铠装移开式金属封闭开关柜的制作方法
【专利摘要】本发明涉及铠装移开式金属封闭开关柜，有效解决无人值守变电站智能化升级和正常运行实时监控的问题，方法是，箱体内中部装有真空断路器，箱体前门上部装有开关智能操控装置、智能微机保护装置、合并单元，断路器下部装有电动底盘车、电动接地开关，箱体后部内装有上部铜排、下部铜排，箱体顶部内装有烟雾传感器，箱体内中部装有电子式电压互感器、红外温度传感器，红外温度传感器与动静触头盒相连，动静触头盒、电子式电压互感器经下部铜排与电子式电流互感器相连，智能微机保护装置分别与合并单元、开关智能操控装置、短路故障指示器、烟雾传感器、红外温度传感器、真空断路器相连，本发明新颖独特，易生产，安全保护完备，确保设备安全运行。
【专利说明】铠装移开式金属封闭开关柜
【技术领域】
[0001]本发明涉及电器，特别是一种铠装移开式金属封闭开关柜。
【背景技术】
[0002]开关柜是供配电中必不可缺少成套设备，特别是随着现代化进程加快，城网智能化技改工作提出了新的要求。根据技改要求，对于40.5kV、24 kV和12kV开关站要求具有远程监控、无人值守，实现远程调度。而作为现今国内变电站所装设备，不能满足国家对变电站智能化改造要求。
[0003]具体表现为:
1.现有开关设备所装设的真空断路器，每次停送电均需派操作人员，现场将开关摇至试验位置/工作位置；接地开关需由操作人员现场将开关操作至合闸/分闸位置，达不到智能化改造要求中远程操作的目的，且现场为带电作业，所操作设备为要害设备，对操作人员人身安全存在较大隐患；
2.现有开关柜所装设的互感器为电磁式互感器，其缺点为:①被测信号与二次线圈之间通过铁芯耦合，绝缘结构复杂，其造价随电压等级呈指数关系上升；②由于使用了铁芯，不可避免地存在磁饱和及铁磁谐振等问题；③二次回路不能开路，低压侧存在开路危险；④因存在磁饱和问题，难以实现大范围测量，同一互感器很难同时满足测量和继电保护的需要。
[0004]3.现行变电站为无人值守变电站，开关设备没有内部测温装置和烟雾报警装置，由于人员巡视不到位、个人技能水平等原因，不能提前发现故障以及设备存在的隐患，致使变电站设备出现内部故障，严重者导致整个变电站设备损毁、瘫痪，造成大面积停电和严重的经济损失。
[0005]4.现有开关设备所装设的保护装置分置于每台设备，巡视人员要查看设备运行状态，或者更改设备参数均需现场操作保护装置，时间较长，效率较低。
[0006]因此，对开关柜的改进和创新势在必行。
【发明内容】
[0007]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种铠装移开式金属封闭开关柜，可有效解决无人值守变电站智能化升级和正常运行实时监控的问题。
[0008]本发明解决的技术方案是，包括箱体、断路器和电子式电压电流互感器，箱体内中部装有真空断路器，箱体前门上部装有开关智能操控装置、智能微机保护装置、合并单元，断路器下部装有电动底盘车、电动接地开关，箱体后部内装有上部铜排、下部铜排，箱体顶部内装有用于监测的烟雾传感器，箱体内中部装有第一电子式电压互感器、第二电子式电压互感器，第一电子式电压互感器、第二电子式电压互感器之间在箱体内装有第一红外温度传感器、第二红外温度传感器，第一红外温度传感器与置于箱体中部内的第一动静触头盒相连，第二红外温度传感器与置于第一动静触头盒下部的第二动静触头盒相连，第一电子式电压互感器、第一动静触头盒与箱体后部内的上部铜排相连，第二动静触头盒、第二电子式电压互感器经下部铜排与装在箱体内后壁上的电子式电流互感器相连，箱体内后下部装有与下部铜排相连的出线电缆，出线电缆上装有短路故障指示器，箱体后部下内壁上分别装有与下部铜排相连的第三红外温度传感器、与短路故障指示器相连的第四红外温度传感器，智能微机保护装置分别与合并单元、开关智能操控装置、短路故障指示器、烟雾传感器、红外温度传感器、真空断路器相连，红外温度传感器由第一红外温度传感器、第二红外温度传感器、第三红外温度传感器和第四红外温度传感器组成，烟雾传感器由第一烟雾传感器和第二烟雾传感器组成，电子式电流互感器经合并单元与智能微机保护装置相连，电动接地开关经开关智能操控装置与智能微机保护装置相连。
