CN107317333A - 一种单相电远距离供电系统 - Google Patents

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Abstract

一种单相电远距离供电系统，包括安装于近端设备配电箱内的局端供电模块和通过电缆与局端供电模块连接的安装于远端设备配电箱内的至少一级远端供电模块。本发明提出了一种由局端供电模块和远端供电模块等组成的单相电远距离供电系统，统一为远距离设备提供电能，可以通过较小线径的铝合金电缆为远距离线路上的用电设备提供经济可靠的供电方案，无需在供电局办理增容手续，且模块提供漏电保护功能及电压调整功能，在电缆回路有短路、漏电状况时自动切断下一级的电力供应，确保系统供电的安全性和可靠性。

Description

一种单相电远距离供电系统
技术领域
本发明涉及供电技术领域，具体涉及一种单相电远距离供电系统。
背景技术
传统供电系统一般近距离采用AC220V供电，只能满足近距离范围的供电需求，为保证远距离设备的电压符合要求，一般采用大线径电缆降低压降，对于较远距离的供电需求则采用高压供电，现场加装变压器，而高压传输必须经由供电局审批及专业队伍施工，因此常规远距离供电技术存在手续复杂、建设费用高、周期长等不足。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种单相电远距离供电系统，旨在解决市政工程、石油化工、工矿企业、偏远地区、铁路运输、交通工程以及其他机电工程和民用常规供电方案中因供电距离远、压降大、线径粗导致工程造价高昂，甚至采用太阳能发电站或单独增设高压线路和变压器等供电系统的问题。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种单相电远距离供电系统，包括安装于近端设备配电箱内的局端供电模块和通过电缆与局端供电模块连接的安装于远端设备配电箱内的至少一级远端供电模块；
所述的局端供电模块包括电力变压器，AC220V电源输入端连接至电力变压器初级绕组的a端和o端，次级绕组的a’端和o’端连接至为下一级远端供电模块提供电能的交流电源输出端，且交流电源输出端根据电能传输需要设计为输出AC400V-AC800V任一等级的电压、b’端和o’端通过整流模块连接至为用电设备提供电能的直流电源输出端；
所述的远端供电模块包括自耦变压器，交流电源输入端连接至自耦变压器a端，自耦变压器b端连接至为下一级远端供电模块提供电能的交流电源输出端、c端连接至为用电设备提供电能的AC220V电源输出端、d端和o端通过整流模块连接至用电设备提供电能的直流电源输出端，o端连接至零线排，所述的远端供电模块交流电源输入端电压等级与局端供电模块交流电源输出端输出的电压等级一致。通过自耦变压器b端、c端及d端的调整，可以保证本地及下一级输出电压满足要求。
所述的与局端供电模块连接的安装于远端设备配电箱内的至少一级远端供电模块具体结构为：每一级并联有至少一个远端供电模块，且每一级各远端供电模块的交流电源输出端均连接至对应下一级远端供电模块的交流电源输入端。
所述的局端供电模块交流电源输出端输出的电压等级为AC600V，远端供电模块交流电源输入端和交流电源输出端的电压等级为AC600V。
所述的局端供电模块AC220V电源输入端与电力变压器初级绕组的a端和o端之间设置有空气开关，次级绕组的a’端与交流电源输出端之间设置有断路器，整流模块与直流电源输出端之间设置有控制开关。
所述的远端供电模块交流电源输入端与自耦变压器a端之间设置有断路器，b端与交流电源输出端之间设置有断路器，c端与AC220V电源输出端之间设置有空气开关，整流模块与直流电源输出端之间设置有控制开关。
本发明提出了一种由局端供电模块和远端供电模块等组成的单相电远距离供电系统，统一为远距离设备提供电能，可以通过较小线径的铝合金电缆为远距离线路上的用电设备提供经济可靠的供电方案，无需在供电局办理增容手续，且模块提供漏电保护功能及电压调整功能，在电缆回路有短路、漏电状况时自动切断下一级的电力供应，确保系统供电的安全性和可靠性。
附图说明
图1为单相远距离供电系统结构图；
图2为单支路结构图；
图3为多支路结构图；
图4为局端供电模块原理图；
图5为远端供电模块原理图。
具体实施方式
如图所示，一种单相电远距离供电系统，包括安装于近端设备配电箱内的局端供电模块和通过电缆与局端供电模块连接的安装于远端设备配电箱内的至少一级远端供电模块；
所述的局端供电模块包括电力变压器TM11，AC220V电源输入端连接至电力变压器TM11初级绕组的a端和o端，次级绕组的a’端和o’端连接至为下一级远端供电模块提供电能的交流电源输出端，且交流电源输出端根据电能传输需要设计为输出AC400V-AC800V任一等级的电压、b’端和o’端通过整流模块连接至为用电设备提供电能的直流电源输出端；
所述的远端供电模块包括自耦变压器AT21，交流电源输入端连接至自耦变压器AT21a端，自耦变压器AT21b端连接至为下一级远端供电模块提供电能的交流电源输出端、c端连接至为用电设备提供电能的AC220V电源输出端、d端和o端通过整流模块连接至用电设备提供电能的直流电源输出端，o端连接至零线排，所述的远端供电模块交流电源输入端电压等级与局端供电模块交流电源输出端输出的电压等级一致。通过自耦变压器b端、c端及d端的调整，可以保证本地及下一级输出电压满足要求。
所述的与局端供电模块连接的安装于远端设备配电箱内的至少一级远端供电模块具体结构为：每一级并联有至少一个远端供电模块，且每一级各远端供电模块的交流电源输出端均连接至对应下一级远端供电模块的交流电源输入端。
所述的局端供电模块交流电源输出端输出的电压等级为AC600V，远端供电模块交流电源输入端和交流电源输出端的电压等级为AC600V。
所述的局端供电模块AC220V电源输入端与电力变压器TM11初级绕组的a端和o端之间设置有空气开关QA11，次级绕组的a’端与交流电源输出端之间设置有断路器QF11，整流模块与直流电源输出端之间设置有控制开关。
所述的远端供电模块交流电源输入端与自耦变压器AT21a端之间设置有断路器QF22，b端与交流电源输出端之间设置有断路器QF21，c端与AC220V电源输出端之间设置有空气开关QA21，整流模块与直流电源输出端之间设置有控制开关。
所述的整流模块为DC24V和DC5V整流模块，所述的直流电源输出端为DC24V和DC5V电源输出端。局端供电模块的整流模块与DC24V和DC5V电源输出端之间设置有控制开关S11和S12，远端供电模块的整流模块与DC24V和DC5V电源输出端之间设置有控制开关S21和S22。
局端供电模块将常规AC220V电源升压至AC600V电源，并通过小线径电缆实现低成本远距离传输，如通过直埋YJLHV22或穿管敷设VLV铝合金线缆，再通过远端供电模块将电压调整为工频AC220V或其他电压等级的电源，如DC24V和DC5V电源，为设备提供电能。

