电网10KV配电柱上智能断路器控制器FTU应急供电装置的制作方法

本发明涉及供电装置领域，尤其涉及电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置。

背景技术：

1、国家电网10kv配电网络近十年左右发展建设迅猛，网架开关保护设备从早期熔断器、负荷开关、手动zw8、zw32断路器到大量改装升级为不同配置的智能型柱上断路器，为配电供电稳定和可靠性发挥至关重要的作用。

2、智能柱上断路器的结构组成是由一台柱上可电动操作的断路器本体，通过一组控制、测量、信号电缆与下端的控制器(ftu)连接，以实现控制器对断路器的分合控制，以及采集从断路器本体传输的电流电压等数据和断路器分合位置等信息，从而实现控制器(ftu)对10kv配电线路的故障保护，即当配电线路发生短路或其他事故等故障，控制器通过采集到数据信息，及时可靠控制柱上断路器跳闸，切断故障电路，确保供电安全。而控制器的可靠运行也离不开另一个装置——pt，pt又称电压互感器，是将配电10kv电路电压变成交流220v的变压装置，安装在断路器本体旁边，输出ac220v电压给智能控制器供电，以保证智能控制器正常运行。

3、在这些年智能断路器的运用中，出现大量pt装置的故障，导致智能断路器因控制器失电无法运行，不能起到线路保护作用，只能作为一个需人为操作的可开断的点使用，前几年因为国家电网对配网线路停电考核不太严格，当pt故障后，供电运维部门即安排停电计划施行检修更换。但近几年来国网对配电停运率的考核异常严苛，根本不可能因为pt故障停电检修，即使配合其他工作停电计划一并检修，也因停电时长受到影响，压力巨大。

4、当智能断路器的pt装置故障后，急需一种设备或装置在主网线路不停电的情况下，安装到断路器组件中，零时替代pt为智能控制器供电，从而确保智能断路器正常运行。等待合适时机更换检修pt，或直接长期供替pt运行。

5、为解决这一难题，目前整个供电系统配网运维部门还没有行之有效的办法，随着pt故障问题越来越多，线路保护功能瘫痪的矛盾也越来越突出，国家电网已意识并重视，这两年在10kv智能断路器安装规范中明确规定，pt安装时在与10kv连接部位必须加装跌落保险，且在实施过程中严格落实执行。以实现pt故障后通过断开跌落保险切断10kv电源，便于对pt的检修或更换。但是线路中大量运行的存量智能断路器并没有pt加跌落保险装置的配套，问题并没有得到有效解决，且随着时间推移，问题还将越来越严重。

技术实现思路

1、发明的目的：为了提供效果更好的电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

2、为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

3、电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，该装置为电源输出装置，分为两个大部分组成：两大部分分别为第一部分和第二部分；

4、第一部分由两块输出12v的太阳能电源板并联组成，安装在智能断路器的控制箱旁边，输出dc24v到本装置的电源控制模块；

5、第二部分由一个电流转换输出模块与断路器通过测量电缆输送到控制器内的三相二次电流的其一相串联组成，安装在控制器箱体内，通过采集到的10kv线路二次电流进行电信号转换，输出dc24v到本装置的电源控制模块；

6、电流转换输出模块连到ftu二次电流后即ftu二次电流接入后，通过二极管电路整流成直流电流，由cpu通过pwm电流回路控制mos1管对直流电流进行输出控制给电池充电，在给电池充电前经过c1电容消除高次谐波，cd15电容滤波，再经过稳压二极管回路稳压。

7、本发明进一步技术方案在于，还包含监测部分，该监测部分通过在ftu二次电流回路装上监测ct，当10kv电网线路发生故障产生大电流，由yjbh回路硬件保护部分控制mos2管回路导通，切断电池充电回路；保护充电回路和电池。

8、本发明进一步技术方案在于，电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置为外接装置，在主网线路不停电的情况下可以安装，安装位置在杆上智能控制箱旁边。

9、本发明进一步技术方案在于，太阳能板通过两芯线缆连接到控制器内，一部分组件内置于控制箱内，通过与控制器内部电路连接，为控制器供电。

10、本发明进一步技术方案在于，用太阳能板和电流转换输出模块的功能和缺陷进行互补，有效保证从本装置的电源控制模块可输出dc24v电源为控制器内的蓄电池充电，再通过蓄电池为断路器控制器供电，保证控制器正常运行。

