CN115425643A - 一种智能化无感知保供电作业装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能化无感知保供电作业装置、系统及方法，该装置包括柜体以及设置在柜体内的第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3，所述第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的内接端共同短接，所述第一开关QF1的外接端连接市电输出端，所述第二开关QF2的外接端连接临时供电源，所述第三开关QF3的外接端连接第一用电负载支路的输入端；所述第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的短接点连接第二用电负载支路的输入端。本发明在实现计划性停电时，能减少供电系统短时波动，降低停电时造成的损失。

Description

一种智能化无感知保供电作业装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及供配电系统旁路作业技术领域，更具体地，涉及一种智能化无感知保供电作业装置、系统及方法。

背景技术

JP柜即低压开关综合配电柜，其内部结构紧凑，针对JP柜计划性地停电时，如何实现用户侧无感知应急保供电，是值得研究的一个课题。现有的方法都是短时停电法，会给用户造成短时的波动，对用户侧产生一定的损失。如何实现JP柜计划性停电时，用户真正的无感知用电，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种智能化无感知保供电作业装置、系统及方法，其在实现计划性停电时，能减少供电系统短时波动，降低停电时造成的损失。

根据本发明的第一方面，提供了一种智能化无感知保供电作业装置，包括柜体以及设置在柜体内的第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3，所述第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的内接端共同短接，所述第一开关QF1的外接端连接市电输出端，所述第二开关QF2的外接端连接临时供电源，所述第三开关QF3的外接端连接第一用电负载支路的输入端；所述第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的短接点连接第二用电负载支路的输入端。

优选的，所述柜体内还设有相序检测仪，所述相序检测仪的多组检测端一一对应连接第二负载支路的输入端、第一开关QF1的外接端、第二开关QF2的外接端和第三开关QF3的外接端，用于一一对应检测第二负载支路的相序、市电的相序、临时供电源的相序和第一用电负载支路的相序。

优选的，还包括多个多功能电力仪表，多个所述多功能电力仪表一一对应连接第二负载支路的输入端、第一开关QF1的外接端、第二开关QF2的外接端和第三开关QF3的外接端，用于一一对应检测各连接点的频率、电压和电流中的任意一项或多项。

优选的，还包括控制器，所述控制器的多个信息采样端一一对应连接所述相序检测仪的输出端和多个所述多功能电力仪表的输出端，用于将检测值与预设的阈值相比对，判断得到检测结果。

优选的，所述柜体上设有多组分、合闸按钮，所述控制器的多个输入端与多组分、合闸按钮一一对应连接，用于接收第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸控制指令；所述控制器的多个输出端通过多个继电器一一对应连接第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸控制端，用于分别控制第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸状态。

优选的，还包括触摸显示单元，所述触摸显示单元与控制器通信连接。

优选的，还包括无线通信单元，所述无线通信单元与控制器通信连接。

优选的，还包括同期检测装置与同期转换开关，所述同期检测装置至少包括两组检测通道，所述同期检测装置的两组检测通道与同期转换开关的两组开关触点一一对应连接，用于实现两组检测通道的转换；所述同期检测装置的一组检测通道设置在第一开关QF1的两端，用于检测市电输出端与第一用电负载支路/第二用电负载支路之间的同期度；所述同期检测装置的一组检测通道设置在第二开关QF2的两端，用于临时供电源输出端与第一用电负载支路/第二用电负载支路之间的同期度。

根据本发明的第二方面，提供一种智能化无感知保供电作业系统，包括上述的智能化无感知保供电作业装置，还包括：第四开关QF4和第五开关QF5，第四开关QF4和第五开关QF5的一端共同接入市电输出端，所述第四开关QF4的另一端连接第二用户负载支路的输入端，所述第五开关QF5的另一端连接第一用户负载支路的输入端。

