配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)和方法，包括設(shè)置在配電所內(nèi)的N組配電變壓器組，配電變壓器組內(nèi)連接智能負(fù)載檢測分配控制裝置；智能負(fù)載檢測分配控制裝置包括檢測配電所中1#變壓器和2#變壓器負(fù)載的負(fù)載檢測計量單元。本發(fā)明還提供一種配電所變壓器節(jié)能控制方法，對上述配電所內(nèi)的每組配電變壓器組，分別獲取負(fù)載Ⅰ和負(fù)載Ⅱ的大小，根據(jù)負(fù)載大小，高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合，變換1#變壓器和2#變壓器的運(yùn)行容量。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，可根據(jù)負(fù)載變換變壓器運(yùn)行容量，避免大馬拉小車和小馬拉大車，實(shí)現(xiàn)配電所無人值守。
【專利說明】
配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]配電所是電力系統(tǒng)重要的組成部分，是直接向終端用戶供電的重要環(huán)節(jié)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城鄉(xiāng)社區(qū)等終端用能領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，全國配電變壓器電能損耗約1700億千瓦時，相當(dāng)于三峽電站全年發(fā)電量的1.7倍，電能損耗十分嚴(yán)重。作為節(jié)能減排的重要措施，近年來，我國也出臺了多項政策，推動高效配電變壓器應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但在配電變壓器節(jié)能控制方面整體能效水平仍然偏低，節(jié)能潛力巨大，因此，研究一種安全可靠，經(jīng)濟(jì)適用的配電所變壓器節(jié)能控制方法，對于全面提升我國配電變壓器運(yùn)行能效水平，對降低配電變壓器電能損耗，推動節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境具有重要意義。
目前，現(xiàn)有的配電變壓器控制存在的缺點(diǎn)是:
大多數(shù)配電所變壓器容量是固定不變的，在實(shí)際運(yùn)行中，需求側(cè)用電負(fù)載是在很大范圍波動的，像社區(qū)居民生活用電，一般就是早高峰和晚高峰時用電負(fù)荷較大，職工一上班走人，全天有三分之二以上時間變壓器都處于空載和輕載狀態(tài)；一些負(fù)載變化較大的工礦企業(yè)，就是在用電負(fù)載很小時，大容量配電變壓器也一直帶電運(yùn)行，造成大馬拉小車和輕載或空載，浪費(fèi)電能，不利于環(huán)境保護(hù)。
[0003]特別是房地產(chǎn)新開發(fā)的居民小區(qū)，銷售周期長，業(yè)主入住時間不集中、入住率低，變壓器損耗占用電量比例大，在用電移交供電公司收費(fèi)前平均電價高，不是物業(yè)賠錢，就是同業(yè)主發(fā)生矛盾。
[0004]在用電移交供電公司管理收費(fèi)后，只不過是矛盾轉(zhuǎn)移，浪費(fèi)電能也同樣增加供電公司運(yùn)營成本，影響供電公司經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于提供一種可廣泛應(yīng)用的城鄉(xiāng)電網(wǎng)終端配電所的一種配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有的配電所配電變壓器容量固定不變，在用電負(fù)載很輕時，大容量配電變壓器也一直帶電運(yùn)行，大馬拉小車、變壓器電能損耗大，浪費(fèi)能源，不利于環(huán)境保護(hù)的問題。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)，包括設(shè)置在配電所內(nèi)的N組配電變壓器組，N不小于I，所述每組配電變壓器組均包括與高壓母線連接的1#高壓柜和2#高壓柜;所述1#高壓柜和2#高壓柜內(nèi)均設(shè)置有高壓開關(guān);所述1#高壓柜和2#高壓柜之間連接智能負(fù)載檢測分配控制裝置；
所述1#高壓柜上連接1#變壓器，1#變壓器連接1#低壓柜，1#低壓柜通過匯流排I連接低壓補(bǔ)償柜1、低壓出線柜I，低壓出線柜I連接負(fù)載I;
所述2#高壓柜上連接2#變壓器，2#變壓器連接2#低壓柜，2#低壓柜通過匯流排Π連接低壓補(bǔ)償柜π、低壓出線柜Π，低壓出線柜Π連接負(fù)載Π ;所述1#低壓柜和2#低壓柜內(nèi)均設(shè)置有低壓進(jìn)線斷路器；
還包括低壓聯(lián)絡(luò)柜，所述低壓聯(lián)絡(luò)柜通過匯流排I連接負(fù)載1、通過匯流排Π連接負(fù)載Π;所述低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)斷路器；
所述智能負(fù)載檢測分配控制裝置包括檢測配電所中1#變壓器和2#變壓器負(fù)載的負(fù)載檢測計量單元。
[0007]所述智能負(fù)載檢測分配控制裝置還包括:
接收負(fù)載檢測計量單元檢測的信號的可編程顯示控制單元;所述可編程顯示控制單元包括單片機(jī)和與單片機(jī)連接的LED顯示單元；
接收可編程顯示控制單元數(shù)據(jù)的負(fù)載分配控制單元；
顯示負(fù)載分配控制單元運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)顯示單元。
[0008]所述負(fù)載分配控制單元包括控制電路，控制電路通過輸入光電隔離模塊依次連接運(yùn)行狀態(tài)顯示單元和輸入端子，所述控制電路依次通過輸出光電隔離模塊和繼電器模塊連接輸出端子，所述可編程顯示控制單元的單片機(jī)通過LED驅(qū)動電路連接的LED顯示單元；
所述負(fù)載檢測計量單元包括兩個處理器，每個處理器均通過一個電流信號隔離器連接一個變壓器。
[0009]還包括報警裝置，所述報警裝置包括與遠(yuǎn)端進(jìn)行通信的變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置，所述變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置通過遠(yuǎn)程通信模塊與遠(yuǎn)端進(jìn)行通信。
[0010]所述1#低壓柜和2#低壓柜分別連接一臺智能電源監(jiān)控儀；智能電源監(jiān)控儀檢測進(jìn)線電壓的三相電源的信息，并將信息發(fā)送給智能負(fù)載檢測分配控制裝置；
所述智能電源監(jiān)控儀包括檢測低壓進(jìn)線柜的進(jìn)線電壓的電源檢測電路，電源檢測電路通過接線端子分別連接進(jìn)線電壓的A相、B相、C相電源和零線。
[0011]所述低壓聯(lián)絡(luò)柜上連接檢測兩路電源相序的智能相序監(jiān)控儀；
所述智能相序監(jiān)控儀包括
檢測低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)電源相序的相序檢測電路；
連接在聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘線圈回路中的錯相閉鎖電路；
連接在聯(lián)絡(luò)開關(guān)報警繼電器回路中的錯相報警電路。
[0012]配電所變壓器節(jié)能控制方法，所述配電所內(nèi)設(shè)置N組配電變壓器組，所述每組配電變壓器組均包括:1#高壓柜、與1#高壓柜連接的1#變壓器、與1#變壓器連接的1#低壓柜、與1#低壓柜通過匯流排I連接的低壓補(bǔ)償柜1、低壓出線柜I，低壓出線柜I連接負(fù)載I ;2#高壓柜、與2#高壓柜連接的2#變壓器，與2#變壓器連接的2#低壓柜，與2#低壓柜通過匯流排Π連接的低壓補(bǔ)償柜Π、低壓出線柜Π，低壓出線柜Π連接負(fù)載Π ;還包括低壓聯(lián)絡(luò)柜，低壓聯(lián)絡(luò)柜通過匯流排I連接負(fù)載1、通過匯流排Π連接負(fù)載Π ;
對上述配電所內(nèi)的每組配電變壓器組，分別獲取負(fù)載I和負(fù)載Π的大小，根據(jù)負(fù)載大小，控制1#高壓柜和2#高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、1#低壓柜和2#低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、與兩臺低壓柜相連的低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合，變換1#變壓器和2#變壓器的運(yùn)行容量。
