CN210428119U - 一种用于变电站二次设备远程电源重启装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于变电站二次设备远程电源重启装置，属于电力系统二次设备运维技术领域。该电源重启装置包括继电器组、MCU、壳体、AC/DC供电模块、串口通信端口、供电端口、通道接口、电源开关；本实用新型装置结构新颖，采用双电源结构，保证装置运行的连续性，不会出现误操作而引起装置断电；装置本身不为接入的二次设备提供电源，这样就避免了一旦装置本身供电出现问题影响接入二次设备的运行；本实用新型装置可对变电站内的二次设备的电源进行有效管理，在二次设备出现故障时，经由该装置远程重启故障设备电源，节省时间，提高效率，确保设备稳定运行。

Description

一种用于变电站二次设备远程电源重启装置

技术领域

本实用新型属于电力系统二次设备运维技术领域，具体涉及一种用于变电站二次设备远程电源重启装置。

背景技术

随着近年来电网规模的快速发展，变电站逐渐实现无人值守，变电站的各种故障、告警信息都可以由现场遥控装置通过远动、通信设备传到远方调度，站内二次设备老化或其他原因经常出现故障造成调度通讯异常，如：交换机死机、远动机死机、假死等，出现这些问题时通常是由多部门协调后下发检修任务单组织检修小组驱车前往故障现场，而现场排查问题手段经常是只需要重启故障设备电源即可解决问题，正因为故障的不确定性，由此造成的人力物力以及时间成本消耗极不划算。

国内对于二次设备远程电源控制做了许多研究：

文献[1]提出远程电源管理器增加了传统PDU（Power Distribution Unit,电源分配单元）和PCU（Packet Control Unit,分组控制单元）设备所不能提供的智能管理模块和控制芯片，构成了可远程控制和计划管理的电源分配单元，同时该网络继电器是一款物联网远程控制设备，不受特定设备或特殊程序局限，通过物联网技术实现远程控制的工作模式，提供完备且可靠的保障。该设备需要采用物联网进行数据传输，对传统变电站来说短期内是无法配置物联网环境的，因此设备应用场景较窄。

文献[2]研究了变电站远动机远程重启装置，对该装置的可行性进行了分析，分析结果表明，若能采用远程重启的方式，可将目前远动机的重启时间94min可缩短至15min以内，从根本上缩短远动常规缺陷消缺时间，有效提高电网实时监控水平。该装置结构较为简单，只使用单一继电器对远动机进行通断电操作，没有考虑在长时间运行后可能出现的继电器损坏情况，一旦继电器损坏，控制器即使接受了遥控命令也无法执行，同时运维人员也无法知道设备已经出现故障。

CN201520064091.5公开了一种用于直放站的远程断电重启装置，为需要断电重启的设备提供AC/DC电源模块，装置根据接收到的远程断电重启信号控制所述AC/DC电源模块断电重启的控制芯片实现重启，但该装置应用AC/DC模块，存在转换效率较低，转换体积较大，成本比较贵，相比来说，设计复杂度较大，同时该发明对于如何接收的远程重启信号并未指出，综合考虑，装置整体应用成本较高。

CN201610984485.1公开了一种集中器远程重启装置，通过设置在远端用于发送指令的发送装置、设置在本地与发送装置无线连接用于接收指令的接收装置、设置在集中器供电线路上用于控制供电线路通断的触点和接收装置连接用于根据指令控制触点动作的重启装置，经各装置及触点断合，实现远程控制集中器迅速重启。该装置为单路电源配置，若自身断电，则无法保证实时控制对集中器的远程重启，综合考虑，装置自身扛故障能力弱，实际使用时风险较高。

[1]薛震.基于物联网技术的远程电源控制的研究与应用[J].基层建设,2018(8):107-108.

[2]邢海青,顾越,方彦霖等.变电站远动机远程重启装置[J].电气设备,2017(8):41-44.

