一种智能型低压综合配电箱的制作方法
【专利摘要】一种智能型低压综合配电箱，包括三相四线制的低压母线、低压配电管理终端、断路器、互感器和电容器，智能低压综合配电箱，作为台区电能的分配、保护、控制、计量、测量、防窃电及防盗器身、无功补偿及负荷不平衡调整之用的综合低压开关成套设备；具有结构合理、防护等级高、负荷及防窃盗保护功能安全可靠、无功补偿效果好、实用性强、节电效果明显等优点，能有效地保障农村台区的变配电系统经济、安全运行。
【专利说明】一种智能型低压综合配电箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及配电箱，具体的说是一种智能型低压综合配电箱。
【背景技术】
[0002]随着农村经济的快速发展，传统的低压综合配电箱在技术功能上已经不能满足一些用户的需求，具体有:1.保护不完善、不可靠；传统配电箱的低压负荷故障往往导致越级跳闸引起整条IOkV线路大面积停电，甚至导致配变烧毁。2.农村电网地域广，配电箱的使用管理难度大、自动化程度低，遇到故障时检修时间长；3.经济运行效果差；无功补偿配置不合理；通常使用自身损耗大的交流接触器投切低压电容器，分级不够精细或者只有三相共补偿甚至固定补偿。4.无远程“四遥”功能；5.非法偷盗变压器及电能情况严重，白白浪费国家的能源。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的智能低压综合配电箱，作为台区电能的分配、保护、控制、计量、测量、防窃电及防盗器身、无功补偿及负荷不平衡调整之用的综合低压开关成套设备；具有结构合理、防护等级高、负荷及防窃盗保护功能安全可靠、无功补偿效果好、实用性强、节电效果明显等优点，能有效地保障农村台区的变配电系统经济、安全运行。
[0004]本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案为:一种智能型低压综合配电箱，包括三相四线制的低压母线、低压配电管理终端、断路器、互感器和电容器，低压母线的线路上设有总断路器和剩余电流互感器，以及分别用于对线路的三相电流和三相电压进行实时取样的电流测量信号采集器和三相低压信号采集器，三相四线计量表对电流测量信号采集器和三相低压信号采集器输出电能量计量，剩余电流互感器I的输出端、电流测量信号采集器的输出端和三相低压信号采集器的输出端与低压配电管理终端连接，所述的电容器包括多组呈三角形接线的低压三相电容器组和多组呈星形接线的单相电容器组，每组低压三相电容器组和多组呈星形接线的单相电容器组均通过相应的微型断路器和复合投切开关连接至低压母线的三个相线；零序电流互感器和其相应的配电出线开关连接至低压母线的四线上控制配电柜出线电流；
[0005]所述的低压配电管理终端还连接有用于发送电路状态信号和接收控制信号的双模无线通讯模块，低压配电管理终端的控制信号输出端与复合投切开关和配电出线开关连接。
[0006]所述的低压配电管理终端通过RS485总线控制复合投切开关和配电出线开关的通断。
[0007]所述的低压配电管理终端上还设有备用通讯接口。
[0008]所述低压母线的线路上还设有避雷器。
[0009]所述的低压配电管理终端的输入端上还连接有门控开关、水银倾斜开关，其输出端上连接有报警器。
[0010]有益效果:(I)、该装置在使用时，系统优先投入共补偿的低压三相电容器，然后投入分补偿的单相电容器，如果系统需求无功值仍欠缺且欠缺值小于单只低压三相电容器值时，继续投入单相电容器，如果投入的单相电容器容值之和是单只低压三相电容器容值整数倍时，则切除相对应投入的单相电容器，再投入一个三相电容器，若同等规格的电容器组中的其中几个达到预定的使用时间后，则可通过投切开关循环投切替换。
[0011](2)采用三相共补偿与多组小容量单相分补偿的编码及循环混合投切模式，根据无功负荷及功率因数自动投切电容器组，可实现在负荷峰谷期快速跟踪无功补偿需求，达到无功的粗调与微调基本无级差补偿的目的，还可使无功功率得到无间隙连续补偿，节能效果较好，保证补偿效果的同时还可延长其使用寿命。