[0013]所述控制兩臺高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、兩臺低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、與兩臺低壓柜相連的低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合的方法為:
對1#變壓器和大容量的2#變壓器，實(shí)時分別獲取負(fù)載I和負(fù)載Π大小，并實(shí)時判斷整體負(fù)載大小與1#變壓器和2#變壓器的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)的關(guān)系:
(1)如果實(shí)時負(fù)載大小不超出1#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則1#變壓器運(yùn)行，同時經(jīng)過1#低壓柜和低壓聯(lián)絡(luò)柜，帶動負(fù)載I和負(fù)載Π運(yùn)行；
(2)如果負(fù)載增加，實(shí)時負(fù)載大小超出1#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，但不超出2#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則1#變壓器退出，2#變壓器運(yùn)行，同時經(jīng)過2#低壓柜和低壓聯(lián)絡(luò)柜，帶動負(fù)載I和負(fù)載Π運(yùn)行；
(3)如果負(fù)載增加，實(shí)時負(fù)載大小超出2#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則1#變壓器和2#變壓器同時投入運(yùn)行；
(4)如果負(fù)載減少，實(shí)時負(fù)載大小超出1#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，但不超出2#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則1#變壓器退出運(yùn)行，2#變壓器運(yùn)行，同時經(jīng)過2#低壓柜和低壓聯(lián)絡(luò)柜，帶動負(fù)載I和負(fù)載Π運(yùn)行；
(5)如果負(fù)載減少，實(shí)時負(fù)載大小低于2#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，但不超出1#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則2#變壓器退出，1#變壓器運(yùn)行，同時經(jīng)過1#低壓柜和低壓聯(lián)絡(luò)柜，帶動負(fù)載I和負(fù)載Π運(yùn)行。
[0014]在控制兩臺高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、兩臺低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、與兩臺低壓柜相連的低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合的過程中，同時分別獲取1#低壓柜和2#低壓柜內(nèi)的進(jìn)線電壓的三相電源的信息，如果三相電源信息異常則同時進(jìn)行現(xiàn)場報警和對遠(yuǎn)程工作人員報警。
[0015]在控制兩臺高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、兩臺低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、與兩臺低壓柜相連的低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合的過程中，同時分別檢測低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)的兩路電源是否相序一致，不一致則同時進(jìn)行現(xiàn)場報警和對遠(yuǎn)程工作人員進(jìn)行報警，一致則低壓聯(lián)絡(luò)柜進(jìn)行儲能、合閘。
[0016]采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，(I)在每組的1#高壓柜表室內(nèi)安裝智能負(fù)載檢測分配控制裝置，智能負(fù)載檢測分配控制裝置分別檢測1#變壓器、2#變壓器負(fù)載大小，控制1#、2#高壓開關(guān)、1#、2#低壓進(jìn)線斷路器、低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺高壓柜之間不斷電聯(lián)動投切組合，變換變壓器運(yùn)行容量，避免大馬拉小車和小馬拉大車，實(shí)現(xiàn)配電所無人值守；(2)安裝智能電源監(jiān)控儀，檢測電源并向智能負(fù)載檢測分配控制裝置傳遞信號，智能負(fù)載檢測分配控制裝置根據(jù)智能電源監(jiān)控儀信號控制智能負(fù)載檢測分配控制裝置程序運(yùn)行；(3)安裝有智能相序監(jiān)控儀，檢測兩路電源相序一致，發(fā)現(xiàn)錯相閉鎖與報警，防止錯相合閘發(fā)生事故。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2為配電所系統(tǒng)圖。
[0019]圖3為智能負(fù)載檢測分配控制裝置外形圖。
[0020]圖4為1#高壓柜控制原理圖。
[0021]圖5為2#高壓柜控制原理圖。
[0022]圖6為1#低壓進(jìn)線斷路器控制示意圖。
[0023]圖7為設(shè)置在1#低壓進(jìn)線柜內(nèi)的智能電源監(jiān)控儀的接線圖。
[0024]圖8為2#低壓進(jìn)線斷路器控制示意圖。
[0025]圖9為設(shè)置在2#低壓進(jìn)線柜內(nèi)的智能電源監(jiān)控儀的接線圖。
[0026]圖10為低壓聯(lián)絡(luò)柜斷路器的控制示意圖。
[0027]圖11為低壓聯(lián)絡(luò)柜中設(shè)置的智能相序監(jiān)控儀的接線圖。
[0028]圖12為智能負(fù)載檢測分配控制裝置原理圖1。
[0029]圖13為智能負(fù)載檢測分配控制裝置原理圖2。
[0030]圖14為變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0031 ]圖15為變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖16為變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置的電氣原理圖。
[0033]圖17為變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置的電源電路的電氣原理圖。
[0034]圖18為圖11的智能相序監(jiān)控儀的外形圖。
[0035]圖19為智能相序監(jiān)控儀的檢測電路圖，其中(A)為連接在A相與a相之間的檢測控制電路圖，(B)為連接在B相與b相之間的檢測控制電路圖，(C)為連接在C相與c相之間的檢測控制電路圖，(D)錯相閉鎖電路圖；(E)錯相報警電路圖。
[0036]圖20為連接在圖6和圖8智能電源監(jiān)控儀的外形接線圖。
[0037]圖21為智能電源監(jiān)控儀的檢測電路圖，其中(A)為連接在A相與零線之間的電源檢測控制電路的電路圖，(B)連接在B相與零線之間的電源檢測控制電路的電路圖，(C)為連接在C相與零線之間的電源檢測控制電路的電路圖；(D)為檢測H電路圖，(E)為檢測Y電路圖。
[0038]圖22為圖12A部分的細(xì)節(jié)圖。
[0039]圖23為圖12B部分的細(xì)節(jié)圖。
[0040]圖24為圖12C部分的細(xì)節(jié)圖。
[0041 ]圖25為圖12D部分的細(xì)節(jié)圖。
[0042]圖26為圖13A部分的細(xì)節(jié)圖。
[0043]圖27為圖13B部分的細(xì)節(jié)圖。
[0044]圖28為圖13C部分的細(xì)節(jié)圖。
