专利名称：无人值守在线监测综合自动化控制柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制柜，特别是涉及一种将变电站内交直流系统、保持装置、自动装置集中在一个占地不到一米见方的控制柜中，可代替变电站主控地位，并可根据供电位置需要而移动的无人值守在线监测综合自动化控制柜。
背景技术：
目前，在我国偏远地区的变电站一般只装有一台66KV4MVA主变，且二次配出线均为铅丝保护，随着国民经济的快速增长，这些地区的用电量也有了较快的增长，用电负荷不断增大，这就需要将66KV4MVA更换为10MVA主变才能满足用电需要，可规程规定，这么大的变压器用铅丝保护是不允许的，必须装设开关和配置操作开关的继电保护及自动装置，这就需要在变电站新建一个主控室，而新建主控室又存在诸多问题，如，变电站没有地方建主控室或紧急临时用电，建主控室来不及，或建主控室费用高，不经济等问题。若不新建变电站就必须将变电站主控的功能集中于一综合控制柜中，这样，组装的综合控制柜就可根据现场需要就近安装。这必然要求各装置原理简单，接线简化，并适应室外的恶劣气候条件。对保护装置而言，选用常规感应型或电磁型继电器，它不受电源失去和气候条件的影响，这方面已有成熟的现场经验，对远动装置可采用技术指标为-40℃-50℃的产品，对于交流电源一旦失去时，可采用内部电池工作，也能适应。因此，综合控制柜能否可靠地发挥作用，主要问题是直流系统如何解决。蓄电池容量大，用电时间长，是可靠的直流电源，但它需要复杂的充电系统、监视系统及温控措施，这些复杂的系统均装在综控柜中是不现实的，唯一的可能是采用二极管全波整流，电解电容储能，当用电设备发生故障时，靠电解电容放电去操作开关。但电解电容一放电，内部储存的电能便很快消失，它本身的自放电也降低了其储存电能的能力。
发明内容为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种无人值守在线监测综合自动化控制柜，该控制柜可代替变电站主控地位，将变电站内交直流系统、保护装置及自动装置集于一柜之中。
采用的技术方案无人值守在线监测综合自动化控制柜，由屏柜及配置在屏柜内的交流供电回路、直流供电回路及保护控制回路组成。所述的交流供电回路由主变低压侧通过所用变引一路交流380V总电源，由总电源控制开关控制，该交流电源由交流接触器控制并配出有交流380V风扇电源、整流电源，同时还配出多路交流220V电源，以便作为开关加热电源、试验电源、远动电源及屏柜内加热源；所述的直流供电回路采用传统的三相全波整流，π式滤波，整流变一次角接，二次星接，使直流波形更好。其特征是直流供电回路整流滤波后的输出端配出四路220V直流电源，一路供跳合闸以外的控制回路使用，第二路是保护及跳闸操作储能直流，第三路是合闸操作储能直流；第四路是断路器储能电机直流，在直流供电回路配出的四路220V直流电源中，配置二路储能回路，二路储能回路为电容器充放电回路，两路储能回路中的电容器均为超强电容。两个超强电容同时充电，同时工作，但又互相独立，每个电容的损坏，均不影响另一个电容的正常工作。
本实用新型适用于66KV/16MVA以下单主变，采用220KV储能开关的变电站，对于偏远山区，其主变二次配出线采用铅丝保护的尤其适用。特别是对紧急用电、临时用电，因建主控室来不及或不经济可用此柜替代主控室。本实用新型的最大特点是采用超强电容器作为储能元件，代替了充电系统、监视系统及温控措施均相对复杂的蓄电池，从而解决了直流系统的储能问题，进而实现了控制柜的小型化和可移动性，同时，还可节省大量的投资，本控制柜的直流系统采用的是三相全波整流，给两个超强电容充电，在交流电源失去时能够用电容器储存的电能来解决保护、逻辑回路的动作及开关操作，当发生故障时，保护装置能够可靠地切除故障，当恢复送电时，可远方或就地进行合闸，合到故障点上还可确保可靠跳闸，并保证对断路器电机进行补充储能1-4次。而对保护装置来说，由于选用了常规感应型或电磁型继电器，对远动装置采用了其技术指标为-40℃-50℃的产品，因此能够适应室外的恶劣气候条件。本实用新型具有安装维护方便、体积小，可移动，投资小，运行可靠等优点。
