專利名稱：一種新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力保護(hù)設(shè)備，尤其涉及一種10kV戶外雙電源備用電源自動(dòng)投切設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)中用戶對供電質(zhì)量和供電可靠性的要求也 越來越高，系統(tǒng)中的一、二類負(fù)荷越來越集中。原先主要用于變電站保護(hù)的備用電源自動(dòng)投 切設(shè)備(備自投)逐漸用到配電網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷中的重要廠礦企業(yè)中去，不僅提高了對用戶的供電
可靠性，而且有利于企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。目前一些重要的廠礦企業(yè)往往要求提供10kV高壓雙
回路供電，為了確保用戶不間斷供電的需求，必須擁有一套完善的高壓雙回路備用電源自動(dòng) 切換設(shè)備，即，當(dāng)其中主回路電源進(jìn)線因?yàn)楣收匣蛘邫z修而停電的情況下，迅速、準(zhǔn)確的切
換到另外一條備用電源進(jìn)行供電；當(dāng)主回路恢復(fù)供電后，又自動(dòng)的切換回主回路供電，從而 實(shí)現(xiàn)用戶可靠保證不間斷供電的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是對擁有10kV雙回路電源進(jìn)線并且10kV不分段母線的用戶提供一套 備用電源自動(dòng)切換設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)用戶可靠保證不間斷供電的要求，由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備，包括兩臺(tái)10kV戶外交流真空斷路器、兩臺(tái)10kV 單相電壓互感器和智能微機(jī)綜合保護(hù)單元；所述兩臺(tái)真空斷路器分別掛接于主供電源和備供 電源的進(jìn)線回路，兩進(jìn)線端分別連接主供進(jìn)線和備供進(jìn)線，兩出線端都連接10kV母線；在 兩真空斷路器的出線端還分別串聯(lián)有電流互感器；所述兩臺(tái)10kV單相電壓互感器高壓側(cè)分 別取主供進(jìn)線和備供進(jìn)線的兩個(gè)相電壓；所述電流互感器和電壓互感器的二次側(cè)分別通過電 纜連接智能微機(jī)綜合保護(hù)單元相應(yīng)的采集端口；兩臺(tái)真空斷路器的控制端分別通過電纜連接 智能微機(jī)綜合保護(hù)單元相應(yīng)的開關(guān)量輸出端口；所述真空斷路器、電流互感器、電壓互感器 和智能微機(jī)綜合保護(hù)單元的接地端通過導(dǎo)線連接大地。
所述智能微機(jī)綜合保護(hù)單元設(shè)在控制箱中；控制箱上設(shè)有多個(gè)航口插座，所述采集端口、 開關(guān)量輸出端口分別通過導(dǎo)線連接到對應(yīng)的航口插座上；所述10kV戶外交流真空斷路器、 電流互感器、10kV單相電壓互感器與智能微機(jī)綜合保護(hù)單元連接的電纜端部設(shè)有與前述航口 插座對應(yīng)的航口插頭；控制箱設(shè)有接地螺絲，通過接地線連至大地，智能微機(jī)綜合保護(hù)單元 的接地端通過導(dǎo)線連至控制箱的接地螺絲。
所述10kV戶外交流真空斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)或永磁操作機(jī)構(gòu)。
作為改進(jìn)，本實(shí)用新型采用設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)RS232/485通訊端口的智能微機(jī)綜合保護(hù)單元，通 過所述通訊端口，智能微機(jī)綜合保護(hù)單元連接GSM通訊模塊。在設(shè)備故障及動(dòng)作時(shí)，智能微 機(jī)綜合保護(hù)單元通過GSM通訊模塊發(fā)送短信息，及時(shí)通知用戶或維護(hù)人員。
本實(shí)用新型的有益效果包括
1) 一次設(shè)備采用彈簧操作機(jī)構(gòu)或永磁操作機(jī)構(gòu)的10kV戶外交流高壓真空斷路器完成雙 回路電源的切換，尤其是永磁機(jī)操作構(gòu)的戶外交流高壓真空斷路器，設(shè)備適用于頻繁切換場 合，可靠性高壽命長；
