專利名稱：緊湊型預(yù)裝式變電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于變配電領(lǐng)域的成套配電設(shè)備，尤其涉及 一種緊湊型預(yù)裝式箱變電站設(shè)備。
技術(shù)背景目前國(guó)內(nèi)外箱式變電站的結(jié)構(gòu)型式主要有兩種 一種是美式箱 變， 一種是歐式箱變。而歐式箱變結(jié)構(gòu)形式又有兩種 一種是目字型 結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的不足之處是高、低壓進(jìn)出線均從變壓器頂部接高、低 壓柜，至使高壓進(jìn)線裸露，并且變壓器自身線圈的設(shè)計(jì)溫升較高，所 以變壓器的承載能力差，容易燒壞變壓器，因此存在著用電不安全的 問(wèn)題。其次，由于整機(jī)體積較大，安裝搬運(yùn)困難。另一種是品字型結(jié) 構(gòu)。雖然該結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，但是不足之處是，由于低壓柜受空間 有限，無(wú)法設(shè)置操作維修空間，存在著檢修困難，遇到惡劣天氣就不 能進(jìn)行維修的問(wèn)題。此外，現(xiàn)有的箱式變電站為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，通 過(guò)主站的上位機(jī)對(duì)箱變進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)"四遙"管理，環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)中 的智能變電站，在主站的控制下，能完成故障區(qū)段自動(dòng)定位，故障切 除，負(fù)荷轉(zhuǎn)移等功能。但上述控制方法較為復(fù)雜，且成本較高。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種智能化、用電安全、可靠、結(jié)構(gòu)緊 湊、減少占地面積、節(jié)約材料、維修簡(jiǎn)捷、操作方便，相對(duì)性價(jià)比高的緊湊型預(yù)裝式變電站。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是包括呈日字結(jié)構(gòu)布設(shè)的高壓/變壓器 柜、低壓柜，高壓/變壓器柜內(nèi)部設(shè)有終端型或環(huán)網(wǎng)型環(huán)網(wǎng)柜及變壓 器；低壓柜內(nèi)部設(shè)有與上位機(jī)相連的智能控制器、計(jì)量電路、無(wú)功補(bǔ) 償電路，
智能控制器主要包括相互連接的主控模塊、測(cè)量模塊、顯示模塊、 開(kāi)關(guān)控制模塊，以及故障錄波、接地測(cè)試等功能模塊；
單片機(jī)設(shè)置在主控模塊上，各功能模塊由單片機(jī)直接控制，相對(duì) 獨(dú)立工作；
測(cè)量模塊用交流采樣法對(duì)三相交流線路的電流、電壓輸入信號(hào)進(jìn) 行數(shù)據(jù)采集并處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率 因數(shù)、相位、頻率、電能參量的測(cè)量，并定時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EPROM 中，供上位機(jī)讀取進(jìn)行后期分析處理；
開(kāi)關(guān)控制模塊上設(shè)有繼電器，開(kāi)關(guān)控制模塊監(jiān)測(cè)各開(kāi)關(guān)的狀態(tài)， 接收上位機(jī)發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制命令，并通過(guò)控制其上的繼電器使相應(yīng)的 開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
所述智能控制器還包括與單片機(jī)相連的無(wú)線GSM模塊。 本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)為"日"字結(jié)構(gòu)，將高壓室和變壓器 室進(jìn)行整合，采用了先進(jìn)的異型銅合金母線等技術(shù)，使變電站的體積 更小，性能更加穩(wěn)定。智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在模塊化思 想上，主要包括主控模塊、測(cè)量模塊、顯示模塊、開(kāi)關(guān)控制模塊，故 障錄波、接地測(cè)試等功能模塊。這樣使得本實(shí)用新型的設(shè)備在制造時(shí)更為方便，出現(xiàn)故障時(shí)更為簡(jiǎn)單，維修更加快捷。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為圖1的俯視圖
