一種配電控制系統的製作方法

2023-05-06 06:07:26 1

本發明屬於電力技術領域，特別涉及一種配電控制系統。

背景技術：

目前，稱套配電裝置又叫成套配電櫃，也是以開關為主的成套電器，故也俗稱開關櫃。它用於配電系統，作為接受與分配電能之用。據電壓高低，它可分為高壓開關櫃和低壓開關櫃兩大類：按裝置地點的不同，又分戶外式與戶內式(10kv及以下的多採用戶內式)；按開關電器是否可以移動，又可分為固定式和手車式。可見，高壓開關櫃是成套配電設備的一種，是有由製造廠成套供應的高壓配電裝置。在這種封閉或半封閉的櫃中可裝設各種高壓電器、測量儀表、保護電器和控制開關等等。通常一個櫃就構成一個單元迴路(必要時也可用兩個櫃)，所以一個櫃也就成為一個間隔。使用時可按設計的主迴路方案，選用適合各種電路間隔的開關櫃，然後使可組成整個高壓配電裝置。也具有佔地少、安裝使用及維護檢修方便，適於大量生產等特點，故應用很廣泛。

但是,目前的高壓開關櫃，存在開段性能差、滅弧反應慢以及運行維護複雜的缺點，配電網三相不平衡治理問題是各地電力部門的一項重要工作。

因此，現在亟需一種配電控制系統，能夠實現智能配電，且適用於頻繁操作及故障較多的場合，而且具有可連續操作性，開段通性好，滅弧迅速，運行維護簡單。

技術實現要素：

本發明提出一種配電控制系統，解決了現有技術中開段性能差、滅弧反應慢以及運行維護複雜的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：配電控制系統，包括配電箱和高壓開關櫃，所述包括高壓三相母線排，所述高壓三相母線連接有高壓真空斷路器，所述高壓真空斷路器連接有電流互感器，所述電流互感器連接有高壓電纜，所述電流互感器通過避雷器連接地端，所述高壓真空斷路器通過保護接地線連接避雷器，所述電流互感器連接有真空滅弧室；所述配電箱包括箱體，所述箱體內設置有有分配單元，所述分配單元連接有若干連接器模塊，所述若干連接器模塊連接有電流斷路器，所述電流斷路器通過開關模塊連接有外部三相電源線，所述分配單元連接有分配執行模塊以及顯示模塊，所述分配執行模塊連接用戶端。

作為一種優選的實施方式，分配單元連接有上行功率計算單元和下行功率計算單元，所述分配單元根據所述上行功率計算單元和下午功率計算單元的計算結果，選通三相電中的通電相線，以及控制所述通電相線的輸電功率，所述分配單元連接有漏電監測單元，所述漏電監測單元監測供電相線中的電量參數，當監測的電量參數超出預設閥值時，所述分配單元控制切換通電相線。

作為一種優選的實施方式，所述電量參數包括電壓信號和/或電流信號，所述分配單元連接有監控終端，所述分配單元通過載波通訊或者無線通訊的方式連接所述監控終端。

作為一種優選的實施方式，漏電監測單元監測輸電線路中的電量參數，包括監測三相輸電線路中A相的第一電壓值、B相的第二電壓值、C相的第三電壓值，以及採集單相用戶的供電線路的第四電壓值，將第一電壓值、第二電壓值、第三電壓值分別與第四電壓值進行比較，若任一值大於第四電壓值時，切換用戶供電相線至最小電壓值對應的相線上，完成第一次分配，所述顯示模塊顯示供電相線的電量分配情況以及三相輸電線路以及用戶供電相線的電壓值。

作為一種優選的實施方式，在完成第一次分配後，檢測單相用戶的供電情況，當不滿足供電需求時，對三相輸電線路的電流值進行採集，並將採集結果進行平均，比較平均結果與用戶供電相線的電流值，根據比較結果切換輸電相線，當平均結果大於用戶供電相線的電流值時，切換最小電流輸電線路；當平均結果小於用戶供電相線的電流值時，切換輸電線路中的兩相線或者三相線接通。