[0012](2)、该装置运行安全可靠，该装置的核心元件复合投切开关和同步投切开关都具备过零投切功能，稳定性较高；另外，单相电容器组的自身运行电流低至1.44A，故障率较小。
[0013](3)低压配电管理终端监测三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、功率因数、进线及配电出线的剩余电流值、重合闸、电容器补偿信息、谐波信息、变压器防盗、变压器计量防窃电信息等；保护有进线及配电出线的剩余电流保护、过欠压保护、过流保护、速断保护、变压器防盗保护、防窃电保护、谐波超标保护、三相负荷不平衡保护；远程停送电，修改电压、电流、漏电保护、预付费、三相有功不平衡、动作时间等参数值，还可实施错峰用电等管理针对谐波电压及电流超标情况、电压合格率情况进行监测，根据不通负荷性质的设置进行分析、调控、计算及保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的电气控制方框图；
[0015]图2为本实用新型的接线原理图；
[0016]附图标记:1、低压母线，2、总断路器，3、剩余电流互感器，4、低压三相电容器组，5、配电出线开关，6、单相电容器组，7、电流测量信号采集器，8、三相低压信号采集器，9、微型断路器，10、低压配电管理终端，11、备用通讯接口，12、双模无线通讯模块，13、RS485总线，14、零序电流互感器，15、避雷器，16、三相四线计量表，17、门控开关，18、水银倾斜开关，19、报警器。
【具体实施方式】
[0017]如图1和图2所示，一种智能型低压综合配电箱，包括三相四线制的低压母线1、低压配电管理终端10、断路器、互感器和电容器，低压母线I的线路上设有总断路器2和剩余电流互感器13，以及分别用于对线路的三相电流和三相电压进行实时取样的电流测量信号采集器7和三相低压信号采集器8，三相四线计量表16对电流测量信号采集器7和三相低压信号采集器8输出电能量计量，剩余电流互感器I 13的输出端、电流测量信号采集器7的输出端和三相低压信号采集器8的输出端与低压配电管理终端10连接，所述的电容器包括多组呈三角形接线的低压三相电容器组4和多组呈星形接线的单相电容器组6，每组低压三相电容器组4和多组呈星形接线的单相电容器组6均通过相应的微型断路器9和复合投切开关3连接至低压母线I的三个相线；零序电流互感器14和其相应的配电出线开关5连接至低压母线I的四线上控制配电柜出线电流；
[0018]所述的低压配电管理终端10还连接有用于发送电路状态信号和接收控制信号的双模无线通讯模块12，低压配电管理终端10的控制信号输出端与复合投切开关3和配电出线开关5连接。
[0019]所述的低压配电管理终端10通过RS485总线13控制复合投切开关3和配电出线开关5的通断。
[0020]所述的低压配电管理终端10上还设有备用通讯接口 11。
[0021]所述低压母线I的线路上还设有避雷器15。
[0022]所述的低压配电管理终端10的输入端上还连接有门控开关17、水银倾斜开关18，其输出端上连接有报警器19。
[0023]低压母线采用低压负荷控制单元(0.4kV永磁真空断路器)，可实现总负荷就地(手动、电动)和远程控制、漏电保护、过流保护、过压保护等多种保护功能；
[0024]低压配变管理终端及双模无线通讯模块可对配电变压器运行信息进行采集，实现配变监测与保护、用电负荷管理、电能质量管理、台区经济运行管理等“四遥”功能；其中配变监测与保护有:监测三相电压、三相电流、三相有功功率、三相无功功率、功率因数、进线及配电出线的剩余电流值、重合闸、电容器补偿信息、谐波信息、变压器防盗、变压器计量防窃电信息等；保护有进线及配电出线的剩余电流保护、过欠压保护、过流保护、速断保护、变压器防盗保护、防窃电保护、谐波超标保护、三相负荷不平衡保护；
[0025]用电负荷管理:远程停送电，修改电压、电流、漏电保护、预付费、三相有功不平衡、动作时间等参数值，还可实施错峰用电等管理。
[0026]电能质量管理:针对谐波电压及电流超标情况、电压合格率情况进行监测，根据不通负荷性质的设置进行分析、调控、计算及保护。