圖3本實(shí)用新型智能控制器的結(jié)構(gòu)框圖
圖中，l是變壓器，2是支件，3是高壓進(jìn)線電纜，4是高壓進(jìn)線 柜，5是高壓出線柜，6是高壓出線柜內(nèi)保護(hù)變壓器的高壓熔芯，7 是變壓器高壓進(jìn)線側(cè)高壓樁頭，8是變壓器低壓出線側(cè)電壓樁頭，9 是變壓器低壓出線側(cè)零相樁頭，10是低壓控制柜電源進(jìn)線側(cè)，11是 低壓控制柜零相側(cè)，12是智能控制器，13是兩端帶全封閉電纜附件 的高壓出線電纜。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型如圖1、 2、 3所示，它與上位機(jī)相連，包括呈日字結(jié) 構(gòu)布設(shè)的高壓/變壓器柜、低壓柜，高壓/變壓器柜內(nèi)部設(shè)有終端型或 環(huán)網(wǎng)型環(huán)網(wǎng)柜及變壓器；低壓柜內(nèi)部設(shè)有與上位機(jī)相連的智能控制
器、計(jì)量電路、無(wú)功補(bǔ)償電路，
智能控制器主要包括相互連接的主控模塊、測(cè)量模塊、顯示模塊、 開(kāi)關(guān)控制模塊，以及故障錄波、接地測(cè)試等功能模塊；
單片機(jī)設(shè)置在主控模塊上，各功能模塊由單片機(jī)直接控制，相對(duì) 獨(dú)立工作；
測(cè)量模塊用交流采樣法對(duì)三相交流線路的電流、電壓輸入信號(hào)進(jìn) 行數(shù)據(jù)采集并處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、相位、頻率、電能參量的測(cè)量，并定時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在
EEPROM中，供上位機(jī)讀取進(jìn)行后期分析處理；
開(kāi)關(guān)控制模塊上設(shè)有繼電器，開(kāi)關(guān)控制模塊監(jiān)測(cè)各開(kāi)關(guān)的狀態(tài)， 接收上位機(jī)發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制命令，并通過(guò)控制其上的繼電器使相應(yīng)的 開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
所述智能控制器還包括與單片機(jī)相連的無(wú)線GSM模塊。 所述智能控制器中的單片機(jī)采用高速DSP芯片，所述智能控制器 中還設(shè)有高速A/D采樣芯片，高速DSP芯片、高速A/D采樣芯片對(duì)三 相交流線路中的電流、電壓等6路輸入信號(hào)進(jìn)行高速采樣，采用數(shù)字 濾波技術(shù)，利用低頻分量實(shí)現(xiàn)高電壓室的實(shí)時(shí)電壓、電流、功率、功 率因數(shù)、頻率等參數(shù)的測(cè)量，通過(guò)對(duì)電壓、電流的高頻分量的比較分 析，對(duì)電弧故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。
制造本實(shí)用新型時(shí)，如圖1、 2所示高壓進(jìn)線電纜3由箱變底部 高壓進(jìn)線孔穿進(jìn)箱變內(nèi)，接到高壓進(jìn)線柜4上，中間由綁電纜支件2 固定。兩端帶全封閉電纜附件的高壓出線電纜13由高壓出線柜5引 出，自高壓出線柜內(nèi)保護(hù)變壓器的高壓熔芯6的下端引至變壓器1上 面的變壓器高壓進(jìn)線側(cè)高壓樁頭7上。這樣變壓器高壓側(cè)電纜就全部 就位了。變壓器1電源接線由變壓器低壓出線側(cè)電壓樁頭8引出，可 做排也可做電纜線引至低壓控制柜電源進(jìn)線側(cè)10上。變壓器1零接 線由變壓器低壓出線側(cè)零相樁頭9引出，可做排也可做電纜線引至低 壓控制柜零相側(cè)11上。這樣變壓器低壓側(cè)電纜就全部就位了。然后 由低壓柜對(duì)電路進(jìn)行控制。本實(shí)用新型的特點(diǎn)如下-(1 )設(shè)置在箱變內(nèi)的高壓柜及變壓器室整合在一起和低壓室呈 "日"字型排布，高壓環(huán)網(wǎng)柜在變壓器高壓端上方。
(2) 變電站內(nèi)部通過(guò)同一套硬件電路和高速數(shù)字信號(hào)處理，對(duì) 電壓電流的低頻分量和高頻分量的不同處理，實(shí)現(xiàn)參數(shù)測(cè)量和電弧故 障診斷的融合，并與斷路器集成。
(3) 采用多重折彎冷軋異型鋼組裝式框架結(jié)構(gòu)，體積小，強(qiáng)度 高；異型銅合金母線，無(wú)需二次加工，安裝方法獨(dú)特，連接方便，散 熱面大，集膚效應(yīng)好，節(jié)省銅材；配套的母線支架及雙向連接器，安 裝方便，連接可靠，極大地提高了母線短路的動(dòng)熱穩(wěn)定性。
