24kV智能光伏箱式开闭所的制作方法

本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种24kV智能光伏箱式开闭所。

背景技术：

目前，传统的箱式开闭所通过配备电压互感器(potential transformer，简称PT)作为开闭所的供电电源，在运行过程中经常出现由于电网波动引起的PT爆炸、烧毁所产生的内部故障飞溅物对开关设备、线路、人身造成极大的安全隐患。而且传统箱式开闭所缺乏智能系统，运行管理成本较高，记录时间长、误差大、数据缺失等缺点。

鉴于此，如何降低箱式开闭所的安全隐患，提高智能化及无线通信水平，减少用电损耗成为目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种24kV智能光伏箱式开闭所，通过太阳能给蓄电池充电，然后通过蓄电池给开闭所电操机构、FTU、DTU进行供电，可以实现箱式开闭所在进行电动操作和智能化运行时不需要电压互感器PT即可完成全部供电工作任务，采用新能源供电，降低了安全隐患，减少了用电损耗，并通过FTU、DTU实现配网自动化，提高里智能化及无线通信水平。

本实用新型提供一种24kV智能光伏箱式开闭所，包括：开闭所外箱体和安装在所述开闭所外箱体顶部通过安装支架进行固定的太阳能光伏板；

所述开闭所外箱体的内部安装有太阳能充放电控制器、蓄电池、开闭所电源装置、开闭所开关本体、馈线终端设备FTU和开闭所终端设备DTU；

所述太阳能充放电控制器分别与所述太阳能光伏板、所述蓄电池、所述开闭所电源装置连接，所述开闭所电源装置分别与所述开闭所开关本体、所述FTU、所述DTU连接，所述开闭所开关本体与所述FTU连接，所述FTU与所述DTU连接。

可选地，所述24kV智能光伏箱式开闭所安装在24kV地面配电网系统中，与地下电缆敷设进行安装走线连接。

可选地，所述开闭所开关本体，包括：负荷开关、电流互感器CT、断路器、二次小室和电缆室。

可选地，所述电流互感器采用环氧树脂一体式真空浇铸；

和/或，

所述电缆室内部有进出线电缆、电缆安装附件、用于测量和保护电流互感器及电缆沟隔绝的电缆底板；

和/或，

所述负荷开关和断路器均预留遥控、遥测、遥信接口。

可选地，所述开闭所开关本体，还包括：短路故障指示器。

可选地，所述电缆室内部集成有温湿度传感器和加热器。

可选地，所述FTU以数字信号处理器DSP为核心，集成的电路包括：断路器控制电路、模拟量采集电路、数字量采集电路、通讯接口电路、无线数据接口电路；

和/或，

所述DTU集成有RS-232通讯接口、RS485通讯接口和以太网络通讯接口。

可选地，所述开闭所开关本体与所述FTU采用航插电缆进行连接，所述FTU和所述DTU采用航插电缆进行通信连接。

可选地，所述FTU配置有24芯航空接插插座，所述开闭所开关本体配置有自动化接口。

可选地，所述开闭所外箱体的外壳的材质，包括：不锈钢、或玻璃纤维增强水泥GRC、或敷铝锌板加木条；

和/或，

所述开闭所外箱体采取防腐涂覆工艺处理，所述开闭所外箱体的门的开合采用液压支杆进行支撑。

由上述技术方案可知，本实用新型的24kV智能光伏箱式开闭所，通过太阳能给蓄电池充电，然后通过蓄电池给开闭所电操机构、FTU、DTU进行供电，可以实现箱式开闭所在进行电动操作和智能化运行时不需要电压互感器PT即可完成全部供电工作任务，采用新能源供电，降低了安全隐患，减少了用电损耗，并通过FTU、DTU实现配网自动化，提高里智能化及无线通信水平。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的24kV智能光伏箱式开闭所的结构及安装示意图；

图2为本实用新型实施例提供的24kV智能光伏箱式开闭所中的太阳能光伏板发电的原理示意图；

图3为本实用新型实施例提供的24kV智能光伏箱式开闭所中利用太阳能光伏板充电的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