2) 本設(shè)備的控制部分采用智能微機(jī)綜合保護(hù)單元，完成雙側(cè)電壓、電流值的采集，參數(shù) 整定方便，保護(hù)和功能投退靈活，動(dòng)作延時(shí)準(zhǔn)確、迅速，可以滿足《0.3S的高速切換要求；
3) 本設(shè)備采用智能微機(jī)綜合保護(hù)單元，可設(shè)定來電自動(dòng)恢復(fù)功能，無需人工操作，實(shí)現(xiàn) 完全自動(dòng)切換功能；
4) 本設(shè)備采用智能微機(jī)綜合保護(hù)單元具有標(biāo)準(zhǔn)RS232/485通訊端口，可配備先進(jìn)GSM 通訊模塊，具有設(shè)備故障及動(dòng)作時(shí)發(fā)送短信息功能，及時(shí)通知用戶或維護(hù)人員。


圖1是本實(shí)用新型的設(shè)備使用示意圖 圖2是智能微機(jī)綜合保護(hù)單元示意圖 圖3是本實(shí)用新型一次接線圖 圖4是備自投保護(hù)邏輯圖 圖5是來電自恢復(fù)保護(hù)邏輯圖
10kV戶外交流真空斷路器1、 10kV單相電壓互感器2、控制箱3、斷路器進(jìn)線端4、斷 路器進(jìn)線端具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。本實(shí)施例中，智能微機(jī)綜合保 護(hù)單元、10kV戶外交流真空斷路器分別采用南京因泰萊電器股份有限公司生產(chǎn)的PA140系列 微機(jī)綜合保護(hù)裝置和ZW45-12永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器，該斷路器內(nèi)置有本實(shí)用新型所需的電流 互感器；單相電壓互感器是現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，在此不作過多限制。GSM通訊模塊采用Siemens TC35I。
新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備，包括兩臺(tái)10kV戶外交流真空斷路器1、兩臺(tái)10kV 單相電壓互感器2和智能微機(jī)綜合保護(hù)單元；所述兩臺(tái)真空斷路器1分別掛接于主供電源和 備供電源的進(jìn)線回路，兩進(jìn)線端4分別連接主供進(jìn)線和備供進(jìn)線，兩出線端5都連接10kV 母線；電流互感器內(nèi)置在前述斷路器1中，串聯(lián)在真空斷路器1的出線端；所述兩臺(tái)10kV 單相電壓互感器2高壓側(cè)分別取主供進(jìn)線和備供進(jìn)線的兩個(gè)相電壓；所述電流互感器和電壓 互感器2的二次側(cè)分別通過電纜連接智能微機(jī)綜合保護(hù)單元相應(yīng)的采集端口；兩臺(tái)真空斷路 器l的控制端分別通過電纜連接智能微機(jī)綜合保護(hù)單元相應(yīng)的開關(guān)量輸出端口；所述真空斷 路器l、電流互感器、電壓互感器2和智能微機(jī)綜合保護(hù)單元的接地端通過導(dǎo)線連接大地。
所述智能微機(jī)綜合保護(hù)單元設(shè)在控制箱3中；控制箱3上設(shè)有多個(gè)航口插座，所述采集 端口、開關(guān)量輸出端口分別通過導(dǎo)線連接到對應(yīng)的航口插座上；10kV戶外交流真空斷路器1、 電流互感器、10kV單相電壓互感器2與智能微機(jī)綜合保護(hù)單元連接的電纜端部設(shè)有與前述航 口插座對應(yīng)的航口插頭；控制箱3設(shè)有接地螺絲，通過接地線連至大地，智能微機(jī)綜合保護(hù) 單元的接地端通過導(dǎo)線連至控制箱3的接地螺絲。
所述10kV戶外交流真空斷路器1是永磁操作機(jī)構(gòu)。智能微機(jī)綜合保護(hù)單元具有標(biāo)準(zhǔn) RS232/ 485通訊端口，用于連接GSM通訊模塊，在設(shè)備故障及動(dòng)作時(shí)，通過GSM通訊模塊發(fā) 送短信息，及時(shí)通知用戶或維護(hù)人員。
在智能微機(jī)綜合保護(hù)單元中還裝有控制軟件，由于軟件不是本實(shí)用新型保護(hù)內(nèi)容，在此 不作詳細(xì)說明。
備自投設(shè)備一次主接線圖如圖3所示，DL1為主供電源進(jìn)線斷路器，即所述的10kV戶 外交流真空斷路器；DL2為備用電源進(jìn)線斷路器，即所述的10kV戶外交流真空斷路器，都 具有過流、速斷電流保護(hù)，具有手動(dòng)分閘、電動(dòng)分合閘功能。1TA為裝于DL1上的一體式電 流互感器，2TA為裝于DL2上的一體式電流互感器。TV1為電壓互感器，即所述的10kV單 相電壓互感器，檢測主供電源進(jìn)線電壓；TV2為電壓互感器，即所述的10kV單相電壓互感 器，檢測備供電源進(jìn)線電壓。
