一種供配電櫃用智能遠程測控裝置的製作方法

2023-12-04 15:01:46 1

專利名稱：一種供配電櫃用智能遠程測控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電氣設備及電氣工程領域，尤其是涉及一種供配電櫃用智能遠程測控裝置，該裝置具有測量、保護和數據交換等功能，完全取代配電櫃內傳統的綜合保護器、接地保護、電量計量等儀表和器件，完成對用電設備的保護、控制、調節和電量計量等，適用於電氣設備及電氣工程領域。
背景技術：
目前，公知的配電櫃保護、檢測和計量，一般是由斷路器、電機保護器、熱繼電器、接地保護、電度表、功率因數表等儀表共同完成。源自電網的電能由母線傳送到配電櫃輸入端，通過斷路器、開關電器、保護器和電 纜傳遞到電能轉換裝置。其中，斷路器完成短路保護、過載長延時保護、隔離及安全保護等功能；保護器一般採用熱繼電器或電動機保護器；熱繼電器是利用迴路通過的電流產生的熱量，致使熱元件發生機械形變，控制電路斷開，上述的分立元件實現電動機的過載保護。靈敏度低、誤差大、穩定性差，保護不可靠。雖然目前配電櫃的檢測保護已經具備多種功能，但是需要加裝上述多種組件來完成不同的功用。對於當前需求的供配電智能化所需要的智能決策、電機故障診斷及實時保護、遠程測控、電能計量、接地檢測、數據交換和遠程調節功能，目前常規的配電櫃無法實現。
發明內容本實用新型的目的是提出一種供配電櫃用智能遠程測控裝置，該配電櫃裝置不僅能夠對設備進行保護，還能夠完成智能決策、電動機故障診斷及實時保護、設備遙控、狀態遙測、功率因數檢測、電力計量以及實時數據交換等功能。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種供配電櫃用智能遠程測控裝置，包括在配電櫃電源進線和電源出線之間線路上設置有電壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器，在配電櫃中設置有溫度溼度檢測器；其特徵在於，所述智能遠程測控裝置包括輸入單元、CPU中央處理器、通訊單元和輸出單元，所述輸入單元、通訊單元和輸出單元分別與CPU中央處理器通過內部總線連接；所述電壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器以及溫度溼度檢測器分別連接至輸入單元；所述輸出單元包括顯示器和具有進行短路、斷路、過載、缺相、超溫保護信號輸出的驅動器；通訊單元通過網線與通訊網絡總線連接。所述的壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器分別是三相電壓信號傳感器、三相電流互感器、漏電信號傳感器、接地信號傳感器、溫度溼度傳感器。所述的通訊網絡總線是由總控計算機與多個智能遠程測控裝置連接組成的局域通訊網絡總線。本實用新型的有益效果是取代了傳統配電櫃中的熱繼電器、綜合保護器、電度計量裝置、接地保護裝置等組件，既達到了保護、檢測和計量等諸多功能，還了滿足配電櫃的智能化、數位化需求，達到遙控，遙測，遙信，遙調功能。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。