11、本发明进一步技术方案在于，电流转换输出模块连到ftu二次电流后，通过二极管电路整流成直流电流，二极管d1、二极管二d2、二极管三d3、二极管四d4构成二极管电路，由cpu通过pwm电流回路控制mos1管对直流电流进行输出控制给电池充电。

12、本发明进一步技术方案在于，在给电池充电前经过c1电容消除高次谐波，通过cd15电容滤波，再经过二极管五d5、二极管六d6、二极管七d7构成的稳压二极管回路稳压。

13、本发明进一步技术方案在于，太阳能板通过常开继电器连到二极管十三d13、二极管十四d14二极管后端，正常情况下蓄电池由电流转换模块供电，蓄电池处于充电及或满电状态，继电器触点打开，太能能板供电回路断开，如电流转换模块没有输出，蓄电池亏电至一定程度，继电器触点吸合，由太阳能板供电为蓄电池专电。

14、采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：通过加装本发明技术设备，解决了10kv配电线路因pt的故障智能开关无法正常的问题，特别是接入配电自运化的开关，对电源的依赖和要求更高。pt故障后供电部门要面对运维检修和供电质量考核的双重压力。且在本发明之前完全没有行之有效的解决或临时应急措施。

15、在实际投入使用过程中，安装简单，可实施性强。在对线路pt故障修复后，折除本发明装置可再别的故障点重复使用，使用过程中无任何损耗。

16、本发明装置的使用，对线路智能开关运行可性，以及配网配电自运化终端的建设和运行可靠、通讯在线率、整个配电线路的保护能力，故障线路自愈能力等方面都将得到强有力保障。有效提高设备运行可靠性和电网供电可靠性。

技术特征：

1.电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，该装置为电源输出装置，分为两个大部分组成：两大部分分别为第一部分和第二部分；

2.如权利要求1所述的电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，还包含监测部分，该监测部分通过在ftu二次电流回路装上监测ct，当10kv电网线路发生故障产生大电流，由yjbh回路硬件保护部分控制mos2管回路导通，切断电池充电回路；保护充电回路和电池。

3.如权利要求1所述的电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置为外接装置，在主网线路不停电的情况下可以安装，安装位置在杆上智能控制箱旁边。

4.如权利要求3所述的电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，太阳能板通过两芯线缆连接到控制器内，一部分组件内置于控制箱内，通过与控制器内部电路连接，为控制器供电。

5.如权利要求1所述的电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，用太阳能板和电流转换输出模块的功能和缺陷进行互补，有效保证从本装置的电源控制模块可输出dc24v电源为控制器内的蓄电池充电，再通过蓄电池为断路器控制器供电，保证控制器正常运行。

6.如权利要求1所述的电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，电流转换输出模块连到ftu二次电流后，通过二极管电路整流成直流电流，二极管d1、二极管二d2、二极管三d3、二极管四d4构成二极管电路，由cpu通过pwm电流回路控制mos1管对直流电流进行输出控制给电池充电。

7.如权利要求6所述的电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，在给电池充电前经过c1电容消除高次谐波，通过cd15电容滤波，再经过二极管五d5、二极管六d6、二极管七d7构成的稳压二极管回路稳压。

8.如权利要求5所述的电网10kv配电柱上智能断路器控制器ftu应急供电装置，其特征在于，太阳能板通过常开继电器连到二极管十三d13、二极管十四d14二极管后端，正常情况下蓄电池由电流转换模块供电，蓄电池处于充电及或满电状态，继电器触点打开，太能能板供电回路断开，如电流转换模块没有输出，蓄电池亏电至一定程度，继电器触点吸合，由太阳能板供电为蓄电池专电。

技术总结
本发明涉及供电装置领域，尤其涉及电网10KV配电柱上智能断路器控制器FTU应急供电装置。第一部分由两块输出12V的太阳能电源板并联组成，安装在智能断路器的控制箱旁边，输出DC24V到本装置的电源控制模块；第二部分由一个电流转换输出模块与断路器通过测量电缆输送到控制器内的三相二次电流的其一相串联组成，安装在控制器箱体内，通过采集到的10KV线路二次电流进行电信号转换，输出DC24V到本装置的电源控制模块；对线路智能开关运行可性，以及配网配电自运化终端的建设和运行可靠、通讯在线率、整个配电线路的保护能力，故障线路自愈能力等方面都将得到强有力保障。有效提高设备运行可靠性和电网供电可靠性。

技术研发人员：杜国建,吴德义
受保护的技术使用者：安徽鼎业电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22