專利名稱：帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱的制作方法
技術領域：
帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱
技術領域：
本實用新型涉及電力系統配電自動化設備，特別是一種智能綜合配電箱。
背景技術：
綜合配電箱是一種用于配電變壓器二次側的設備，10kV低壓配電網的運行靈活性 及供電質量的好壞直接關系到每家每戶，而現在運行的配電變壓器，大部分是直接通過低 壓線路輸入到戶，如某一線路出現故障或檢修，整個臺區都要停電，供電靈活性較差；另外 隨著居民用電量增大，感性負載也增大，導致配電網損耗加大，供電質量隨之下降；長期以 來，低壓電網的電源端及支(干)線路的負荷及漏電流(也稱"剩余電流") 一直處于無法 遠程監測和控制狀態。0. 4kV低壓線路發生過負荷或漏電流超過設定值后造成空氣開關跳 閘后，無法自動記錄并上報跳閘原因及時間等信息，造成故障原因分析解決困難，也無法在 遠方操作空氣開關快速進行故障的隔離及恢復供電。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種帶漏保遠程監控功能的智能綜合 配電箱。 本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的一種帶漏保遠程監控功能 的智能綜合配電箱，包括箱體，以及安裝在箱體內的多功能電能表，所述多功能電能表的輸 入端接在配電變壓器的出線上，還包括安裝在箱體內的無功補償設備、剩余電流動作設備、 復數個溫度傳感器以及配變監測設備，所述無功補償設備包括無觸點開關、電容器組以及 無功補償控制器，所述電容器組通過無觸點開關掛在電網上進行無功補償，所述無功補償 控制器連接到各無觸點開關，所述剩余電流動作設備包括剩余電流動作斷路器，所述剩余 電流動作斷路器掛在配電變壓器的出線上，所述復數個溫度傳感器分別安裝在配電變壓器 的發熱點上，所述無功補償控制器、剩余電流動作斷路器以及多功能電能表均連接到所述 配變監測設備。 所述配變監測設備包括配變監測終端和紅外手持終端，所述配變監測終端包括電 源、CPU，以及GPRS模塊，所述電源連接到CPU, CPU通過UART接口與GPRS模塊進行連接，通 過紅外接口與紅外手持終端通信，所述配變監測終端的CPU通過RS485總線與所述無功補 償控制器、剩余電流動作斷路器、多功能電能表連接。 所述配變監測終端還包括連接到CPU的閃存。 所述溫度傳感器采用數字式測溫芯片，CPU采用單總線與溫度傳感器進行連接。 本實用新型帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱的優點在于可對配電網分 相進行多級精確無功補償，使配電網電壓、功率因數保持在最佳狀態，提高配電網的供電質 量；采用集成有過壓、過流及漏電保護等功能的可通信智能型剩余電流動作斷路器，能防止 由漏電引起電氣火災、人身事故和電氣設備損壞事故，并提高了漏電流運行管理自動化水 平；通過對低壓電網運行情況的監控，提高配電網綜合自動化水平。
下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。
圖1是本實用新型智能綜合配電箱的一次接線圖。 圖2是本實用新型智能綜合配電箱的配變監測設備硬件結構及與其他部件連接 圖。
具體實施方式
本實用新型帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱包括箱體，以及安裝在箱體內 的無功補償設備、剩余電流動作設備、多功能電能表、復數個數字式溫度傳感器以及配變監 測設備。 請同時參閱圖1及圖2所示，所述無功補償設備包括無觸點開關、電容器組以及無 功補償控制器。所述電容器組通過無觸點開關掛在電網上進行無功補償，無觸點開關是電 容器組投切的執行單元，所述無功補償控制器連接到各無觸點開關，控制無觸點開關的投 切，在配變監測設備的精確控制下，無觸點開關的快速開關特性保證了電容器組的無沖擊 投切，使每相的功率因數在規定的范圍之內。電容器組為電網提供所需的容性無功補償功 率，其中的電容器可根據負荷的最大感性無功功率進行選配。無功補償控制器能根據需要 分相進行多級精確無功補償，以數字信號處理器DSP為核心，具有數據采集、數據通信、數 據管理、分相多級無功補償、運行保護等功能。由于采用了先進的無功計算方法和電容投切 判據，使無功的投切速度和準確度明顯提高，當負載突然變化時，可使電壓的劇降幅度和時 間都大幅度縮短，從而有效地降低線損。 所述剩余電流動作設備包括剩余電流動作斷路器，所述剩余電流動作斷路器掛在
配電變壓器的出線上，該剩余電流動作斷路器同時具有過載、短路、缺相、欠壓、過壓、漏電、
電源側斷零線保護等功能，其智能控制芯片可以監測故障跳閘的次數、跳閘相序、時間和原
因以及負荷電流信息，并通過通信網絡將信息上傳。 所述多功能電能表的輸入端接在配電變壓器的出線上。 所述復數個數字式溫度傳感器分別安裝在配電變壓器的發熱點上。 所述配變監測設備是智能綜合配電箱的核心，包括配變監測終端和紅外手持終
端，所述配變監測終端包括電源、CPU、GPRS模塊，以及Flash (閃存)。所述電源連接到CPU，
提供CPU的工作電壓，所述CPU與上位機系統通過GPRS模塊進行無線通信，CPU通過UART
接口與GPRS模塊進行連接，通過紅外接口實現與紅外手持終端的通信。由于要保存的數據
量較大，因此通過CPU外部總線，擴展了一片Flash作為數據存儲。所述紅外手持終端用于