Claims (5)

1.一种单相电远距离供电系统，其特征在于：包括安装于近端设备配电箱内的局端供电模块和通过电缆与局端供电模块连接的安装于远端设备配电箱内的至少一级远端供电模块；
所述的局端供电模块包括电力变压器(TM11)，AC220V电源输入端连接至电力变压器(TM11)初级绕组的a端和o端，次级绕组的a’端和o’端连接至为下一级远端供电模块提供电能的交流电源输出端，且交流电源输出端根据电能传输需要设计为输出AC400V-AC800V任一等级的电压、b’端和o’端通过整流模块连接至为用电设备提供电能的直流电源输出端；
所述的远端供电模块包括自耦变压器(AT21)，交流电源输入端连接至自耦变压器(AT21)a端，自耦变压器(AT21)b端连接至为下一级远端供电模块提供电能的交流电源输出端、c端连接至为用电设备提供电能的AC220V电源输出端、d端和o端通过整流模块连接至用电设备提供电能的直流电源输出端，o端连接至零线排，所述的远端供电模块交流电源输入端电压等级与局端供电模块交流电源输出端输出的电压等级一致。
2.根据权利要求1所述的一种单相电远距离供电系统，其特征在于：所述的与局端供电模块连接的安装于远端设备配电箱内的至少一级远端供电模块具体结构为：每一级并联有至少一个远端供电模块，且每一级各远端供电模块的交流电源输出端均连接至对应下一级远端供电模块的交流电源输入端。
3.根据权利要求1或2所述的一种单相电远距离供电系统，其特征在于：所述的局端供电模块交流电源输出端输出的电压等级为AC600V，远端供电模块交流电源输入端和交流电源输出端的电压等级为AC600V。
4.根据权利要求1或2所述的一种单相电远距离供电系统，其特征在于：所述的局端供电模块AC220V电源输入端与电力变压器(TM11)初级绕组的a端和o端之间设置有空气开关(QA11)，次级绕组的a’端与交流电源输出端之间设置有断路器(QF11)，整流模块与直流电源输出端之间设置有控制开关。
5.根据权利要求1或2所述的一种单相电远距离供电系统，其特征在于：所述的远端供电模块交流电源输入端与自耦变压器(AT21)a端之间设置有断路器(QF22)，b端与交流电源输出端之间设置有断路器(QF21)，c端与AC220V电源输出端之间设置有空气开关(QA21)，整流模块与直流电源输出端之间设置有控制开关。
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