随着国家经济的发展，城市电网负荷密度越来越大，配电网络对设备可靠性的要求越来越高，城市电网供电方式逐步向环网型供电方式发展。根据不断加快的电网发展步伐，配网设备将依托计算机、通信技术等向高可靠、免维护、智能化、小型化的方向发展。

智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用， 实现电网的可靠、安全、经济、高效、环保和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

绿色电网是一种资源节约、生态环保、标准规范、技术先进、经济高效的新型电网模式。到2008年全球超过80％的电网都是采用交流电，而欧洲很多科学家发现直流电具有极大的优势，将推动建设绿色电网。

建设绿色智能电网就要求电气设备必须符合新能源供电，节能且智能化的需求，对于设备智能化需求主要体现在要求设备具有通讯互动功能、传感测量功能、逻辑运算功能、控制执行功能等。近年来，随着社会、经济和开关技术的不断发展，开关设备节能化、重量轻、小型化、免维护、智能化的产品越来越受到青睐。

图1为本实用新型一实施例提供的24kV智能光伏箱式开闭所的结构及安装示意图，如图1所示，本实施例的24kV智能光伏箱式开闭所，包括：开闭所外箱体2和安装在所述开闭所外箱体2顶部通过安装支架进行固定的太阳能光伏板1；

所述开闭所外箱体2的内部安装有太阳能充放电控制器(图中未示出)、蓄电池(图中未示出)、开闭所电源装置(图中未示出)、开闭所开关本体3、馈线终端设备FTU 6和开闭所终端设备DTU 7；

所述太阳能充放电控制器分别与所述太阳能光伏板1、所述蓄电池、所述开闭所电源装置连接，所述开闭所电源装置分别与所述开闭所开关本体3、所述FTU 6、所述DTU 7连接，所述开闭所开关本体3与所述FTU 6连接，所述FTU 6与所述DTU 7连接。

其中，所述24kV智能光伏箱式开闭所安装在24kV地面配电网系统中，与地下电缆敷设进行安装走线连接。

其中，所述太阳能充放电控制器，用于控制所述太阳能光伏板给所述蓄电池充电；

所述蓄电池，用于通过所述开闭所电源装置为开闭所开关本体3中的设备、FTU 6和DTU 7供电。

在具体应用中，所述开闭所开关本体3，可包括：负荷开关、电流互感器CT、断路器、二次小室5和电缆室4。

进一步地，所述负荷开关及断路器均具备电动要求配置，并具备手动操作功能，预留遥控、遥测、遥信接口，以适应远方监控需要。

进一步地，所述电流互感器采用环氧树脂一体式真空浇铸，，所有端子及紧固件具有足够的机械强度和良好的导电接触，有可靠的防腐镀层。

进一步地，所述电缆室4内部有进出线电缆、电缆安装附件、用于测量和保护电流互感器及电缆沟隔绝的电缆底板。

进一步地，所述电缆室4内部可集成有温湿度传感器和加热器，用于进行温湿度调节，防止凝露现象的产生。

进一步地，所述电流互感器CT可优选为三相一体式、单相及零序互感器，可减小设备体积，方便安装，易于实现控制。

在具体应用中，所述开闭所开关本体3，还可以包括：短路故障指示器，满足相间短路、单相故障接地指示要求，并具有开关量输出功能。

在具体应用中，所述开闭所开关本体3与所述FTU 6可采用航插电缆进行连接，所述FTU 6和所述DTU 7可采用航插电缆进行通信连接。

在具体应用中，所述FTU 6配置有24芯航空接插插座，所述开闭所开关本体3配置有自动化接口。

在具体应用中，所述FTU 6以数字信号处理器DSP为核心，集成的电路包括：断路器控制电路、模拟量采集电路、数字量采集电路、通讯接口电路、无线数据接口电路等，实现了高度集成。

