CN209448321U - 一二次融合环网柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一二次融合环网柜，包括柜体，其特征是，所述柜体内设有配电信息采集装置（1）、三相五柱式电磁式电压互感器（2）、负荷开关单元（3）、断路器开关单元（4）、负荷开关及断路器转轴开关机构（5）以及取电装置（12）。优点：对配电线路进行实时监测监控，实时检测配电线路单相接地故障、相间短路故障、过负荷、三相不平衡、负荷电流、开关状态及关联运行数据，实现配电线路的状态监测、线路保护、控制，缩短配电线路故障查找时间。

Description

一二次融合环网柜

技术领域

本实用新型涉及一种一二次融合环网柜，属于电力技术领域。

背景技术

配电线路作为整个配电网络体系的重要组成部分，一旦线路出现问题就容易导致整个电力系统的故障或瘫痪，进而影响居民的正常生活用电，阻碍经济的顺利发展。配电线路作为电力系统的基础环节，是整个系统的核心部分，随着我国经济技术的不断发展，电网的应用范围也越来越广泛，配电线路覆盖的范围也越来越大，从我国配电线路的当前应用情况来看，主要表现为线路长、覆盖广、范围跨度大的特点，正因为如此，配线线路的稳定性较弱；一旦出现故障，排查起来是个很耗费人力物力的事情，因此需要一种实现配电线路的监测、保护、控制，缩短配电线路故障查找时间的装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种一二次融合环网柜，对配电线路进行实时监测监控，实时检测配电线路单相接地故障、相间短路故障、过负荷、三相不平衡、负荷电流、开关状态以及关联运行数据，实现配电线路的状态监测、线路保护、控制，缩短配电线路故障查找时间。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种一二次融合环网柜，包括柜体，其特征是，所述柜体内设有配电信息采集装置（1）、三相五柱式电磁式电压互感器（2）、负荷开关单元（3）、断路器开关单元（4）、负荷开关及断路器转轴开关机构（5）以及取电装置（12）；

所述三相五柱式电磁式电压互感器（2）分别连接配电信息采集装置（1）和取电装置（12），所述取电装置（12）分别连接配电信息采集装置（1）和负荷开关及断路器转轴开关机构（5），所述负荷开关及断路器转轴开关机构（5）分别连接负荷开关单元（3）和断路器开关单元（4），所述负荷开关单元（3）和断路器开关单元（4）内均设有分相真空灭弧室绝缘件（6），所述分相真空灭弧室绝缘件（6）用于在线路分断时进行灭弧处理，所述扩展型出线电缆上拉伸接头（7）用于线路的馈线。

进一步地，所述分相真空灭弧室绝缘件（6）包括内部燃弧罩（8）、真空断路器灭弧室组合绝缘件（9）、隔离机构灭弧室组合绝缘件（10）；

所述三相五柱式电磁式电压互感器（2）采集线路中的电量信息，传输给配电信息采集装置（1），三相五柱式电磁式电压互感器（2）还将隔离后电压传输给取电装置（12），取电装置（12）将电能整流成直流后分别传输给负荷开关及断路器转轴开关机构（5）和配电信息采集装置（1），用于将高压电能转换为二次侧稳定的直流电压，给配电采集装置供电；

所述配电信息采集装置（1）传输控制信号给负荷开关及断路器转轴开关机构（5）来驱动负荷开关单元（3）或断路器开关单元（4）分合，线路电能通过扩展型出线电缆上拉伸接头（7）进行馈线电能输出，线路分断产生电弧，进入分相真空灭弧室绝缘件（6），通过内部燃弧罩（8）、真空断路器灭弧室组合绝缘件（9）、隔离机构灭弧室组合绝缘件（10）进行灭弧处理。

进一步地，还包括断路器位置观察窗（11），断路器位置观察窗（11）设置在柜体外壳上用于操作人员观察环网柜负荷开关单元（3）或断路器开关单元（4）具体位置。

进一步地，所述取电装置上还设置有雷电保护模块，保护电压互感器不受配网线路雷电冲击而损坏。

进一步地，所述环网柜配置的负荷开关单元（3）、断路器开关单元（4）均加装隔离开关，形成真空断路器与隔离开关融合的组合电器，增加可见隔离断开点，具有可靠的连锁操作，提高了可靠性和安全性能。

进一步地，所述配电信息采集装置（1）包含电信号采集单元、主控单元、通信单元、后备供电电源；三相五柱式电磁式电压互感器（2）将隔离后的交流电信号传输给电信号采集单元，电信号采集单元将交变模拟信号通过A/D转换电路转变为直流信号，传输给主控单元，主控单元单片机电路采集直流信号后，输出控制信号来驱动各个输出继电器，主控单元单片机电路同时将采集的电信号信息通过通信电路，转变成标准规约的数字信号输出给信息采集系统，所述后备供电电源，用于给电信号采集单元、主控单元、通信单元提供电能。

