一种配电网智能开关系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种配电网智能开关系统，包括箱体、设置在箱体上的入户线电流接头和母线电压接头、设置在箱体内的功能模块和故障切换开关；所述功能模块包括电流互感器、电压互感器、电信号放大模块、单片机、通信模块；该系统在入户线与负荷开关之间设有包含主备线路的故障切换开关，当电流互感器和电压互感器检测到异常电信号时，通过故障切换开关切换至设有限流电阻的备用线路，使得负荷开关可以在接入限流电阻后的安全电流的情形下进行跳闸操作，在有效隔离故障的同时保证非故障用户不受故障影响而停电，并通过通讯模块发送故障用户信息，使得配电网线路运维人员能够快速对用户故障设备进行处理。用户故障设备进行处理。用户故障设备进行处理。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网智能开关系统


[0001]本技术属于配电网
，具体涉及一种配电网智能开关系统。

技术介绍

[0002]随着近年来新能源的快速发展，越来越多的分布式电源接入配电网，对配电网的运行特性产生了巨大的影响。配电网潮流由单向转变为双向，分布式能源出力波动带来电压与支路潮流的变化，容易引起局部电压越限、设备重过载等问题，使得配电网的保护控制难度增大，给网络安全带来威胁。一旦配电网发生故障，传统的保护控制装置可能会发生连锁反应导致范围内停电事故，影响居民用电质量。随着近年来配电物联网概念的提出，配电网通信技术、智能量测技术、终端与控制技术的成熟使得配电网由被动运行向主动控制转变。负荷开关是一种具有一定切断负荷电流能力的开关电器，能切断负荷电流和较小的故障电流，但不具备切断故障大电流的能力，因此当配电网某一用户点发生故障时。在此背景下，目前的一些保护控制装置或依靠故障点上游的分段开关动作跳闸来切除故障；或通过识别异常电信号对负荷开关发出跳闸指令，使负荷开关跳闸切除故障。但以上两种方法，前者将导致分段开关下游所有用户均停电，后者可以保证非故障用户不停电但只适用于切除较小故障电流的情况。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的问题，本技术提供一种配电网智能开关系统。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]一种配电网智能开关系统，包括箱体、设置在箱体上的入户线电流接头和母线电压接头、设置在箱体内的功能模块和故障切换开关；所述功能模块包括电流互感器、电压互感器、电信号放大模块、单片机、通信模块；
[0006]所述入户线电流接头和母线电压接头的输入端分别对应与入户线和母线连接；所述入户线电流接头和母线电压接头的输出端分别对应与电流互感器和电压互感器的信号输入端连接；所述电流互感器和电压互感器的信号输出端分别经电信号放大模块与单片机的输入端连接；所述单片机的输出端分两路，一路与故障切换开关连接，另一路经通信模块分别与负荷开关以及配电网主站连接；
[0007]所述故障切换开关包括主线路、备用线路、弹簧、跳闸接点连杆、电磁铁、电感线圈和限流电阻；主线路和备用线路分别连接在入户线与负荷开关之间；其中，主线路上设有主线路跳闸接点，备用线路上设有备用线路跳闸接点和限流电阻；所述跳闸接点连杆的一端与弹簧的自由端相连，另一端连接电磁铁，且所述跳闸接点连杆可移动地设置在主线路跳闸接点和备用线路跳闸接点之间；所述弹簧的固定端连接在箱体内壁上；所述箱体内壁对应电磁铁位置还设有电感线圈；所述电感线圈与所述单片机的输出端相连。
[0008]进一步地，所述主线路跳闸接点和备用线路跳闸接点之间设有限位槽，所述跳闸接点连杆可移动地设置在该限位槽内。
[0009]进一步地，所述负荷开关配设有负荷开关线圈，所述单片机与所述负荷开关的负荷开关线圈连接。
[0010]进一步地，还包括设置在箱体外侧的显示模块，所述显示模块与所述通信模块相连。
[0011]进一步地，所述通信模块采用无线通信模块。
[0012]进一步地，所述电流互感器的型号为AKH
‑
0.66/I。
[0013]进一步地，所述电压互感器的型号为JDG4
‑
0.5。
[0014]进一步地，所述单片机和通信模块分别配设直流电源模块。
[0015]相比于现有技术本技术具有如下有益效果：