图1是本实用新型屏柜的前视图。
图2是本实用新型屏柜的后视图。
具体实施方式
本实用新型的无人值守在线监测综合自动化控制柜，包括屏柜1和配置在屏柜1内的交流供电回路、直流供电回路及保护控制回路。屏柜1采用高1.8米、宽1米，厚0.8米框架结构，用保温板包装，使柜内温度不受外界影响太大。屏柜1两面开门，便于维护。不正常开启，即可通过远动装置YD发出有人盗柜的报警信号。屏柜1的正面的上部装设有整流装置和远动装置YD，中间为保护装置，包括中间继电器BCJ、ZJ、TBJ、过流继电器1-3LJ、电流继电器、4LJ、时间继电器1-3SJ、电压继电器YJ1和YJ2、信号继电器1-5XJ、合闸指示灯HD及操作开关KK。下面为切换片1-3LP和接线端钮1-8DN。屏柜1背面的上排为温度继电器t、接触器JCK、微型开关1-3WK、断相继电器DXJ、DXJ′。第二排为自动开关1-13ZK，第三排为二个超强电容C9、C10；屏柜1的底层为整流变B、加热器R及重动继电器tJ，屏柜1的左面为交流端子排1D；右侧为4个熔断器1-4RD和直流端子排2D。屏柜1内两侧设置几个横拉带，便于电缆固定。
交流供电回路，由主变低压侧通过所用变引一路交流380V电源，由安装在屏柜1上的总电源控制开关1ZK控制。每相设置切换片QP，正常运行时装置用所内变供电，1-4QP切换片往上连，当主变停电引用临时电源时，将1-4QP切换片往上连，临时电源的总开关为4ZK，临时电源可在柜正面下方的接线端纽上接取。送电前1-4QP应恢复原位。2ZK为控制交流断相及接触器开关。正常运行时，如交流缺相，断相继电器DXJ动作后即使接触器JCK断开风冷电源。断相继电器DXJ′的常闭触头与交流接触器JCK串接后接零。2ZK控制的三相电源分别配置电容CA、CB、CC。为了防止所用变引出的交流380V电源断电，配置一路三相临时电源，由电源控制开关4ZK控制。三相及零线各配置切换片1-4QP。正常运行时，中间端子与上面端子相连。当停电引用临时电源时，切换片QP中间端子与下面端子相连。配置一路三相整流电源，由3ZK控制；配置一路远动装置工作电源，由11ZK控制；配置一开关加热电源，由8ZK控制；配置一路单相试验电源，由10ZK控制。当变电所停电时，检修试验人员带汽油发电机给装置充电时，应断开3ZK，将发电机的输出端子经单相调压器调整电压后，接到装置的发电机输入端钮上，合上自动开关12ZK，直流电压应为220V。充电电流降到零后，即可断开12ZK，停用发电机。配置一路屏柜1温控回路，用13ZK控制，加热器R连接在由温度继电器t和温度重动继电器tJ控制通断的回路。
直流供电回路，采用传统的三相全波整流，π式滤波，整流变B选用2KVA，一次角接，二次星接，使直流波形更好，整流变B的一次有5个抽头，可适用不同的电压情况下，确保直流输出220V。在整流电源的输出端开接一电压表V和一负载电阻RFZ，并串接一电流表A，同时在整流电源的输出端还配出四路220V直流回路，并在配出的四路直流回路中配置两路储能回路。配出的直流回路中第一路为整流直流回路，其直流输出端为KM±，该回路在交流失去时即断电，由不经储能的直流控制熔丝1RD控制。供跳闸或合闸以外的控制回路使用；第二回路为保护及跳闸操作储能直流，其直流输出端的正负极分别为1KM+、2KM-；该回路由二个正向导通的二极管D7、D8及微动开关1WK串接构成，其中二极管D7与串接的电阻R7和电容C7并接。