基于ＧＰＲＳ的智能化箱式变电站制造技术

本实用新型专利技术是基于ＧＰＲＳ的智能化箱式变电站。在箱变高低压侧的电压互感器及电流互感器的二次侧加装电压和电流变送器，电流及电压变送器连入智能采集单元ＲＴＵ，同时箱变内各监测开关量也连入ＲＴＵ，箱变各项控制信号接入主控制ＰＬＣ，ＲＴＵ与主控制ＰＬＣ通信连接，主控制ＰＬＣ通过无线通信模块ＤＴＵ与无线网络连接，无线网络接入互联网，用户通过操作终端与互联网连接或者与无线网络直接连接，通过互联网或者无线网络实现了人与ＰＬＣ的通信，从而实现对箱变的监控和管理。能实现防盗、防火、Ｗｅｂ浏览功能、实时电话报警、查询功能，使智能化箱式变电站实现完全的无人值守，安全、稳定的工作。节约大量的人力、物力，财力。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变电站
，具体地说是基于GPRS的智能化箱式变电站。
技术介绍
随着我国城市现代化建设的飞速发展，城市配电网的不断更新改造，要求高压直接进 入负荷中心，形成高压受电——变压器降压——低压配电的供电格局。箱式变电站正是这 种集成化程度高，工厂预安装、节能、节地的发展中设备，因而在城乡电网中得到广泛应 用。而信息化、网络化和智能化住宅小区发展，不仅要求箱变安全可靠，同时要求具有"四 遥"(遥测、遥讯、遥调、遥控)的智能化功能。完成智能箱式变电站(简称智能箱变)环网 供电时，在特定自主软件配合下，达到故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重 构等功能，从而保证在一分钟左右恢复送电。现在国内已经生产的智能箱变当中，通过智 能化监控仪表、智能模块与网络组成箱式变电站的分布式智能控制系统，.实现了 "四遥" 功能，但是很多方面存在不足，例如在箱式变电站用在比较偏远的地区而又没有人值守的 时候，很多箱式变电站经常发生站内设备、电缆、母排被盗的事情，而且很多地方由于环 境的恶劣以及条件的限制，要架设通信电缆成本高、工期长、工程量大，很大程度上制约 了箱式变电站的使用及推广。现在的智能化箱式变电站当中，具备"四遥"功能，但是在 架设通信电缆当中需要花费大量的人力，财力，工程量巨大，并且在防盗方面做得不完善， 经常存在箱变设备、线缆、母排被盗的事情，而这些设备一旦被盗，要恢复供电就需要比 较长的周期，严重影响了用户的正常生产及生活。组合式变电站(亦称箱式变电站或欧式箱变)，是将35kV及以下的高低压开关设备、 变压器和外壳、微机型保护监控设备、微机型高频开关直流电源设备、通讯设备等集装组 合在一个能移动(固定)、隔热、防疑露、防潮、防雨、防锈，并由工厂预先装配完成的 可移动变配电成套设备。它主要用于取代传统土建型变电站实现变电、配电的功能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于GPRS的智能化箱式变电站，利用GPRS网络来作 为通信媒介，能够节约大量的人力、物力，财力，减少用户投入成本而同时又能够得到更 稳定、更安全的产品。本技术是在现有的这些技术基础上面，利用GPRS网络(国内主要以中国移动的 GPRS网络以及中国电信的CDMA网络为主)作为通信媒介，在原来箱式变电站已有的"四 遥"基础上面加上完善的防盗、防火、Web浏览功能、实时电话报警、査询功能，使智能 化箱式变电站实现完全的无人值守，安全、稳定的工作。而在完善这些功能之后，利用GPRS 网络来作为通信媒介，能够节约大量的人力、物力，财力，减少用户投入成本而同时又能 够得到更稳定、更安全的产品。具体技术方案为在箱变高低压侧的电压互感器及电流互感器的二次侧加装电压和电流变送器，电流及 电压变送器连入智能采集单元RTU，同时箱变内各监测开关量也连入RTU，箱变各项控制 信号接入主控制PLC, RTU与主控制PLC通信连接，主控制PLC通过无线通信模块DTU与 无线网络连接，无线网络接入互联网，用户通过操作终端与互联网连接或者与无线网络直 接连接，通过互联网或者无线网络实现了人与PLC的通信，从而实现对箱变的监控和管理。