CN205265352U - 一种智能中压开关柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种智能中压开关柜，包括柜体以及设于柜体内的加热装置、排风装置、五防联锁装置、断路器、接地开关、照明灯和电动底盘车，其特征在于，还包括控制装置，所述的控制装置包括CPU模块，在线监测模块、智能控制模块、开关状态显示模块以及人机显示界面模块，所述的CPU模块可与所述的在线监测模块、智能控制模块、开关状态显示模块以及人机显示界面模块通讯。本实用新型提供的智能开关柜采用DSP+ARM双CPU结构，使其具有高速快速的传输能力、强大的数据处理能力以及稳定的通信能力，大大提高了智能开关柜运行的安全性、稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关柜，具体涉及一种用于配电网供电领域的智能中压开关柜。
背景技术
随着智能电网的发展，传感、检测和支持IDG的高级测量系统，特别是变电站的智能化监视，已经成为配网研究的重要内容之一。开关柜是配电系统中重要的电能分配和保护控制设备。它采用断路器作为主元件，按照电气一次主接线图的设计要求，将相关的高低压电器如母线、绝缘子、载流导体等装配在封闭的金属柜体内，实现接受和分配电能的目的。开关柜在运行中由于各种原因引起的故障率一直居高不下，往往会造成很大的经济损失，甚至人身伤亡事故，因此确保开关柜安全可靠极其重要。
以往的开关柜具有监测设备多、通信不稳定的缺点，已经不能够满足所需的要求，现代的开关柜结构也日趋复杂，实时、准确和高速地在线监测智能开关柜的机械特性需要传送的信息量非常大。随着IEC61850协议在变电站中的不断推广，需要新型智能电子设备来适应不断扩大的追求。
发明内容
本实用新型的所要解决的问题是提供一种智能化的中压开关柜，能够在线监测开关柜中的温湿度、断路器的机械特性以及智能操控断路器的底盘车及接地开关等功能，实时判断开关柜的运行状态，以保证开关柜安全可靠运行。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种智能中压开关柜，包括柜体以及设于柜体内的加热装置、排风装置、五防联锁装置、断路器、接地开关、照明灯和电动底盘车，其特征在于，还包括控制装置，所述的控制装置包括CPU模块，在线监测模块、智能控制模块、开关状态显示模块以及人机显示界面模块，所述的CPU模块可与所述的在线监测模块、智能控制模块、开关状态显示模块以及人机显示界面模块通讯。
优选地，所述的CPU模块采用DSP和ARM相结合的双CPU结构。
优选地，所述的在线监测模块、智能控制模块和开关状态显示模块与CPU模块之间采用CAN总线通讯。
优选地，所述的CPU模块与人机显示界面模块之间采用RS485总线通讯。
优选地，所述的人机显示界面模块与后台上位机之间采用IEC61850通讯。
优选地，所述的在线监测模块通过AD采样芯片采集断路器的机械特性，分合闸电压电流，储能电机电压电流，以及断路器触头温度。
更优选地，所述的在线监测模块还可以通过AD芯片采集柜体内母线室和电缆室的温湿度。
更优选地，所述的AD采样芯片为AD7606。
更优选地，所述的角位移传感器设于断路器的主轴上，通过测量主轴转过的角度计算断路器动触头直线距离。
优选地，所述的智能控制模块采用OMAPL138。
优选地，所述的智能控制模块能够控制所述的加热装置、排风装置、五防联锁装置、电动底盘车和接地开关。
优选地，所述的开关状态显示模块采用SDW-070-NN40W显示模块。
优选地，所述的开关状态显示模块可采集并控制三相高压带电状态和一次回路动态模拟图的状态、采集输入的干接点开关信号以及控制照明灯和断线报警输出。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的智能开关柜采用DSP+ARM双CPU结构，使其具有高速快速的传输能力、强大的数据处理能力以及稳定的通信能力，大大提高了智能开关柜运行的安全性、稳定性和可靠性。
本实用新型在不改变原有开关柜结构，不影响主回路原有功能及正常检修维护的前提下；
(1)能够在线监测开关柜中断路器电压电流及储能电压电流；
(2)能够在线监测断路器机械特性曲线和参数；
(3)能够在线监测开关柜中母线室、电缆室、断路器触头温度；
(4)能够在线监测开关量(分合闸状态、手车位置等)；
(5)具有开关状态显示功能，在线监测三相带电状态并解/闭锁，一次回路动态模拟图的状态采集及规则改变。
(6)具有智能诊断、历史数据存储、故障报警功能。
本实用新型智能中压开关柜中各个功能模块与CPU模块采用CAN总线通讯，各个模块相互独立，便于功能的扩展；与上位机通讯采用IEC61850通讯协议，其输出数据可实现与变电站综合自动化系统IEC61850的无缝对接，以及与电力公司的输变电设备状态检修辅助决策系统无缝对接。本实用新型的智能中压开关柜不但可以实时监测开关柜的运行状态、就地处理，完成相应的动作，而且还可以通过光纤将开关柜中的信息传输给智能变电站的后台控制软件，以实现开关柜的自我检测、自我诊断功能。
附图说明
图1为智能中压开关柜的控制装置结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例
一种智能中压开关柜，包括柜体以及设于柜体内电缆室、断路器室和母线室，所述的电缆室内设有接地开关，所述的断路器室内设有断路器以及设于断路器下侧的电动底盘车，所述的柜体内还设有加热装置、排风装置、五防联锁装置、储能电机和照明灯，所述的智能中压开关柜还包括控制装置，如图1所示，所述的控制装置包括CPU模块，在线监测模块、智能控制模块、开关状态显示模块以及人机显示界面模块，所述的CPU模块可与所述的在线监测模块、智能控制模块、开关状态显示模块以及人机显示界面模块通讯。所述的在线监测模块、智能控制模块和开关状态显示模块与CPU模块之间采用CAN总线通讯。所述的CPU模块与人机显示界面模块之间采用RS485总线通讯。所述的人机显示界面模块与后台上位机之间采用IEC61850通讯。
