于根據(jù)所述控制指令對配電區(qū)電路進行無功補償。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述進出線單元包含進線開關(guān)和出線開關(guān)； 所述進線開關(guān)設(shè)置有斷路器，所述斷路器用于根據(jù)所述智能綜合控制單元輸出的控制指令控制所述進線開關(guān)的關(guān)合或開斷； 所述出線開關(guān)設(shè)有剩余電流動作保護器，所述剩余電流動作保護器用于根據(jù)所述電能數(shù)據(jù)調(diào)整過載保護值。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述智能綜合控制單元包含監(jiān)測單元和管理單元； 其中所述監(jiān)測單元由以下一種或多種監(jiān)測器組成:用戶用電信息監(jiān)測器、配變計量總表監(jiān)測器、剩余電流動作保護器監(jiān)測器、狀態(tài)監(jiān)測器、通信單元和環(huán)境檢測器，用于監(jiān)測所述二次配電箱模塊實時狀態(tài)的電能數(shù)據(jù)； 所述管理單元包含電能質(zhì)量管理器，用于根據(jù)所述監(jiān)測單元獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出控制指令。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述無功補償單元包含:電容器補償器，所述電容器補償器用于根據(jù)所述控制指令對配電區(qū)電路進行無功補償。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的智能配電臺區(qū)，其特征在于，所述無功補償單元還包含濾波器。
【文檔編號】H02J3/18GK205565728SQ201521089924
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年12月24日
【發(fā)明人】王福潤, 關(guān)世龍, 石巖, 王合建, 蘇金亮, 杜會娟, 朱清龍
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)北京市電力公司, 南京南瑞集團公司, 北京電研華源電力技術(shù)有限公司