CN102769277A - 一种低压配电柜安全防护装置改进结构 - Google Patents

一种低压配电柜安全防护装置改进结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低压配电柜安全防护装置改进结构，低压出线在熔断器上位端安装有电流互感器、零序电流互感器及智能剩余电流动作保护器，智能剩余电流动作保护器采集电流互感器监测的三相电流值及零序电流互感器监测的零序电流值，低压出线在与RTO熔断器下位端的导体表面安装接触式温度传感器，低压配电柜在高于安装面设定位置处安装水位传感器，所述接触式温度传感器及水位传感器与温度水位变送器建立通信连接，所述温度水位变送器与无线低压配电柜数据收集终端建立通信连接，无线低压配电柜数据收集终端与智能剩余电流动作保护器建立通信连接。本发明解决了日常巡视使用红外测温仪对电缆线测温时带来的不便。

Description

一种低压配电柜安全防护装置改进结构
技术领域
本发明涉及低压配电柜安全防护装置改进结构。
背景技术
目前供电企业都没有考虑电缆线与RTO熔断器连接处的温度监控与故障自动断开隔离措施，而每月设备巡视时，安规又规定不得使用手直接接触电缆线，因此无法检查电缆线表面温度。假如，某一组低压电缆线某根线因连接松动或过负荷发热引起烧毁，造成短路，则将影响该组电缆线报废或整个低压配电柜中设备烧毁，影响停电面积小则为该组低压出线下用户停电，大则是整个低压配电柜内的几组低压出线连接用户全部停电。另外,每当遇特大暴雨时，处于低洼的配电房经常积水，也发生过水漫至低压出线RTO熔断器处烧毁全整低压配电柜内的设备。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种低压配电柜安全防护装置改进结构，能够实现低压出线电缆线与RTO熔断器连接处温度监控与故障点自动断开隔离及下位水位预警和上位水位自动断开低压配电柜下部供电电源。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种低压配电柜安全防护装置改进结构，包括低压母线，所述低压母线连接至少一组低压供电单元，所述低压供电单元包括交流接触器、熔断器，交流接触器及熔断器顺次安装于由低压母线引出的低压出线上，所述低压出线终端连接低压用户，其特征在于：所述低压出线在熔断器上位端安装有电流互感器、零序电流互感器及智能剩余电流动作保护器，智能剩余电流动作保护器采集电流互感器监测的三相电流值及零序电流互感器监测的零序电流值，所述低压出线在与RTO熔断器下位端的导体表面安装接触式温度传感器，所述低压配电柜在高于安装面设定位置处安装水位传感器，所述接触式温度传感器及水位传感器与温度水位变送器建立通信连接，所述温度水位变送器与无线低压配电柜数据收集终端建立通信连接，无线低压配电柜数据收集终端与智能剩余电流动作保护器建立通信连接，接触式温度传感器的电压信号及水位传感器的开关信号经温度水位变送器数字量转换后传至无线低压配电柜数据收集终端进行分析比对及存储同时控制智能剩余电流动作保护器动作。
优选的，所述接触式温度传感器使用耐高温尼龙扎带固定在低压出线上，同时接触式温度传感器外加装耐高温硅橡胶护套加以保护。
优选的，所述无线低压配电柜数据收集终端与县局服务器之间建立无线通讯连接，所述县局服务器与SQL2005数据库、数据应用分析模块、实时监测系统模块、远程控制模块连接起来，无线数据接收终端将数据上传至县局服务器SQL2005数据库中，然后数据应用分析模块、实时监测系统模块及远程控制模块接收该数据，所述实时监测系统模块与设备管理员手机建立通信连接。
优选的，所述低压配电柜在离地100mm处固定安装下位水位传感器，在离地200mm处固定安装上位水位传感器，当下位水位传感器开关信号变化时，无线低压配电柜数据收集终端收到信号后，立即传输至县局服务器，由实时监测系统模块预警并发送短信至设备管理员，当上位水位传感器开关信号变化时，无线低压配电柜数据收集终端收到信号后立即发送事件至低压配电柜内全部的智能剩余电流动作保护器，智能剩余电流动作保护器控制交流接触器线圈断电，同时无线低压配电柜数据收集终端将此事件发送至县局服务器，经实时监测系统模块告警并同步发送短信至设备管理员手机。
优选的，所述无线低压配电柜数据收集终端对传输过来的温度数据设定一个上限值和一个极限值，所述极限值温度高于上限值温度，当温度数据高于上限值时，由无线低压配电柜数据收集终端发送事件至实时监测系统模块预警，实时监测系统模块发送短信至设备管理员手机；当温度数据高于极限值时，无线低压配电柜数据收集终端将立即发送事件至相应供电回路的智能剩余电流动作保护器，智能剩余电流动作保护器控制交流接触器线圈断电，同时无线低压配电柜数据收集终端将此事件发送至县局服务器，经实时监测系统模块告警并同步发送短信至设备管理员手机。