[0027]台区经济运行管理:根据线路功率因数、无功功率、电压情况综合判断对配电箱内装设的三相共补+单相分补电容器进行投切补偿、使台区变压器运行在一个良好的经济状态。
[0028]物理上低压母线直接进入计量室，计量室与其他线路实通过隔板隔离以防窃电，电气上实现非法开门即可就地、远程报警。
[0029]防偷盗器身措施是变压器只要非授权的移动倾斜(10度以上)就会触动就地、远程报警。
[0030]三相四线多功能计量表对配变输出电能量进行计量，配合远程抄表仪可实现远程预付费售电管理；
[0031]计量互感器即三相低压信号采集器选配精度不低于0.5S级的计量电流互感器即电流测量信号采集器进行计量取样；
[0032]配电出线单元包含塑料外壳式断路器(配电出线开关)、剩余电流互感器，配电单元出线可安装两至多路，每个出线回路具备过流、速断保护、漏电保护功能，局部发生故障时减少停电面积；
[0033]1、无功补偿
[0034]以无功功率、电压、功率因数、响应时间等条件综合判定来自动投切(共补偿+分补偿)电容器组，无投切振荡，无补偿呆区；补偿精细分至4级以上，在负荷峰谷期均可快速跟踪无功补偿需求，补偿节能降损效果明显提升；
[0035]2、二相负荷不平衡调整
[0036]使用相见跨接电容器的方式最大限度地调整三相有功的不平衡，有效增加变压器的出力，延长配电变压器的寿命；
[0037]3、完善的保护功能
[0038]无功补偿单元具备过流、过压、谐波报警与保护功能，电容器组在额定电压切除后，能满足3分钟之内应将留存残压控制在50V以下，确保装置运行安全可靠；
[0039]4、过零投切的复合开关
[0040]电容器复合投切开关集成过零投切功能，自身实现了电压过零投入，电流过零关断，既具有可控硅投切无冲击、跟踪速度快的优点，又彻底避免了可控硅因散热问题烧毁，节能环保。
【权利要求】
1.一种智能型低压综合配电箱，包括三相四线制的低压母线(I)、低压配电管理终端(10)、断路器、互感器和电容器，低压母线(I)的线路上设有总断路器(2)和剩余电流互感器(13)，以及分别用于对线路的三相电流和三相电压进行实时取样的电流测量信号采集器(7 )和三相低压信号采集器(8 )，三相四线计量表(16 )对电流测量信号采集器(7 )和三相低压信号采集器(8)输出电能量计量，剩余电流互感器I (13)的输出端、电流测量信号采集器(7)的输出端和三相低压信号采集器(8)的输出端与低压配电管理终端(10)连接，其特征在于:所述的电容器包括多组呈三角形接线的低压三相电容器组(4)和多组呈星形接线的单相电容器组(6)，每组低压三相电容器组(4)和多组呈星形接线的单相电容器组(6)均通过相应的微型断路器(9)和复合投切开关(3)连接至低压母线(I)的三个相线；零序电流互感器(14)和其相应的配电出线开关(5)连接至低压母线(I)的四线上控制配电柜出线电流； 所述的低压配电管理终端(10)还连接有用于发送电路状态信号和接收控制信号的双模无线通讯模块(12)，低压配电管理终端(10)的控制信号输出端与复合投切开关(3)和配电出线开关(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能型低压综合配电箱，其特征在于:所述的低压配电管理终端(10)通过RS485总线(13)控制复合投切开关(3)和配电出线开关(5)的通断。
3.根据权利要求1所述的一种智能型低压综合配电箱，其特征在于:所述的低压配电管理终端(10 )上还设有备用通讯接口( 11)。
4.根据权利要求1所述的一种智能型低压综合配电箱，其特征在于:所述低压母线(I)的线路上还设有避雷器(15)。
5.根据权利要求1所述的一种智能型低压综合配电箱，其特征在于:所述的低压配电管理终端(10)的输入端上还连接有门控开关(17)、水银倾斜开关(18)，其输出端上连接有报警器(19)。
【文档编号】H02B1/46GK203690744SQ201420071216
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年2月19日 优先权日:2014年2月19日
【发明者】王元东, 刘政, 彭朝德, 张炜炜, 寇鹏飞 申请人:平高集团智能电气有限公司