CN114784803A - 一种基于优先级的继电互保装置及电表箱 - Google Patents

一种基于优先级的继电互保装置及电表箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及保护继电装置技术领域，尤其涉及一种基于优先级的继电互保装置及电表箱。其技术方案包括：用于输电第一接入电源、第二接入电源与第三接入电源；对第一接入电源、第二接入电源与第三接入电源进行切换供电的电源切换模块，所述电源切换模块的电力输出端设置有将电力传输供用户使用的电力输出单元；可对电源切换模块接入的电源进行监测的监测模块以及对监测模块监测的数据进行分析的数据分析模块。本发明通过监测模块与数据分析模块可对接入的电源进行分析处理，如有接入的电源有故障时，可通过电源切换模块按照优先级的顺序依次接入三个不同的电源，确保了能顺利的给用户进行供电，使得用户能顺利的使用电力。

Description

一种基于优先级的继电互保装置及电表箱
技术领域
本发明涉及保护继电装置技术领域，尤其涉及一种基于优先级的继电互保装置及电表箱。
背景技术
当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备为保护继电装置，而现有的保护继电装置仅仅只能时对单一的电源接入进行保护，在电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，直接控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展，进而使得用户断电，不可进行持续的供电。
发明内容
本发明的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种基于优先级的多种电源切换供电的继电互保系统、继电互保系统装置以及对应的电表箱。
本发明的技术方案：一种基于优先级的继电互保系统，包括用于输电第一接入电源、第二接入电源与第三接入电源；
对第一接入电源、第二接入电源与第三接入电源进行切换供电的电源切换模块，所述电源切换模块的电力输出端设置有将电力传输供用户使用的电力输出单元；
可对电源切换模块接入的电源进行监测的监测模块以及对监测模块监测的数据进行分析的数据分析模块；
所述电源切换模块包括信号接收器、控制单元、自动切换电源机构，信号接收器用于接收数据分析模块分析结果的信号，控制单元依据信号接收器所接收的信号控制自动切换电源机构是否需要切换接入的电源，自动切换电源机构可控制接电的类型分为：分别与第一接入电源接通的一档、与第二接入电源接通的二档、与第三接入电源接通的三档以及断电的空档。
优选的，所述监测模块包括对电力实时监测的电流传感器、电压传感器与功率检测器，以及对将电流传感器、电压传感器与功率检测器监测的数据向数据分析模块传输的数据处理传输单元。
优选的，所述数据分析模块包括对监测的数据进行分析的中央分析处理单元以及将中央分析处理单元分析的结果发送给电源切换模块的信号处理传输单元。
优选的，包括分别与一档、二档、三档以及空档互相对应的提示灯a、提示灯b、提示灯c以及提示灯d，且提示灯b、提示灯c以及提示灯d还共同连接有远程通知单元。
优选的，提示灯a、提示灯b以及提示灯c均具有三种状态：待机、运行与故障，提示灯d具有两种状态：待机与故障。
优选的，所述远程通知单元包括用于发射无线信号的无线信号发射单元以及接受无线信号发射单元信号的远程接收端。
优选的，所述空档连接有蜂鸣器，所述电源切换模块切入空档时蜂鸣器将会鸣笛。
优选的，所述电源切换模块还包括手动切换开关，手动切换开关可通过手动的操作来控制控制单元驱动自动切换电源机构运行调节其档位，对接入的电源进行切换。
本发明还提出一种应用上述基于优先级的继电互保系统的继电互保装置，包括箱体，所述电源切换模块、监测模块、数据分析模块以及运行显示模块均安装于箱体内；
所述自动切换电源机构包括安装于箱体的壳体，壳体对应的两侧均安装有三对对称的接线端子，其中一侧的三个所述接线端子分别与第一接入电源、第二接入电源以及第三接入电源电性连接，另一侧的三个所述接线端子共同与电力输出单元电性连接，接线端子内固定有具有一定弹性的弧形接触片a；