二极管D8与串接的电阻R8和电容C8并接；第三路由二个正向导通的二极管D9、D10及微动开关1WK串接构成，其中二极管D9与串接的电阻R9和电容C9并接，二极管D10与串接的电阻R10和电容C10并接；第二路保护及跳闸操作储能直流与第三路合闸储能直流分成两路可防止合闸回路出问题而影响跳闸回路；第四路为断路器储能电机直流，该直流由二极管D8和D10的正极相连后引出，其直流输出端的正负极分别为HM+、KM-。在交流电源失去后不断电，由储能回路供电，储能回路由两路电容器充放电回路构成。一路由电容器C9的正极经熔断5RD、限流电阻RB1、微动开关2WK、二极管D11及微动开关3WK与直流回路中的二极管D7的负极连接，电容C9的负极接直流回路的负极KM-，二极管D11的两端并接有一充电电阻RC1，充电电阻RC1的两端并接有电压继电器YJ1。另一路由电容C10的正极经熔断器6KD、限流电阻RB2、微动开关2WK、二极管D12及微动开关2WK与第三回路中二极管D10的正极连接，电容C10的负极接直流回路的负极KM-、二极管D12的两端并接有充电电阻RB2，同时还并接有电压继电器YJ2。在两个储能回路中，电容器C9和C10均为超强电容，两个超强电容器C9和C10同时充电，同时工作，但又互相独立，每个电容的损坏均不影响另一个电容的工作情况，由二极管D7-D10实现。二个电容充放电回路中的限流电阻RB1、RB2，可防止直流系统在发生故障时，因短路电流太大，而烧坏二极管。二极管D11和D12在选型上应保证正向通过大电流时而不烧坏，为了防止直流电源失去时储能回路中的电容器C9、C10漏电，储能直流回路中，没有长期励磁继电器。充电电阻RC1和RC2选用1KW电炉丝，将电炉丝拉直，防止发热，既适应超强电容的充电要求，又可防止充电电阻发热断线。直流熔断器选择具有阶梯性，当负荷侧直流短路时，1-4RD相应熔断，但超强电容C9和C10的保护断开5RD和6RD不熔断，而直流系统内部短路时，5RD和6RD相应熔断。当超强电容C9或C10被击穿时，相应的保护容断器5RD、6RD不熔断，为此，在正常充电时，充电电阻RC1、RC2上的电压降由大变小，最后为零。而电容击穿时，其电压是恒定的，根据这一特点，在保护控制回路中，将电压继电器YJ1、YJ2接点并接后启动一块时间继电器3SJ，该时间继电器3SJ躲过充电时间，由时间继电器3SJ延时接点通过YJ1或YJ2启动微动开关2WK或3WK，切断故障电容器，防止向故障电容长期充电。同时由2WK或3WK连动接点通过远动装置发出电解击穿信号，便于及时处理。配置YJ1、YJ2两个电压继电器，可以解决两个问题，一个是当电容击穿时，由电压继电器启动3SJ经延时切断故障电容，另一个是充电电阻断线，接在该回路上的电压继电器可代替充电电阻工作。
当断路器在发生故障柜动时，为防止跳闸回路长期释放能量，用断路器转换接点DL与防跳继电器TBJ常开接点串接后超动时间继电器2SJ，只要开关不柜动，2SJ接点无法接通。2SJ可整定0.2秒，启动1WK微动开关，1WK即断开跳合闸回路的储能电源，检修人员将开关处理后，手动合上1WK微动开关，即可进行断路器的分合闸。1WK不合，断路器不能合闸，当断路器拒动时，1WK的附加接点通过远动装置发开关异常信号。
请参见图3，保护控制回路为已知技术，不作保护内容，故对其配置简述如下1、配置三块1-3LJ过流继电器，直流作用跳闸，该继电器有瞬时动作和延时动作接点，分别起动不同信号，便于区分是主变内部和外部故障。
2、配置重瓦斯保护，通过出口中间作用于跳闸。
3、配置轻瓦斯保护，作用于信号。
4、引出主变过温接点，作用于信号。
5、配置主变低压侧的低电压保护，作用于信号。
6、配置主变低压侧的系统接地保护，作用于信号。
7、配置主变过负荷保护，经延时，作用于信号。
8、配置交直流断线功能，作用于信号。
9、反映开关异常如SF6压力低，开关储能起时，弹簧未储能，开关柜动，作用于信号。
10、配置操作开关KK，正常切在远方位置，当需就近操作开关时，可用此开关进行分合闸。