根据本发明的第三方面，基于上述系统，还提供一种智能化无感知保供电作业方法，包括：

S1，检测第三开关QF3的相序正确后，合闸第三开关QF3；检测第一开关QF1的相序正确后，合闸第一开关QF1搭建旁路供电；

S2，分闸第四开关QF4和第五开关QF5；

S3，判断第二开关QF2两端准同期条件合格后，合闸第二开关QF2以连接临时供电源；

S4，升高临时供电源输出功率直到判定临时供电源输出端功率合格，分闸第一开关QF1以退出旁路供电；

S5，判断第一开关QF1两端准同期条件合格后，合闸第一开关QF1以连接旁路供电；

S6，降低临时供电源输出功率直到判定市电输出端功率合格，分闸第二开关QF2以退出临时供电源供电；

S7，合闸第四开关QF4和第五开关QF5；

S8，分闸第一开关QF1和第三开关QF3。

本发明提供的一种智能化无感知保供电作业装置、系统及方法，利用临时供电源(例如发电车)给用户应急保供电时，可以实现临时供电源的无感接入和退出，减少用户侧的损失。尤其是在针对JP柜时，装置具备两路输出，JP柜的两路负载连接时有旁路核相检测，可以避免因接线错误导致短路故障的发生。本装置集自动核相检测、多点准同期控制、设备线路状态监控于一体，进一步提升了操作的准确性与安全性；且设备体积小，便于携带。此设备的研制，有利于提高应急保供电的作业效率，使作业更加智能化，便捷化。

附图说明

图1为本发明提供的一种智能化无感知保供电作业装置以及系统的整体接线图；

图2为本发明装置的各检测点示意图；

图3为本发明装置的电气原理图；

图4为本发明的控制器接线示意图；

图5为本发明的控制器各接线端功能说明示意图；

图6为本发明装置的外观结构示意图；

图7为本发明装置的操作面板布局示意图；

图8为本发明提供的一种智能化无感知保供电作业方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、柜体，2、控制器，301、市电侧多功能电力仪表，302、临时电源侧多功能电力仪表，303、第一用电负载多功能电力仪表，304、第二用电负载多功能电力仪表，401、市电侧相序检测孔，402、临时电源侧相序检测孔，403、第一用电负载相序检测孔，404、第二用电负载相序检测孔，501、市电侧带电指示灯，502、临时电源侧带电指示灯，503、第一用电负载带电指示灯，504、第二用电负载带电指示灯，6、触摸显示单元，7、同期转换开关，8、提手，9、滚轮；

101、QF1分闸按钮，101a、QF1分闸指示灯，102、QF2分闸按钮，102a、QF2分闸指示灯，103、QF3分闸按钮，103a、QF3分闸指示灯，104、QF1合闸按钮，104a、QF1合闸指示灯，105、QF2合闸按钮，105a、QF2合闸指示灯，106、QF3合闸按钮，106a、QF3合闸指示灯；

QF1、第一开关，QF2、第二开关，QF3、第三开关，QF4、第四开关，QF5、第五开关，QS1/QS2、隔离开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅图1及图6，图1为本实施例提供的一种智能化无感知保供电作业装置应用到供配电系统中的整体接线图，图6为本实施例提供的装置的外观结构示意图。

如图1及图6所示，本装置包括柜体1以及设置在柜体1内的第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3，所述第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的内接端共同短接，所述第一开关QF1的外接端连接市电输出端，所述第二开关QF2的外接端连接临时供电源，所述第三开关QF3的外接端连接第一用电负载支路的输入端；所述第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的短接点连接第二用电负载支路的输入端。

可以理解的是，可实施例基于背景技术指出的缺陷，提供了一种能解决其缺陷的一种智能化无感知保供电作业装置。本装置在使用时，可先将第一开关QF1的外接端连接市电输出端并合闸形成旁路供电，待旁路供电稳定后，合闸第二开关QF2进行旁路与临时供电源共同供电，逐渐调大临时供电源的输出功率进行负荷转移，随后分闸第一开关QF1转换为仅由临时供电源供电。在需要恢复市电供电时，按照上述相反的步骤操作即可。将本装置应用到供电系统中，本装置利用临时供电源(例如发电车中的发电机G)给用户应急保供电时，可以实现临时供电源的无感接入和退出，减少用户侧的损失。为了使本装置实现更优良的便携性，还可在柜体1顶部设置提手8、在柜体1底部设置多个滚轮9。本装置结构简单、体积较小、便于携带，具有操作灵活性。