所述壳体的外侧壁固定有电机，电机的输出端穿入壳体内且固定有三对与接线端子对应的导电传输杆，相邻的两对所述导电传输杆之间的夹角为45°，导电传输杆的端部均安装有与弧形接触片a对应的弧形接触片b。
本发明还提出一种电表箱，包括如上述的继电互保装置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：
1、通过监测模块与数据分析模块可对接入的电源进行分析处理，如有接入的电源有故障时，可通过电源切换模块按照优先级的顺序依次接入三个不同的电源，确保了能顺利的给用户进行供电，使得用户能顺利的使用电力；
2、通过运行显示模块可便于观察接入电源的实际情况，同时还可通过多种方式迅速的通知相关的工作人员进行处理；
3、通过自动切换电源机构可稳定的切换不同电源或进入空挡，实现对电力接入的控制。
附图说明
图1给出本发明一种基于优先级的继电互保系统的原理框架示意图；
图2为图1中电源切换模块的原理框架示意图；
图3为图1中监测模块的原理框架示意图；
图4为图1中数据分析模块的原理框架示意图；
图5为图1中运行显示模块的原理框架示意图；
图6为图5中远程通知单元的原理框架示意图；
图7给出本发明一种基于优先级的继电互保装置的结构示意图；
图8为图7中自动切换电源机构的内部结构示意图；
图9为图7中导电传输杆分别的结构示意图。
附图标记：101第一接入电源、102第二接入电源、103第三接入电源、1箱体、2电源切换模块、21信号接收器、22控制单元、23自动切换电源机构、231壳体、232接线端子、233弧形接触片a、234电机、235导电传输杆、236弧形接触片b、24手动切换开关、251一档、252二档、253三档、254空档、3监测模块、31电流传感器、32电压传感器、33功率检测器、34数据处理传输单元、4数据分析模块、41实测电流、42实测电压、43实测功率、44中央分析处理单元、45信号处理传输单元、5电力输出单元、6运行显示模块、611提示灯a、612提示灯b、613提示灯c、614提示灯d、62蜂鸣器、63远程通知单元、631无线信号发射单元、632远程接收端。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例一
如图1-6所示，本发明提出的一种一种基于优先级的继电互保系统，包括用于输电第一接入电源101、第二接入电源102与第三接入电源103，供电的优先级为第一接入电源101、第二接入电源102与第三接入电源103，第一接入电源101为市电、第二接入电源102为区域大型发电、第三接入电源103为自发电；
对第一接入电源101、第二接入电源102与第三接入电源103进行切换供电的电源切换模块2，电源切换模块2的电力输出端设置有将电力传输供用户使用的电力输出单元5，可通过电源切换模块2将第一接入电源101、第二接入电源102以及第三接入电源103按照优先级使用将电力接入电力系统供用户使用；
可对电源切换模块2接入的电源进行监测的监测模块3以及对监测模块3监测的数据进行分析的数据分析模块4,监测模块3包括对电力实时监测的电流传感器31、电压传感器32与功率检测器33，电流传感器31、电压传感器32与功率检测器33分别可对接入的电力的数据进行监测，得出实测电流41、实测电压42以及实测功率43，还有对将电流传感器31、电压传感器32与功率检测器33监测的数据向数据分析模块4传输的数据处理传输单元34，数据处理传输单元34可对监测到的实测电流41、实测电压42以及实测功率43进行传输；
数据分析模块4包括对监测的数据进行分析的中央分析处理单元44以及将中央分析处理单元44分析的结果发送给电源切换模块2的信号处理传输单元45，中央分析处理单元44可对监测到的实测电流41、实测电压42以及实测功率43进行分析处理，判断是否超过额定数值，如超过额定数值，信号处理传输单元45会运行发射信号至电源切换模块2；
电源切换模块2包括信号接收器21、控制单元22、自动切换电源机构23，信号接收器21用于接收信号处理传输单元45分析结果的信号，控制单元22依据信号接收器21所接收的信号控制自动切换电源机构23切换接入的电源，自动切换电源机构23可控制接电的类型分为：分别与第一接入电源101接通的一档251、与第二接入电源102接通的二档252、与第三接入电源103接通的三档253以及断电的空档254，且每一次运行按照优先级的顺序进阶切换一次，直至切换至空档254终止切换，处于空档254时，电源切换模块2将不会与任何的电源进行接电，处于为断电状态；