1、備自投
令保護(hù)定值意義
失壓等待時(shí)間(Tsy):裝置檢測到主線失壓、對側(cè)無流的時(shí)間起，到裝置準(zhǔn)備發(fā)跳對側(cè) 開關(guān)令的一段時(shí)間，此時(shí)間設(shè)定必須大于40ms;
跳閘等待時(shí)間(Ttzl):裝置準(zhǔn)備發(fā)跳對側(cè)開關(guān)令的時(shí)間起，到裝置發(fā)出跳對側(cè)開關(guān)令的 一段時(shí)間；
合閘等待時(shí)間(Thzl):裝置發(fā)出跳對側(cè)開關(guān)令的時(shí)間起，到裝置發(fā)合本側(cè)開關(guān)令的一段
時(shí)間；
UL-主線電壓；Uzy-主進(jìn)有壓定值；Uab-備線電壓；Uby-備線有壓定值；Uzs-主進(jìn)失壓定值；IL-主線 電流；Idw-主進(jìn)無流定值。其中Uzy、 Uby、 Uzs、 Idw可以通過裝置自行設(shè)置定值大小。 爭動(dòng)作條件
如圖1所示，當(dāng)備自投裝置檢測到主供電源進(jìn)線斷路器(DL1)在合閘位置(液晶顯示 屏上"DL1: 0"字樣變?yōu)?DLh l")，主線電壓UI^Uzy，備用電源進(jìn)線斷路器(DL2)在 分閘位置，備線電壓Ual^Uby ，當(dāng)備自投壓板在投入狀態(tài)，經(jīng)5s充電時(shí)間，裝置屏幕上"l.l 一次系統(tǒng)狀態(tài)顯示"子菜單中顯示的"ZTNO"字樣變?yōu)?ZTOK"，表示為備自投允許。
在備自投允許的情況下，當(dāng)本裝置檢測到主線失壓(UL〈Uzs)，且電源進(jìn)線側(cè)(DL1)無 流(IL<Idw)，備自投保護(hù)等待Tsy開始啟動(dòng)。先由裝置輸出跳閘指令給已失壓的主供電源 進(jìn)線斷路器(DL1)，其整定時(shí)間為Ttzl，然后合備用電源進(jìn)線斷路器(DL2)，其整定時(shí)間 Thzl。 Tsy、 Ttzl、 Thzl時(shí)間由用戶自行整定。備自投動(dòng)作后故障指示燈亮，屏幕顯示"備 自投動(dòng)作"。
余保護(hù)邏輯參考圖4。
2、 來電自恢復(fù) 令保護(hù)定值意義
來壓等待時(shí)間(TZy):裝置檢測到主線來壓起，到裝置準(zhǔn)備發(fā)跳備線開關(guān)令的一段時(shí)間， 此時(shí)間設(shè)定必須大于40ms;
跳閘等待時(shí)間(Ttz2):裝置準(zhǔn)備發(fā)跳備線開關(guān)令的時(shí)間起，到裝置發(fā)出跳備線開關(guān)令的 一段時(shí)間；
合閘等待時(shí)間(Thz2):裝置發(fā)出跳備線開關(guān)令的時(shí)間起，到裝置發(fā)合主線開關(guān)令的一段 時(shí)間；
令動(dòng)作條件
當(dāng)裝置檢測到備用電源進(jìn)線斷路器DL2在合閘位置(液晶顯示屏上"DL2: 0"字樣變 為"DL2: l")，備線電壓(Uab>Uby)，主線有壓(UL>Uzy)，主線來電自恢復(fù)壓板在投入 狀態(tài)，保護(hù)經(jīng)5s充電時(shí)間后，在裝置屏幕上"l.l 一次系統(tǒng)狀態(tài)顯示"子菜單中顯示的"ZFNO" 字樣變?yōu)?ZFOK"，表示為來電自恢復(fù)允許。
在自恢復(fù)允許的情況下，當(dāng)本裝置檢測到持續(xù)的主進(jìn)有壓(UL>Uzy)時(shí)，自恢復(fù)保護(hù)等 待Tzy開始啟動(dòng)。先由裝置輸出跳閘指令給備用電源進(jìn)線斷路器(DL2)，其整定時(shí)間為Ttz2， 然后合主供電源進(jìn)線斷路器(DL1),其整定時(shí)間Thz2。 Tzy、 Ttz2、 Thz2時(shí)間由用戶自行整 定。來電自恢復(fù)動(dòng)作后故障指示燈亮，屏幕顯示"自恢復(fù)動(dòng)作"。
令保護(hù)邏輯參考圖5。
3、 備自投裝置功能
令備自投裝置在主供線路電源失壓、無流，而備用電源正常時(shí)投入； 令在進(jìn)線斷路器故障分鬧失壓情況下，備自投裝置不投入，防止投入到故障元件上，造 成更嚴(yán)重的事故；