[0045]圖29為圖13D部分的細(xì)節(jié)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)，首先它將配電所的兩臺以上的配電變壓器進(jìn)行分組，每兩臺分為一組，共分為N組配電變壓器組，每組配電變壓器組均包括與高壓母線連接的1#高壓柜和2#高壓柜，1#高壓柜上連接1#變壓器，1#變壓器連接1#低壓柜，1#低壓柜通過匯流排I連接低壓補(bǔ)償柜1、低壓出線柜I，低壓出線柜I連接負(fù)載I; 2#高壓柜上連接2#變壓器，2#變壓器連接2#低壓柜，2#低壓柜通過匯流排Π連接低壓補(bǔ)償柜Π、低壓出線柜Π，低壓出線柜Π連接負(fù)載Π ;低壓聯(lián)絡(luò)柜通過匯流排I連接負(fù)載1、通過匯流排Π連接負(fù)載Π ; 1#變壓器與2#變壓器相連，而上述的低壓柜和低壓補(bǔ)償柜均為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的配電柜。高壓柜、變壓器、低壓柜的連接為常規(guī)電氣連接。上述的低壓柜包括低壓進(jìn)線柜，可作為低壓進(jìn)線柜使用。
[0047]在1#高壓柜和2#高壓柜上，連接有智能負(fù)載檢測分配控制裝置。智能負(fù)載檢測分配控制裝置可設(shè)置于1#高壓柜或2#高壓柜內(nèi)的儀表室內(nèi)。智能負(fù)載檢測分配控制裝置自動檢測1#尚壓柜和2#尚壓柜連接的負(fù)載大小、尚低壓開關(guān)狀態(tài)，控制尚壓柜內(nèi)的1#尚壓開關(guān)、2#高壓開關(guān)、1#低壓進(jìn)線斷路器、2#低壓進(jìn)線斷路器、低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間的不斷電電聯(lián)動投切組合，變換變壓器運(yùn)行容量，避免大馬拉小車和小馬拉大車，實(shí)現(xiàn)配電所無人值守，開關(guān)柜自動儲能、合閘、分閘，配電所變壓器智能節(jié)電運(yùn)行。
[0048]如圖3為智能負(fù)載檢測分配控制裝置的外形接線圖，其上設(shè)置有LED顯示單元、運(yùn)行狀態(tài)顯示單元、輸入端子、輸出端子004。
[0049]負(fù)載檢測計量單元采集1#高壓柜和2#高壓柜連接的負(fù)載I和負(fù)載Π的電流，然后通過兩個處理器(IC1、IC2)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換。其中處理器ICl通過電流信號隔離器T4接收負(fù)載檢測信號采集裝置采集的1#變壓器的信號，處理器IC2通過電流信號隔離器T3接收負(fù)載檢測信號采集裝置采集的2#變壓器的信號。處理器ICl、處理器IC2為兩個高精度的雙路DPS高精度的CA/AD數(shù)模轉(zhuǎn)換處理芯片，例如現(xiàn)有的型號為CS5460的芯片，CS5460DPS高精度且?guī)в写薪涌诩呻娐沸酒?，包含兩個轉(zhuǎn)換器與微控制器通訊的雙向串口，它包含了兩個增益可編程放大器、兩個高速濾波器，具有系統(tǒng)校準(zhǔn)和有效值計算功能，以提供瞬時數(shù)據(jù)采樣及周期計算結(jié)果，自動檢測判斷信號極性，程序自適應(yīng)運(yùn)算，串口與可編程顯示控制單元的單片機(jī)IC3的1 口連接。
[0050]如圖3所示所示的外形接線圖中，負(fù)載檢測計量單元通過104和105兩個輸入端子采集1#高壓柜的負(fù)載電流，再經(jīng)過圖12中的電流信號隔離器T4的原邊繞組，T4的副邊繞組并聯(lián)第二電阻和第十九電容以后，分別連接處理器ICl的IN+、IIN-端口，通過204和205兩個輸入端子采集2#高壓柜的負(fù)載電流，再經(jīng)過圖12中的電流信號隔離器T3原邊繞組，副邊繞組并聯(lián)R1、C18后分別連接IC2 IN+、IIN-端口。
[0051 ] 可編程顯示控制單元包括單片機(jī)IC3，單片機(jī)IC3上連接有LED顯示電路，它還包括編程器、信號調(diào)制電路、串口通信電路等，單片機(jī)IC3主要實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取、校準(zhǔn)、控制、信號、通訊和人機(jī)互交接口進(jìn)行定值設(shè)定和修改等功能。
[0052 ] 如圖12所示，可編程顯示控制單元的單片機(jī)采用型號為ATMEGA64的高性能AVR單片機(jī)，它通過型號為CH451的LED驅(qū)動電路(即LED數(shù)碼管驅(qū)動芯片)驅(qū)動LED顯示電路進(jìn)行顯示。單片機(jī)IC3的PB 口與LED驅(qū)動電路IC4的串行SPI接口。單片機(jī)IC3可實(shí)現(xiàn)兩路或單路電流的校準(zhǔn)、測量以及有效值讀取和采樣芯片內(nèi)部寄存器的初始化工作，并通過片選端口 CSl、CS2分別實(shí)現(xiàn)對兩片的芯片的分時操作，同時共用芯片數(shù)據(jù)端口時鐘端口。單片機(jī)IC3讀取兩路電流后和內(nèi)部程序檢測后與設(shè)定值比較，通過數(shù)據(jù)總線送LED數(shù)碼管驅(qū)動芯片CH451驅(qū)動LED顯示單元顯示電流值以及通過人機(jī)交互接口進(jìn)行的定值的設(shè)定和修改，單片機(jī)IC3的PB0、PB1通過連接的數(shù)據(jù)總線KD1、KD2來驅(qū)動后級負(fù)載分配控制單元，同時工作時面板上與LED驅(qū)動電路連接的兩個LED(HIGHTLED2、L0WLED2)發(fā)光。
[0053]如圖13所示，負(fù)載分配控制裝置包括控制電路，控制電路使用單片機(jī)及其外圍電路，控制電路上連接輸入光電隔離模塊，輸入光電隔離模塊連接運(yùn)行狀態(tài)顯示單元，運(yùn)行狀態(tài)顯示單元連接輸入端子;控制電路通過輸出光電隔離模塊連接和繼電器模塊，繼電器模塊連接輸出端子。
[0054]如圖13所示的，控制電路的單片機(jī)采用型號為ATMEGA64的單片機(jī)U81，輸入光電隔離模塊包括16個輸入光電隔離單元，輸入光電隔離單元DWl至DW16總線連接單片機(jī)U81的PF、PE端口；可編程顯示控制單元輸出總線連接I3B 口。輸出光電隔離模塊包括16個輸出光電隔離單元，輸出光電隔離單元KSl?KS16連接繼電器模塊中的Kl?K16的16個繼電器。
[0055]運(yùn)行狀態(tài)顯示單元連接在輸入端子與輸入光電隔離模塊之間，輸入端子210、211連接檢測電阻R230、LED發(fā)光二極管D1、光電耦合器U49，LED發(fā)光二極管顯示低壓聯(lián)絡(luò)柜開關(guān)狀態(tài);輸入端子212、213連接檢測電阻R232、LED發(fā)光二極管D2、光電耦合器U50，LED發(fā)光二極管D2顯示1#高壓柜的開關(guān)狀態(tài);輸入端子214、215連接檢測電阻R234、LED發(fā)光二極管D3、光電耦合器U51，LED發(fā)光二極管D3顯示2#高壓柜開關(guān)狀態(tài);輸入端子216、217、218、219連接檢測電阻R236、R238、R240、LED發(fā)光二極管D4、LED發(fā)光二極管D5、LED發(fā)光二極管D6、光電親合器U52、光電親合器U53、光電親合器U54，分別用來顯不1#低壓柜開關(guān)狀態(tài)、1#低壓柜電源檢測Y(與門電路)，1#低壓柜電源檢測H(或門電路);輸入端子220、221、222、223連接檢測電阻R242、檢測電阻R244、檢測電阻R246、LED發(fā)光二極管D7、LED發(fā)光二極管D8、LED發(fā)光二極管D9、光電親合器U55、光電親合器U56、光電親合器U57，分別顯不2#低壓柜開關(guān)狀態(tài)、2#低壓柜電源檢測Y(與門電路)，2#低壓柜電源檢測H(或門電路)；將負(fù)載檢測分配控制裝置運(yùn)行狀態(tài)通過LED發(fā)光二極管顯示在顯示窗口，便于巡視人員觀察，了解設(shè)備運(yùn)行狀況。
[0056]負(fù)載分配控制單元的單片機(jī)總線KOl至K016連接光電耦合隔離陣列、光電耦合器輸出連接繼電器驅(qū)動模塊MC1413，驅(qū)動FHl 15F大功率繼電器。其中，繼電器K1、繼電器K2觸點(diǎn)連接接線端子106、107、108分別控制I#高壓開關(guān)合閘、分閘；繼電器K3、繼電器K4觸點(diǎn)連接接線端子109、110、111，分別控制2#高壓開關(guān)合閘、分閘；繼電器K5、繼電器K6、繼電器K7觸點(diǎn)連接接線端子112、113、114、115，分別控制I#低壓柜開關(guān)儲能、合閘、分閘；繼電器K8、繼電器K9、繼電器KlO觸點(diǎn)連接接線端子116、117、118、119，分別控制低壓聯(lián)絡(luò)柜開關(guān)儲能、合閘、分閘；繼電器K11、繼電器K12、繼電器K13觸點(diǎn)連接接線端子120、121、122、123，分別控制2#低壓柜儲能、合閘、分閘；繼電器K14觸點(diǎn)連接接線端子206、207輸出1#變壓器故障報警;繼電器Kl 5觸點(diǎn)連接接線端子208、209輸出2#變壓器故障報警。
