配电自动化柜及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种配电自动化柜，包括柜体和多个抽屉式柜，柜体与抽屉式柜活动连接，且抽屉式柜位于柜体内，配电自动化柜上设有多个功能模块，各功能模块在配电自动化柜中以抽屉式装配形成抽屉单元模块。与现有技术相比，本发明专利技术提供的配电自动化柜，可将该配电自动化柜作为标准化产品生产，也可将该配电自动化柜内的各功能模块设备作为标准化产品生产设计，使其与现有技术提供或市面出售的任意一种环网柜组配套使用；并显著解决现有技术中的户外开闭所存在的安全性问题，同时可提高户外开闭所的供电连续性，更利于我国的智能电网的发展和管理，因此应用前景十分广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电自动化系统，更具体地，是涉及一种，属于电气设备自动化

技术介绍
电力系统包括发电、输电、变电、配电几个主要环节，其中配电是直接面向电力用户的功能。在我国，长期以来形成了“重发、轻供、不管用”的局面，配电网系统严重落后，致使居民用电线损高、电压低、供电不可靠，成为电力系统供用电的瓶颈。在早期电网建设时，更加重视发电和输电，而配电和用电环节往往被轻视。因此，近几年来，国家投入大量资金，经过几轮的城农网改造，改造了大量的线路、开关和变压器等，进行配网建设。配网作为城市和农村供电的载体，配网的稳定性和安全性，直接关系到千家万户的供电安全，具有重要的经济价值和社会意义。随着社会经济的发展，电力市场化的进程不断深入，用户对电能可靠性和质量的要求也在不断提升，城市电网供电半径越来越短，配电网配电房得到广泛应用。配电网配电房是配电网的自愈和互动的关键节点，配电房自动化套用功能单一的“三遥”监控和馈线自动化功能的建设模式，难以满足智能配电网自动化的发展要求。而智能电网是电力工业的又一次革命，是应对全球、全人类能源、环境、气候、经济、可持续发展的综合解决方案，代表着未来电网研究和发展的方向。配电网是电能应用、面向用户的窗口，是智能电网的重要组成部分，也是电网智能化的重要突破口。配电自动化是指利用现代电子、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好。目前，大多是基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统，在配电网正常运行时也能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用，故障时能及时察觉，但是大多缺乏自动控制功能。即使少数系统拥有自动控制功能，也因为系统过于复杂、冗余，使得成本高昂，不适合推广应用。改革开放以前，大多数城市还没有形成大片的负荷特别密集区，故用户电源大多是通过来自变电站的1KV线路直接或间接送到用户变压器，配电方式主要以树干式配合辐射式为主，系统连接简单。但是，近20年来，国民经济发生了飞速的变化，城市趋于密集化、都市化，城市电网用电负荷猛涨，形成了负荷密集区，负荷密度从原来的数百kW/km2增长到数万kW/km2，原有的供电方式明显地暴露了许多弱点:线路长，线损大、电压质量差；故障处理情况复杂；线路设备运行维护管理工作量大；新增用户扩容困难；由于城市规划要求，线路架设走廊越来越困难。变电站线路直接到用户这种方式难以满足城市发展需求，因而近几年来提出一种新的供电方式——通过开闭所向用户供电，这些开闭所与变电站的区别仅仅是无主变压器和断路器。在配电网络接线结构上，发展趋势是采用环网形式供电，环网供电模式可以提高供电的可靠性，用户可以从开闭所环网单元端获取电源，减少事故的停电面积。环网结构有单环、多环之分，还有开环、闭环的区别。按照使用功能的不同，单环、开环运行的配网系统一次部分可分为5个模块；1)变电站出线断路器；2)环网线路；3)环网开关柜；4)用户1KV配电装置；5)用户变压器。根据环网开关柜、用户1KV配电装置和用户变压器的不同组合，可以组成环网开关站、用户变电站和环网用户变电站三种不同模式，在这些模式中，作为环网供电的主设备——环网柜，则越来越受到供电部门和用户的重视。