工作原理首先由安装在箱变上面的电流及电压互器将交流电流电压信号转换为0 5A电流及0 220V电压，再将转换出的电压及电流信号送入电压及电流变送器，通过电压 及电流变送器将电流信号转换为4-20mA，将电压信号转换为0-5V直流电压送入智能数据 采集单元RTU，同时将各监测开关量(例如变压器温度、箱变门的开启、箱变内火灾报警 器的工作情况)送入智能采集单元RTU， RTU与PLC连接，把箱变各项控制信号送入主控 制PLC, PLC根据预先设定的程序对数据及各项情况进行处理判断，根据不同情况对箱变 进行管理和控制，同时将需要请示管理员的信息或者各项报警信息指令经过无线通信模块 GPRSDTU传入GPRS网络以短信息或者电话的形式告知箱变管理员，管理员可以通过任意 GPRS网络终端例如电脑、手机等对指令进行操作和回复，用户的回复和操作指令经过GPRS 网络之后进入GPRSDTU， GPRSDTU将数据传回PLC, PLC将根据管理员的回复对箱变进行管 理和控制。本技术与现有技术比较具有以下特点 1、防盗功能箱式变电站都是放在户外，有的更是放在偏远的水库、山区和公路上面，这个时候防 盗就很重要。本技术在箱式变电站当中加设行程开关，这个时候，只要箱变的门在任 何时候被打开，智能控制系统就会得到信号，同时利用GPRS网络给箱变的主要管理人员 发送短信息或者电话，提醒箱变的管理人员箱变门已经被打开，请确认是否是合法进入。 这个时候管理人员看见短信息，可以通过远程控制作出报警还是合法进入的指令，当管理人员作出报警的指令之后，箱变会自动给当地110打电话报警，告诉110警务人员箱变位 置及发生情况，当管理人员作出合法进入箱变的指令之后，智能系统会停止报警，自动转 入下一次监控状态。2、 防火功能箱变在长期的使用当中，会出现元器件老化、电缆老化及负载短路或者由于螺钉的松 动引发火情，或者周围的环境引发火灾的时候，这个时候如果箱变不能及时切断电源报警， 会造成不可估量的损失和重大事故。本技术在箱变当中加入火灾自动报警器，当箱变 及周边环境发生火情的时候，自动报警器会将情况迅速传给智能控制系统，智能系统能够自动切断电源，并且马上通过GPRS系统给箱变管理人员短信息报警以及当地119报警， 能够最大的化的减少损失以及及时消除外部的火灾隐患。3、 Web浏览功能通过安装配置防火墙软件及采用VPN技术，确保访问安全性。支持远程实时画面浏览、 历史曲线查询、历史事件查询、实时事件査询、远程报表显示。当管理人员外出的时候， 仍然可以通过网络对箱变的工作情况进行了解，箱变在发生故障的时候，管理人员可以通 过Web浏览检查箱变故障原因，指挥现场人员最快的隔离故障之路，恢复箱变供电。也方 便生产厂家在箱变故障，需要厂家售后服务的时候生产厂家通过Web浏览，对参数进行分 析，进行初歩排査，制定解决方案，准备需要的材料及工具，最快的为用户解决售后问题， 及时恢复供电。4、 实时电话报警査询功能如前面所说的，在发生非法进入箱变、火灾的时候智能系统能够发出报警提醒，同时 在箱变发生重大事故及故障的时候智能系统也能够通过短信息或者电话等功能及时将信 息传达到主管箱变的领导及负责人手机上面，真正做到了有问题早发现、早排出、早解决， 而且可以通过手机(一般指带有大容量存储器的智能手机)直接对箱变的工作情况进行远 程监控和了解，可以远在千里之外，了解箱变的重要参数和事故、故障信息。在智能系统中加入GPRS网络之后，智能箱变的技术更加的完善，除了现有的"四遥" 功能之外，新增加的防火、防盗等功能更能满足箱变在无人值守下正常工作，箱变工作更 加的稳定与安全，在加入Web浏览功能及实时电话报警査询功能之后，使箱变管理人员能 够实时了解箱变的工作情况，同时也方便管理人员无论在哪里都可以对箱变的工作情况进 行掌控，对箱变参数进行调整和修改。附图说明图1是本技术的基于GPRS的智能化箱式变电站构成原理框图。具体实施方式如图l所示，本技术是在箱变高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＧＰＲＳ的智能化箱式变电站，其特征在于在箱变高低压侧的电压互感器及电流互感器的二次侧加装电压和电流变送器，电流及电压变送器连入智能采集单元ＲＴＵ，同时箱变内各监测开关量也连入ＲＴＵ，箱变各项控制信号接入主控制ＰＬＣ，ＲＴＵ与主控制ＰＬＣ通信连接，主控制ＰＬＣ通过无线通信模块ＤＴＵ与无线网络连接，无线网络接入互联网。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜显昌，邹保金，
申请(专利权)人：云南通变电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]