[0057]如圖4所不的，為1#尚壓柜內(nèi)的控制原理圖。其中，1#尚壓開關(guān)柜(即1#尚壓柜)尚壓電流互感器出線端A41UN411與負(fù)載檢測分配控制裝置接線端子104、接線端子105連接，接線端子106連接控制回路手動/自動開關(guān)K2的接線端3;接線端子107并接高壓斷路器合閘線圈IFKl進(jìn)線端;接線端子108并接在分閘線圈1FK2進(jìn)線端;接線端子212、接線端子213接高壓斷路器IFK輔助開關(guān)常開觸點(diǎn);接線端子206、接線端子207接1#變壓器故障報警繼電器IZK線圈，通過接通觸點(diǎn)IZKl帶動聲光報警器就地報警，故障報警繼電器另一觸點(diǎn)1ZK2接通中央信號箱，中央信號想連接變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報警，變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置通過遠(yuǎn)程通信模塊與配電所工作人員手機(jī)連接，將故障情況以短信或者微信等其他形式進(jìn)行報警。
[0058]如圖5所示，為2#高壓柜內(nèi)的控制原理圖。其中，2#高壓柜的高壓電流互感器出線端A41UN411與智能負(fù)載檢測分配控制裝置接線端子204、接線端子205連接，接線端子109連接控制回路手動/自動開關(guān)K3接線端3;接線端子110并接高壓斷路器合閘線圈FKl進(jìn)線端;接線端子108并接在分閘線圈FK2進(jìn)線端;接線端子214、接線端子215接高壓斷路器2FK輔助開關(guān)常開觸點(diǎn)；接線端子208、接線端子209接2#變壓器故障報警繼電器2ZK線圈，通過接通觸點(diǎn)2ZK1，帶動聲光報警器就地報警，故障報警繼電器另一付觸點(diǎn)2ZK2接通中央信號箱連接變電站遠(yuǎn)程報警裝置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報警，遠(yuǎn)程報警裝置通過遠(yuǎn)程通信模塊與配電所工作人員手機(jī)連接，將故障情況已短信或者微信等其他形式進(jìn)行報警。
[0059]如圖6所示，1#低壓進(jìn)線斷路器控制示意圖。智能負(fù)載檢測分配控制裝置接線端子112連接1#低壓柜控制回路手動/自動開關(guān)K4自動接線端;接線端子113并接低壓斷路器儲能電機(jī)回路，接線端子114并接低壓斷路器合閘線圈QFX進(jìn)線端;接線端子115并接在低壓斷路器分閘線圈QFF進(jìn)線端。
[0060]如圖7所示，為設(shè)置在1#低壓進(jìn)線柜內(nèi)的智能電源監(jiān)控儀的接線圖。智能電源監(jiān)控儀的檢測電源端子A611、B611、C611、N分別接在1#低壓進(jìn)線柜電壓表對應(yīng)的回路上，檢測進(jìn)線電壓的三相電源的信息；出線端子216與低壓斷路器IQFl輔助開關(guān)常開觸點(diǎn)進(jìn)線端相連，低壓斷路器IQFl輔助開關(guān)常開觸點(diǎn)出線端連接217;智能電源監(jiān)控儀出線端的端子216、端子218、端子219連同端子217通過控制電纜與智能負(fù)載檢測分配控制裝置對應(yīng)的接線端子216、接線端子218、接線端子219、接線端子217連接。
[0061]如圖8所示，為2#低壓進(jìn)線斷路器控制示意圖。智能負(fù)載檢測分配控制裝置接線端子120連接2#低壓進(jìn)線柜控制回路手動/自動開關(guān)K5自動接線端;接線端子121并接低壓斷路器儲能電機(jī)回路，接線端子122并接低壓斷路器合閘線圈QFX進(jìn)線端;接線端子123并接在低壓斷路器分閘線圈QFF進(jìn)線端。
[0062]如圖9所示，為設(shè)置在2#低壓進(jìn)線柜內(nèi)的智能電源監(jiān)控儀的接線圖。智能電源監(jiān)控儀的檢測電源端子A611、端子B611、端子C611、端子N分別接在2#低壓進(jìn)線柜電壓表對應(yīng)的回路上；出線端子220與低壓斷路器IQFl輔助開關(guān)常開觸點(diǎn)進(jìn)線端相連，低壓斷路器IQFl輔助開關(guān)常開觸點(diǎn)出線端連接端子221;智能電源監(jiān)控儀出線端端子220、端子222、端子223連同端子221通過控制電纜與智能負(fù)載檢測分配控制裝置對應(yīng)的接線端子220、接線端子222、接線端子223、接線端子221連接。
[0063]如圖10所示，為低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)控制示意圖。負(fù)載檢測分配控制裝置端子116連接低壓聯(lián)絡(luò)柜控制回路手動/自動開關(guān)K6自動接線端;端子117并接低壓聯(lián)絡(luò)斷路器儲能電機(jī)回路，端子118并接聯(lián)絡(luò)斷路器合閘線圈QFX進(jìn)線端;端子119并接在低壓聯(lián)絡(luò)斷路器分閘線圈QFF進(jìn)線端。
[0064]如圖11所示，低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的智能相序監(jiān)控儀安裝在柜內(nèi)端子排上，檢測電源端子A611、端子B611、端子C611、端子a611、端子b611、端子c611、分別接在聯(lián)絡(luò)斷路器上下對應(yīng)的回路上；閉鎖端子1、3串接在聯(lián)絡(luò)斷路器的合閘線圈回路中；報警端子7、報警端子9串接在報警繼電器3ZJ線圈回路中；聯(lián)絡(luò)斷路器QF輔助開關(guān)常開觸點(diǎn)分別連接智能負(fù)載檢測分配控制裝置接線端子210、接線端子211端子。
[0065]上述的變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置如圖14?17所示。
[0066]如圖14所示，它包括變電所中央信號箱；用于采集變電所中央信號箱中信號的信號采集電路；用于對信號采集電路采集的信號進(jìn)行光電隔離的光電耦合隔離電路；用于對經(jīng)過光電隔離電路的信號進(jìn)行處理的控制電路;用于和控制電路進(jìn)行通信的GSM模塊;用于和GSM模塊進(jìn)行通信的遠(yuǎn)端報警設(shè)備;用于為控制電路、GSM模塊供電的電源電路。
[0067]上述的控制電路優(yōu)選單片機(jī)控制電路，承前啟后實(shí)現(xiàn)變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置的指揮中心，它將采集到信號動作情況等信息通過GSM模塊向相關(guān)人員報警，實(shí)現(xiàn)變電站中央信號遠(yuǎn)程報警。
[0068]上述的光電耦合隔離電路通過信號光電轉(zhuǎn)換電路，將采集的信號傳送給單片機(jī)控制電路，光電耦合隔離電路，主要用來防止高電壓、強(qiáng)電磁干擾，提高單片機(jī)控制電路的抗擾能力。
[0069]上述的遠(yuǎn)端報警設(shè)備用于遠(yuǎn)程接收GSM模塊發(fā)出的報警信號，包括工作人員手持的便攜式終端和/或用于進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控的監(jiān)控服務(wù)器。具體來說，可以包括臺區(qū)電工手機(jī)、供電所安監(jiān)員手機(jī)、縣局安監(jiān)平臺中的任意一種或幾種。
[0070]GSM模塊主要是用來建立無線信道，發(fā)出報警信息。它包括用于和遠(yuǎn)端報警設(shè)備進(jìn)行通信的天線、與天線相連的控制系統(tǒng)、與通信系統(tǒng)相連的GSM通信模塊。而控制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制系統(tǒng)。每臺變電站中央信號屏遠(yuǎn)程報警裝置需向當(dāng)?shù)谿SM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商辦理一張手機(jī)S頂卡，并開通手機(jī)短信功能，號碼作為每臺中央信號屏遠(yuǎn)程報警裝置的電子身份證。
