一种智能化箱式变电站的制作方法

本实用新型属于变电站领域，特别涉及一种20kV智能化箱式变电站。

技术背景

目前国内箱变普遍存在电压质量统计功能简单、不能进行谐波分析计算、断路器没有在线监测和故障诊断功能、未考虑与配网自动化多种通讯方案接口等缺陷，20kV智能化紧凑型箱式变电站高压侧能满足电力系统对于配网自动化的要求，低压侧满足智能化小区的要求，用上位机对箱变进行“四遥”管理。箱变智能化终端能监测变压器高低压侧电流、电压、频率及开关状态，计算有功功率、无功功率、有功电度、无功电度，分析电能质量，统计电能数据，并根据电网功率因素的需要实现自动跟踪补偿。

技术实现要素：
：

本实用新型的目的是提供一种智能化箱式变电站，解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案，一种智能化箱式变电站，包含智能箱变、变压器和低压配电装置，其特征在于：所述的智能箱变、变压器和低压配电装置设置为品字形，所述的智能箱变包含主站、从站、智能化箱变压器、高低开关设备和监控软件，所述的主站由上位机、智能仪和PLC组成；所述的从站包含多个元件1和元件2；所述的变压器包含变压器间、高压间和低压间；所述的高低开关设备包含高低压侧独立配置和高低压侧统一配置；所述的高低压侧独立配置包含智能仪和工程机；所述的高低压侧统一配置包含PLC和工程机，所述的智能箱变采用双电源备用工作方式，所述的智能箱变操作电源采用太阳能发电系统。

优选的，所述的监控软件一端通过CPU与主站连接，另一端通过现场总线（PROFIBUS-DP）与从站相连，所述的从站通过智能化箱内变压器连接有高低压侧独立配置、高低压侧统一配置。

优选的，所述的变压器选用S13系列全密封、免维护的节能型油浸式变压器，油浸式变压器将20kV电压等级降压至380/220V，油浸式变压器内设置有油温测量装置、油位监测、油箱压力监测及保护、气体继电器。

优选的，所述的监控软件由智能采集单元、通讯管理机、交换机、数据集中通讯器、远程服务器及报警中心组成，数据采集单元通过PS-485总线连接有通信管理机、交换机，通信管理机、交换机通过光纤连接有管理站，管理站接入数据集中通讯器，数据集中通讯器通过无线3G网路连接有手机终端，所述的数据采集单元包含温/湿度采集终端、高低压柜电流电压表、无功补偿控制器和智能开关。

本实用新型一种20kV智能化紧凑型箱式变电站，高压侧能满足电力系统对于配网自动化的要求，低压侧满足智能化小区的要求，用上位机对箱变进行“四遥”管理。箱变智能化终端能监测变压器高低压侧电流、电压、频率及开关状态，计算有功功率、无功功率、有功电度、无功电度，分析电能质量，统计电能数据，并根据电网功率因素的需要实现自动跟踪补偿。

附图说明

图1：为本实用新型的示意图。

图2：本实用新型监控软件。

图3：为本实用新型的实施例一。

图4：为本实用新型的实施例二。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限制：

在附图中：所述的智能箱变、变压器和低压配电装置设置为品字形，所述的智能箱变包含主站、从站、智能化箱变压器、高低开关设备和监控软件，所述的主站由上位机、智能仪和PLC组成；所述的从站包含多个元件1和元件2；所述的变压器包含变压器间、高压间和低压间；所述的高低开关设备包含高低压侧独立配置和高低压侧统一配置；所述的高低压侧独立配置包含智能仪和工程机；所述的高低压侧统一配置包含PLC和工程机，所述的智能箱变采用双电源备用工作方式，该功能通过智能箱变控制器的电源备自投来实现，即当一侧电源发生故障或失电时，箱变控制器自动隔离故障，并投入备用电源。高压侧采用负荷开关与限流熔断器作为变压器的主保护。线路侧负荷开关配直流电源型电动操作机构，以实现无外来交流电源状态下的自启动；用2组插入式熔断器和后备保护熔断器串联进行分段范围保护，限流熔断器一相熔断时能联动三相负荷开关，避免发生缺相运动。

所述的智能化箱变操作电源采用太阳能发电系统，将太阳能转化为电能经逆变器逆变后供交流负载使用，达到节能减排。太阳能电源和PT电源自动切换，提高操作电源稳定性。

所述的监控软件一端通过CPU与主站连接，另一端通过现场总线（PROFIBUS-DP）与从站相连，所述的从站通过智能化箱内变压器连接有高低压侧独立配置、高低压侧统一配置。

所述的变压器选用S13系列全密封、免维护的节能型油浸式变压器，油浸式变压器将20kV电压等级降压至380/220V，油浸式变压器内设置有油温测量装置、油位监测、油箱压力监测及保护、气体继电器。

所述的监控软件由智能采集单元、通讯管理机、交换机、数据集中通讯器、远程服务器及报警中心组成，数据采集单元通过PS-485总线连接有通信管理机、交换机，通信管理机、交换机通过光纤连接有管理站，管理站接入数据集中通讯器，数据集中通讯器通过无线3G网路连接有手机终端，所述的数据采集单元包含温/湿度采集终端、高低压柜电流电压表、无功补偿控制器和智能开关。配电监控软件的软件设计分为通信管理机的软件设计、数据采集器部分的软件设计和配电监控软件的软件设计。通信管理机功能主要是实现箱变个智能终端设备的通信规约的转换和统一；数据采集器的功能是通过3G网络转发数据，实现手机短信报警功能；后台监控软件平台主要实现对箱变的整体监控、远程遥控等。

具体实施时：实施例一：20kV智能化紧凑型箱式变电站主要由终端设备、过程设备和管理站设备组成，实现流程为：高压柜、低压柜和变压器等监控模块将采集到的数据通过局域网CAN总线传输给通信管理机，通信管理机实现规约转换，并按后台指定的规约将数据传输给管理站。管理站进行数据分析处理，做出判断。也可通过数据集中通讯器将实时开关量信息传输给用户手机。

实施例二高压操作电源通常由安装在高压进线柜内的电压互感器来提供，本实用新型采用箱变外壳顶部的太阳能板发电，经逆变后供负载实用。采用太阳能电源和PT电源自动切换后供给操作电源使用（一用一备）。