CN203504288U - 智能箱式变电站*** - Google Patents

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冯晓柯
李�杰
朱雄军
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Abstract

本实用新型涉及一种智能箱式变电站***。本实用新型解决现有技术存在变电站结构复杂，各种监测检测设备控制复杂的问题，其技术方案要点是：包括供电用的站用交直流电源、总线、过程层设备、间隔层设备和站控层设备，过程层设备、间隔层设备和站控层设备均由站用交直流电源供电，过程层设备通过第一总线与间隔层设备连接，间隔层设备通过第二总线与站控层设备连接；过程层设备包括若干个互感器和对一次设备进行跳合闸操作的智能终端，间隔层设备包括监测箱式变压器过载过流状态的保护测控单元、监测箱式变压器电流电压频率的动态测量单元和监测无功功率有功功率的计量单元，站控层包括近地控制的操作员站。

Description

智能箱式变电站***
技术领域
本实用新型是一种电气设备，特别是涉及一种智能箱式变电站***。
背景技术
箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。
中国专利公开号：CN101277001U，公开日2008年10月1日，公开了 一种箱式变电站，包括分别设于三个箱体高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，设有高压开关设备的箱体与设有配电变压器的箱体均为全密封结构，配电变压器的低压侧出线通过电缆或母排与低压配电装置相连，配电变压器的高压侧出线通过连接器与高压开关设备相连。设置有高压开关设备、配电变压器的箱体分别设有与连接器相连的绝缘套管，绝缘套管设有用于连接所述连接器的接线柱。从高压开关设备引出的连接导体与位于高压开关设备侧的接线柱为螺纹连接；从低压侧出线引出的连接导体与位于配电变压器侧的接线柱为螺纹连接。此技术方案，变电站结构复杂，各种监测检测设备控制复杂，在变电站控制上浪费人力、物力，变电站建设成本增加，变电站后期的***维护难度较大。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决目前的技术方案存在变电站结构复杂，各种监测检测设备控制复杂，在变电站控制上浪费人力、物力，变电站建设成本增加，变电站后期的***维护难度较大的问题，提供一种高度集成、集中控制、控制和监测简便的智能箱式变电站***。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能箱式变电站***，对箱式变压器的一次设备进行控制，包括供电用的站用交直流电源、总线、过程层设备、间隔层设备和站控层设备，过程层设备、间隔层设备和站控层设备均由站用交直流电源供电，所述的过程层设备通过总线与间隔层设备连接，所述间隔层设备通过总线与站控层设备连接；所述过程层设备包括若干个互感器和对一次设备进行跳合闸操作的智能终端，所述间隔层设备包括监测箱式变压器过载过流状态的保护测控单元、监测箱式变压器电流电压频率的动态测量单元和监测无功功率有功功率的计量单元，所述站控层包括近地控制的操作员站，所述互感器的监测端与一次设备连接，所述互感器的输出端与总线连接，所述一次设备的控制端通过智能终端与总线连接，所述操作员站、保护测控单元、动态测量单元和计量单元均与总线连接。本实用新型通过三层设备的方式，集成了各种监测检测设备，通过总线方式集中控制，提供了近地和远程控制的方式进行控制，所有设备都可以通过集中控制方式进行控制，监控各种电气数据，一次设备开合闸准确，电气运行安全可靠，控制简便，过程层设备负责***运行实时的电气量检测、运行设备的状态参数检测、操作控制执行与驱动，完成模拟量/开关量采集、控制命令的执行，过程层设备包括光电互感器、合并单元、智能终端。合并器与互感器的输出相连并完成与一些跨间隔合并器的数据传输；间隔层设备负责对一次设备保护控制功能，采集汇总本间隔过程层实时数据信息，推进本间隔操作闭锁功能，对统计运算、数据采集及控制命令的发出具有优先级别的控制，开展操作同期及其他控制功能，实施通信功能,同步骤高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。间隔层设备包括以下功能：1.保护测控综合装置，如输电线路保护测控装置、变压器后备保护测控装置、站用变压器保护测控装置、电容器保护测控装置、电抗器保护测控装置，它们主要用于完成相应的电气间隔中设备的保护、测量及断路器、隔离开关等的控制以及其它与其对应的电气间隔相关的任务，降低了装置成本并减少了二次电缆使用数量，2，完成对间隔电气量如电压、电流、温度、压力等的测量、控制包括断路器、隔离开关、接地开关、有载调压变压器分接头调节等及其它与其对应的电气间隔相关的任务，对象主要是断路器或变压器本体等。3、起到保护功能:完成对间隔设备的保护保护任务，如输电线路保 护装置、变压器保护装置、母线保护装置、断路器保护装置、短引线保护装置等。