[0071]電源電路為變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置提供電能。包括與市電電源連接的AC/DC轉(zhuǎn)換電路，與AC/DC轉(zhuǎn)換電路相連的備用電源回路，與備用電源回路相連接的穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路連接控制電路，備用電源回路連接GSM模塊，備用電源回路包括鋰離子電池組和為鋰離子電池組充電的充電回路。備用電源回路的主要為了防止通電使GSM模塊無法工作進(jìn)而無法報警，使用備用電源回路，既使斷電，變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置也會正常工作。
[0072]如圖15所示，信號采集電路與設(shè)置在變電所中央信號箱內(nèi)的事故報警繼電器1YJ、信號報警繼電器2YJ、1#變壓器故障報警繼電器3YJ、2#變壓器故障報警繼電器4YJ、聯(lián)絡(luò)報警繼電器5YJ相連。
[0073]如圖16所示的電路中，本發(fā)明的工作原理及過程如下:
當(dāng)變電站正常工作時，中央信號屏遠(yuǎn)程報警裝置處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)變電所設(shè)備發(fā)生事故跳閘時，中央信號屏的事故報警繼電器IYJ閉合動作，使Vcc電源通過排阻RPl的相應(yīng)電阻、閉合的事故報警繼電器IYJ對光電耦合器01供電，經(jīng)光電隔離轉(zhuǎn)換后，對單片機(jī)IC1P3.0口輸入信號，經(jīng)單片機(jī)對信號處理后，控制GSM模塊向配電管理電工手機(jī)發(fā)出“變電所事故跳閘，請速處理”報警信號，通知配電管理電工速去處理。
[0074]當(dāng)變電所設(shè)備發(fā)生異常，出現(xiàn)預(yù)告信號時，中央信號屏信號報警繼電器2YJ閉合動作，Vcc電源通過排阻RPl的相應(yīng)電阻、閉合的信號報警繼電器2YJ對光電耦合器02供電，經(jīng)光電隔離轉(zhuǎn)換，對單片機(jī)IC1P3.0 口輸入信號，經(jīng)單片機(jī)處理后，控制GSM模塊向配電管理電工手機(jī)發(fā)出“變電所異常，請速檢查”報警信號，通知配電管理電工速去檢查。
[0075]當(dāng)變電所1#變壓器發(fā)生缺相、欠壓故障，出現(xiàn)報警號時，中央信號屏1#變壓器故障報警繼電器3YJ閉合動作，Vcc電源通過排阻RPl的相應(yīng)電阻、閉合的1#變壓器故障報警繼電器3YJ對光電耦合器03供電，經(jīng)光電隔離轉(zhuǎn)換，對單片機(jī)IC1P3.0口輸入信號，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行信號判斷處理后，控制GSM模塊向配電管理電工手機(jī)發(fā)出“1#變壓器故障，請速檢修”報警信號，通知配電管理電工速去檢修。
[0076]當(dāng)變電所2#變壓器發(fā)生缺相、欠壓故障，出現(xiàn)報警號時，中央信號屏2#變壓器故障報警繼電器4YJ閉合動作，Vcc電源通過排阻RPl的相應(yīng)電阻、閉合的2#變壓器故障報警繼電器4YJ合對光電耦合器04供電，經(jīng)光電隔離轉(zhuǎn)換，對單片機(jī)IC1P3.0 口輸入信號，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行信號判斷處理后，控制GSM模塊向配電管理電工手機(jī)發(fā)出“2#變壓器故障，請速檢修”報警信號，通知配電管理電工速去檢修。
[0077]當(dāng)變電所聯(lián)絡(luò)柜發(fā)生錯相故障，出現(xiàn)報警號時，中央信號屏聯(lián)絡(luò)報警繼電器5YJ閉合動作，Vcc電源通過RPl的相應(yīng)電阻、閉合的聯(lián)絡(luò)報警繼電器5YJ對光電耦合器05供電，經(jīng)光電隔離轉(zhuǎn)換，對單片機(jī)IC1P3.0 口輸入信號，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行信號判斷處理后，控制GSM模塊向配電管理電工手機(jī)發(fā)出“聯(lián)絡(luò)柜錯相，請速處理”報警信號，通知配電管理電工速去處理，同時向縣、鄉(xiāng)供電所安監(jiān)人員手機(jī)和安全監(jiān)控平臺報警。
[0078]如圖17所示，電源模塊DY、電容E2、C4組成AC/DC轉(zhuǎn)換電路，為監(jiān)控裝置提供電源，穩(wěn)壓芯片IC3、電容E6、C7組成穩(wěn)壓電路對單片機(jī)供電；穩(wěn)壓芯片IC2、電阻R7、R6、二極管D4、D5、電容E3、E4、E5、C5、C6、電池組BTI組成備用電源回路為監(jiān)控裝置提供后備電源。
[0079]如圖18、19所示，為安裝在低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的智能相序監(jiān)控儀的結(jié)構(gòu)圖與電氣圖。
[0080]智能相序監(jiān)控儀包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)置有檢測低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)相序的相序檢測電路、連接在聯(lián)絡(luò)開關(guān)合兩線圈回路中的錯相閉鎖電路、連接在聯(lián)絡(luò)開關(guān)報警繼電器回路中的錯相報警電路。殼體外設(shè)置有與外部的聯(lián)絡(luò)開關(guān)相應(yīng)位置進(jìn)行連接的接線端子。智能相序監(jiān)控儀殼體體積小，使用工程塑料制成，也可以使用其它材料，采用卡座式結(jié)構(gòu)，方便安裝在配電柜端子條上。上述的低壓聯(lián)絡(luò)柜連接與不同的變壓器相連的兩路負(fù)載。
[0081]上述的相序檢測電路通過接線端子分別連接聯(lián)絡(luò)開關(guān)QF上端的A相、B相、C相電源和下端的a相、b相、c相電源。如圖1O所示，相序檢測電路的A611、B611、C611連接聯(lián)絡(luò)開關(guān)QF上端4、8、(:三相電路上06114611、0611連接聯(lián)絡(luò)開關(guān)0?下端另一路4、8、(:三相電路上。
[0082]如圖19所示，相序檢測電路包括分別連接在A相與a相之間、B相與b相之間、C相與C相之間的三路檢測控制電路，每路檢測控制電路均主要包括RC電路、與RC電路連接的整流電路、與整流電路連接的電橋檢測電路、與電橋檢測電路連接的運(yùn)算放大電路和與電橋檢測電路連接的輸出繼電器電路。
[0083]如圖19(A)所示，為連接在在A相與a相之間的檢測控制電路圖，其中智能相序監(jiān)控儀的接線端子A611連接第一電容器Cl與第一電阻Rl的并聯(lián)回路，該并聯(lián)回路連接第一整流二極管Dl的正極;接線端子a611通過第二電阻R2連接第二整流二極管D2的正極，第一整流二極管Dl、第二整流二極管D2、第四整流二極管D4、第五整流二極管D5組成橋式整流電路，第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6組成電橋檢測電路，電橋檢測電路并聯(lián)連接在橋式整流電路的第一整流二極管Dl和第二整流二極管D2的負(fù)極、第四整流二極管D4和第五整流二極管D5的正極之間，第三二極管D3、第二電容器C2、第一三端穩(wěn)壓電路ICl組成隔離濾波穩(wěn)壓電路，連接在第三電阻R3和第四電阻R4相連的一端，同時為第二運(yùn)算放大器IC2、第三驅(qū)動模塊IC3、繼電器IJI提供電源，檢測電橋電路的輸出連接第二運(yùn)算放大器IC2的正負(fù)兩個輸入引腳，第二運(yùn)算放大器IC2的輸出連接第七電阻R7，第七電阻R7連接第三電容器C3和第三驅(qū)動模塊IC3輸入引腳，第三驅(qū)動模塊IC3的輸出連接繼電器I Jl;上述電路中，第一三端穩(wěn)壓電路ICl優(yōu)選為LM7824、第二運(yùn)算放大器IC2優(yōu)選為LM358、第三驅(qū)動模塊IC3優(yōu)選為MC1413。
[0084]如圖19(B)所示，為連接在在B相與b相之間的檢測控制電路圖，其中智能相序監(jiān)控儀的接線端子B611連接第五電容器C5與第八電阻R8的并聯(lián)回路，該并聯(lián)回路連接第六整流二極管D6的正極;接線端子b611通過第十四電阻R14連接第十整流二極管DlO的正極，第六整流二極管D6、第七整流二極管D7、第九整流二極管D9、第十整流二極管DlO組成橋式整流電路，第九電阻R9、第十電阻R10、第^^一電阻Rl 1、第十二電阻R12組成電橋檢測電路，電橋檢測電路并聯(lián)連接在橋式整流電路的第六整流二極管D6和第七整流二極管D7連接的負(fù)極、第九整流二極管D9和第十整流二極管DlO連接的正極之間，第八二極管D8、第六電容器C6、第四三端穩(wěn)壓電路IC4組成隔離濾波穩(wěn)壓電路，連接在第九電阻R9和第十電阻RlO相連的一端，同時為第五運(yùn)算放大器IC5、第六驅(qū)動模塊IC6、繼電器IIJ2提供電源，檢測電橋電路的輸出連接第五運(yùn)算放大器IC5的正負(fù)兩個輸入引腳，第五運(yùn)算放大器IC5的輸出連接第十三電阻R13，第十三電阻R13連接第七電容器C7和第六驅(qū)動模塊IC6輸入引腳，第六驅(qū)動模塊IC6的輸出連接繼電器IIJ2;上述電路中，第四三端穩(wěn)壓電路IC4優(yōu)選為LM7824、第五運(yùn)算放大器IC5優(yōu)選為LM358、第六驅(qū)動模塊IC6優(yōu)選為MC1413。
