CN110579665A - 一种配电网多功能接口模拟断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于配电自动化技术领域，具体涉及一种配电网多功能接口模拟断路器。包括电源模块、航插模块、信号回路模块、箱体；所述电源模块为电源电压采用交/直流切换，所述航插模块采用多型号同模块集成，安装位置设计为箱体面板，固定方式采用螺丝固定，接线形式采用端子排接线的方式，所述信号回路模块包括合闸回路、分闸回路、自锁回路、分位监视回路和合位监视回路。保证了作业人员安全，提高了其工作效率，优化了FTU相关作业流程，缩短设备检修及消缺时间。
Description
技术领域
本发明属于配电自动化技术领域，具体涉及一种配电网多功能接口模拟断路器。
背景技术
现代科技和社会经济迅速发展，城市建设速度不断加快，电力设施规模不断扩大并逐步进入规范化、标准化管理模式，伴随着配电网自动化覆盖率的提升，FTU的调试与消缺工作逐渐增多，对配电网自动化的日常运维带来了严重的负担。随着配电网自动化覆盖率的提升，配电终端设备FTU的调试与消缺工作量也随之增多，配电网自动化运维工作量相对繁重与配电自动化运维人员相对较少的矛盾日益凸显。
针对FTU的日常工作，分为现场调试、杆上调试、杆上消缺三类。现场调试，即对新配置的FTU进行现场/本地调试；杆上调试，即设备投运前进行杆上调试，需将线路停电，多次分/合断路器；杆上消缺，即设备运行期间出现故障，如开关拒动等，需将设备缺陷搁置，待线路停电后方可分合断路器，从而对故障进行准确定性和定位。FTU离地面平均高度为4米，断路器离地面平均高度为12米，影响工作效率的同时，还存在着存在着严重的安全隐患。
柱上断路器的调试，共分为下载配置参数、就地测试断路器、遥控测试断路器、保护装置校验、遥信核对、遥测核对、组件拆除及收置7个主要步骤。对以上步骤分别进行调查和测试，有如下问题需要改进：
(1)10kV柱上断路器体积较大，质量较重，搬放较为困难，有时需要起重设备配合才能完成，是FTU调试工作中较为耗时的环节之一；
(2)对于不同厂家制造的断路器，其控制电缆的航空插头型号不一致，现场调试时对于控制电缆的选择与匹配较为麻烦；
(3)10kV柱上断路器的航空插头在底部位置，现场调试时，需要将断路器以硬物支撑起约30cm，并且航空插头的安装较为不便；
(4)在FTU调试步骤中，断路器需分合约5-20次，频繁的分合可能会导致断路器使用寿命缩短、性能降低，并且弹簧储能时间占断路器分合的主要时间；
(5)对FTU进行杆上调试及消缺时，作业人员需长时间待在杆上作业，有时根据情况需要还需多次上下架杆。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种配电网多功能接口模拟断路器。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种配电网多功能接口模拟断路器，包括电源模块、航插模块、信号回路模块、箱体；所述电源模块为电源电压采用交/直流切换，所述航插模块采用多型号同模块集成，安装位置设计为箱体面板，固定方式采用螺丝固定，接线形式采用端子排接线的方式，所述信号回路模块包括合闸回路、分闸回路、自锁回路、分位监视回路和合位监视回路。
进一步地，所述信号回路模块的逻辑回路采用集成化电路；便于西门子指示灯进行信号观察。
进一步地，所述电源模块包括外接220V交/直流模块和内接24V蓄电池。
进一步地，所述箱体结构采用半封闭式结构的不锈钢材料箱体，操作方式采用按键式开关零件。
本发发明的有益效果为：采用集成式回路、多模块连接的方式进行组装，航插模块采用多型号同模块集成，可实现多型号、多厂家接口连接，并可在逻辑上替代传统柱上断路器。由此保证了作业人员安全，又提高了工作效率，优化了FTU相关作业流程，缩短设备检修及消缺时间。
附图说明
图1为模拟断路器逻辑回路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
本实施例为一种配电网多功能接口模拟断路器，主要包括电源模块、航插模块、信号回路模块、箱体；所述电源模块为电源电压采用交/直流切换，所述航插模块采用多型号同模块集成，安装位置设计为箱体面板，固定方式采用螺丝固定，接线形式采用端子排接线的方式，所述信号回路模块包括合闸回路、分闸回路、自锁回路、分位监视回路和合位监视回路。
所述信号回路模块的逻辑回路采用集成化电路，如图1所示，1ZJ和2ZJ为时间继电器，可调3ZJ为时间继电器，LD和HD为指示灯；便于西门子指示灯进行信号观察。