圖I是本實用新型智能遠程測控裝置電路框圖示意圖；圖2是本實用新型實際應用結構示意圖。
具體實施方式
一種供配電櫃用智能遠程測控裝置，參見圖I和圖2，包括配電櫃的電源進線I和
電源出線2，在電源進線和電源出線之間線路上設置有電壓信號檢測器3、電流信號檢測器
4、漏電信號檢測器5、接地檢測器6，在配電櫃中設置有溫度溼度檢測器7 ;所述智能遠程測控裝置8包括輸入單元8-1、CPU中央處理器8-2、通訊單元8-3和輸出單元8_4，所述輸入單元、通訊單元和輸出單元分別與CPU中央處理器通過內部總線連接；所述輸入單元同時還連接電壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器以及溫度溼度檢測器；所述輸出單元包括顯示器8-4-1和具有進行短路、斷路、過載、缺相、超溫保護信號輸出的驅動器8-4-2 ;通訊單元通過網線與計算機通訊網絡總線9連接。其中，所述的壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器分別是三相電壓信號傳感器、三相電流互感器、漏電信號傳感器、溫度溼度傳感器，輸入單元採集電壓和電流矢量信號，並進行矢量運算處理，然後送入CPU ;所述的CPU中央處理器可以是普遍使用的PLC可編程序控制器或者是單片機。實施例中的通訊單元包括網絡通訊接口，網絡通訊接口通過網線與計算機通訊網絡總線連接，所述的計算機通訊網絡總線可以是網際網路或其它網絡，本實施例計算機通訊網絡總線是由總控計算機與多個智能遠程測控裝置連接的組成的局域通訊網絡總線。本實施例智能遠程測控裝置採用了模塊化結構，由內部的CPU單元，三相電量採集單元、接地檢測單元以及數字量和模擬量單元等完成電路參數、接地參數、溫度參數等參量採集，送由CPU單元實時進行處理、分析、判斷，並輸出結果。本裝置實現了多功能組合，具有電機短路、過載、缺相等保護，電機接地檢測，電量計量，功率因數檢測調控，溫度檢測，數字、模擬量輸入輸出，網絡信息交換等，裝置還具有根據編程完成控制檢測等功能。本裝置實現了智能保護，配電櫃內的智能遠程測控裝置依據採集的矢量電流電壓數據，通過智能算法，能夠確定電機的過載、短路、缺相等，並能判斷電動機潛在的轉子斷條、斷相、軸承損壞等故障；通過檢測接地電阻，可以判斷線路和電機接地狀況，進行超前保護，完成電動機故障診斷及實時保護。本裝置根據採集的電氣參數，實時檢測各迴路電流是否過載、短路、斷路、缺相以及線路接地等，並輸出相應的控制信號，完成迴路保護。對輸入的數字量和模擬量，根據程序設定要求，進行處理。同時對櫃內的溫度實時檢測，溫度超過預定值時，接通通風降溫裝置；對櫃內進行火情監測和報警。並且實時檢測功率因數，完成功率因數測控功能。一套智能遠程測控裝置可以完成多路電路迴路的測控。本裝置還具有網絡信息交換功能，依據控制(或配電)中心的指令通過網絡接收數據，完成對配電櫃裝置的遠程測量、設定、調整及控制等功能。[0017]配電櫃的電氣過程參數(開關狀態、櫃內溫度、電流值、功率因數、電量消耗等)數據均由智能遠程測控裝置通過現場總線(FCS)傳輸到控制(或配電)中心，並輸出到本體櫃的顯示屏顯示數據，輸出單元中還包括有無線擴展模塊，通過無線擴展模塊，可以完成無線信息交換。智能遠程測控裝置根據設定的功率因數參數值的要求，由所述驅動器輸出控制信號，進行投切功率因數補償裝置，調節系統功率因數。通過採集各支路有功無功電量，設備起停時間，運行時間，藉助管理軟體，對各裝置的運行參數進行分析，實現能源分級管理，優化系統控制過程。本實施例智能遠程測控裝置採集外部電流信號、接地信號、溫度信號、設備狀態信號以及外部測控參數輸入到裝置內部相關單元，採集的迴路電流、電壓、接地信號、模擬量信號和數字量信號等，均由內部的CPU完成參量計算、邏輯處理、智能判斷等。裝置內部的高速CPU單元實時計算出電壓、電流、相位、功率等，根據配電櫃功用要求，通過輸出單元顯示電流、功率、電量、功率因數等參數量值，由CPU單元判斷設備運行工作狀態，通過輸出單元的驅動器進行短路、斷路、過載、缺相、超溫等保護以及就地補償調 控等。通過採集的電量參數，分析預測電動機故障，智能遠程測控裝置具有數據處理、邏輯判斷、模糊控制等智能化功能。通過(有線、無線)網絡與外部進行信息交換，完成電路參數傳輸、外部指令信息接收和處理等功能。 智能遠程測控裝置通過輸出單元接口，輸出保護信號、火災報警信號、設備控制信號、顯示信息、功率調節信號、無線信息以及網絡信息等，完成具體測控和信息交換功能。智能遠程測控裝置的輸出單元還包括有總線接口，智能遠程測控裝置通過現場總線接口和外部進行數據交換。對於現場通訊總線系統而言，每臺配電櫃只是作為總線上的
一個站點。本實施例改變了傳統的配電櫃的測控模式，通過在配電櫃內加裝智能遠程測控裝置，淘汰電機保護器、接地檢測裝置、計量裝置和其他組件，僅用智能遠程測控裝置，便使得配電櫃具有網絡、測控、智能、信息交換等功能。配電櫃安裝了智能遠程測控裝置，使得配電櫃具有綜合處理功能，裝置智能化，信息數位化，尤其採用CPU及其數據總線，處理速度得到極大提高，具有極高的實時性。採用智能遠程測控裝置的配電櫃，降低了配電系統設備和控制系統的投資，節省配電和控制系統安裝費用；節省設備運行能耗、降低了設備事故率，達到提高系統綜合效益的效果。
權利要求1.一種供配電櫃用智能遠程測控裝置，在配電櫃電源進線和電源出線之間線路上設置有電壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器，在配電櫃中設置有溫度溼度檢測器；其特徵在於，所述智能遠程測控裝置包括輸入單元、CPU中央處理器、通訊單元和輸出單元，所述輸入單元、通訊單元和輸出單元分別與CPU中央處理器通過內部總線連接；所述電壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器以及溫度溼度檢測器分別連接至輸入單元；所述輸出單元包括顯示器和具有進行短路、斷路、過載、缺相、超溫保護信號輸出的驅動器；通訊單元通過網線與通訊網絡總線連接。
2.根據權利要求I所述的一種供配電櫃用智能遠程測控裝置，其特徵在於，所述的壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器分別是三相電壓信號傳感器、三相電流互感器、漏電信號傳感器、溫度溼度傳感器。
3.根據權利要求I所述的一種供配電櫃用智能遠程測控裝置，其特徵在於，所述的通訊網絡總線是由總控計算機與多個智能遠程測控裝置連接組成的局域通訊網絡總線。
專利摘要本實用新型屬於電氣設備及電氣工程領域，尤其是涉及一種供配電櫃用智能遠程測控裝置，包括輸入單元、CPU中央處理器、通訊單元和輸出單元，所述輸入單元、通訊和輸出單元分別與CPU中央處理器通過內部總線連接；所述輸入單元外接電壓信號檢測器、電流信號檢測器、漏電信號檢測器、接地檢測器以及溫度溼度檢測器；所述輸出單元包括顯示器和具有進行短路、斷路、過載、缺相、超溫保護信號輸出的驅動器；通訊單元通過網線與網絡總線連接。該裝置不僅能夠對設備進行保護，還能夠完成智能決策、電動機故障診斷及實時保護、設備遙控、狀態遙測、功率因數檢測、電力計量以及實時數據交換等功能。
文檔編號H02J13/00GK202602377SQ20122026289
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月6日 優先權日2012年6月6日
發明者劉建春, 宋豔欣, 王國鋒, 劉俊成 申請人:宋豔欣, 劉建春, 王國鋒, 劉俊成