[0009]本发明新颖独特，易生产，安全保护完备。具有设备各部位温度、烟雾实时监控，提前报警，消除故障；一次设备和二次设备完全隔离；通过电动的底盘车和接地开关，真正意义实现远程控制；通过测控装置内置蓝牙技术与智能化移动终端匹配，迅速下载每台设备的运行信息，节省巡视人员巡视时间。确保设备安全运行，有良好的经济和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构侧视图。
[0011]图2为本发明的结构主视图。
[0012]图3为本发明的电器元件连接框式图。
[0013]图4为本发明中智能微机保护装置结构外部主视图。
[0014]图5为本发明中智能微机保护装置内部结构框示图。
[0015]图6为本发明中智能微机保护装置电路连接图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0017]由图1-3所示，本发明包括箱体、断路器和电子式电压电流互感器，箱体I内中部装有真空断路器10，箱体前门上部装有开关智能操控装置2、智能微机保护装置3、合并单元4，断路器下部装有电动底盘车11、电动接地开关12，箱体后部内装有上部铜排16a、下部铜排16b，箱体顶部内装有用于监测的烟雾传感器5，箱体内中部装有第一电子式电压互感器6a、第二电子式电压互感器6b，第一电子式电压互感器6a、第二电子式电压互感器6b之间在箱体内装有第一红外温度传感器8a、第二红外温度传感器8b,第一红外温度传感器8a与置于箱体中部内的第一动静触头盒15a相连，第二红外温度传感器Sb与置于第一动静触头盒15a下部的第二动静触头盒15b相连,第一电子式电压互感器6a、第一动静触头盒15a与箱体后部内的上部铜排16a相连，第二动静触头盒15b、第二电子式电压互感器6b经下部铜排16b与装在箱体内后壁上的电子式电流互感器7相连，箱体内后下部装有与下部铜排16b相连的出线电缆13，出线电缆13上装有短路故障指示器9，箱体后部下内壁上分别装有与下部铜排16b相连的第三红外温度传感器Sc、与短路故障指示器9相连的第四红外温度传感器8d，智能微机保护装置3分别与合并单元4、开关智能操控装置2、短路故障指示器9、烟雾传感器5、红外温度传感器8、真空断路器10相连，红外温度传感器8由第一红外温度传感器8a、第二红外温度传感器Sb、第三红外温度传感器Sc和第四红外温度传感器8d组成，烟雾传感器5由第一烟雾传感器5a和第二烟雾传感器5b组成，电子式电压互感器6由第一电子式电压互感器6a、第二电子式电压互感器6b组成，电子式电流互感器7经合并单元4与智能微机保护装置3相连，电动接地开关12经开关智能操控装置2与智能微机保护装置3相连，电子式电压互感器6经合并单元4与智能微机保护装置3相连，电动底盘车11经开关智能操控装置2与智能微机保护装置3相连。
[0018]所述的智能微机保护装置3包括壳体和置于壳体内的CPU中央控制器、wifi模块和蓝牙模块，wifi模块3-2、蓝牙模块3-5和CPU中央控制器3-3装在电路板3_4上，构成主板结构，壳体3-1前面部上面装有显示器，显示器下部的壳体前面板上设置有键盘，CPU中央控制器分别同wifi模块3-2、键盘3-8、蓝牙模块3-5和显示器3-7相连，壳体上设有与CPU中央控制器相连接的外接端子3-6，所述的CPU中央控制器型号为M430F5438A单片机控制器，wifi模块为AXM22001型高性价比的wifi模块，蓝牙模块为JBM-140型；