令備自投裝置具有可靠、準(zhǔn)確的延時(shí)功能，防止母線電壓短時(shí)下降時(shí)的誤動(dòng)作； 令可手動(dòng)分閘、電動(dòng)分合閘主供線路和備供線路斷路器； 令可通過軟壓板設(shè)定投入或退出備自投功能和來電自恢復(fù)功能； 令主供線路和備供線路斷路器具有電氣互鎖功能，保證兩臺(tái)斷路器不會(huì)同時(shí)合閘； 令備自投裝置能夠監(jiān)測主供線路的電壓、電流等電參數(shù)； 令主供線路斷路器具有三段式電流微機(jī)保護(hù)功能； 令備用線路斷路器具有過流、速斷電流保護(hù)功能。
權(quán)利要求1、一種新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備，其特征是包括兩臺(tái)10kV戶外交流真空斷路器、兩臺(tái)10kV單相電壓互感器和智能微機(jī)綜合保護(hù)單元；所述兩臺(tái)真空斷路器分別掛接于主供電源和備供電源的進(jìn)線回路，兩進(jìn)線端分別連接主供進(jìn)線和備供進(jìn)線，兩出線端都連接10kV母線；在兩真空斷路器的出線端還分別串聯(lián)有電流互感器；所述兩臺(tái)10kV單相電壓互感器高壓側(cè)分別取主供進(jìn)線和備供進(jìn)線的兩個(gè)相電壓；所述電流互感器和電壓互感器的二次側(cè)分別通過電纜連接智能微機(jī)綜合保護(hù)單元相應(yīng)的采集端口；兩臺(tái)真空斷路器的控制端分別通過電纜連接智能微機(jī)綜合保護(hù)單元相應(yīng)的開關(guān)量輸出端口；所述真空斷路器、電流互感器、電壓互感器和智能微機(jī)綜合保護(hù)單元的接地端通過導(dǎo)線連接大地。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備，其特征是所述智能微機(jī)綜 合保護(hù)單元設(shè)在控制箱中；控制箱上設(shè)有多個(gè)航口插座，所述采集端口、開關(guān)量輸出端口分 別通過導(dǎo)線連接到對應(yīng)的航口插座上；所述10kV戶外交流真空斷路器、電流互感器、10kV 單相電壓互感器與智能微機(jī)綜合保護(hù)單元連接的電纜端部設(shè)有與前述航口插座對應(yīng)的航口插 頭；控制箱設(shè)有接地螺絲，通過接地線連至大地，智能微機(jī)綜合保護(hù)單元的接地端通過導(dǎo)線 連至控制箱的接地螺絲。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備，其特征是所述10kV戶外 交流真空斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備，其特征是所述10kV戶外 交流真空斷路器采用永磁操作機(jī)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l或2或3或4所述的新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備，其特征是所 述智能微機(jī)綜合保護(hù)單元設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)RS232/485通訊端口 ， GSM通訊模塊通過該端口連接智能 微機(jī)綜合保護(hù)單元。
專利摘要一種新型10kV戶外雙電源備自投設(shè)備，包括兩臺(tái)10kV戶外交流真空斷路器、兩臺(tái)10kV單相電壓互感器和智能微機(jī)綜合保護(hù)單元；兩臺(tái)真空斷路器分別掛接于主供電源和備供電源的進(jìn)線回路，兩進(jìn)線端分別連接主供進(jìn)線和備供進(jìn)線，兩出線端都連接10kV母線；在兩真空斷路器的出線端還分別串聯(lián)有電流互感器；兩臺(tái)10kV單相電壓互感器高壓側(cè)分別取主供進(jìn)線和備供進(jìn)線的兩個(gè)相電壓；電流互感器和電壓互感器的二次側(cè)分別通過電纜連接智能微機(jī)綜合保護(hù)單元相應(yīng)的采集端口；兩臺(tái)真空斷路器的控制端分別通過電纜連接智能微機(jī)綜合保護(hù)單元相應(yīng)的開關(guān)量輸出端口；上述部件接地良好。本設(shè)備滿足用戶需求，提供了完善的10kV戶外雙電源備自投設(shè)備。
文檔編號H02J9/06GK201178331SQ20082003182
公開日2009年1月7日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者徐玲玲, 軍 戴, 莘 林, 博 王, 鐘艷來 申請人:南京因泰萊配電自動(dòng)化設(shè)備有限公司