[0085]如圖19(C)所示，為連接在在C相與c相之間的檢測控制電路圖，其中智能相序監(jiān)控儀的接線端子C611連接第九電容器C9與第十五電阻R15的并聯(lián)回路，該并聯(lián)回路連接第十一整流二極管Dll的正極;接線端子c611通過第十六電阻R16連接第十五整流二極管D15的正極，第一十一流二極管D11、第十二整流二極管D12、第十四整流二極管D14、第十五整流二極管D15組成橋式整流電路，第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20組成電橋檢測電路，電橋檢測電路并聯(lián)連接在橋式整流電路的第一^I^一流二極管D11、第十二整流二極管D12連接的負(fù)極、第十四整流二極管D14和第十五整流二極管D15連接的正極之間，第十三二極管D13、第十電容器C10、第七三端穩(wěn)壓電路IC7組成隔離濾波穩(wěn)壓電路，連接在第十七電阻R17和第十八電阻R18相連的一端，同時為第八運(yùn)算放大器IC8、第九驅(qū)動模塊IC9、繼電器mj3提供電源，檢測電橋電路的輸出連接第八運(yùn)算放大器IC8的正負(fù)兩個輸入引腳，第八運(yùn)算放大器IC8的輸出連接第二十一電阻R21，第二十一電阻R21連接第i^一電容器Cll和第九驅(qū)動模塊IC9輸入引腳，第九驅(qū)動模塊IC9的輸出連接繼電器mj3;上述電路中，第七三端穩(wěn)壓電路IC7優(yōu)選為LM7824、第八運(yùn)算放大器IC8優(yōu)選為LM358、第九驅(qū)動模塊IC9優(yōu)選為MC1413。
[0086]如圖19(D)所示，為錯相閉鎖電路，它包括串連連接的繼電器IJl的常閉觸點(diǎn)IJl-
1、繼電器J2的常閉觸點(diǎn)Π J2-1、繼電器J3的常閉觸點(diǎn)ΙΠ J3-1。如圖10所示，它串聯(lián)在低壓聯(lián)絡(luò)斷路器的聯(lián)絡(luò)開關(guān)QF合閘線圈QFX的回路中。
[0087]如圖19(E)所示，為錯相報警電路，它包括并聯(lián)連接的常開觸點(diǎn)IJ1-2、常開觸點(diǎn)ΠJ2-2、常開觸點(diǎn)IIIJ3-2。如圖10所示，它串聯(lián)在低壓聯(lián)絡(luò)斷路器的聯(lián)絡(luò)開關(guān)QF報警繼電器3ZJ的回路中。圖10為低壓聯(lián)絡(luò)斷路器的控制示意圖。智能相序監(jiān)控儀CDK-Xl連接在斷路器的控制回路上。
[0088]當(dāng)智能相序監(jiān)控儀工作時一切都正常情況下，繼電器IJl的常閉觸點(diǎn)J1-1、繼電器Π J2的常閉觸點(diǎn)J2-1、繼電器J3的常閉觸點(diǎn)m J3-1串聯(lián)連接并接通，組成錯相閉鎖電路，該錯項閉鎖電路串聯(lián)在聯(lián)絡(luò)開關(guān)QF合閘線圈QFX回路中，聯(lián)絡(luò)開關(guān)可以正常合閘。
[0089]當(dāng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)上下端口有任意一相錯相時，智能相序監(jiān)控儀檢測到聯(lián)絡(luò)開關(guān)上下端口相序錯相，通過相序控制電路的RC電路、整流電路、電橋檢測電路、運(yùn)算放大電路來啟動繼電器的驅(qū)動模塊，驅(qū)動繼電器動作，常閉觸點(diǎn)J1-1、常閉觸點(diǎn)J2-1、常閉觸點(diǎn)m J3-1串聯(lián)，任意一路繼電器斷開，就切斷聯(lián)絡(luò)開關(guān)QF合閘線圈的回路電源，實(shí)現(xiàn)閉鎖，聯(lián)絡(luò)開關(guān)QF不能合閘，同時通過報警回路發(fā)出報警信號，繼電器JI的常開觸點(diǎn)IJ1-2、繼電器J2的常開觸點(diǎn)IIJ2-2、繼電器J3的常開觸點(diǎn)IIIJ3-2并聯(lián)連接，任意常開觸點(diǎn)閉合，均發(fā)出報警信號，通知檢修。
[0090]如圖7、圖9所示為安裝在1#低壓進(jìn)線柜和2#低壓進(jìn)線柜內(nèi)的智能電源監(jiān)控儀的接線圖。智能電源監(jiān)控儀能檢測三相電源是否正常、欠壓、缺相等狀況，向智能負(fù)載檢測分配控制裝置傳遞信號，智能負(fù)載檢測分配控制裝置根據(jù)智能電源監(jiān)控儀信號分析判斷控制智能負(fù)載檢測分配控制裝置程序運(yùn)行，如有異常情況中斷運(yùn)行并發(fā)出報警信號。如圖20、21所示為智能電源監(jiān)控儀的電路圖和接線示意圖。它主要為后續(xù)的智能負(fù)載檢測分配控制裝置提供穩(wěn)定信號，包括檢測低壓進(jìn)線柜的進(jìn)線電壓的電源檢測電路;還包括殼體，所述電源檢測電路設(shè)置在殼體內(nèi)，通過設(shè)置在殼體上的接線端子與外部的低壓進(jìn)線柜的進(jìn)線電壓的相應(yīng)位置連接。智能電源監(jiān)控儀殼體體積小，使用工程塑料制成，也可以使用其它材料，采用卡座式結(jié)構(gòu)，方便安裝在配電柜端子條上。
[0091]上述的電源檢測電路通過接線端子分別連接低壓進(jìn)線柜的進(jìn)線電壓的A相、B相、C相電源和零線上。電源檢測電路的A611接線端子、B611接線端子、C611接線端子連接在聯(lián)絡(luò)開關(guān)QFl的上端，N接線端子連接零線。
[0092]如圖21(A)(B)(C)所示，電源檢測電路包括分別連接在A相與零線之間、B相與零線之間、C相與零線之間的三路相同的電源檢測控制電路，該三路電源檢測控制電路與智能相序監(jiān)控儀中的檢測控制電路構(gòu)成相同，區(qū)別僅在于連接的位置不同:相序檢測電路包括分別連接在A相與a相之間、B相與b相之間、C相與C相之間的三路檢測控制電路，而電源檢測電路包括分別連接在A相與零線之間、B相與零線之間、C相與零線之間的三路相同的電源檢測控制電路。具體電路如圖25、26、27所示。智能電源監(jiān)控儀的輸出繼電器電路包括連接在A相與零線之間的繼電器IJ1、連接在B相與零線之間的繼電器IIJ2、連接在C相與零線之間的繼電器mj3。
[0093]如圖所示的連接在在A相與零線之間的電源檢測控制電路圖，其中智能電源監(jiān)控儀的接線端子A611連接第一電容器Cl與第一電阻Rl的并聯(lián)回路，該并聯(lián)回路連接第一整流二極管Dl的正極;接線端子a611通過第二電阻R2連接第二整流二極管D2的正極，第一整流二極管Dl、第二整流二極管D2、第四整流二極管D4、第五整流二極管D5組成橋式整流電路，第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6組成電橋檢測電路，電橋檢測電路并聯(lián)連接在橋式整流電路的第一整流二極管Dl和第二整流二極管D2的負(fù)極、第四整流二極管D4和第五整流二極管D5的正極之間，第三二極管D3、第二電容器C2、第一三端穩(wěn)壓電路ICl組成隔離濾波穩(wěn)壓電路，連接在第三電阻R3和第四電阻R4相連的一端，同時為第二運(yùn)算放大器IC2、第三驅(qū)動模塊IC3、繼電器IJI提供電源，檢測電橋電路的輸出連接第二運(yùn)算放大器IC2的正負(fù)兩個輸入引腳，第二運(yùn)算放大器IC2的輸出連接第七電阻R7，第七電阻R7連接第三電容器C3和第三驅(qū)動模塊IC3輸入引腳，第三驅(qū)動模塊IC3的輸出連接繼電器I Jl;上述電路中，第一三端穩(wěn)壓電路ICl優(yōu)選為LM7824、第二運(yùn)算放大器IC2優(yōu)選為LM358、第三驅(qū)動模塊IC3優(yōu)選為MC1413。