本实用新型所达到的有益效果：

（1）本发明将环网柜设备本体、电源单元、测量单元以及电信息采集装置（1）进行集成化基于融合设计，实现集保护、控制、测量、遥控四合一，电信息采集装置（1）低功耗、竖式机柜设计，将采集到的数据通过标准规约发送到信息系统后台主站系统，通过后台主站实现“三遥”功能，环网柜配置了断路器加装了隔离开关，形成了真空断路器与隔离开关融合的组合电器，增加了可见隔离断开点，并具有可靠的连锁操作，提高了可靠性和安全性能；

（2）本发明所有二次接线在工厂完工，降低现场施工接线错误的风险。现场只需一次安装设备本体即可完成施工，施工周期短，减少停电时间等；

（3）本发明所有高压电流互感器的出线都在底座内经过了二级电流互感器的转换处理。在配电采集装置未安装时，不需考虑高压电流互感器开路的风险，减少现场施工误操作事故；

（4）本发明对配电线路进行实时监测监控，实时检测配电线路单相接地故障、相间短路故障、过负荷、三相不平衡、负荷电流、开关状态以及相关运行数据，实现配电线路的监测、保护、控制，缩短配电线路故障查找时间；

（5）本发明主要用于10kV配网预埋线路，是具有开断线路电流、遥测、遥信、遥控、故障检测与隔离、保护定值调整等功能的自动化装置，安装简单、维护方便，是配电线路馈线自动化系统首选设备。

附图说明

图1-1为本实用新型实施例的结构示意图的正视图；

图1-2为本实用新型实施例的结构示意图的正视图；

图2为本实用新型实施例的工作原理图。

图3为本实用新型实施例的取电装置原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-1、图1-2、图2所示，负荷开关单元3和断路器开关单元4本体设置在环网柜的断路器单元气箱内，馈线通过扩展型出线电缆上拉伸接头（7）输出，柜体上设置有负荷开关连接PT单元。负荷开关和断路器开关均采用三相支柱式全封闭结构，将内部燃弧罩（8）、真空断路器灭弧室组合绝缘件（9）、隔离机构灭弧室组合绝缘件（10）全部浇注在分相真空灭弧室绝缘件（6）内部。密封性能好，防潮、防凝露，适用于严寒或高温潮湿地区。三相支柱内部和外部一次线端子增加伞裙，使爬电距离大大增加，满足海拔2000米以下地区使用要求。

柜体仪表室内部设置有配电信息采集装置（1），所述配电信息采集装置（1）包含电信号采集单元、主控单元、通信单元、后备供电电源；三相五柱式电磁式电压互感器（2）将隔离后的交流电信号传输给电信号采集单元，电信号采集单元将交变模拟信号通过A/D转换电路转变为直流信号，传输给主控单元，主控单元内的控制芯片采用MOTOROLA 公司的 32位微处理器 MC68332，主控单元采集直流信号后，输出控制信号给控制电路，控制电路来驱动各个输出继电器。主控单元单片机电路同时将采集的电信号信息通过通信电路，转变成标准规约的数字信号输出给信息采集系统。所述后备供电电源，用于给配电信息采集装置（1）的采集单元、主控单元、通信单元提供电能；所述配电信息采集装置（1）进行交流信号采集，测量馈线相电压、电流、功率等参数，通过标准规约将检测数据上传至后台软件管理系统，实时掌握线路运行状态，远程控制开关的分合，当发生单相接地或相间短路故障时，可将故障区段隔离或切除。配电信息采集装置（1）可提供1回线路(4电压4电流，其中3个测量电压、3个测量电流、1个零序电流、1个零序电压)模拟量、1个开入量的采集、3个开出控制。预留GPS定位、串口通信、3路开入量采集，电子式互感器采集另外也可根据用户的需求调整配置。

本实施例中，如图3所示，所述取电装置包括依次相连的取电感应线圈、变压器件、滤波模块、整流模块、稳压器件以及储能模块；变压器件主要包括高压电容和电压互感器；所述取电感应线圈将电网交流信号输送给变压器件，利用变压器件中的高压电容和电压互感器将配电线路中的高压电能转换为低压电能，变压器件通过滤波模块处理后传输给整流模块进行整流，整流模块再通过稳压器件将输出稳定直流电压给储能模块，储能模块用于给电信息采集装置（1）、负荷开关单元（3）、断路器开关单元（4）、负荷开关及断路器转轴开关机构（5）供电；取电感应线圈上还设置有雷电保护模块，保护电压互感器不受配网线路雷电冲击而损坏。