作為一種優選的實施方式，所述高壓三相母線排包括若干銅線母線，其截面積滿足Sa＝IN/Ja[mm2]，其中，IN代表母線的額定電流，單位為A；Ja代表母線電流密度，單位為A/mm2，高壓三相母線排連接有位置隔離開關，所述位置隔離開關包括與母線連接的母線支撐件以及與母線端部連接的靜觸頭，所述靜觸頭相關一側設置有動觸頭，所述設置有三個限定位置：分閘位置、合閘位置以及準備接地位置。

作為一種優選的實施方式，所述母線固有振蕩頻率滿足：f＝35/L2×(E JP/M0)0.5，其中L為支撐絕緣子跨距，單位為M,E為導體的彈性模數，銅線母線E＝1.13×1011Pa，JP為垂直於彎曲方向軸的慣性矩，單位為M4，M0為導體單位長度質量，單位為kg/m。

作為一種優選的實施方式，所述高壓真空斷路器連接有保護系統，所述保護系統包括數據採集系統以及與所述數據採集系統連接的開關量輸入輸出系統和主機系統，所述數據採集系統包括若干路模擬量低通濾波器以及與所述模擬量低通濾波器分別連接的採樣保持器，所述採樣保持器的輸出端連接有多路轉換開關，所述多路轉換開關連接有A/D轉換器。

作為一種優選的實施方式，所述主機系統包括分別通過母線連接有CPU、EPROM、RAM以及定時器，所述開關量輸入輸出系統包括若干並行接口，所述若干並行接口連接有光電隔離電路，所述光電隔離電路接收開關量的輸入，並且通過出口電路輸入開關量。

作為一種優選的實施方式，所述高壓三相母線排設置有母線氣室，所述高壓真空斷路器設置有斷路氣室，且所述母線氣室以及所述斷路氣室之間設置有氣密隔板，所述高壓真空斷路器設置有斷路器控制盤，所述斷路器控制盤上設置有開關按鈕、以及控制饋線接線的鎖定部件以及操作計數器的計數按鍵、指示斷路器位置的位置指示器、合閘彈簧儲能/未儲能的儲能指示器。

採用了上述技術方案後，本發明的有益效果是：本發明不但能夠適用於頻繁操作及故障較多的場合，而且具有可連續操作性，開段通性好，滅弧迅速，運行維護簡單；而且，能夠通過保護系統，對高壓真空斷路器實現良好的保護，避免其因電流和/或電壓的不穩定，而且導致高壓真空斷路器損壞，延長了使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明高壓開關櫃的結構示意圖；

圖2為本發明高壓開關櫃的位置隔離開關的結構示意圖；

圖3為本發明高壓開關櫃的保護系統的方框示意圖；

圖4為本發明配電箱的方框示意圖。

圖中，1-高壓三相母線排；2-電流互感器；3-高壓真空斷路器；4-高壓電纜；5-避雷器；6-保護接地線；7-真空滅弧室；8-靜觸頭；9-合閘位置；10-分閘位置；11-接地位置。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖1-4所示，配電控制系統，包括配電箱和高壓開關櫃，所述包括高壓三相母線排1，所述高壓三相母線連接有高壓真空斷路器3，所述高壓真空斷路器3連接有電流互感器2，所述電流互感器2連接有高壓電纜4，所述電流互感器2通過避雷器5連接地端，所述高壓真空斷路器3通過保護接地線6連接避雷器5，所述電流互感器2連接有真空滅弧室7；所述配電箱包括箱體，所述箱體內設置有有分配單元，所述分配單元連接有若干連接器模塊，所述若干連接器模塊連接有電流斷路器，所述電流斷路器通過開關模塊連接有外部三相電源線，所述分配單元連接有分配執行模塊以及顯示模塊，所述分配執行模塊連接用戶端。