本实施例中，所述柜体1内还设有相序检测仪，所述相序检测仪的多组检测端一一对应连接第二负载支路的输入端、第一开关QF1的外接端、第二开关QF2的外接端和第三开关QF3的外接端，用于一一对应检测第二负载支路的相序、市电的相序、临时供电源的相序和第一用电负载支路的相序。如图2装置的各检测点示意图、图3的装置电气原理图所示，分四个相序检测点可分别对市电的相序、临时供电源的相序和两个用电负载支路的相序进行检测。如图7的装置操作面板布局示意图所示，在面板下部分别设置了市电侧相序检测孔401、临时电源侧相序检测孔402、第一用电负载相序检测孔403和第二用电负载相序检测孔404，用于进行多点相序检测。对应每个相序检测点的位置，还设有市电侧带电指示灯501、临时电源侧带电指示灯502、第一用电负载带电指示灯503、第二用电负载带电指示灯504，以实时反映各相序检测点的通电状态。

可以理解的是，在进行各个开关合闸前，需要检测开关两端的相序，确认相序无误后才能进行合闸，以提升供电的安全性。

本实施例中，如图6的装置面板结构示意图所示，该装置还包括多个多功能电力仪表，例如市电侧多功能电力仪表301、临时电源侧多功能电力仪表302、第一用电负载多功能电力仪表303、第二用电负载多功能电力仪表304，多个所述多功能电力仪表一一对应连接第二负载支路的输入端、第一开关QF1的外接端、第二开关QF2的外接端和第三开关QF3的外接端，用于一一对应检测市电侧、临时电源侧、第一用电负载以及第二用电负载的频率、电压和电流中的任意一项或多项。

本实施例中，如图3～5所示，本装置还包括控制器2，所述控制器2的多个信息采样端一一对应连接所述相序检测仪的输出端和多个所述多功能电力仪表的输出端，用于将检测值与预设的阈值相比对，判断得到检测结果。

本实施例中，如图6所示，所述柜体1上设有多组分、合闸按钮，例如QF1分闸按钮101、QF2分闸按钮102、QF3分闸按钮103、QF1合闸按钮104、QF2合闸按钮105、QF3合闸按钮106，对应每个按钮还一一对应设置有QF1分闸指示灯101a、QF2分闸指示灯102a、QF3分闸指示灯103a、QF1合闸指示灯104a、QF2合闸指示灯105a、QF3合闸指示灯106a，以实时指示各个分、合闸按钮的工作状态。所述控制器2的多个输入端与多组分、合闸按钮一一对应连接，用于接收第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸控制指令；所述控制器2的多个输出端通过多个继电器一一对应连接第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸控制端，用于分别控制第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸状态。各个分、合闸按钮对应的指示灯分别串联在其继电器控制回路中，以实时指示控制器2对各个开关进行分、合闸的控制操作。

本实施例中，如图6所示，柜体1的操作面板上还设有与控制器2二合一的触摸显示单元6，所述触摸显示单元6与控制器2通信连接，用于提供人机交互页面。

本实施例中，如图4的控制器2接线图所示，本装置还包括无线通信单元，所述无线通信单元与控制器2通信连接，用于实现装置与上位机的无线通信。同样的，如图5的控制器2各接线端示意图所示，本装置还设有通讯串口与通讯网口，用于实现控制器2与其余设备的通信连接。

