CN202059060U

CN202059060U - 低压配电柜

Info

Publication number: CN202059060U
Application number: CN2011200286797U
Authority: CN
Inventors: 陈建仁
Original assignee: JIANGSU ZHONGREN ELECTRICAL CO Ltd
Current assignee: JIANGSU ZHONGREN ELECTRICAL CO Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-01-27

Abstract

本申请公开了一种低压配电柜，主要包括：微处理器模块、交流输入模块、执行机构及直流电源模块。低压配电柜外部的交流电信号经过交流输入模块输送给微处理器模块时，微处理器模块对所述交流电信号进行采集、测量，并转换得到数字量，存储所述交流电信号的测量值，同时依据该交流信号的测量值产生相应的控制信号，使执行机构执行相应的操作。这些模块的工作电源有直流电源模块提供。该低压配电柜在实现低压配电柜的基本功能的同时，不必使用大量的测量仪表以及大量的继电器和接触器，从而降低了所述低压配电柜的体积、减小了能耗。

Description

低压配电柜

技术领域

本申请涉及低压电网配电技术领域，特别是涉及一种低压配电柜。

背景技术

低压配电柜适用于变电站、发电厂、工矿企业等地的照明、配电及控制，具有分断电流能力强、动热稳定性好、组合方便实用性强等特点。但是，现有的传统的综合配电箱均采用继电器、接触器实现，体积大、耗能大、功能不健全，例如，不能实现远程控制。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种低压配电柜，以解决现有配电箱的体积大、耗能大、功能不健全的问题，技术方案如下：

一种低压配电柜，包括柜体，还包括：

微处理器模块；

与所述微处理模块的采集数据输入端相连接、用于输入交流电压和交流电流信号的交流输入模块；

与所述微处理器模块的控制信号输出端相连接的执行机构；

为所述微处理器模块和所述执行机构，提供直流工作电源或驱动信号的直流电源模块；

优选地，所述低压配电柜还包括：与所述微处理器模块相连接的人机交互模块。

优选地，所述低压配电柜还包括：与所述微处理器模块相连接的报警模块。

优选地，所述低压配电柜还包括：与所述微处理器模块相连接的无功补偿模块。

优选地，所述低压配电柜中，所述微处理器模块包括：

用于保护和控制的第一CPU处理器；

与所述第一CPU处理器相连、用于人机交互信息处理的第二CPU处理器；

与所述CPU处理器的相连接、用于采集交流模拟量的数据采集子模块；

与所述CPU处理器相连接的测量子模块；

与所述CPU处理器的I/O接口相连接的开关量输入输出模块；

与所述CPU处理器相连接的通信子模块。

优选地，所述低压配电柜中，所述通信模块包括以太网络芯片、RJ45通信接口及与所述人机交互模块电连接的SCI接口。

优选地，所述低压配电柜中，所述执行机构包括：逻辑继电器和跳闸继电器，其中：

所述逻辑继电器包括：出口回路开放继电器、跳闸继电器、合闸继电器、遥控跳闸继电器、出口中间继电器、信号继电器、装置异常告警及闭锁继电器、告警或呼唤信号继电器及信号复归继电器；

所述跳闸继电器包括：跳闸位置继电器、合闸位置继电器、手动跳闸继电器、跳闸保持继电器及合闸保持继电器。

优选地，所述低压配电柜中，所述无功补偿模块为电容器组。

优选地，所述低压配电柜中，所述直流电源模块包括：

滤波器；

与所述滤波器的输出端相连接的开关电源。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述低压配电柜通过微处理器模块采集测量交流信号数据，并存储所述交流信号的测量值，同时，该微处理器模块还能够根据采集到的交流信号数据输出相应的控制信号，进而执行机构根据接收到的控制信号执行相应的动作，因此，所述低压配电柜在实现低压配电柜的基本功能的同时，不必使用大量的测量仪表以及大量的继电器和接触器，降低了所述低压配电柜的体积、减小了能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种低压配电柜的结构示意图；

图2为本申请实施例微处理器模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，图1为低压配电柜的结构示意图，该低压配电柜主要包括：微处理器模块1、交流输入模块2、执行机构3、直流电源模块4。

具体的，交流输入模块2与微处理器模块1的数据输出端相连接，用于将低压配电柜外部的交流电压、保护电流、测量电流传输至微处理器模块1。所述交流输入模块2可以包含12个输入接口，同时输入12个交流电信号，当然，不同型号的低压配电装置其交流输入模块的输入接口不同，本申请对此并不限制。