所述的箱体前面装有箱门，箱门由上箱门la、中箱门lb、下箱门Ic构成，并分别经转动结构(如合页、转动轴)装在箱体的一侧面上，构成箱门的开合结构；所述的开关智能操控装置2、智能微机保护装置3、合并单元4横向并排装在上箱门Ia上；所述的合并单元4为PRS-7390电子式互感器合并单元；所述的开关智能操控装置2为BAMD系列的电动底盘车及地刀智能控制器，如BAMDG4200电动接地刀控制器、或电动接地开关智能控制器。
[0019]上述各部件均是现有产品， 申请人:的贡献在于将这些现有技术(部件)经研究、试验科学的组合在一起，构成铠装移开式金属封闭开关柜，有效用于无人值守变电站智能化升级和正常运行实时监控。
[0020]由上述可知，本发明包括箱体、断路器、智能测控装置、电子式电压电流互感器等。箱体后部从接受电能的铜排开始，依次相连为电子式电压互感器、动静触头盒、真空断路器(含电动底盘车)、电子式电流互感器、接地开关(含电动机构)、电子式电压互感器、出线用的电缆头和各个部位用于监测的烟雾传感器、红外温度传感器、电缆头上的短路故障指示器。各个传感器为信号输出端，智能测控装置为信号输出端，连接智能监控后台和智能移动终端，通过光纤与前部的合并单元、测控装置相连，达到远方监控、提前报警，消除故障、利用现代化智能移动终端通过蓝牙技术匹配轻松查看每台设备运行状况，通过无线wifi技术与网络相连，查找每台智能微机保护装置的IP地址，在权限许可情况下实现远程更改装置参数，形成保护闭环。
[0021]本发明的工作情况是:
1.智能监控后台接到调度中心发来动作信号，通过智能微机保护装置将信号转化后传给开关智能操控装置完成电动接地开关的分合闸操作，断路器的试验位置/工作位置电动转换。开关智能操控装置将检测到的断路器和接地开关位置，反馈给智能微机保护装置，通过智能监控后台上传至调度中心。
[0022]2.烟雾传感器、远红外测温传感器、短路故障传感器将检测到数据实时上传给智能微机保护装置，通过智能监控后台上传至调度中心。当某一设备、某一位置测得数值超过预设上限，调度中心第一时间接到反馈信息，迅速组织，果断采取措施，远程操作现场设备，切除故障设备，并立即组织人员赶赴现场查看设备状态，及时排除故障。
[0023]3.变电站巡视人员利用每人所持的智能移动终端设备(如手机)14，依据个人权限与智能微机保护装置相匹配，迅速下载每台设备的实时运行情况。包括:电压、电流、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、设备内部预设位置温度、烟雾浓度等。省去每台设备的操作、记录，节省了巡视时间。通过无线Wifi技术与网络相连，查找每台智能微机保护装置的IP地址，在权限许可情况下实现远程更改装置参数，形成保护闭环。
[0024]4.电子式互感器的优点:①高低压完全隔离，安全性高，具有优良的绝缘性能，不含铁芯，②消除了磁饱和及铁磁谐振等问题抗电磁干扰性能好，③低压侧无开路高压危险。④动态范围大，测量精度高，频率响应范围宽。⑤数据传输抗干扰能力强。⑥体积小、重量轻、造价低，大范围推广后经济效益可观。
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下突出的优点:1.集过流、速断、保护和温度、烟雾浓度监测、报警于一体，安全可靠。2.不需要操作人员现场操作，真正实现调度中心远程调度，节约人力、时间、费用，操作更为安全；3.减少了变电站巡视时间，真正意义上的无人值守；4.符合且高于国家智能电网改造要求；5.投资少；6.使用范围广:12kV、24kV、40.5kV中性点不接地系统；7.实现网络连接，实时监控、测量、保护、上传信号；8.通过蓝牙技术与智能移动终端互联互通，通过无线wifi技术与网络相连，查找每台智能微机保护装置的IP地址，在权限许可情况下实现远程更改装置参数。真正意义的人机对话，节省了巡视人员的巡视时间，有良好的经济和社会效益。
【权利要求】