所述电源模块包括外接220V交/直流模块和内接24V蓄电池。
所述箱体采用不锈钢材料，所述箱体结构采用半封闭式结构，操作方式采用按键式开关零件。
本实施例的有益效果为：采用集成式回路、多模块连接的方式进行组装，航插模块采用多型号同模块集成，可实现多型号、多厂家接口连接，并可在逻辑上替代传统柱上断路器。本发明保证了作业人员安全，提高了其工作效率，可以优化FTU相关作业流程，缩短设备检修及消缺时间。
实施例二
本发明的配电网多功能接口模拟断路器由电源模块、航插模块、信号回路模块、箱体四部分构成，根据计划方案对各部分进行制作实施，最终进行组装接线与校验验收，并投入现场进行试验应用。
电源模块部分根据方案需达到稳定输出24V直流电压、可使用外接交流电源对蓄电池充电、接线清晰、回路正确。选择锂电池为电源，将交流220V电源接入LCA220D24W300D型号的直流电源模块ACL/ACN，B+/B-接入24V蓄电池正、负极，供蓄电池充电，V+/V-输出24V直流电压。达到电源形式多元化、可稳定输出电压、使用蓄电池性能及尺寸优良的目标。
航插模块的制作需将4个型号的航插合理排布，保证航插与面板连接牢固，并确认线芯接线清晰可靠。以不锈钢为材料在面板上将不同厂家的航空插头进行合理排布，按照相应尺寸进行裁切，然后使用螺丝固定，并使用端子排进行接线，确保每个航插内芯的接线正确。
航插模块的制作，按照上述计划进行实施，分四个步骤进行：
第一步，在面板上对不同型号的航空插头进行合理排布，对不同柱上断路器厂家设备所使用的航空插头按照相应规范进行尺寸测量；
第二步，按照相应的尺寸在面板上进行打孔，然后使用螺丝固定的方式对每个航空插头依次进行固定，并对箱体内部的接线进行梳理和绑扎，避免杂乱无章和无二次线编号的情况；
第三步，查找相关资料和图纸，准确分辨每个航红插头线芯的定义和位置，并按照每个航空插头线芯的定义编写端子号，找到与逻辑回路的连接点；
第四步，对箱体内部的二次线和各连接线进行接线工作，确保端子的紧固和准确，避免连接线误接和虚接。对未定义的连接线进行绝缘包裹和绑扎，以免出现回路短路和信号误动。
信号回路模块需实现逻辑回路的实体化、分/合闸信号指示清晰、逻辑信号可被FTU识别。根据设计的二次回路图对逻辑回路进行优化和集成处理，逻辑回路如图1所示；使用相应电气元件提高逻辑回路的可操作性、灵敏性和可视性。
具体地，使用合格的材料和电气元件进行逻辑回路的集成化制作；根据集成电路制作模块外壳；进行模块面板设计，合理排布相关接线插口；进行面板文字的打印和粘贴，并定制专用的实验连接线。达到回路设计简洁、可发出FTU所需信号、信号节点清晰、元件使用合理的既定目标。
整体组装测试，本装置需达到整体体积较小，便于搬动和安装、能够发出正确逻辑信号，并且会被FTU识别、可适应多型号接口安装和信号传递的目标。根据需求在箱体上对各个模块进行安装，查阅相关图纸进行接线，并将装置连接在FTU上进行逻辑校验。
外型及面板的制作，使用不锈钢为制作材料，制作为半封闭箱式外壳；采用喷漆铝板为材料制作面板，按照相应尺寸进行裁切与焊接，保证48×46×20(cm3)的尺寸要求。在相应模块位置按照相应尺寸进行打孔；在箱体底部固定安装端子排，焊接电池卡槽，焊接集成回路装置卡槽，并对各部件进行组装连接。
该装置采用集成式回路、多模块连接的方式进行组装，航插模块采用多型号同模块集成，可实现多型号、多厂家接口连接，并可在逻辑上替代传统柱上断路器。并由此保证了作业人员安全，提高了其工作效率，优化了FTU相关作业流程，缩短设备检修及消缺时间。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种配电网多功能接口模拟断路器，其特征在于，包括电源模块、航插模块、信号回路模块、箱体；所述电源模块为电源电压采用交/直流切换，所述航插模块采用多型号同模块集成，安装位置设计为箱体面板，固定方式采用螺丝固定，接线形式采用端子排接线的方式，所述信号回路模块包括合闸回路、分闸回路、自锁回路、分位监视回路和合位监视回路。
2.如权利要求1所述的配电网多功能接口模拟断路器，其特征在于，所述信号回路模块的逻辑回路采用集成化电路。
3.如权利要求1所述的配电网多功能接口模拟断路器，其特征在于，所述电源模块包括外接220V交/直流模块和内接24V蓄电池。
4.如权利要求1所述的配电网多功能接口模拟断路器，其特征在于，所述箱体结构采用半封闭式结构的不锈钢材料箱体，操作方式采用按键式开关零件。
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