4、在变电站中有一些公共信号及其测量值，如直流***故障信号、直流屏交流失压、所用电切换信号、所用电失压、控制电源故障、合闸电源故障、控制母线故障、合闸母线故障、通讯故障信号、通讯电源故障、火灾报警控制回路故障信号、火灾报警动作信号、保安报警信号等等，需要一个或几个公共间隔层装置来进行相关信息的采集和处理。可以集中到一个或几个公共测控装置处理，也可分散到其他测控装置中完成。5、自动动作：如备用电源自动投入装置、电压无功控制装置等，6、操作切换装置以及其他的智能设备和附属设备。站控层包含自动化***、站域控制***、通信***、对时***等子***，实现面向全站或一个以上～次设备的测量和控制功能，完成数据采集和监视控制(SCA—DA)、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。
作为优选，所述的互感器均为电子互感器，所述过程层设备还包括若干个合并单元，所述电子互感器的输出端均通过合并单元与所述的总线连接。这样设置，互感器的精度较高，各种数据通过合并单元同一协调发出，得到较好的数据。
作为优选，所述的过程层设备还包括变电站安防设备，所述的间隔层还包括安防监控终端，所述变电站安防设备通过安防监控终端与总线连接。安防监控终端作为重要的设备可以达到实时准确各方向监控。
作为优选，所述智能箱变***还包括标准接口服务器，所述标准接口服务器与总线连接，所述标准接口服务器与远程控制设备通信连接。标准接口服务器与总线连接能够实现远程控制和操作。
作为优选，站控层设备还包括对时***服务器、存放数据的数据中心服务器和应用集成服务器，对时***服务器、数据中心服务器和应用集成服务器均与总线连接。
作为优选，所述的间隔层设备还包括检测箱式变压器功率因数的扰动测量单元和检测箱式变压器温度瓦斯浓度的监测单元，所述的扰动测量单元和监测单元均与总线连接。这样设置，监测单元和扰动测量单元能够准确监控箱变数据，传输数据较快，安全性好。
作为优选，所述的总线为Profibus-DP总线。
作为优选，所述的智能箱变***还包括配设在箱式变压器低压室的照明灯和配设在箱式变压器低压室的照明灯，所述照明灯控制开关均与总线电连接。这样设置，照明灯控制信号由总线传输，达到较好的控制效果。
作为优选，还包括电源监控终端，站用交直流电源通过电源监控终端与总线连接。这样设置，监控了电源电量，防止了电源出现故障导致整个变电站的错误。
作为优选，所述的一次设备包括电容补偿器电路，所述的电容补偿器电路包括带有熔断器的断路器、低压断路器、继电器接触器、三个补偿电容和指示灯，所述的箱式变电站母线每相相线依次通过熔断器的断路器、低压断路器和继电器接触器与补偿电容电连接，所述三个补偿电容为三角形连接，所述三个补偿电容中的两个补偿电容上并联有指示灯，所述继电器接触器的继电器线圈与总线电连接。本实用新型这样设置，通过监控功率因数，控制一次设备，在合适的时候将电容补偿器进行投切，达到较好的功率因数。
本实用新型的实质性效果是：本实用新型通过三层设备的方式，集成了各种监测检测设备，通过总线方式集中控制，提供了近地和远程控制的方式进行控制，所有设备都可以通过集中控制方式进行控制，监控各种电气数据，一次设备开合闸准确，电气运行安全可靠，控制简便。
附图说明
图1为本实用新型的一种电路框架示意图；
图2为本实用新型中一次设备中无功补偿器的一种结构示意图。
图中：11、电子互感器，12、第一合并单元，13、第二合并单元，14、智能终端，15、一次设备，16、站用交直流电源，17、变电站安防设备，21、保护测控单元，22、动态测量单元，23、计量单元，24、扰动测量单元，25、监测单元，26、电源监控终端，27、安防监控终端，31、对时***服务器，32、数据中心服务器，33、应用集成服务器，34、操作员站，35、标准接口服务器，4、总线。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
实施例：
一种智能箱式变电站***（参见附图1），对箱式变压器的一次设备15进行控制，包括供电用的站用交直流电源16、总线4、过程层设备、间隔层设备和站控层设备，过程层设备、间隔层设备和站控层设备均由站用交直流电源供电，所述的过程层设备通过总线与间隔层设备连接，所述间隔层设备通过总线与站控层设备连接；所述过程层设备包括若干个互感器和对一次设备进行跳合闸操作的智能终端14，所述间隔层设备包括监测箱式变压器过载过流状态的保护测控单元21、监测箱式变压器电流电压频率的动态测量单元22和监测无功功率有功功率的计量单元23，所述站控层包括近地控制的操作员站34，所述互感器的监测端与一次设备连接，所述互感器的输出端与总线连接，所述一次设备的控制端通过智能终端与总线连接，所述操作员站、保护测控单元、动态测量单元和计量单元均与总线连接。所述的互感器均为电子互感器11，所述过程层设备还包括第一合并单元和第二合并单元，所述电子互感器的输出端分别通过第一合并单元12和第二合并单元13与所述的总线连接。