执行机构3与微处理器模块的控制信号输出端相连接，用于根据所述微处理器模块1发出的控制信号执行相应的操作。

具体的执行机构3主要又继电器构成，可以分两类：一类是逻辑继电器，一类是跳闸继电器，逻辑继电器主要用于低压配电柜中的逻辑控制；跳闸继电器主要用于该低压配电柜所连接的交流回路中的分闸或合闸的控制。

直流电源模块4主要有开关电源构成，用于为微处理器模块1和执行机构3提供直流工作电源或驱动信号，所述直流电源模块4可以为微处理器模块提供+5V或±12V的工作电源信号和24V驱动信号，同时为执行机构3提供24V的工作电源信号。

具体的，该直流电源模块4输入220V或110V的直流电压信号利用逆变原理输出+5V、±12V、+24V的直流电源，且得到的直流电源均不共地、且采用浮地方式，而且不与所述低压配电柜的外壳相连接。

优选地，直流电源模块还设置有滤波器，滤波器的输出端连接开关电源的输入端，直流输入电压信号经过滤波器滤波之后，在开关电源的输出端得到所需的直流电压信号。

交流电信号经过交流输入模块2输送给微处理器模块1时，微处理器模块1对所述交流电信号进行采集、测量，并转换得到数字量，微处理器模块1能够存储所述交流电信号的测量值，同时能够依据该交流信号的测量值产生相应的控制信号，使执行机构3执行相应的操作。

综上所述，所述低压配电柜在实现低压配电柜的基本功能的前提下，不必使用测量仪表、大量的继电器和接触器，降低了所述低压配电柜的体积、减小了能耗。

优选地，参见图1，本申请上述实施例提供的低压配电柜还包括：人机交互模块5、报警模块6、无功补偿模块7。

具体的，所述人机交互模块5与所述微处理器模块1相连，该人机交互模块5的核心为单片机，主要用于显示微处理器模块1采集到的交流电信号的测量值，同时，该人机交互模块还能够根据工作人员的操作指令传输给所述微处理器模块1，从而使微处理器模块1进行相应的处理。该人机交互模块全中文显示、信息量大、可以显示各种数据参数。

所述报警模块6，与所述微处理器模块1相连接，能够实现缺相报警、超温报警、过压报警、过流报警、过载报警、漏电报警、三相不平衡报警及零线断线报警等报警功能。

无功补偿模块7可以为电容器组，且可以分相投切、分相补偿，这样，无功补偿更精确，补偿效果更好。

参见图2，图2所示为上述所有实施例中的微处理器模块的结构示意图，所述微处理器的核心部件为CPU处理器，CPU处理器主要包括第一CPU处理器11和第二CPU处理器12，数据采集子模块13、测量子模块14、开关量输入输出子模块15、通信子模块16。

具体的，所述第一CPU处理器11用于低压配电柜的保护和控制，该第一CPU处理器包括32位CPU处理器、512字节的ROM存储器、容量为1的RAM、容量为1M的闪存。因此，该第一CPU处理器具有极强的数据处理及记录功能，具有瞬时量数据的综合处理能力，可以完成抄表数据的统计、查询、备份、报表、图表生成等数据处理，并根据数据上的表计关系计算出线路损耗。同时，该第一CPU处理器还能够处理各种复杂的故障、并记录大量故障数据。

而且，由于闪存的容量很大，可以保存至少500个最近发生的事件报告及运行报告，且所述闪存具有掉电保持功能，即其中记录的录波报告、事件及各种保护定值等运行配置信息，在所述低压配电柜掉电后不会丢失。该低压配电柜独立整定32套保护定值，定值切换安全方便。

第二CPU处理器12与第一CPU处理器11相连接，用于人机交互信息的处理。

数据采集子模块13与第一CPU处理器11相连，用于采集交流输入模块2输送来的交流电信号。

具体的，该数据采集子模块包括：高可靠性A/D转换器、多路切换开关、滤波回路，所述A/D转换器的精度达到24位，能够满足各项指标的测量和计算，而且，其内部具有采集保持及同步电路，转换速度快、采样偏差小、功耗小、可靠性好。