(4) 由于高壓環(huán)網(wǎng)柜放置在變壓器上方，使高壓電纜接線維護(hù) 的空間變大，安裝接線、檢測(cè)及熔芯更換方便，從環(huán)網(wǎng)柜下口到變壓 器高壓樁頭距離減少，連接電纜短，從而節(jié)約材料，減少箱式變電站 的體積，從而減少占地面積，低壓室的排布與原典型結(jié)構(gòu)無(wú)多大變化。
(5) 由于國(guó)內(nèi)可供選擇的電纜連接件較多，可使環(huán)網(wǎng)柜下端的 連接方式與變壓器高壓端的連接方式相同，從而實(shí)現(xiàn)可觸摸式連接， 增加了產(chǎn)品的可靠性。本方案完全實(shí)施后，必將帶動(dòng)變壓器行業(yè)的革 新，從而保證變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少故障。
(6) 變電站內(nèi)部采用多數(shù)據(jù)融合技術(shù)和GMS短信息業(yè)務(wù)相結(jié) 合，釆用GMS短信通信技術(shù)，不受通信距離和地域限制，數(shù)據(jù)可安 全傳送到任何地點(diǎn)，設(shè)計(jì)融合兩項(xiàng)技術(shù)的預(yù)裝式變電站綜合監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)。
權(quán)利要求1、緊湊型預(yù)裝式變電站，包括呈日字結(jié)構(gòu)布設(shè)的高壓/變壓器柜、低壓柜，高壓/變壓器柜內(nèi)部設(shè)有終端型或環(huán)網(wǎng)型環(huán)網(wǎng)柜及變壓器；低壓柜內(nèi)部設(shè)有與上位機(jī)相連的智能控制器、計(jì)量電路、無(wú)功補(bǔ)償電路，其特征在于智能控制器主要包括相互連接的主控模塊、測(cè)量模塊、顯示模塊、開(kāi)關(guān)控制模塊，以及故障錄波、接地測(cè)試等功能模塊；單片機(jī)設(shè)置在主控模塊上，各功能模塊由單片機(jī)直接控制，相對(duì)獨(dú)立工作；測(cè)量模塊用交流采樣法對(duì)三相交流線路的電流、電壓輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、相位、頻率、電能參量的測(cè)量，并定時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM中，供上位機(jī)讀取進(jìn)行后期分析處理；開(kāi)關(guān)控制模塊上設(shè)有繼電器，開(kāi)關(guān)控制模塊監(jiān)測(cè)各開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，接收上位機(jī)發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制命令，并通過(guò)控制其上的繼電器使相應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型預(yù)裝式變電站，其特征在于， 所述智能控制器還包括與單片機(jī)相連的無(wú)線GSM模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于變配電領(lǐng)域的成套配電設(shè)備。其智能控制器包括連接的主控模塊、測(cè)量模塊、顯示模塊、開(kāi)關(guān)控制模塊，以及故障錄波、接地測(cè)試等功能模塊；各功能模塊由單片機(jī)直接控制，相對(duì)獨(dú)立工作；測(cè)量模塊用交流采樣法對(duì)三相交流線路的電流、電壓輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、相位、頻率、電能參量的測(cè)量，并定時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM中，供上位機(jī)讀取進(jìn)行后期分析處理；開(kāi)關(guān)控制模塊上設(shè)有繼電器，開(kāi)關(guān)控制模塊監(jiān)測(cè)各開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，接收上位機(jī)發(fā)出的開(kāi)關(guān)控制命令，并通過(guò)控制其上的繼電器使相應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。本實(shí)用新型設(shè)備在制造時(shí)更為方便，出現(xiàn)故障時(shí)更為簡(jiǎn)單，維修更加快捷。
文檔編號(hào)H02B1/20GK201408925SQ200920036928
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者丁建新, 史旺旺, 周文震, 衛(wèi) 曹, 鵬 楊 申請(qǐng)人:丁建新