分配單元連接有上行功率計算單元和下行功率計算單元，所述分配單元根據所述上行功率計算單元和下午功率計算單元的計算結果，選通三相電中的通電相線，以及控制所述通電相線的輸電功率，所述分配單元連接有漏電監測單元，所述漏電監測單元監測供電相線中的電量參數，當監測的電量參數超出預設閥值時，所述分配單元控制切換通電相線。

所述電量參數包括電壓信號和/或電流信號，所述分配單元連接有監控終端，所述分配單元通過載波通訊或者無線通訊的方式連接所述監控終端。

漏電監測單元監測輸電線路中的電量參數，包括監測三相輸電線路中A相的第一電壓值、B相的第二電壓值、C相的第三電壓值，以及採集單相用戶的供電線路的第四電壓值，將第一電壓值、第二電壓值、第三電壓值分別與第四電壓值進行比較，若任一值大於第四電壓值時，切換用戶供電相線至最小電壓值對應的相線上，完成第一次分配，所述顯示模塊顯示供電相線的電量分配情況以及三相輸電線路以及用戶供電相線的電壓值。

在完成第一次分配後，檢測單相用戶的供電情況，當不滿足供電需求時，對三相輸電線路的電流值進行採集，並將採集結果進行平均，比較平均結果與用戶供電相線的電流值，根據比較結果切換輸電相線，當平均結果大於用戶供電相線的電流值時，切換最小電流輸電線路；當平均結果小於用戶供電相線的電流值時，切換輸電線路中的兩相線或者三相線接通。

所述高壓三相母線排1包括若干銅線母線，其截面積滿足Sa＝IN/Ja[mm2]，其中，IN代表母線的額定電流，單位為A；Ja代表母線電流密度，單位為A/mm2，高壓三相母線排1連接有位置隔離開關，所述位置隔離開關包括與母線連接的母線支撐件以及與母線端部連接的靜觸頭8，所述靜觸頭8相關一側設置有動觸頭，所述設置有三個限定位置：分閘位置10、合閘位置9以及準備接地位置11。

所述母線固有振蕩頻率滿足：f＝35/L2×(E JP/M0)0.5，其中L為支撐絕緣子跨距，單位為M,E為導體的彈性模數，銅線母線E＝1.13×1011Pa，JP為垂直於彎曲方向軸的慣性矩，單位為M4，M0為導體單位長度質量，單位為kg/m。

所述高壓真空斷路器3連接有保護系統，所述保護系統包括數據採集系統以及與所述數據採集系統連接的開關量輸入輸出系統和主機系統，所述數據採集系統包括若干路模擬量低通濾波器以及與所述模擬量低通濾波器分別連接的採樣保持器，所述採樣保持器的輸出端連接有多路轉換開關，所述多路轉換開關連接有A/D轉換器。

所述主機系統包括分別通過母線連接有CPU、EPROM、RAM以及定時器，所述開關量輸入輸出系統包括若干並行接口，所述若干並行接口連接有光電隔離電路，所述光電隔離電路接收開關量的輸入，並且通過出口電路輸入開關量。

所述高壓三相母線排1設置有母線氣室，所述高壓真空斷路器3設置有斷路氣室，且所述母線氣室以及所述斷路氣室之間設置有氣密隔板，所述高壓真空斷路器3設置有斷路器控制盤，所述斷路器控制盤上設置有開關按鈕、以及控制饋線接線的鎖定部件以及操作計數器的計數按鍵、指示斷路器位置的位置指示器、合閘彈簧儲能/未儲能的儲能指示器。

該配電控制系統的工作原理是：本發明不但能夠適用於頻繁操作及故障較多的場合，而且具有可連續操作性，開段通性好，滅弧迅速，運行維護簡單；而且，能夠通過保護系統，對高壓真空斷路器3實現良好的保護，避免其因電流和/或電壓的不穩定，而且導致高壓真空斷路器3損壞，延長了使用壽命。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。