所述的过程层设备还包括变电站安防设备17，所述的间隔层还包括安防监控终端27，所述变电站安防设备通过安防监控终端与总线连接。所述智能箱变***还包括标准接口服务器35，所述标准接口服务器与总线连接，所述标准接口服务器与远程控制设备通信连接。站控层设备还包括对时***服务器31、存放数据的数据中心服务器32和应用集成服务器33，对时***服务器、数据中心服务器和应用集成服务器均与总线连接。所述的间隔层设备还包括检测箱式变压器功率因数的扰动测量单元24和检测箱式变压器温度瓦斯浓度的监测单元25，所述的扰动测量单元和监测单元均与总线连接。所述的总线为Profibus-DP总线。所述的智能箱变***还包括配设在箱式变压器低压室的照明灯和配设在箱式变压器低压室的照明灯，所述照明灯控制开关均与总线电连接。还包括电源监控终端26，站用交直流电源通过电源监控终端与总线连接。
一次设备包括电容补偿器电路（参见附图2），所述的电容补偿器电路包括带有熔断器的断路器、低压断路器、继电器接触器、三个补偿电容和指示灯，所述的箱式变电站母线每相相线依次通过熔断器的断路器、低压断路器和继电器接触器与补偿电容电连接，所述三个补偿电容为三角形连接，所述三个补偿电容中的两个补偿电容上并联有指示灯，所述继电器接触器的继电器线圈与总线电连接。
本实施例，通过三层设备的方式，集成了各种监测检测设备，通过总线方式集中控制，提供了近地和远程控制的方式进行控制，所有设备都可以通过集中控制方式进行控制，监控各种电气数据，一次设备开合闸准确，电气运行安全可靠，控制简便。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种智能箱式变电站***，对箱式变压器的一次设备进行控制，其特征在于：包括供电用的站用交直流电源、总线、过程层设备、间隔层设备和站控层设备，过程层设备、间隔层设备和站控层设备均由站用交直流电源供电，所述的过程层设备通过总线与间隔层设备连接，所述间隔层设备通过总线与站控层设备连接；所述过程层设备包括若干个互感器和对一次设备进行跳合闸操作的智能终端，所述间隔层设备包括监测箱式变压器过载过流状态的保护测控单元、监测箱式变压器电流电压频率的动态测量单元和监测无功功率有功功率的计量单元，所述站控层包括近地控制的操作员站，所述互感器的监测端与一次设备连接，所述互感器的输出端与总线连接，所述一次设备的控制端通过智能终端与总线连接，所述操作员站、保护测控单元、动态测量单元和计量单元均与总线连接。
2.根据权利要求1所述的智能箱式变电站***，其特征在于：所述的互感器均为电子互感器，所述过程层设备还包括若干个合并单元，所述电子互感器的输出端均通过合并单元与所述的总线连接。
3.根据权利要求1或2所述的智能箱式变电站***，其特征在于：所述的过程层设备还包括变电站安防设备，所述的间隔层还包括安防监控终端，所述变电站安防设备通过安防监控终端与总线连接。
4.根据权利要求1或2所述的智能箱式变电站***，其特征在于：所述智能箱变***还包括标准接口服务器，所述标准接口服务器与总线连接，所述标准接口服务器与远程控制设备通信连接。
5.根据权利要求1所述的智能箱式变电站***，其特征在于：站控层设备还包括对时***服务器、存放数据的数据中心服务器和应用集成服务器，对时***服务器、数据中心服务器和应用集成服务器均与总线连接。
6.根据权利要求1所述的智能箱式变电站***，其特征在于：所述的间隔层设备还包括检测箱式变压器功率因数的扰动测量单元和检测箱式变压器温度瓦斯浓度的监测单元，所述的扰动测量单元和监测单元均与总线连接。
7.根据权利要求1所述的智能箱式变电站***，其特征在于：所述的总线为Profibus-DP总线。
8.根据权利要求1所述的智能箱式变电站***，其特征在于：所述的智能箱变***还包括配设在箱式变压器低压室的照明灯和配设在箱式变压器低压室的照明灯，所述照明灯控制开关均与总线电连接。
9.根据权利要求1所述的智能箱式变电站***，其特征在于：还包括电源监控终端，站用交直流电源通过电源监控终端与总线连接。
10.根据权利要求1所述的智能箱式变电站***，其特征在于：所述的一次设备包括电容补偿器电路，所述的电容补偿器电路包括带有熔断器的断路器、低压断路器、继电器接触器、三个补偿电容和指示灯，所述的箱式变电站母线每相相线依次通过熔断器的断路器、低压断路器和继电器接触器与补偿电容电连接，所述三个补偿电容为三角形连接，所述三个补偿电容中的两个补偿电容上并联有指示灯，所述继电器接触器的继电器线圈与总线电连接。
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CN105634137A (zh) * 2016-03-10 2016-06-01 国网福建省电力有限公司泉州供电公司 一体化智能环网开关设备

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GR01 Patent grant
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