CN201741996U

CN201741996U - 基于背景墙技术的智能进线模块

Info

Publication number: CN201741996U
Application number: CN2010201288579U
Authority: CN
Inventors: 冷旭东; 吕刚; 罗德胜
Original assignee: Shenzhen Tieon Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Tieon Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-03-11

Abstract

一种进线模块，包括两路进线端、一路出线端、两个控制开关、ATS开关、通讯端子、智能电路，还包括进线开关组件、ATS开关组件和控制室组件，其中所述进线开关组件包括设置有所述两个控制开关的前面板和设置有所述两路进线端的下面板；所述ATS开关组件内设置有所述ATS开关；所述控制室组件包括设置有所述通讯端子的后面板和设置有所述一路出线端的上面板，所述智能电路设置在所述控制室组件内；所述进线开关组件、所述ATS开关组件和所述控制室组件内均设置有用于固定铜排的托架。本实用新型的智能进线模块具有如下有益效果：将强电和弱电部分彻底隔离，极大地方便了用户和设备维护人员；可以实现标准化流水线式的生产；完全符合在户外稳定工作的要求。

Description

基于背景墙技术的智能进线模块

技术领域

本实用新型涉及一种进线模块，具体而言涉及一种基于背景墙技术的智能进线模块。

背景技术

ATS(Automatic Transfer Switch)开关是一种切换开关，用于变电站站用电源切换，不仅两进线闭合实现电气闭锁，而且实现机械闭锁，从而保证了电源的安全可靠切换。如图1所示，两路进线I和II通过变压器I和II分别接入ATS开关的输入端，ATS开关的输出端用作用户接线端子。当两路进线I和II中某一路出线问题时，ATS开关可以自动切换至另一路，从而保证了用户供电的可靠性。

现有技术的进线模块基于上述ATS开关设计。但是，现有技术的问题之一是，对进线模块的监控以及对于事故的处理不够及时。现有技术的另一个问题是，现有技术中不存在一种标准化的进线模块，使得对进线的监控的安装和维护变得简单和安全。现有技术的另一问题是，现有技术中的进线模块的设计必须等变电站的布置图完成后，再依据变电站的布置图设计相应的进线模块，从而使得整个变电站的设计、生产和安装的效率降低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于背景墙技术的智能进线模块，包括两路进线端、一路出线端、两个控制开关、ATS开关、通讯端子、智能电路、其特征在于，还包括进线开关组件、ATS开关组件和控制室组件，其中：所述进线开关组件包括设置有所述两个控制开关的前面板和设置有所述两路进线端的下面板；所述ATS开关组件内设置有所述ATS开关；所述控制室组件包括设置有所述通讯端子的后面板和设置有所述一路出线端的上面板，所述智能电路设置在所述控制室组件内；所述进线开关组件、所述ATS开关组件和所述控制室组件内均设置有用于固定铜排的托架。

所述进线开关组件内还设置有电压采集单元，所述电压采集单元采集所述两路进线的电压数据，并将所述电压数据输出至所述智能电路；所述控制室组件还设置有电流采集单元，所述电流采集单元采集所述出线的电流数据，并将所述电流数据输出至所述智能电路。

所述智能电路根据所述电压数据和所述电流数据产生监控数据，并将所述监控数据输出至所述通讯端子。

所述智能电路根据所述监控数据或根据来自通讯端子的指令产生控制指令，所述控制指令用于控制所述ATS开关和/或所述控制开关。

所述智能电路包括Flash存储介质，所述Flash存储介质记录所述电压数据、所述电流数据和所述监控数据。

所述智能电路根据预设值或根据来自所述通讯端子的控制信号检查所述进线模块。

所述进线开关组件还包括两路出线端；所述ATS开关组件还包括两路进线端和一路出线端，所述ATS开关组件的两路进线端与所述进线开关组件的两路出线端电连接；所述控制室组件还包括一路进线端，所述控制室组件的进线端与所述ATS开关组件的出线端电连接。

本实用新型的基于背景墙技术的智能进线模块对外的接口只有进线端、出线端和通讯接口，无需更多的接线，将强电和弱电部分彻底隔离，极大地方便了用户和设备维护人员。这种智能进线模块因其内部标准化的布线和标准化的组件设计，大大方便了维护过程，并且整个维护过程的安全系数大大提高。本实用新型利用模块化的设计思想，使得整个智能进线模块可以实现标准化流水线式的生产，进一步，生产过程与变电站的设计无关。当变电站的布置图设计完成后，只需要选择不同型号的模块现场组装，即可实现相应的功能。因此，本实用新型使得设计、生产、安装的效率大大提高。本实用新型通过科学合理的设计，使得整个模块的机械负载性能、密封性能、抗电磁干扰能力完全符合在户外稳定工作的要求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是ATS开关的原理模块图；