所述的CPU模块采用DSP和ARM相结合的双CPU结构。所述的CPU模块在OMAPL138平台上使用LINUX操作系统。
所述的在线监测模块包括AD采样芯片，所述的AD采样芯片连接用于采集断路器合分闸机械特性的角位移传感器、用于检测断路器合分闸电压和储能电机电压的电压传感器、用于检测断路器合分闸电流和储能电机电流的电流传感器。所述的在线监测模块还包括用于检测柜体内断路器触头温度特性、母线室电缆室温湿度的温湿度传感器，所述的AD采样芯片连接所述的温湿度传感器。所述的AD采样芯片为AD7606。所述的角位移传感器设于断路器的主轴上，通过测量主轴转过的角度计算断路器动触头直线距离。所述的在线监测模块通过AD采样芯片采集断路器的机械特性，分合闸电压电流，储能电机电压电流，以及断路器触头温度，还可以通过AD芯片采集柜体内母线室和电缆室的温湿度。
所述的智能控制模块采用OMAPL138，根据当前断路器室和电缆室的温湿度测量值和内置的参数来控制加热装置和排风装置，通过控制继电器接点和断路器底盘车的正反转来控制五防联锁装置、电动底盘车和接地开关。
所述的开关状态显示模块采用SDW-070-NN40W显示模块，用于采集并控制三相高压带电状态和一次回路动态模拟图的状态、采集输入的干接点开关信号以及控制照明灯和断线报警输出。即预设一种特定的一次系统图规则，通过采集8个开关量信号，根据读到的开关量信号计算出显示的逻辑关系，给出带电信号，改变动态模拟图。
本实用新型智能中压开关柜可通过人机界面统一显示和控制。
Claims (10)
1.一种智能中压开关柜，包括柜体以及设于柜体内的加热装置、排风装置、五防联锁装置、断路器、接地开关、照明灯和电动底盘车，其特征在于，还包括控制装置，所述的控制装置包括CPU模块，在线监测模块、智能控制模块、开关状态显示模块以及人机显示界面模块，所述的CPU模块可与所述的在线监测模块、智能控制模块、开关状态显示模块以及人机显示界面模块通讯。
2.如权利要求1所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的CPU模块采用DSP和ARM相结合的双CPU结构。
3.如权利要求1所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的在线监测模块、智能控制模块和开关状态显示模块与CPU模块之间采用CAN总线通讯。
4.如权利要求1所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的CPU模块与人机显示界面模块之间采用RS485总线通讯。
5.如权利要求1所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的人机显示界面模块与后台上位机之间采用IEC61850通讯。
6.如权利要求1所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的在线监测模块通过AD采样芯片采集断路器的机械特性、分合闸电压电流、储能电机电压电流、以及断路器触头温度。
7.如权利要求6所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的在线监测模块还可以通过AD芯片采集柜体内母线室和电缆室的温湿度。
8.如权利要求6所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的AD采样芯片为AD7606。
9.如权利要求1所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的智能控制模块能够控制所述的加热装置、排风装置、五防联锁装置、电动底盘车和接地开关。
10.如权利要求1所述的智能中压开关柜，其特征在于，所述的开关状态显示模块可采集并控制三相高压带电状态和一次回路动态模拟图的状态、采集输入的干接点开关信号以及控制照明灯和断线报警输出。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108183398A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-19 | 淮海工学院 | 一种嵌入式智能开关柜系统 |
| CN111799750A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-20 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种断路器本体三相不一致的保护系统及其实现方法 |
| CN114498317A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-13 | 英奈科(北京)智能系统有限公司 | 一种基于物联网的低压开关出线柜 |
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2015
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| CN111799750B (zh) * | 2020-06-23 | 2022-08-16 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种断路器本体三相不一致的保护系统及其实现方法 |
| CN114498317A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-13 | 英奈科(北京)智能系统有限公司 | 一种基于物联网的低压开关出线柜 |
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