如图6所示，本装置还包括同期检测装置与同期转换开关7，所述同期检测装置至少包括两组检测通道，所述同期检测装置的两组检测通道与同期转换开关7的两组开关触点一一对应连接，用于实现两组检测通道的转换；所述同期检测装置的一组检测通道设置在第一开关QF1的两端，用于检测市电输出端与第一用电负载支路/第二用电负载支路之间的同期度；所述同期检测装置的一组检测通道设置在第二开关QF2的两端，用于临时供电源输出端与第一用电负载支路/第二用电负载支路之间的同期度。

基于上述的装置，本实施例提供如图1所示的一种智能化无感知保供电作业系统，其包括上述的智能化无感知保供电作业装置，还包括：第四开关QF4和第五开关QF5，第四开关QF4和第五开关QF5的一端共同接入市电输出端，所述第四开关QF4的另一端连接第二用户负载支路的输入端，所述第五开关QF5的另一端连接第一用户负载支路的输入端。其中，市电输出端可以理解为供配电系统的10kV/0.4kV变压器的二次侧输出端。为了增加供配电系统的安全性，在10kV/0.4kV变压器的一次侧与二次侧分别设置隔离开关QS1和QS2。

通过上述的一种智能化无感知保供电作业系统，利用临时供电源(例如发电车)给用户应急保供电时，可以实现临时供电源的无感接入和退出，减少用户侧的损失。尤其是在针对JP柜时，装置具备两路输出，JP柜的两路负载连接时有旁路核相检测，可以避免因接线错误导致短路故障的发生。

可以理解的是，本发明提供的一种智能化无感知保供电作业系统与前述各实施例提供的智能化无感知保供电作业装置相对应，智能化无感知保供电作业系统的相关技术特征可参考智能化无感知保供电作业装置的相关技术特征，在此不再赘述。

如图8所示是本实施例提供的一种智能化无感知保供电作业方法流程图。本实施例提供的一种智能化无感知保供电作业方法，包括以下步骤：

S1，搭建旁路供电：检测第三开关QF3的相序正确后，合闸第三开关QF3；检测第一开关QF1的相序正确后，合闸第一开关QF1搭建旁路供电；

S2，退出市电供电：分闸第四开关QF4和第五开关QF5；

S3，临时供电源与旁路并行供电：判断第二开关QF2两端准同期条件合格后，合闸第二开关QF2以连接临时供电源；

S4，负荷转移，旁路退出：升高临时供电源输出功率直到判定临时供电源输出端功率合格，分闸第一开关QF1以退出旁路供电；

可以理解的是，上述步骤S1～S5完成了市电供电到临时供电源供电的无感转换，且两路负载连接时有旁路核相检测，可以避免因接线错误导致短路故障的发生。

在需要恢复市电供电时，可按照一下步骤S5～S8进行操作。

S5，接入旁路，旁路与临时供电源共同供电：判断第一开关QF1两端准同期条件合格后，合闸第一开关QF1以连接旁路供电；

S6，负荷转移，退出临时供电源：降低临时供电源输出功率直到判定市电输出端功率合格，分闸第二开关QF2以退出临时供电源供电；

S7，旁路与市电并行供电：合闸第四开关QF4和第五开关QF5；

S8，退出旁路：分闸第一开关QF1和第三开关QF3。

本发明提供的一种智能化无感知保供电作业装置、系统及方法，利用临时供电源(例如发电车)给用户应急保供电时，可以实现临时供电源的无感接入和退出，减少用户侧的损失。尤其是在针对JP柜时，装置具备两路输出，JP柜的两路负载连接时有旁路核相检测，可以避免因接线错误导致短路故障的发生。本装置集自动核相检测、多点准同期控制、设备线路状态监控于一体，进一步提升了操作的准确性与安全性；且设备体积小，便于携带。此设备的研制，有利于提高应急保供电的作业效率，使作业更加智能化，便捷化。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种智能化无感知保供电作业装置，其特征在于，包括柜体(1)以及设置在柜体(1)内的第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3，所述第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的内接端共同短接，所述第一开关QF1的外接端连接市电输出端，所述第二开关QF2的外接端连接临时供电源，所述第三开关QF3的外接端连接第一用电负载支路的输入端；所述第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的短接点连接第二用电负载支路的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种智能化无感知保供电作业装置，其特征在于，所述柜体(1)内还设有相序检测仪，所述相序检测仪的多组检测端一一对应连接第二负载支路的输入端、第一开关QF1的外接端、第二开关QF2的外接端和第三开关QF3的外接端，用于一一对应检测第二负载支路的相序、市电的相序、临时供电源的相序和第一用电负载支路的相序。