图2是本实用新型的进线模块的模块图；

图3是进线开关组件的立体图；

图4是进线开关组件的透视图；

图5是控制室组件的立体图；

图6是控制室组件的正视透视图；

图7是控制室组件的后视透视图；

图8是通讯端子的各端口示意图。

具体实施方式

图2示出了本实用新型的进线模块基于背景墙技术的智能进线模块。进线模块由进线开关组件、ATS开关组件和控制室组件构成。两路进线铜排从进线开关组件接入，在进线开关组件内还固定有采集单元，用于采集两路进线的电压模拟参数以提供给智能电路。ATS开关组件内固定有ATS开关和可以接收来自智能电路的控制信号的机构(未示出)。控制室组件内放置有出线铜排，同时设置有采集单元，用于采集出线线路的电流参数，并将模拟数据传递给智能电路。控制室组件进一步包括智能电路。该电路接收上述采集单元的信号，通过预设置的逻辑判定线路的状态是否正常。若发现某一路线路状态不正常，则向ATS开关发出控制信号，确保线路的畅通。进一步，智能电路还会通过通讯端子实时地向远端主机发送信号。下面进一步详细描述各组件和智能电路。

图3-4分别示出了进线开关组件的立体图和透视图。其中开关101位于进线开关组件的前面板1上，用于控制电流的开或关。在工作状态下，电流从位于下面板2的进线端子102流入进线开关组件，从进线开关组件的出线端103流出。上面板4上设置有绝缘板104用于绝缘。在进线开关组件内部通过诸如多个并架板105和安装角件106固定铜排。

图5-7分别示出了控制室组件的立体图、正视透视图和后视透视图。其中出线铜排202从组件的上面板4伸出，通讯端子203位于后面板3上，远端主机可以通过通讯端子203监控模块的状态。虽未示出，控制室组件的前面板1上还设置有控制按钮及液晶屏，方便用户在本地控制进线模块。采集单元201固定在出线铜排202上，采集出线电流的状态。控制室组件还包括若干导轨204用以固定采集单元201的二次接线端子207和中间继电器206。在另一实施例中不需要中间继电器206。虽未示出，在控制室的前面板1上固定有智能电路模块。

本实施例的ATS开关有6种工作方式，分别为“固定电源1”、“固定电源2”、“停止供电”、“自动电源1”、“自动电源2”和“自动切换”方式。

“固定电源1”工作方式的工作逻辑为：在上电确认工作模式后，在远程切换方式下远程选择“固定电源1”或在本地切换方式下选择“固定电源1”工作模式。从而不论电压如何，发出ATS开关合I位信号(保持时间3秒)，使ATS开关合I位。“固定电源2”工作逻辑类似。

“停止供电”工作方式的工作逻辑为：在上电确认工作模式后，在远程切换方式下远程选择“停止供电”工作模式或在本地切换方式下选择“停止供电”工作模式。从而不论电压如何，发出ATS开关合0位信号(保持时间3秒)，使ATS开关合0位。

“自动电源1”工作方式的工作逻辑为：在上电确认工作模式后，在远程切换方式下远程选择“自动电源1”工作模式或在本地切换方式下选择“自动电源1”工作模式。在此状态下，主供电为进线电源1，备用供电为进线2，具备自动切换，自动恢复功能。进线电源1正常则ATS开关优先合I位。进线电源1异常，而进线电源2正常则ATS开关合II位。“自动电源2”工作逻辑类似。

“自动切换”工作方式的工作逻辑为：在上电确认工作模式后，在远程切换方式下远程选择“自动切换”工作模式或在本地切换方式下选择“自动切换”工作模式。在此状态下，没有主供电、备用供电区分。具备自动切换功能，无自动恢复功能。进线电源1正常则ATS开关合I位；进线电源2正常，则ATS开关合II位。其中一路异常而另一路正常则切换到正常线路。

本实用新型的智能进线模块对外的接口只有进线端、出线端和通讯接口，无需更多的接线，将强电和弱电部分彻底隔离，极大地方便了用户和设备维护人员。实用新型名称所称的“背景墙”即指这种具有承载和隔离功能的组件。本实用新型的智能进线模块因其内部标准化的布线和标准化的组件设计，大大方便了维护过程，并且整个维护过程的安全系数大大提高。

本实用新型利用模块化的设计思想，使得整个智能进线模块可以实现标准化流水线式的生产，进一步，生产过程与变电站的设计无关。当变电站的布置图设计完成后，只需要选择不同型号的模块现场组装，即可实现相应的功能。因此，本实用新型使得设计、生产、安装的效率大大提高。

下面进一步详细描述采集单元及智能电路。利用本领域的现有技术，采集单元可以采集多种参数，例如进线电压、母线电压电流、频率、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因数。基于上述参数，智能电路模块可以实现对电流的全方位的监控，例如电压异常检测、母线故障判别、小电流接地故障保护、过负荷保护等功能。