[0094]如圖所示連接在在B相與零線之間的電源檢測控制電路圖，其中智能電源監(jiān)控儀的接線端子B611連接第五電容器C5與第八電阻R8的并聯(lián)回路，該并聯(lián)回路連接第六整流二極管D6的正極;接線端子b611通過第十四電阻R14連接第十整流二極管DlO的正極，第六整流二極管D6、第七整流二極管D7、第九整流二極管D9、第十整流二極管DlO組成橋式整流電路，第九電阻R9、第十電阻RlO、第^^一電阻Rl 1、第十二電阻Rl2組成電橋檢測電路，電橋檢測電路并聯(lián)連接在橋式整流電路的第六整流二極管D6和第七整流二極管D7連接的負(fù)極、第九整流二極管D9和第十整流二極管DlO連接的正極之間，第八二極管D8、第六電容器C6、第四三端穩(wěn)壓電路IC4組成隔離濾波穩(wěn)壓電路，連接在第九電阻R9和第十電阻RlO相連的一端，同時為第五運(yùn)算放大器IC5、第六驅(qū)動模塊IC6、繼電器IIJ2提供電源，檢測電橋電路的輸出連接第五運(yùn)算放大器IC5的正負(fù)兩個輸入引腳，第五運(yùn)算放大器IC5的輸出連接第十三電阻R13，第十三電阻R13連接第七電容器C7和第六驅(qū)動模塊IC6輸入引腳，第六驅(qū)動模塊IC6的輸出連接繼電器IIJ2;上述電路中，第四三端穩(wěn)壓電路IC4優(yōu)選為LM7824、第五運(yùn)算放大器IC5優(yōu)選為LM358、第六驅(qū)動模塊IC6優(yōu)選為MC1413。
[0095]如圖所示連接在在C相與零線之間的電源檢測控制電路圖，其中智能電源監(jiān)控儀的接線端子C611連接第九電容器C9與第十五電阻R15的并聯(lián)回路，該并聯(lián)回路連接第十一整流二極管Dll的正極;接線端子c611通過第十六電阻R16連接第十五整流二極管D15的正極，第一十一流二極管D11、第十二整流二極管D12、第十四整流二極管D14、第十五整流二極管D15組成橋式整流電路，第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20組成電橋檢測電路，電橋檢測電路并聯(lián)連接在橋式整流電路的第一^I^一流二極管D11、第十二整流二極管D12連接的負(fù)極、第十四整流二極管D14和第十五整流二極管D15連接的正極之間，第十三二極管D13、第十電容器C10、第七三端穩(wěn)壓電路IC7組成隔離濾波穩(wěn)壓電路，連接在第十七電阻R17和第十八電阻R18相連的一端，同時為第八運(yùn)算放大器IC8、第九驅(qū)動模塊IC9、繼電器mj3提供電源，檢測電橋電路的輸出連接第八運(yùn)算放大器IC8的正負(fù)兩個輸入引腳，第八運(yùn)算放大器IC8的輸出連接第二 ^^一電阻R21，第二 ^^一電阻R21連接第^^一電容器Cll和第九驅(qū)動模塊IC9輸入引腳，第九驅(qū)動模塊IC9的輸出連接繼電器mj3;上述電路中，第七三端穩(wěn)壓電路IC7優(yōu)選為LM7824、第八運(yùn)算放大器IC8優(yōu)選為LM358、第九驅(qū)動模塊IC9 優(yōu)選為 MC1413。
[0096]如圖21(D)為輸出繼電器的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路，他們連接在電路中的合適位置，用于接收前級繼電器線圈的信號，它包括串連連接的繼電器IJl的常閉觸點(diǎn)IJ1-1、繼電器J2的常閉觸點(diǎn)Π J2-1、繼電器J3的常閉觸點(diǎn)ΙΠ J3-1。該三路繼電器開關(guān)與門電路，稱為檢測Y。
[0097]如圖21所示(F)，為輸出繼電器的常開觸點(diǎn)組成的并聯(lián)電路，他們連接在電路中的合適位置，用于接收前級繼電器線圈的信號，它包括并聯(lián)連接的繼電器JI的常開觸點(diǎn)IJl-
2、繼電器J2的常開觸點(diǎn)IIJ2-2、繼電器J3的常開觸點(diǎn)IIIJ3-2，該三路繼電器開關(guān)組成或門電路，稱為檢測H。上述三路繼電器選用HF115F2Z。
[0098]當(dāng)智能電源監(jiān)控儀在線工作時，低壓進(jìn)線電源一切都正常情況下，檢測Y電路輸出為T ;檢測H電路輸出為“I”，此時，檢測儀輸出邏輯電平為“11”，智能負(fù)載檢測分配控制裝置正常運(yùn)行。
[0099]當(dāng)?shù)蛪弘娫从腥我庖幌嗲穳骸⑷毕鄷r，任意一路繼電器釋放，檢測儀輸出邏輯電平為“01”，智能負(fù)載檢測分配控制裝置中斷，延時發(fā)出變壓器故障報警信號，通知檢修。
[0100]本發(fā)明還提供使用上述系統(tǒng)的配電所變壓器節(jié)能控制方法。
[0101]智能負(fù)載檢測分配控制裝置分別檢測1#高壓柜、2#高壓柜負(fù)載大小，優(yōu)先自動投入小容量1#變壓器運(yùn)行，經(jīng)過低壓柜和聯(lián)絡(luò)柜中的斷路器組合，帶動兩臺一組變壓器的全部負(fù)載，如果兩臺變壓器的容量比為1:2，此時運(yùn)行變壓器的容量為兩臺變壓器容量的33%左右。
[0102]當(dāng)需求側(cè)用電負(fù)載增加，超過1#變壓器正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)時，負(fù)載檢測分配控制裝置控制高低壓開關(guān)投切組合，2#變壓器運(yùn)行，1#變壓器退出，由2#變壓器帶動兩臺一組變壓器的全部負(fù)載，此時運(yùn)行變壓器的容量為兩臺變壓器容量的66%左右。
[0103]當(dāng)需求側(cè)用電負(fù)載繼續(xù)增加時，超過2#變壓器正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)時，負(fù)載檢測分配控制裝置控制高低壓開關(guān)投切組合，1#變壓器也參與運(yùn)行，與此同時，聯(lián)絡(luò)斷路器斷開，兩臺變壓器同時分列運(yùn)行，此時運(yùn)行變壓器的容量為兩臺變壓器容量的100%。
[0104]當(dāng)需求側(cè)用電負(fù)載減少時，低于兩臺變壓器正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)時，負(fù)載檢測分配控制裝置控制高低壓開關(guān)投切組合，1#變壓器退出運(yùn)行，由2#變壓器帶動兩臺一組變壓器的全部負(fù)載，此時運(yùn)行變壓器的容量為兩臺變壓器容量的66%左右。
[0105]當(dāng)需求側(cè)用電負(fù)載繼續(xù)減少時，低于2#變壓器正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)時，負(fù)載檢測分配控制裝置控制高低壓開關(guān)投切組合，1#變壓器投入運(yùn)行，2#變壓器退出運(yùn)行，由1#變壓器帶動兩臺一組變壓器的全部負(fù)載，此時運(yùn)行變壓器的容量為兩臺變壓器容量的33%左右。
[0106]周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)整個配電所無人值守，開關(guān)柜自動儲能、合閘、分閘，變壓器智能節(jié)電運(yùn)行。
[0107]上述過程中，智能電源監(jiān)控儀分別獲取1#低壓進(jìn)線柜和2#低壓進(jìn)線柜內(nèi)的進(jìn)線電壓的三相電源的信息，如果三相電源信息異常則同時進(jìn)行現(xiàn)場報警和對遠(yuǎn)程工作人員報塾目ο
[0108]智能相序監(jiān)控儀分別檢測低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)的兩路電源是否相序一致，不一致則同時進(jìn)行現(xiàn)場報警和對遠(yuǎn)程工作人員進(jìn)行報警。
[0109]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置在配電所內(nèi)的N組配電變壓器組，N不小于I，所述每組配電變壓器組均包括與高壓母線連接的1#高壓柜和2#高壓柜;所述1#高壓柜和2#高壓柜內(nèi)均設(shè)置有高壓開關(guān);所述1#高壓柜和2#高壓柜之間連接智能負(fù)載檢測分配控制裝置； 所述1#高壓柜上連接1#變壓器，1#變壓器連接1#低壓柜，1#低壓柜通過匯流排I連接低壓補(bǔ)償柜1、低壓出線柜I，低壓出線柜I連接負(fù)載I; 所述2#高壓柜上連接2#變壓器，2#變壓器連接2#低壓柜，2#低壓柜通過匯流排Π連接低壓補(bǔ)償柜Π、低壓出線柜Π，低壓出線柜Π連接負(fù)載Π ;所述1#低壓柜和2#低壓柜內(nèi)均設(shè)置有低壓進(jìn)線斷路器； 還包括低壓聯(lián)絡(luò)柜，所述低壓聯(lián)絡(luò)柜通過匯流排I連接負(fù)載1、通過匯流排Π連接負(fù)載Π;所述低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)斷路器； 所述智能負(fù)載檢測分配控制裝置包括檢測配電所中1#變壓器和2#變壓器負(fù)載的負(fù)載檢測計量單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述智能負(fù)載檢測分配控制裝置還包括: 