具体地，所述FTU可以支持以下功能：

1)具备就地采集模拟量和状态量功能，并具备测量数据、状态数据远传的功能；

2)具备开关就地控制功能；

3)具备当地或远方设定动作定值功能；

4)具备保护功能现场投退功能；

5)具备双位置遥信处理功能；

6)具备对遥测死区范围设置功能；

7)具备故障检测及故障判别功能；

8)具备负荷越限告警上送功能；

9)具备线路有压鉴别功能。

在具体应用中，所述DTU 7集成有RS-232通讯接口、RS485通讯接口和以太网络通讯接口等，可以完成内部馈线监控，能够识别馈线故障。

具体地，所述DTU 7可以支持以下功能：

1)具备就地采集开关的模拟量和状态量以及控制开关分合闸功能，具备测量数据、状态数据的远传和远方控制功能，可实现监控开关数量的灵活扩展；

2)具备就地/远方切换开关和控制出口硬压板，支持控制出口软压板功能；

3)具备故障检测及故障判别功能；

4)具备双位置遥信处理功能；

5)具备串行口和以太网通信接口；

6)具备同时为通信设备、开关分合闸提供配套电源的能力；

7)具备双路电源输入和自动切换功能。

在具体应用中，本实施例的的24kV智能光伏箱式开闭所具备继电保护功能，包括：电流三段式保护、单相接地保护和低电压闭锁，以实现故障隔离和故障定位。

在具体应用中，所述开闭所外箱体2的外壳的材质，可以包括： 不锈钢、或玻璃纤维增强水泥GRC、或敷铝锌板加木条等。

在具体应用中，所述开闭所外箱体2可采取防腐涂覆工艺处理，涂层均匀、厚度一致，涂层具有牢固的附着力，保证20年不出现明显可见锈斑，箱体外壳具有防贴小广告功能；所述开闭所外箱体2的颜色可以与周围环境相协调，箱壳表面具有明显的反光警示标志，保证15年不褪色；所述开闭所外箱体的门的开合可采用液压支杆进行支撑，更加安全便捷。

在具体应用中，所述开闭所外箱体2的箱体外壳具有足够的机械强度和耐腐蚀等性能，适用于户外运行，外壳的防护等级达到相关国家标准。

本实施例的24kV智能光伏箱式开闭所中的太阳能光伏板发电的原理可参见图2，利用太阳能光伏板充电的原理可参见图3，本实施例的24kV智能光伏箱式开闭所采用地面基坑地基方式将箱式开闭所安装相应位置，并将与之配套的电缆进行连接安装，连接完成并进行分合闸操作及信号调试后方可进行送电运行。

本实施例的24kV智能光伏箱式开闭所，应用于24kV配电网系统，设备参数满足24kV参数标准，24kV智能光伏箱式开闭所为集中了复合开关单元、断路器单元、配网自动化单元为一体的箱式开闭所，通过太阳能给蓄电池充电，然后通过蓄电池给开闭所电操机构、FTU、DTU进行供电，可以实现箱式开闭所在进行电动操作和智能化运行时不需要电压互感器PT即可完成全部供电工作任务，采用新能源供电，降低了安全隐患，减少了用电损耗，更加环保，并通过FTU、DTU实现配网自动化，提高里智能化及无线通信水平。

本实施例的24kV智能光伏箱式开闭所，能够满足监测和配网自动化的要求，同时也实现降低安装难度，既能达到用户方便维护及操作，又能保证其安全，同时降低成本。

本实施例的24kV智能光伏箱式开闭所，可采用SF6绝缘，电压互感器柜和所变柜可采用空气绝缘。柜内断路器可采用真空断路器或SF6 断路器，负荷开关采用三工位SF6负荷开关，组合方式可分为单气箱组合和共气箱组合；开闭所将高压室、低压二次室、电缆室、配网自动化室以模块化形式进行分隔设计，每一部分都可以进行单独维护更换，结构上互不干涉。采用太阳能供电，绿色清洁，安全可靠，避免使用PT所产生的电网波动及PT爆炸事故的发生；

本实施例的24kV智能光伏箱式开闭所可采用机器人激光焊接工艺，保证密封性能，防护等级IP67。整个充气壳体满足IEC 60298中规定的“密闭压力系统”的要求，且不需要重新充气。开关具备完善的五防联锁功能，结构采用全绝缘金属封闭式，母线系统采用铜母线，接合处有防止电场集中和局部放电的措施(如安装均压罩等)。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的权利要求保护的范围。