本实施例的原理是：取电装置通过三相五柱式电磁式电压互感器（2）将隔离后交流电整流成直流后分别传输给负荷开关及断路器转轴开关机构（5）和配电信息采集装置（1）。电流互感器采集电流信号经过流压转换，电压互感器采集电压信号经过分压转换，6路信号通过信号处理单元转换出电流、电压、零序电流、零序电压二次信号(Ia\\Ib\\Ic\\Io\\Ua\\Ub\\Uc\\Uo)并和断路器控制信号(分闸、合闸、储能)一起通过高屏蔽电缆通讯线输入电信息采集装置（1），电信息采集装置（1）经过信号滤波处理后，通过通讯模块将信号传至系统后台。如线路发生故障，电信息采集装置（1）可以按照预定控制策略控制断路器分闸，隔离故障，还可通过电信息采集装置（1）接收后台控制指令对断路器进行遥控。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种一二次融合环网柜，包括柜体，其特征是，所述柜体内设有配电信息采集装置（1）、三相五柱式电磁式电压互感器（2）、负荷开关单元（3）、断路器开关单元（4）、负荷开关及断路器转轴开关机构（5）以及取电装置（12）；

所述三相五柱式电磁式电压互感器（2）分别连接配电信息采集装置（1）和取电装置（12），所述取电装置（12）分别连接配电信息采集装置（1）和负荷开关及断路器转轴开关机构（5），所述负荷开关及断路器转轴开关机构（5）分别连接负荷开关单元（3）和断路器开关单元（4），所述负荷开关单元（3）和断路器开关单元（4）内均设有分相真空灭弧室绝缘件（6），所述分相真空灭弧室绝缘件（6）用于在线路分断时进行灭弧处理，馈线通过扩展型出线电缆上拉伸接头（7）输出。

2.根据权利要求1所述的一二次融合环网柜，其特征在于，所述分相真空灭弧室绝缘件（6）包括内部燃弧罩（8）、真空断路器灭弧室组合绝缘件（9）、隔离机构灭弧室组合绝缘件（10），内部燃弧罩（8）、真空断路器灭弧室组合绝缘件（9）、隔离机构灭弧室组合绝缘件（10）浇注在分相真空灭弧室绝缘件（6）内部；

所述三相五柱式电磁式电压互感器（2）采集线路中的电量信息，传输给配电信息采集装置（1），三相五柱式电磁式电压互感器（2）还将隔离后电压传输给取电装置（12），取电装置（12）将电能整流成直流后分别传输给负荷开关及断路器转轴开关机构（5）和配电信息采集装置（1）；

所述配电信息采集装置（1）传输控制信号给负荷开关及断路器转轴开关机构（5）来驱动负荷开关单元（3）或断路器开关单元（4）分合，线路电能通过扩展型出线电缆上拉伸接头（7）进行馈线电能输出，线路分断产生电弧，进入分相真空灭弧室绝缘件（6），通过内部燃弧罩（8）、真空断路器灭弧室组合绝缘件（9）、隔离机构灭弧室组合绝缘件（10）进行灭弧处理。

3.根据权利要求1所述的一二次融合环网柜，其特征是，还包括断路器位置观察窗（11），断路器位置观察窗（11）设置在柜体外壳上用于操作人员观察环网柜负荷开关单元（3）或断路器开关单元（4）具体位置。

4.根据权利要求1所述的一二次融合环网柜，其特征是，所述取电装置包括依次相连的取电感应线圈、变压器件、滤波模块、整流模块、稳压器件以及储能模块，所述变压器件主要包括高压电容和电压互感器；所述取电感应线圈将电网交流信号输送给变压器件，利用变压器件中的高压电容和电压互感器将配电线路中的高压电能转换为低压电能，再通过滤波模块处理后传输给整流模块进行整流，整流模块再通过稳压器件输出稳定直流电压给储能模块，储能模块用于给电信息采集装置（1）、负荷开关单元（3）、断路器开关单元（4）、负荷开关及断路器转轴开关机构（5）供电。

5.根据权利要求1所述的一二次融合环网柜，其特征是，所述取电装置上还设置有雷电保护模块，保护电压互感器不受配网线路雷电冲击而损坏。

6.根据权利要求1所述的一二次融合环网柜，其特征是，所述环网柜配置的负荷开关单元（3）、断路器开关单元（4）均加装隔离开关，形成真空断路器与隔离开关融合的组合电器，增加可见隔离断开点。

7.根据权利要求1所述的一二次融合环网柜，其特征是，所述配电信息采集装置（1）包含电信号采集单元、主控单元、通信单元、后备供电电源；三相五柱式电磁式电压互感器（2）将隔离后的交流电信号传输给电信号采集单元，电信号采集单元将交变模拟信号通过A/D转换电路转变为直流信号，传输给主控单元，主控单元单片机电路采集直流信号后，输出控制信号来驱动各个输出继电器，主控单元单片机电路同时将采集的电信号信息通过通信电路，转变成标准规约的数字信号输出给信息采集系统，所述后备供电电源，用于给电信号采集单元、主控单元、通信单元提供电能。