本发明的优点是：目前电力企业在温度监控只限于变电所及信息机房，因此，本发明即解决了日常巡视使用红外测温仪对电缆线测温时带来的不便，以及当电缆线因过负荷或连接处松动引起表面温度升高达超极限时，迅速自动隔离故障低压回路，避免同柜内其它低压供电回路被迫退运。而水位监测原理简单，但其效果超值，成本又轻，同时也解决了特大暴雨时因水漫低压出线RTO熔断器而烧坏整套低压配电设备事故的发生。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明原理框图；
图2为本发明接线原理图。
具体实施方式
结合图1和图2具体说明为本发明一种低压配电柜安全防护装置改进结构的实施例，包括低压母线1、熔断器2、低压用户3、电流互感器11、零序电流互感器12、1#-4#接触式温度传感器13、上位水位传感器14、下位水位传感器15、交流接触器21、智能剩余电流动作保护器22、温度水位变送器23、无线低压配电柜数据收集终端24、县局服务器31、SQL2005数据库32、数据应用分析模块33、实时监测系统模块34、远程控制模块35。
其中，低压母线、交流接触器、熔断器、低压用户相连组成低压供电单元；电流互感器、零序电流互感器、1#-4#接触式温度传感器、上位水位传感器、下位水位传感器组成数据采集单元；交流接触器、智能剩余电流动作保护器、温度水位变送器、无线低压配电柜数据收集终端组成数据收集与传输控制单元；县局服务器、SQL2005数据库、数据应用分析模块、实时监测系统模块、远程控制模块组成应用系统单元。
低压供电单元是通过低压母线、交流接触器触头系统、熔断器、低压用户采用三相三线(A、B、C)相连，零线（N）不接入交流接触器触头系统与熔断器，采用直接相连方式。
数据采集单元是将电流互感器、零序电流互感器、智能剩余电流动作保护器相连，由智能剩余电流动作保护器采集三相电流及零序电流值；1#-4#接触式温度传感器、上位水位传感器、下位水传感器、温度水位变送器相连，采集接触式温度传感器电压信号及上（下）位水位传感器开关量数据经温度水位变送器转换后通过RS485通讯接口传至无线低压配电柜数据收集终端进行分析比对并存储。
数据收集与传输控制单元是通过智能剩余电流动作保护器与交流接触器线圈相连；智能剩余电流动作保护器、温度水位变送器、无线低压配电柜数据收集终端采用RS485通讯接口按不同规约相连，由安装设备实时收集的数据在终端内完成分析与比对，然后给出事件，再将事件经无线低压配电柜数据收集终端返回给智能剩余电流动作保护器，由执行元件发送指令控制交流接触器线圈通（断）电源。所述应用系统单元是通过无线低压配电柜数据收集终端与县局服务器之间建立无线网络来完成数据交换和指令控制；县局服务器内SQL2005数据库、数据应用分析模块、实时监测系统模块、远程控制模块之间建立数据实时分析、预警、告警及远程遥控操作。
监测温度超极限自动切断供电电源是通过在A、B、C相RTO熔断器与低压出线电缆线连接50mm处安装接触式温度传感器，在N相连接50mm处安装接触式传感器，并且使用耐高温尼龙扎带固定后加装耐高温硅橡胶护套加以保护，用于实时监测低压出线电缆线表面电压信号经温度水位变送器进行数字量转换。当A、B、C、N相其中一路监测温度与终端设定值比对超上限时，由终端发送事件至应用系统的实时监测系统模块预警并发送短信至设备管理员；假如该路表面温度超终端设定值极限时，终端将立即发送事件至相应供电回路的智能剩余电流动作保护器，由执行元件断开保护器线包电源，使交流接触器线圈断电，交流接触器触头系统动作断开停止下端供电，同时该终端将此事件发送至县局服务器，经实时监测系统模块告警并同步发送短信至设备管理员手机上。此事件是根据定点ID号发送对应智能剩余电流动作保护器，保证该回路电源的断开和故障隔离，不影响同柜内其它正常供电回路对低压用户的供电。
水漫至上位水位传感器时自动切断低压配电柜内低压出线供电电源是通过在低压配电柜离地100mm处固定安装下位水位传感器，在离地200mm处固定安装上位水位传感器，通过水位传感器开关信号经温度水位变送器数据转换后发送至无线低压配电柜数据收集终端，由终端给出事件，控制智能剩余电流动作保护器执行相关指令。如下位水位传感器开关信号变化时，终端在收到信号后，立即经无线网络传输至县局服务器，由实时监测系统模块预警并发送短信至设备管理员。再假如上位水位传感器开关信号变化，终端会立即发送事件至柜内全部的智能剩余电流动作保护器，由执行元件断开保护器线包电源，使交流接触器线圈断电，交流接触器触头系统动作断开停止下端供电，同时该终端将此事件发送至县局服务器，经实时监测系统模块告警并同步发送短信至设备管理员手机上。