所述数据采集模块13可以实现模拟量的采集，其采集到的数据包括：

a)当前、上月，正向有功功率、反向有功功率，无功四象限的总及尖、峰、平、谷四费率电量；

b)正向、反向、有功、无功的最大需量及量大需量发生时间；

c)有功功率，无功功率，三相电压，三相电流，功率因数；

d)感想失压累计次数，失压累计时间，集抄器停电起止时间；

e)单位时间负荷曲线，三相电流曲线，三相电压曲线，有功功率曲线，无功功率曲线，功率因数曲线。

通过所述第一CPU处理器11将采集到的上述数据进行数据备份、存档和向外输出，可以实现自动抄表、定时上报、实时查询等。

所述测量子模块14与第一CPU处理器11相连，用于测量所述数据采集子模块13采集到的交流电信号，可以采用专用的测量芯片实现。

测量精度高达24位，测量误差小，且具有一次调整测量精度后自动记忆的功能，无需在现场再做调整。

开关量输入输出子模块15与所述第一CPU处理器11的I/O接口相连，可以接收外部输入的开关量，其中，所述输入的开关量包括为220V强电输入和24V电源供电的开关量输入，GPS对时用开关量输入量，该路开关输入量可以由所述直流电源模块4内部的24V直流电源提供或由专用的电源供电。

开关量输出信号包括：用于驱动所述执行机构和所述报警模块的开关量输出信号。该开关量输出信号由所述直流电源模块4内部的24V直流电源提供。

所述通信子模块16与所述第一CPU处理器11相连，用于与远程控制器之间的通信，可以实现遥信、遥测、遥控功能于通信协议的准换和信息传送，通过该通信子模块还可以实现远程控制断电功能。

该通信子模块16采用具备通用性接口的以太网络芯片，具有RJ45通信接口，并以UTP5线作为通信介质，当然还可以使用无线通信方式，本申请对此并不限制，该通信子模块还预留有RS485接口、GPS通信接口。

通信子模块16还包括第一SPI接口，用于与人机交互模块进行通信，第二SPI接口用于与PC机连接，这样，可以通过PC机及专用软件调试包对该低压配电柜进行各种测试。

此外，该低压配电柜的微处理器模块的后台管理软件具有以下特征：

(1)安全可靠

首先，该后台管理系统采用大型的、多用户的数据库，其安全性高，允许多用户同时使用同一数据库而不会破坏数据库的完整性，用该数据库做抄表系统的数据引擎可以保证数据的安全。

其次，该后台管理系统对用户实现分级授权管理功能，通过检查使用者的名字和授权密码，赋予使用者相应的操作权，限制无关人员改变数据库和硬件设置。

再者，防火墙功能及完善的数据备份功能，以防该后台管理系统受到人为恶意攻击，数据备份功能确保在硬件系统故障时，也能随时在新的硬性设备上数据无丢失地启动抄表系统。

(2)完善的日志系统

系统日志用于记录进入系统，离开系统，收费，设置硬件，改变运行参数的操作、操作者、操作时间，凡是改变数据库的操作都被记录下来。

本实施例提供的低压配电柜，通过人机交互模块可以设置低压配电柜中电能表的参数，显示各种计量和管理数据；采用微处理器模块控制执行机构保护线路，同时还能够对采集到的数据统计记录和处理，而且保护功能和测量功能模块化设计，互不影响；通过通信子模块实现远程控制，所述低压配电柜在实现低压配电柜的基本功能的前提下，不必使用大量的测量仪表以及大量的继电器和接触器，降低了所述低压配电柜的体积、减小了能耗。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims

1.一种低压配电柜，包括柜体，其特征在于，还包括：

微处理器模块；

与所述微处理器模块的控制信号输出端相连接的执行机构；

为所述微处理器模块和所述执行机构，提供直流工作电源或驱动信号的直流电源模块。

2.根据权利要求1所述的低压配电柜，其特征在于，还包括：与所述微处理器模块相连接的人机交互模块。

3.根据权利要求2所述的低压配电柜，其特征在于，还包括：与所述微处理器模块相连接的报警模块。

4.根据权利要求3所述的低压配电柜，其特征在于，还包括：与所述微处理器模块相连接的无功补偿模块。

5.根据权利要求4所述的低压配电柜，其特征在于，所述微处理器模块包括：

用于保护和控制的第一CPU处理器；

与所述CPU处理器相连接的测量子模块；

与所述CPU处理器的I/O接口相连接的开关量输入输出模块；

与所述CPU处理器相连接的通信子模块。

6.根据权利要求5所述的低压配电柜，其特征在于，所述通信模块包括以太网络芯片、RJ45通信接口及与所述人机交互模块电连接的SCI接口。

7.根据权利要求6所述的低压配电柜，其特征在于，所述执行机构包括：逻辑继电器和跳闸继电器，其中：

8.根据权利要求7所述的低压配电柜，其特征在于，所述无功补偿模块为电容器组。

9.根据权利要求8所述的低压配电柜，其特征在于，所述直流电源模块包括：

滤波器；

与所述滤波器的输出端相连接的开关电源。