因此如何克服现有技术的不足是目前电源控制技术领域亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，减少不必要的损失和提高效率，提供一种用于变电站二次设备远程电源重启装置，该装置结构新颖，可对变电站内的二次设备的电源进行有效管理，在二次设备出现故障时，经由该装置远程重启故障设备电源，节省时间，提高效率，确保设备稳定运行。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于变电站二次设备远程电源重启装置，包括继电器组、MCU、壳体、AC/DC供电模块、串口通信端口、供电端口、通道接口、电源开关；

在壳体内的底部固定有MCU，在MCU上固定有继电器组；MCU与继电器组电连接；

继电器组由两个并联的继电器构成，其中一个继电器的两个开关均为常开，另一个继电器的两个开关一个为常开，一个为常闭；

在壳体内的底部、MCU的一侧，设有两个AC/DC供电模块；

两个AC/DC供电模块均通过电源开关与继电器组电连接；

供电端口与AC/DC供电模块电连接；

串口通信端口、供电端口和通道接口均固定在壳体的后表面；

电源开关固定在壳体的前表面；

串口通信端口通过串口数据线与MCU连接；

通道接口设置至少一个；通道接口与继电器组并联；

每个通道接口包括两个电源端子。

进一步，优选的是，串口通信端口有两个。

进一步，优选的是，供电端口有两个。

进一步，优选的是，还包括通道指示灯，通道指示灯与继电器组电连接；通道指示灯固定在壳体上，且设于通道接口旁边。

进一步，优选的是，所述的壳体为长方体形。

进一步，优选的是，所述的壳体材质为金属。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

（1）本实用新型装置结构新颖，可对变电站内的二次设备的电源进行有效管理，在二次设备出现故障时，经由该装置重启故障设备电源，节省时间，提高效率，确保设备稳定运行

（2）本实用新型装置采用双电源结构，保证装置运行的连续性，不会出现误操作而引起装置断电，双电源结构会在一个电源出现故障时自动完成常用与备用电源间切换，无需人工操作，这无疑大大提高了设备有效运行时间，减少了由于设备断电引起的重启功能失效的情况。

（3）本实用新型装置采用一对两个继电器并联同时多对并联的方式构成装置的核心功能——二次设备断电重启功能安全性极高，单个通道出现故障不会影响到其他通道的正常工作。

（4）本实用新型装置带有电源通道状态提示功能，每一个通道上方都具有通道指示灯，显示通道供电状态，通过指示灯对通道状态一目了然。

（5）本实用新型装置本身不为接入的二次设备提供电源，这样就避免了一旦装置本身供电出现问题影响接入二次设备的运行。

（6）本实用新型每一个通道接口均有一对继电器作为双保险，只要有任意一个继电器出现故障，该通道将无法实现断电重启功能，以避免出现误控二次设备电源的情况，使装置完全做到即使不控也不误控的安全运行要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1装置壳体内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例1装置的后视图；

图3为本实用新型实施例装置的主视图；

图4为本实用新型实施例装置在二次设备通电状态的电路示意图；

图5为本实用新型实施例装置在二次设备断电状态的电路示意图；

图6为本实用新型实施例2和实施例3装置壳体内部结构示意图；

图7为本实用新型实施例2和实施例3装置的后视图；

其中，1、继电器组；2、MCU；3、壳体；4、AC/DC电源模块；5、串口通信端口；6、供电端口；7、通道接口；8、电源开关；9、电源端子；10、通道指示灯。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例中采用的MCU购自珠海市一通电力科技有限公司，型号是YK08-MCU。

实施例1

如图1~5所示，一种用于变电站二次设备远程电源重启装置，包括继电器组1、MCU2、壳体3、AC/DC供电模块4、串口通信端口5、供电端口6、通道接口7、电源开关8；

在壳体3内的底部固定有MCU2，在MCU2上固定有继电器组1；MCU2与继电器组1电连接；

继电器组1由两个并联的继电器构成，其中一个继电器的两个开关均为常开（二次设备通电状态下闭合，二次设备断电状态下断开），另一个继电器的两个开关一个为常开（二次设备通电状态下为闭合，二次设备断电状态下断开），一个为常闭；

在壳体3内的底部、MCU2的一侧，设有两个AC/DC供电模块4；

两个AC/DC供电模块4均通过电源开关8与继电器组1电连接；

供电端口6与AC/DC供电模块4电连接；

串口通信端口5、供电端口6和通道接口7均固定在壳体3的后表面；

电源开关8固定在壳体3的前表面；

串口通信端口5通过串口数据线与MCU2连接；

通道接口7设置至少一个；通道接口7与继电器组1并联；

每个通道接口7包括两个电源端子9。

如图4和图5所示，供电端口6可以连接24v的电池或220v的市电对本实用新型装置进行供电。两个AC/DC供电模块4优选分别连接一个电源开关8，这样可以形成两路电源，一个做为主用、一个作为备用。