监测负荷超预设值自动切断供电电源是通过在低压配电柜交流接触器下方200mm处固定安装一体式电流互感器，电流互感器采用USB接口与智能剩余电流动作保护器相连，实时监测低压供电回路A、B、C相电流值。当实测电流值与智能剩余电流动作保护器内部判别元件预设定值进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质，超上限，发送事件给无线低压配电柜数据收集终端，经无线网络传输至县局服务器，由实时监测系统模块预警并发送短信至设备管理员。如超极限，由执行元件断开保护器线包电源，使交流接触器线圈断电，交流接触器触头系统动作断开停止下端供电，同时发送事件给终端，由终端将此事件转送至县局服务器，经实时监测系统模块告警并同步发送短信至设备管理员手机上。此事件只控制接入该组电流互感器的智能剩余电流动作保护器，不影响同柜内其它智能剩余电流动作保护器正常投运。
零序电流值超预设值或触电时自动切断供电回路电源是通过在低压配电柜电流互感器下方200mm处固定安装零序电流互感器，实时采集零序电流值，零序电流互感器采用航空插头与智能剩余电流动作保护器相连，数据经智能剩余电流动作保护器判别元件检测零序电流值，当实时采集零序电流值超预设值，智能剩余电流动作保护器发送事件至执行元件，由执行元件断开保护器线包电源使交流接触器线圈断电，交流接触器触头系统动作断开停止下端供电，同时发送事件给终端，由终端将此事件转送至县局服务器，经实时监测系统模块告警并同步发送短信至设备管理员手机上。
应用系统单元是利用无线低压配电柜数据收集终端实时数据经无线网络传输至县局服务器，然后转存至SQL2005数据库，由数据应用分析模块进行运算、分析、比对，再将结果通过实时监测系统模块显示。远程控制模块是利用人机对话，远程遥控无线低压配电柜数据收集终端参数设置、智能剩余电流动作保护器额定漏电电流、过负荷预设值、分（合）闸、实时召测数据、远程试验等操作，指令经县局服务器下发至无线低压配电柜数据收集终端，再由终端发送相应事件给智能剩余电流动作保护器执行。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (5)

1.一种低压配电柜安全防护装置改进结构，包括低压母线，所述低压母线连接至少一组低压供电单元，所述低压供电单元包括交流接触器、熔断器，交流接触器及熔断器顺次安装于由低压母线引出的低压出线上，所述低压出线终端连接低压用户，其特征在于：所述低压出线在熔断器上位端安装有电流互感器、零序电流互感器及智能剩余电流动作保护器，智能剩余电流动作保护器采集电流互感器监测的三相电流值及零序电流互感器监测的零序电流值，所述低压出线在与RTO熔断器下位端的导体表面安装接触式温度传感器，所述低压配电柜在高于安装面设定位置处安装水位传感器，所述接触式温度传感器及水位传感器与温度水位变送器建立通信连接，所述温度水位变送器与无线低压配电柜数据收集终端建立通信连接，无线低压配电柜数据收集终端与智能剩余电流动作保护器建立通信连接，接触式温度传感器的电压信号及水位传感器的开关信号经温度水位变送器数字量转换后传至无线低压配电柜数据收集终端进行分析比对及存储同时控制智能剩余电流动作保护器动作。
2.根据权利要求1所述的一种低压配电柜安全防护装置改进结构，其特征在于：所述接触式温度传感器使用耐高温尼龙扎带固定在低压出线上，同时接触式温度传感器外加装耐高温硅橡胶护套加以保护。
3.根据权利要求1所述的一种低压配电柜安全防护装置改进结构，其特征在于：所述无线低压配电柜数据收集终端与县局服务器之间建立无线通讯连接，所述县局服务器与SQL2005数据库、数据应用分析模块、实时监测系统模块、远程控制模块连接起来，无线数据接收终端将数据上传至县局服务器SQL2005数据库中，然后数据应用分析模块、实时监测系统模块及远程控制模块接收该数据，所述实时监测系统模块与设备管理员手机建立通信连接。
4.根据权利要求3所述的一种低压配电柜安全防护装置改进结构，其特征在于：所述低压配电柜在离地100mm处固定安装下位水位传感器，在离地200mm处固定安装上位水位传感器，当下位水位传感器开关信号变化时，无线低压配电柜数据收集终端收到信号后，立即传输至县局服务器，由实时监测系统模块预警并发送短信至设备管理员，当上位水位传感器开关信号变化时，无线低压配电柜数据收集终端收到信号后立即发送事件至低压配电柜内全部的智能剩余电流动作保护器，智能剩余电流动作保护器控制交流接触器线圈断电，同时无线低压配电柜数据收集终端将此事件发送至县局服务器，经实时监测系统模块告警并同步发送短信至设备管理员手机。
5.根据权利要求3所述的一种低压配电柜安全防护装置改进结构，其特征在于：所述无线低压配电柜数据收集终端对传输过来的温度数据设定一个上限值和一个极限值，所述极限值温度高于上限值温度，当温度数据高于上限值时，由无线低压配电柜数据收集终端发送事件至实时监测系统模块预警，实时监测系统模块发送短信至设备管理员手机；当温度数据高于极限值时，无线低压配电柜数据收集终端将立即发送事件至相应供电回路的智能剩余电流动作保护器，智能剩余电流动作保护器控制交流接触器线圈断电，同时无线低压配电柜数据收集终端将此事件发送至县局服务器，经实时监测系统模块告警并同步发送短信至设备管理员手机。
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