电源切换模块2数据传输连接有运行显示模块6，运行显示模块6包括分别与一档251、二档252、三档253以及空档254互相对应的提示灯a611、提示灯b612、提示灯c613以及提示灯d614，提示灯a611、提示灯b612以及提示灯c613均具有三种状态：待机、运行与故障，提示灯d614具有两种状态：待机与故障，待机状态时各个指示灯均为熄灭状态，运行是为常亮绿灯，故障时各个指示灯为红色闪烁；
提示灯b612、提示灯c613以及提示灯d614还共同连接有远程通知单元63,远程通知单元63包括用于发射无线信号的无线信号发射单元631以及接受无线信号发射单元631信号的远程接收端632,远程接收端632可以为移动通讯设备，可主动的给相关的人员发射通讯，空档254连接有蜂鸣器62，电源切换模块2切入空档254时蜂鸣器62将会鸣笛,进而提醒周边的工作人员，电源切换模块2还包括手动切换开关24，手动切换开关24可通过手动的操作来控制控制单元22驱动自动切换电源机构23运行调节其档位，对接入的电源进行切换，可便于在维护或自动切换电源机构23处于空档254时，人工手动对档位进行调节，同时为了确保电源切换模块2能顺利稳定的运行，电源切换模块2单独设置有蓄电供电装置。
本实施例中，在正常使用时，自动切换电源机构23会将第一接入电源101接入电力输出单元5，以供用户使用，监测模块3会将接入的电力进行监测，且将监测的数据实时发送至数据分析模块4，数据分析模块4会对监测的数据进行分析处理，如第一接入电源101出现故障时，监测的数据超出额定的数值时，会通过信号处理传输单元45发射运行的指令至电源切换模块2，控制单元22将会进阶运行一档，与第二接入电源102接入，同时提示灯a611将会显示为故障，并通过远程通知单元63通知相关人员，同时表示接入的第二接入电源102的提示灯b612的将会为运行状态，同理如第二接入电源102出现故障时，也会自动切换至第三接入电源103，第三接入电源103出现故障时，电源切换模块2将会自动切换至空档254，电源切换模块2不会接入任何的电源，同时提示灯d614处于故障状态，蜂鸣器62将会鸣笛，可通过电源切换模块2按照优先级的顺序依次接入三个不同的电源，确保了能顺利的给用户进行供电，使得用户能顺利的使用电力。
实施例二
如图7-9所示，本发明还提出一种应用上述基于优先级的继电互保系统的继电互保装置，包括箱体1，电源切换模块2、监测模块3、数据分析模块4以及运行显示模块6均安装于箱体1内；
自动切换电源机构23包括安装于箱体1的壳体231，壳体231对应的两侧均安装有三对对称的接线端子232，其中一侧的三个接线端子232分别与第一接入电源101、第二接入电源102以及第三接入电源103电性连接，为电力接入端，另一侧的三个接线端子232共同与电力输出单元5电性连接，接线端子232内固定有具有一定弹性的弧形接触片a233；
壳体231的外侧壁固定有电机234，电机234的输出端穿入壳体231内且固定有三对与接线端子232对应的导电传输杆235，相邻的两对导电传输杆235之间的夹角为45°，可使得电机234的输出端被区分为四区域，三对导电传输杆235各占一区域，三对电机234分别在与接线端子232接触时分别为一档251、二档252、三档253，还有一个空缺区域为空档254，导电传输杆235的端部均安装有与弧形接触片a233对应的弧形接触片b236，弧形接触片b236与弧形接触片a233可互相接触，进而实现通电，且弧形接触片a233与弧形接触片b236均具有一定的弹性，确保能顺利的接触。
本实施例中，可通过运行电机234，带动导电传输杆235转动一定的角度，使得三对导电传输杆235实时只有一对与其对应的接线端子232接触供电，每次控制单元22发送出信号时，电机234均会转动45°。
实施例三
如图7-9所示，本发明还提出的一种电表箱，包括如实施例二所示的继电互保装置。
上述具体实施例仅仅是本发明的几种优选的实施例，基于本发明的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。

Claims (10)

1.一种基于优先级的继电互保系统，其特征在于：