1.一种铠装移开式金属封闭开关柜，包括箱体、断路器和电子式电压电流互感器，其特征在于，箱体(I)内中部装有真空断路器(10)，箱体前门上部装有开关智能操控装置(2)、智能微机保护装置(3)、合并单元(4)，断路器下部装有电动底盘车(11)、电动接地开关(12)，箱体后部内装有上部铜排(14a)、下部铜排(14b)，箱体顶部内装有用于监测的烟雾传感器(5)，箱体内中部装有第一电子式电压互感器(6a)、第二电子式电压互感器(6b)，有第一电子式电压互感器(6a)、第二电子式电压互感器(6b)之间在箱体内装有第一红外温度传感器(8a)、第二红外温度传感器(Sb)，第一红外温度传感器(8a)与置于箱体中部内的第一动静触头盒(15a)相连，第二红外温度传感器(Sb)与置于第一动静触头盒(15a)下部的第二动静触头盒(15b)相连，第一电子式电压互感器(6a)、第一动静触头盒(15a)与箱体后部内的上部铜排(14a)相连，第二动静触头盒(15b)、第二电子式电压互感器(6b)经下部铜排(14b)与装在箱体内后壁上的电子式电流互感器(7)相连，箱体内后下部装有与下部铜排(14b)相连的出线电缆(13)，出线电缆(13)上装有短路故障指示器(9)，箱体后部下内壁上分别装有与下部铜排(14b)相连的第三红外温度传感器(Sc)、与短路故障指示器(9)相连的第四红外温度传感器(8d)，智能微机保护装置(3)分别与合并单元(4)、开关智能操控装置(2)、短路故障指示器(9)、烟雾传感器(5)、红外温度传感器(8)、真空断路器(10)相连，红外温度传感器(8)由第一红外温度传感器(8a)、第二红外温度传感器(Sb)、第三红外温度传感器(8c)和第四红外温度传感器(8d)组成，烟雾传感器(5)由第一烟雾传感器(5a)和第二烟雾传感器(5b)组成，电子式电压互感器(6)由第一电子式电压互感器(6a)、第二电子式电压互感器(6b)组成，电子式电流互感器(7)经合并单元(4)与智能微机保护装置(3)相连，电动接地开关(12)经开关智能操控装置(2)与智能微机保护装置(3)相连，电子式电压互感器(6)经合并单元(4)与智能微机保护装置(3)相连，电动底盘车(11)经开关智能操控装置(2)与智能微机保护装置(3)相连。
2.根据权利要求1所述的铠装移开式金属封闭开关柜，其特征在于，所述的智能微机保护装置(3)包括壳体和置于壳体内的CPU中央控制器、wifi模块和蓝牙模块，wifi模块(3-2)、蓝牙模块(3-5)和CPU中央控制器(3-3)装在电路板(3_4)上，构成主板结构，壳体(3-1)前面部上面装有显示器，显示器下部的壳体前面板上设置有键盘，CPU中央控制器分别同wifi模块(3-2)、键盘(3-8)、蓝牙模块(3-5)和显示器(3-7)相连，壳体上设有与CPU中央控制器相连接的外接端子(3-6)，所述的CPU中央控制器型号为M430F5438A单片机控制器，wifi模块为AXM22001型高性价比的wifi模块，蓝牙模块为JBM-140型。
3.根据权利要求1所述的铠装移开式金属封闭开关柜，其特征在于，所述的箱体前面装有箱门，箱门由上箱门(Ia)、中箱门(Ib )、下箱门(Ic )构成，并分别经转动结构装在箱体的一侧面上，构成箱门的开合结构。
4.根据权利要求1所述的铠装移开式金属封闭开关柜，其特征在于，所述的开关智能操控装置(2)、智能微机保护装置(3)、合并单元(4)横向并排装在上箱门(Ia)上。
5.根据权利要求1所述的铠装移开式金属封闭开关柜，其特征在于，所述的合并单元(4)为PRS-7390电子式互感器合并单元。
6.根据权利要求1所述的铠装移开式金属封闭开关柜，其特征在于，所述的开关智能操控装置(2)为BAMD系列的电动底盘车及地刀智能控制器。
【文档编号】H02B1/24GK104078872SQ201410324962
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】钱建伟, 闫永亮, 王槟, 白聪聪, 樊广耀, 张银浩, 王凯, 张坤鹏, 翟蒙, 吴俊红, 孙永慧, 施荷琳, 岳晓娟, 纪贯恒, 陈炎玲 申请人:郑州金源特变电气有限公司