對配變監測終端進行調試。 該配變監測終端具有配電運行狀態監測、運行管理、電能計量和遠程通信等功能， 所述CPU采用高性能的32位ARM7微處理器，嵌入式操作系統、模塊化結構設計、通信設計 依照國家電網公司《Q/GDW130-2005電力負荷管理系統數據傳輸規約》(以下稱"負控規 約")，具有優良的可維護性、可擴展性和可伸縮性，是配變監測和管理的先進智能設備。 所述配變監測終端的CPU通過RS485總線與所述無功補償控制器、剩余電流動作 斷路器、多功能電能表連接。溫度傳感器采用數字式測溫芯片，CPU采用單總線與其進行連
4接，在一條總線上最大可掛32個數字式溫度傳感器。 在通信規約上，CPU與多功能電能表數據傳輸遵循《DL/T 645規約》；與上位機通 信遵循《Q/GDW 130-2005電力負荷管理系統數據傳輸規約》(簡稱"負控規約")；與紅外手 持終端的通信也遵循負控規約。 該配變監測終端的監測功能主要體現在五個方面。第一是對多功能電能表數據的 監測，配變監測終端對抄讀到的電能表數據做出基本判斷，如電表停走/飛走、電表故障、 實時數據越限等，將判斷的結果按照負控規約格式生成事件上傳到上位機，實現對用戶用 電情況的監測；第二是對狀態量的監測，配變監測終端能將開關動作時配變相關參數記錄 并上報上位機，該功能可用于監測負荷開關狀態、計量箱門開啟狀態等，這些狀態量對配電 網運行或管理有重要作用；第三是溫度監測，配變監測終端通過數字式溫度傳感器采集配 變的溫度，作為負控規約中的直流模擬量上傳到上位機；第四是無功補償控制器的監測，可 將無功補償控制器的補償信息上傳到上位機，實現對無功情況的監控；第五是剩余電流動 作斷路器的監測，當剩余電流動作斷路器動作后，主動將動作時的跳閘相序、時間和原因以 及負荷電流信息上傳給上位機。 由于無功補償控制器和剩余電流動作斷路器采取了獨立的數據采集系統，即使配 電監測終端發生了故障，不會影響無功補償器的投切、剩余電流動作斷路器的動作。 該智能綜合配電箱的操作過程如下所述所述無功補償設備和剩余電流動作斷路 器獨立運行，當電壓發生波動時，無功補償控制器根據無功計算方法和電容器投切判據，控 制電容器組的投切，使每相的功率因數穩定在規定范圍之內。當配電變壓器二次側線路發 生過載、短路、缺相、欠壓、過壓、漏電、電源側斷零線，剩余電流斷路器根據需要執行相應的 保護動作，并把相應的故障信息記錄下來。配變監測終端依次輪詢采集無功補償控制器、剩 余電流動作斷路器和多功能電能表的數據信息，通過單總線采集放置在發熱點的數字是溫 度傳感器的溫度信息，通過I/O接口采集開關變位信息，并把抄讀上來的這些信息存放在 CPU的數據存儲器(RAM)中，如果上位機監控系統向配電監測終端召喚數據，那么配電監測 終端就將相應的數據按照負控規約打包，通過GPRS無線通信方式上傳上去。在需要對配變 監測終端進行調試或檢修時，直接通過紅外手持終端就可以實現對配變監測終端參數的設 置和數據召喚。
權利要求一種帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱，包括箱體，以及安裝在箱體內的多功能電能表，所述多功能電能表的輸入端接在配電變壓器的出線上，其特征在于還包括安裝在箱體內的無功補償設備、剩余電流動作設備、復數個溫度傳感器以及配變監測設備，所述無功補償設備包括無觸點開關、電容器組以及無功補償控制器，所述電容器組通過無觸點開關掛在電網上進行無功補償，所述無功補償控制器連接到各無觸點開關，所述剩余電流動作設備包括剩余電流動作斷路器，所述剩余電流動作斷路器掛在配電變壓器的出線上，所述復數個溫度傳感器分別安裝在配電變壓器的發熱點上，所述無功補償控制器、剩余電流動作斷路器以及多功能電能表均連接到所述配變監測設備。
2. 如權利要求1所述的帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱，其特征在于所述 配變監測設備包括配變監測終端和紅外手持終端，所述配變監測終端包括電源、CPU，以及GPRS模塊，所述電源連接到CPU, CPU通過UART接口與GPRS模塊進行連接，通過紅外接口 與紅外手持終端通信，所述配變監測終端的CPU通過RS485總線與所述無功補償控制器、剩 余電流動作斷路器、多功能電能表連接。
3. 如權利要求2所述的帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱，其特征在于所述配 變監測終端還包括連接到CPU的閃存。
4. 如權利要求1所述的帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱，其特征在于所述溫 度傳感器采用數字式測溫芯片，CPU采用單總線與溫度傳感器進行連接。
專利摘要一種帶漏保遠程監控功能的智能綜合配電箱，包括箱體及安裝在箱體內的多功能電能表、無功補償設備、剩余電流動作斷路器、數字式溫度傳感器及配變監測設備，多功能電能表及剩余電流動作斷路器接在配電變壓器的出線上，無功補償設備包括無觸點開關、電容器組及無功補償控制器，電容器組通過無觸點開關掛在電網上進行無功補償，無功補償控制器連接各無觸點開關，數字式溫度傳感器分別安裝在配電變壓器的發熱點上，無功補償控制器、剩余電流動作斷路器以及多功能電能表均由配變監測設備控制。本實用新型的優點在于提高了配電網的供電質量，防止由漏電引起的各種事故，并提高了漏電流運行管理自動化水平及配電網綜合自動化水平。
文檔編號H02J13/00GK201515183SQ200920183400
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月22日 優先權日2009年10月22日
發明者楊耿杰, 汪曉強, 賴安定, 郭謀發 申請人:泉州科力電氣有限公司