3.根据权利要求2所述的一种智能化无感知保供电作业装置，其特征在于，还包括多个多功能电力仪表，多个所述多功能电力仪表一一对应连接第二负载支路的输入端、第一开关QF1的外接端、第二开关QF2的外接端和第三开关QF3的外接端，用于一一对应检测各连接点的频率、电压和电流中的任意一项或多项。

4.根据权利要求3所述的一种智能化无感知保供电作业装置，其特征在于，还包括控制器(2)，所述控制器(2)的多个信息采样端一一对应连接所述相序检测仪的输出端和多个所述多功能电力仪表的输出端，用于将检测值与预设的阈值相比对，判断得到检测结果。

5.根据权利要求4所述的一种智能化无感知保供电作业装置，其特征在于，所述柜体(1)上设有多组分、合闸按钮，所述控制器(2)的多个输入端与多组分、合闸按钮一一对应连接，用于接收第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸控制指令；所述控制器(2)的多个输出端通过多个继电器一一对应连接第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸控制端，用于分别控制第一开关QF1、第二开关QF2和第三开关QF3的分、合闸状态。

6.根据权利要求4或5所述的一种智能化无感知保供电作业装置，其特征在于，还包括触摸显示单元(6)，所述触摸显示单元(6)与控制器(2)通信连接。

7.根据权利要求4或5所述的一种智能化无感知保供电作业装置，其特征在于，还包括无线通信单元，所述无线通信单元与控制器(2)通信连接。

8.根据权利要求6所述的一种智能化无感知保供电作业装置，其特征在于，还包括同期检测装置与同期转换开关(7)，所述同期检测装置至少包括两组检测通道，所述同期检测装置的两组检测通道与同期转换开关(7)的两组开关触点一一对应连接，用于实现两组检测通道的转换；所述同期检测装置的一组检测通道设置在第一开关QF1的两端，用于检测市电输出端与第一用电负载支路/第二用电负载支路之间的同期度；所述同期检测装置的一组检测通道设置在第二开关QF2的两端，用于临时供电源输出端与第一用电负载支路/第二用电负载支路之间的同期度。

9.一种智能化无感知保供电作业系统，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的智能化无感知保供电作业装置，还包括：第四开关QF4和第五开关QF5，第四开关QF4和第五开关QF5的一端共同接入市电输出端，所述第四开关QF4的另一端连接第二用户负载支路的输入端，所述第五开关QF5的另一端连接第一用户负载支路的输入端。

10.一种智能化无感知保供电作业方法，其特征在于，基于权利要求9所述一种智能化无感知保供电作业系统，包括：

S1，检测第三开关QF3的相序正确后，合闸第三开关QF3；检测第一开关QF1的相序正确后，合闸第一开关QF1搭建旁路供电；

S2，分闸第四开关QF4和第五开关QF5；

S3，判断第二开关QF2两端准同期条件合格后，合闸第二开关QF2以连接临时供电源；

S4，升高临时供电源输出功率直到判定临时供电源输出端功率合格，分闸第一开关QF1以退出旁路供电；

S5，判断第一开关QF1两端准同期条件合格后，合闸第一开关QF1以连接旁路供电；

S6，降低临时供电源输出功率直到判定市电输出端功率合格，分闸第二开关QF2以退出临时供电源供电；

S7，合闸第四开关QF4和第五开关QF5；

S8，分闸第一开关QF1和第三开关QF3。

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