11、配置开关合闸监视灯HD。
12、信号继电器1-15KJ选用掉牌表示，在系统失去电源时能明确表示故障情况，采用手动复归方式。
13、除反时限过流外，继电器均选用插拨式，便于更换。
14、屏柜1中所安装的自动开关或熔断器，在故障或熔断时，均有掉牌表示，这为装置中出现任何异常均发出警告信号创造了条件。
屏柜1正面的第一排装设了远动装置，其作用如下1、遥测功能，远动装置查在未装设高压侧PT情况下，通过电度表采集各配出回路的电流、电压、有功、无功、功率因素等，并远传至集控站。
2、遥控功能，可用手机采和无线通讯方式，在远方分合开关。
3、遥信功能及电能管理。
权利要求1.无人值守在线监测综合自动化控制柜，由屏柜(1)及配置在屏柜(1)内的交流供电回路、直流供电回路及保护控制回路组成，所述的交流供电回路由主变低压侧通过所用变引一路交流380V总电源，由总电源控制开关控制，该交流电源由交流接触器控制并配出有交流380V风扇电源、整流电源，同时还配出多路交流220V电源，以便作为开关加热电源、试验电源、远动电源及屏柜(1)内加热源；所述的直流供电回路采用传统的三相全波整流，π式滤波，整流变一次角接，二次星接，使直流波形更好，其特征是直流供电回路整流滤波后的输出端配出多路220V直流电源，多路220V直流电源中，配置两路由超强电容器充放电回路构成的储能回路，两路储能回路中的电容器均为超强电容，两个超强电容同时充电，同时工作，但又互相独立，每个电容的损坏，均不影响另一个电容的正常工作。
2.根据权利要求1所述的无人值守在线监测综合自动化控制柜，其特征在于所述的直流供电回路整流滤波后的输出端配出四路220V直流电源，一路供跳合闸以外的控制回路使用，第二路是保护及跳闸操作储能直流，该回路由二个正向导通的二极管D7、D8及微动开关1WK串接构成，二极管D7并接有相互串连的电阻R7和滤波电容C7，二极管D8并接有相互串联的电阻R8和滤波电容C8；第三路是合闸操作储能直流，该直流回路由二个正向导通的二极管D9、D10及微动开关1WK串接构成，二极管D9并接有相互串联的电阻R9和滤波电容C9、二极管D10并接有相互串联的电阻R10和滤波电容C10；第四路是断路器储能直流；两路储能回路中，一路由电容器C9的正极经熔断RD、限流电阻RB1、微动开关2WK、二极管D11及微动开关3WK与直流回路中的二极管D7的负极连接，电容C9的负极接直流回路的负极KM-，二极管D11的两端并接有一充电电阻RC1，充电电阻RC1的两端并接有电压继电器YJ1；另一路由电容C10的正极经熔断器6KD、限流电阻RB2、微动开关2WK、二极管D12及微动开关2WK与第三回路中二极管D10的正极连接，电容C10的负极接直流回路的负极KM-、二极管D12的两端并接有充电电阻RB2，同时还并接有电压继电器YJ2。
专利摘要无人值守在线监测综合自动化控制柜，由屏柜及配置在屏柜内的交流供电回路、直流供电回路及保护控制回路组成，交流供电回路由主变低压侧通过所用变引一路交流380V总电源，该交流电源由交流接触器控制并配出有交流380V风扇电源、整流电源和多路交流220V电源，直流供电回路采用传统的三相全波整流，π式滤波，整流变一次角接，二次星接，要点是直流供电回路整流滤波后的输出端配出多路220V直流电源，多路220V直流电源中，配置两路由超强电容器充放电回路构成的储能回路，两路储能回路中的电容器均为超强电容，两个超强电容同时充电，同时工作，但又互相独立，每个电容的损坏，均不影响另一个电容的正常工作。本实用新型具有安装维护方便、体积小，可移动，投资小，运行可靠等优点。
文档编号H02J15/00GK2796199SQ20042005576
公开日2006年7月12日 申请日期2004年12月15日 优先权日2004年12月15日
发明者刘忠政 申请人:辽宁省电力有限公司辽阳供电公司