接收負(fù)載檢測計量單元檢測的信號的可編程顯示控制單元;所述可編程顯示控制單元包括單片機(jī)和與單片機(jī)連接的LED顯示單元； 接收可編程顯示控制單元數(shù)據(jù)的負(fù)載分配控制單元； 顯示負(fù)載分配控制單元運(yùn)行狀態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)顯示單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述負(fù)載分配控制單元包括控制電路，控制電路通過輸入光電隔離模塊依次連接運(yùn)行狀態(tài)顯示單元和輸入端子，所述控制電路依次通過輸出光電隔離模塊和繼電器模塊連接輸出端子，所述可編程顯示控制單元的單片機(jī)通過LED驅(qū)動電路連接的LED顯示單元； 所述負(fù)載檢測計量單元包括兩個處理器，每個處理器均通過一個電流信號隔離器連接一個變壓器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括報警裝置，所述報警裝置包括與遠(yuǎn)端進(jìn)行通信的變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置，所述變電站中央信號遠(yuǎn)程報警裝置通過遠(yuǎn)程通信模塊與遠(yuǎn)端進(jìn)行通信。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述1#低壓柜和2#低壓柜分別連接一臺智能電源監(jiān)控儀;智能電源監(jiān)控儀檢測進(jìn)線電壓的三相電源的信息，并將信息發(fā)送給智能負(fù)載檢測分配控制裝置； 所述智能電源監(jiān)控儀包括檢測低壓進(jìn)線柜的進(jìn)線電壓的電源檢測電路，電源檢測電路通過接線端子分別連接進(jìn)線電壓的A相、B相、C相電源和零線。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電所變壓器節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于: 所述低壓聯(lián)絡(luò)柜上連接檢測兩路電源相序的智能相序監(jiān)控儀； 所述智能相序監(jiān)控儀包括 檢測低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)電源相序的相序檢測電路； 連接在聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘線圈回路中的錯相閉鎖電路； 連接在聯(lián)絡(luò)開關(guān)報警繼電器回路中的錯相報警電路。7.配電所變壓器節(jié)能控制方法，其特征在于:所述配電所內(nèi)設(shè)置N組配電變壓器組，所述每組配電變壓器組均包括:1#高壓柜、與1#高壓柜連接的1#變壓器、與1#變壓器連接的1#低壓柜、與1#低壓柜通過匯流排I連接的低壓補(bǔ)償柜1、低壓出線柜I，低壓出線柜I連接負(fù)載I; 2#高壓柜、與2#高壓柜連接的2#變壓器，與2#變壓器連接的2#低壓柜，與2#低壓柜通過匯流排Π連接的低壓補(bǔ)償柜Π、低壓出線柜Π，低壓出線柜Π連接負(fù)載Π;還包括低壓聯(lián)絡(luò)柜，低壓聯(lián)絡(luò)柜通過匯流排I連接負(fù)載1、通過匯流排Π連接負(fù)載Π ; 對上述配電所內(nèi)的每組配電變壓器組，分別獲取負(fù)載I和負(fù)載Π的大小，根據(jù)負(fù)載大小，控制1#高壓柜和2#高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、1#低壓柜和2#低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、與兩臺低壓柜相連的低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合，變換1#變壓器和2#變壓器的運(yùn)行容量。8.根據(jù)權(quán)利要求書7所述的配電所變壓器節(jié)能控制方法，其特征在于:所述控制兩臺高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、兩臺低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、與兩臺低壓柜相連的低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合的方法為: 對1#變壓器和大容量的2#變壓器，實(shí)時分別獲取負(fù)載I和負(fù)載Π大小，并實(shí)時判斷整體負(fù)載大小與1#變壓器和2#變壓器的正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)的關(guān)系: (1)如果實(shí)時負(fù)載大小不超出1#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則1#變壓器運(yùn)行，同時經(jīng)過1#低壓柜和低壓聯(lián)絡(luò)柜，帶動負(fù)載I和負(fù)載Π運(yùn)行； (2)如果負(fù)載增加，實(shí)時負(fù)載大小超出1#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，但不超出2#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則1#變壓器退出，2#變壓器運(yùn)行，同時經(jīng)過2#低壓柜和低壓聯(lián)絡(luò)柜，帶動負(fù)載I和負(fù)載Π運(yùn)行； (3)如果負(fù)載增加，實(shí)時負(fù)載大小超出2#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則1#變壓器和2#變壓器同時投入運(yùn)行； (4)如果負(fù)載減少，實(shí)時負(fù)載大小超出1#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，但不超出2#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則1#變壓器退出運(yùn)行，2#變壓器運(yùn)行，同時經(jīng)過2#低壓柜和低壓聯(lián)絡(luò)柜，帶動負(fù)載I和負(fù)載Π運(yùn)行； (5)如果負(fù)載減少，實(shí)時負(fù)載大小低于2#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，但不超出1#變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)，則2#變壓器退出，1#變壓器運(yùn)行，同時經(jīng)過1#低壓柜和低壓聯(lián)絡(luò)柜，帶動負(fù)載I和負(fù)載Π運(yùn)行。9.根據(jù)權(quán)利要求書7所述的配電所變壓器節(jié)能控制方法，其特征在于:在控制兩臺高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、兩臺低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、與兩臺低壓柜相連的低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合的過程中，同時分別獲取1#低壓柜和2#低壓柜內(nèi)的進(jìn)線電壓的三相電源的信息，如果三相電源信息異常則同時進(jìn)行現(xiàn)場報警和對遠(yuǎn)程工作人員報警。10.根據(jù)權(quán)利要求書7所述的配電所變壓器節(jié)能控制方法，其特征在于:在控制兩臺高壓柜內(nèi)的高壓開關(guān)、兩臺低壓柜內(nèi)的低壓進(jìn)線斷路器、與兩臺低壓柜相連的低壓聯(lián)絡(luò)斷路器在兩臺變壓器之間不間斷電聯(lián)動投切組合的過程中，同時分別檢測低壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)兩側(cè)的兩路電源是否相序一致，不一致則同時進(jìn)行現(xiàn)場報警和對遠(yuǎn)程工作人員進(jìn)行報警，一致則低壓聯(lián)絡(luò)柜進(jìn)行儲能、合閘。
【文檔編號】H02J13/00GK106059094SQ201610719888
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月25日
【發(fā)明人】賈龍飛, 賈鵬飛
【申請人】賈杰棟