本实施例的智能电路还包括掉电不丢失信息的Flash存储介质。当智能电路处于工作状态时，可以将监控数据自动记录在Flash中，若日后需要重新查看当日的数据，只需在远端主机上调用即可。因此，若通讯端子出现任何问题，或者需要重现事故现场时，该功能可以发挥作用。

本实施例的智能电路内部还设置了自检。当设备置于户外或在恶劣的条件下运行时，智能电路的硬件中存储的一些数据可能发生不可预期的变化。为了提高监控的可靠性，智能电路会将存储的数据做一些校验运算，以确保存储的数据没有出现变化。自检可以是定期的，也可以由远程主机设定。

下面描述通讯端子的接口。本实施例采用RS485通信端子。如图8所示，其中1、2端子为RS485的A线，3、4端子为RS485的B线，5、6端子屏蔽地端子。在信息传输过程中采用标准异步RS485半双工模式，不再赘述。

当监控主机与通讯端子相连后，智能电路模块可与监控主机件实现远程通讯。监控主机可以查看智能电路接收到得电学参数，可以远程查看设置在智能电路内的预设值，例如时钟、电流阈值等等，并且可以远程修改这些预设值。

下面简要介绍背景墙的设计。由于在很多应用环境中，一般来说，背景墙有钣金件和方钢组接而成。设计中，通过ProE建模，然后用ANSYS分析的办法进行分析。由于背景墙将被置于户外，在设计还要考虑背景墙的异物防护性能(IP性能)以及电磁兼容性能。本实用新型的优选实施例满足如下标准(下述标注使用“标准名称-年号简介”方式，若无年号则表示最新标准)：

GB7251.1-1997低压成套开关设备和控制设备；

GB/T13729-2002远动终端设备；

JB/T9568-2000电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件；

DL/T478-2001静态继电器保护及安全自动装置通用技术条件；

JB/T 6214-92仪器仪表可靠性验证实验及测定试验(指数分布)导则；

GB2900.1-1982电工名词术语基本名词术语；

GB/T 2423.1-1989电工电子产品基本环境试验规程；

GB 9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法；

GB/T14598.13-1998量度继电器及保护装置的电气干扰试验，1MHz-100KHz脉冲群干扰试验；

GB/T14598.9-2001量度继电器及保护装置的电气干扰试验，辐射频电磁场辐射干扰试验；

GB/T14598。13-1998量度继电器及保护装置的电气干扰试验，静电放电干扰试验。

本实用新型的优选实施例可在如下条件下工作：

单相交流电压220V±20％，交流电压频率50Hz±10％；户内使用，设备运行的周围空气温度不低于-10℃，不高于+45℃，在设备停用期间，周围空气温度不低于-25℃，不高于+55℃；日平均相对湿度不超过95％，月平均相对湿度不大于90％；运行地点无导电或爆炸尘埃，无腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种进线模块，包括两路进线端(102)、一路出线端(202)、两个控制开关(101)、ATS开关、通讯端子(203)、智能电路，其特征在于，还包括进线开关组件、ATS开关组件和控制室组件，其中：

所述进线开关组件包括设置有所述两个控制开关(101)的前面板(1)和设置有所述两路进线端(102)的下面板(2)；

所述ATS开关组件内设置有所述ATS开关；

所述控制室组件包括设置有所述通讯端子(203)的后面板(3)和设置有所述一路出线端(202)的上面板(4)，所述智能电路设置在所述控制室组件内；

所述进线开关组件、所述ATS开关组件和所述控制室组件内均设置有用于固定铜排的托架。

2.如权利要求1所述的进线模块，其特征在于：

所述进线开关组件内还设置有电压采集单元，所述电压采集单元采集所述两路进线的电压数据，并将所述电压数据输出至所述智能电路；

所述控制室组件还设置有电流采集单元(201)，所述电流采集单元采集所述出线的电流数据，并将所述电流数据输出至所述智能电路。

3.如权利要求2所述的进线模块，其特征在于，所述智能电路根据所述电压数据和所述电流数据产生监控数据，并将所述监控数据输出至所述通讯端子。

4.如权利要求3所述的进线模块，其特征在于，所述智能电路根据所述监控数据或根据来自通讯端子的指令产生控制指令，所述控制指令用于控制所述ATS开关和/或所述控制开关。

5.根据权利要求1所述的进线模块，其特征在于，所述智能电路包括Flash存储介质，所述Flash存储介质记录所述电压数据、所述电流数据和所述监控数据。

6.根据权利要求1所述的进线模块，其特征在于，所述智能电路根据预设值或根据来自所述通讯端子的控制信号检查所述进线模块。

7.如权利要求1所述的进线模块，其特征在于：

所述进线开关组件还包括两路出线端(103)；

所述ATS开关组件还包括两路进线端和一路出线端，所述ATS开关组件的两路进线端与所述进线开关组件的两路出线端电连接；

所述控制室组件还包括一路进线端，所述控制室组件的进线端与所述ATS开关组件的出线端电连接。