环网柜是一组高压开关设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电器设备，其作为城市配网的基础组成部分，环网柜的安全性是配网馈线安全性的重要保障。近年来，在城市电网中，由于环网柜故障发生的供电事故屡见不鲜。常见的环网柜故障包括开关误动、保护拒动、外力破坏、开关气体泄漏、电缆头发热爆炸等等。现有解决这种问题的有效方法是在环网柜中安装配电自动化远方终端DTU、相应的通讯终端ONU以及设置在环网柜组顶部的微机保护及控制模块实现。现有技术中对这些自动化功能模块分为分布式结构和集中式结构。对于分布式结构的自动功能模块的安装分为两种方式安装:一种是将这类自动化功能模块设置到环网柜内部，但是环网柜内部具有10000V的高压设备，DTU及ONU的空间安排困难，即使可以安装，也难以保证完全稳定的运行；另一类是将这类自动化功能模块附加到开关柜外，而这类自动化功能模块的任意摆放，造成运行设备摆放零乱，给运维工作带来一定影响。对于集中式结构是将这类功能模块独立集中在一个保护装置柜中，例如现有的一种柜式的DTU封闭式设备，DTU的柜身内设置有主控芯片以及与环网柜中各路出线相连的接口，通过将环网柜的各路出线分别连接至DTU及0NU，以利用DTU及ONU对环网柜进行监测，避免或排除环网柜故障。然而，随着城市经济发展对环网柜等一次设备的要求越来越高，现有技术的不足之处也愈加明显，例如，环网柜通常具有多路出线，而DTU及ONU只能固定在环网柜内某一位置，则利用电缆将环网柜的各路出线连接至DTU及ONU时，电缆走线距离过长，结构复杂，安全性较差；且当一路出线发生故障时，会影响对其他所有出线的监控，导致整个环网柜无法正常工作。图1和图2为现有技术中的户外开闭所的主视图和剖视图，如图1和图2所示:置于环网柜顶端的微机保护及控制模块由于是固定连接在环网柜组上，内部走线混乱；且该功能模块因其保护作用极易故障，需更换该功能模块，但因其设置的缺陷，往往因为安全考虑，需要将整个环网柜组断电，更有甚者乃至整个开闭所断电，严重影响了配电网的供电连续性及安全性；此外，如图2所示，该功能模块的后侧有大量空间浪费，未能充分利用。户外开闭所由于自身结构原因、环境问题、安装问题等都会影响二次设备的准确性，导致二次设备的误动作，增加了停电次数，扩大了停电区域，加大了检修工作量。当需要检修二次设备时，防误操作一般会把一次单元停电或整个环网柜停电。当二次设备有故障要进行大量的排故障检修时，需要一一检测，确定故障的位置，然后对产生该故障的元器件更换，并进行的大量的二次接线工作和调式工作，这样会大大扩大停电的区域和延长停电时间。并且由于厂家及配电方案不同，各种类型的户外开闭所中的配电自动化柜选用的元器件往往不同，尺寸大小更无法统一，导致户外开闭所中配电自动化柜的元器件不具有通用和互换性，这样即使在检修时，现场确定故障，也可能无法及时找到合适的配件更换，无法在短时间内恢复供电，不能满足现代供电要求。所有在使用中的环网柜和配电自动化柜不可能不出现损坏、维修或更换情况，而供电运营单位不可能对所有厂家的环网柜和配电自动化柜都全部了解和知悉，也无法对各种不同类型、不同厂家、不同配电方案的配电自动化柜和环网柜中的元器件都有备份，这样在环网柜和户外开闭出现故障时，不能及时找到相对应的元件更换，导致不能高可靠连续供电。但是在当今社会提倡提高配网自动化建设，高可靠连续供电也是配网自动化的基本。停电时间的长短直接影响供电单位的直接经济损失，对于不断提高电气化的当今社会，可靠连续供电尤其重要，用户的损失有可能远远超出电费的损失，可靠连续供电将成为供电合同的重要衡量标准。因此只能提高标准化、模块化设备才能提高通用和互换率，然而这些厂家和在使用中设备已有很长的历史，一时本文档来自技高网...

【技术保护点】
配电自动化柜，其特征在于：配电自动化柜包括柜体和多个抽屉式柜，柜体与抽屉式柜活动连接，且抽屉式柜位于柜体内，配电自动化柜上设有多个功能模块，各功能模块在配电自动化柜中以抽屉式装配形成抽屉单元模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁茂银，
申请(专利权)人：袁茂银，
类型：发明
国别省市：湖南;43