包括用于输电第一接入电源(101)、第二接入电源(102)与第三接入电源(103)；
对第一接入电源(101)、第二接入电源(102)与第三接入电源(103)进行切换供电的电源切换模块(2)，所述电源切换模块(2)的电力输出端设置有将电力传输供用户使用的电力输出单元(5)；
可对电源切换模块(2)接入的电源进行监测的监测模块(3)以及对监测模块(3)监测的数据进行分析的数据分析模块(4)；
所述电源切换模块(2)包括信号接收器(21)、控制单元(22)、自动切换电源机构(23)，信号接收器(21)用于接收数据分析模块(4)分析结果的信号，控制单元(22)依据信号接收器(21)所接收的信号控制自动切换电源机构(23)是否需要切换接入的电源，自动切换电源机构(23)可控制接电的类型分为：分别与第一接入电源(101)接通的一档(251)、与第二接入电源(102)接通的二档(252)、与第三接入电源(103)接通的三档(253)以及断电的空档(254)。
2.根据权利要求1所述的一种基于优先级的继电互保系统，其特征在于，所述监测模块(3)包括对电力实时监测的电流传感器(31)、电压传感器(32)与功率检测器(33)，以及对将电流传感器(31)、电压传感器(32)与功率检测器(33)监测的数据向数据分析模块(4)传输的数据处理传输单元(34)。
3.根据权利要求2所述的一种基于优先级的继电互保系统，其特征在于，所述数据分析模块(4)包括对监测的数据进行分析的中央分析处理单元(44)以及将中央分析处理单元(44)分析的结果发送给电源切换模块(2)的信号处理传输单元(45)。
4.根据权利要求1所述的一种基于优先级的继电互保系统，其特征在于，所述电源切换模块(2)数据传输连接有运行显示模块(6)，所述运行显示模块(6)包括分别与一档(251)、二档(252)、三档(253)以及空档(254)互相对应的提示灯a(611)、提示灯b(612)、提示灯c(613)以及提示灯d(614)，且提示灯b(612)、提示灯c(613)以及提示灯d(614)还共同连接有远程通知单元(63)。
5.根据权利要求4所述的一种基于优先级的继电互保系统，其特征在于，提示灯a(611)、提示灯b(612)以及提示灯c(613)均具有三种状态：待机、运行与故障，提示灯d(614)具有两种状态：待机与故障。
6.根据权利要求4所述的一种基于优先级的继电互保系统，其特征在于，所述远程通知单元(63)包括用于发射无线信号的无线信号发射单元(631)以及接受无线信号发射单元(631)信号的远程接收端(632)。
7.根据权利要求4所述的一种基于优先级的继电互保系统，其特征在于，所述空档(254)连接有蜂鸣器(62)，所述电源切换模块(2)切入空档(254)时蜂鸣器(62)将会鸣笛。
8.根据权利要求1所述的一种基于优先级的继电互保系统，其特征在于，所述电源切换模块(2)还包括手动切换开关(24)，手动切换开关(24)可通过手动的操作来控制控制单元(22)驱动自动切换电源机构(23)运行调节其档位，对接入的电源进行切换。
9.一种应用权利要求1-6任一项所述基于优先级的继电互保系统的继电互保装置，包括箱体(1)，其特征在于，所述电源切换模块(2)、监测模块(3)、数据分析模块(4)以及运行显示模块(6)均安装于箱体(1)内；
所述自动切换电源机构(23)包括安装于箱体(1)的壳体(231)，壳体(231)对应的两侧均安装有三对对称的接线端子(232)，其中一侧的三个所述接线端子(232)分别与第一接入电源(101)、第二接入电源(102)以及第三接入电源(103)电性连接，另一侧的三个所述接线端子(232)共同与电力输出单元(5)电性连接，接线端子(232)内固定有具有一定弹性的弧形接触片a(233)；
所述壳体(231)的外侧壁固定有电机(234)，电机(234)的输出端穿入壳体(231)内且固定有三对与接线端子(232)对应的导电传输杆(235)，相邻的两对所述导电传输杆(235)之间的夹角为45°，导电传输杆(235)的端部均安装有与弧形接触片a(233)对应的弧形接触片b(236)。
10.一种电表箱，其特征在于，包括如权利要求9所述的继电互保装置。
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