[0016]本技术提供一种配电网智能开关系统，该系统在入户线与负荷开关之间设有包含主备线路的故障切换开关，当电流互感器和电压互感器检测到异常电信号时，通过故障切换开关切换至设有限流电阻的备用线路，将故障电流限制为安全电流，使得负荷开关可以在接入限流电阻后的安全电流的情形下进行跳闸操作，使其在小电流情况下切除故障，在有效隔离故障的同时保证非故障用户不受故障影响而停电，并通过通讯模块发送故障用户信息，使得配电网线路运维人员能够快速对用户故障设备进行处理。
[0017]本技术的配电网智能开关系统中故障切换开关通过电感线圈吸引连接在跳闸接点连杆电磁铁，从而带动跳闸接点连杆接至第二线路跳闸节点，从而接通备用线路，该故障切换开关结构简单，切换方式简单方便，成本较低，同时本技术的配电网智能开关系统中单片机与通信模块可采用独立直流电源供电，不受配电网故障停电的影响，可靠性高。
[0018]本技术的配电网智能开关系统中单片机还经通信模块与配电网主站连接，可以将检测到的异常电信号及时发送至配电网主站，使得运维人员准确定位故障线路位置，使得运维人员可以及时异常线路进行检修，提高了检修工作的效率。
附图说明
[0019]图1为配电网智能开关系统结构图；
[0020]图2为配电网智能开关系统安装位置示意图；
[0021]其中：1
‑
箱体；2
‑
入户线火线；3
‑
入户线零线；4
‑
火线主线路；5
‑
限流电阻；6
‑
电磁铁；7
‑
电感线圈；8
‑
弹簧；9
‑
跳闸接点连杆；10
‑
火线备用线路；11
‑
电流互感器CT；12
‑
电压互感器PT；13
‑
通信模块；14
‑
单片机；15
‑
信号线；16
‑
负荷开关线圈；17
‑
电信号放大模块。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]实施例一：
[0024]本实施例的一种配电网智能开关系统，设置在入户线与负荷开关之间，如图1所示，包括箱体1、设置在箱体1上的入户线电流接头和母线电压接头、设置在箱体1内的功能
模块和故障切换开关；功能模块包括电流互感器CT11、电压互感器PT12、电信号放大模块17、单片机14、通信模块13；其中，电流互感器的型号为AKH
‑
0.66/I，电压互感器的型号为JDG4
‑
0.5。
[0025]入户线电流接头和母线电压接头的输入端分别对应与入户线和公用配电房母线连接；入户线电流接头和母线电压接头的输出端分别对应与电流互感器CT11和电压互感器PT12的信号输入端连接；电流互感器CT11和电压互感器PT12的信号输出端分别经电信号放大模块17与单片机14的输入端连接；单片机14的输出端分两路，一路与故障切换开关连接，另一路经通信模块13通过信号线15分别与负荷开关的负荷开关线圈16以及配电网主站连接；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网智能开关系统，其特征在于：包括箱体、设置在箱体上的入户线电流接头和母线电压接头、设置在箱体内的功能模块和故障切换开关；所述功能模块包括电流互感器、电压互感器、电信号放大模块、单片机、通信模块；所述入户线电流接头和母线电压接头的输入端分别对应与入户线和母线连接；所述入户线电流接头和母线电压接头的输出端分别对应与电流互感器和电压互感器的信号输入端连接；所述电流互感器和电压互感器的信号输出端分别经电信号放大模块与单片机的输入端连接；所述单片机的输出端分两路，一路与故障切换开关连接，另一路经通信模块分别与负荷开关以及配电网主站连接；所述故障切换开关包括主线路、备用线路、弹簧、跳闸接点连杆、电磁铁、电感线圈和限流电阻；主线路和备用线路分别连接在入户线与负荷开关之间；其中，主线路上设有主线路跳闸接点，备用线路上设有备用线路跳闸接点和限流电阻；所述跳闸接点连杆的一端与弹簧的自由端相连，另一端连接电磁铁，且所述跳闸接点连杆可移动地设置在主线路跳闸接点和备用线路跳闸接点之间；所述弹簧的固定端连接在箱体内壁上；所述箱体内...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩俊，谢珍建，蔡超，樊安洁，潘文婕，陈皓菲，王娜，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，
类型：新型
国别省市：