实施例2

如图3~7所示，一种用于变电站二次设备远程电源重启装置包括继电器组1、MCU2、壳体3、AC/DC供电模块4、串口通信端口5、供电端口6、通道接口7、电源开关8；

在壳体3内的底部固定有MCU 2，在MCU 2上固定有继电器组1；MCU 2与继电器组1电连接；

继电器组1由两个并联的继电器构成，其中一个继电器的两个开关均为常开（二次设备通电状态下闭合，二次设备断电状态下断开），另一个继电器的两个开关一个为常开（二次设备通电状态下为闭合，二次设备断电状态下断开），一个为常闭。

在壳体3内的底部、MCU2的一侧，设有两个AC/DC供电模块4；

两个AC/DC供电模块4均通过电源开关8与继电器组1电连接；

供电端口6与AC/DC供电模块4电连接；

串口通信端口5、供电端口6和通道接口7均固定在壳体3的后表面；

电源开关8固定在壳体3的前表面；

串口通信端口5通过串口数据线与MCU 2连接；

通道接口7设置至少一个；通道接口7与继电器组1并联；

每个通道接口7包括两个电源端子9。

串口通信端口5有两个。

供电端口6有两个。电源开关8有两个。

所述的壳体3为长方体形。

所述的壳体3材质为金属。

串口通信端口5用于用于接收后台设备发送的数据，通过MCU 2来控制继电器组1中开关的闭合，从而实现运维人员远程重启二次设备的电源，适用于管理无人维护或是路程遥远变电站中的二次设备。

两个AC/DC供电模块4分别连接一个电源开关8，每个电源开关8分别连接一个供电端口6，这样可以形成两路电源，一个做为主用、一个作为备用。

实施例3

如图3~7所示，一种用于变电站二次设备远程电源重启装置包括继电器组1、MCU2、壳体3、AC/DC供电模块4、串口通信端口5、供电端口6、通道接口7、电源开关8；

在壳体3内的底部固定有MCU 2，在MCU 2上固定有继电器组1；MCU 2与继电器组1电连接，MCU 2用于控制继电器组1的工作状态；

继电器组1由两个并联的继电器构成，其中一个继电器的两个开关均为常开（二次设备通电状态下闭合，二次设备断电状态下断开），另一个继电器的两个开关一个为常开（二次设备通电状态下为闭合，二次设备断电状态下断开），一个为常闭。

在壳体3内的底部、MCU2的一侧，设有两个AC/DC供电模块4；

两个AC/DC供电模块4均通过电源开关8与继电器组1电连接；

供电端口6与AC/DC供电模块4电连接；

串口通信端口5、供电端口6和通道接口7均固定在壳体3的后表面；

电源开关8固定在壳体3的前表面；

串口通信端口5通过串口数据线与MCU 2连接；

通道接口7设置至少一个；通道接口7与继电器组1并联；

每个通道接口7包括两个电源端子9。

串口通信端口5有两个。电源开关8有两个。供电端口6有两个。继电器组1有4个，通道接口7有4个；4个继电器组1并联，分别控制4个通道接口7，使得本发明设备可以同时控制4个二次设备，且当某一继电器组1或某一通道接口7损坏时，不会影响其它通道接口7的工作。

所述的壳体3为长方体形。

所述的壳体3材质为金属，如铁板。

还包括通道指示灯10，通道指示灯10与继电器组1电连接。通道指示灯10固定在壳体3上，且设于通道接口7旁边，优选为在通道接口7的上方。

每个通道接口7旁边均有一个通道指示灯10，用于显示该通道的工作状态，即是否在供电。

两个AC/DC供电模块4分别连接一个电源开关8，每个电源开关8分别连接一个供电端口6，这样可以形成两路电源，一个做为主用、一个作为备用；但连接关系不限于此描述。

通过本实用新型装置，可以实现对二次设备的电源进行重启。具体使用方法为：供电端口连接电源，电源开关打开，经由AC/DC供电模块，继电器组、MCU得电；通道接口左侧电源端子接二次设备，通道接口右侧电源端子接二次设备电源，正常工作状态下二次设备由右侧电源端子供电，一旦装置收到重启命令，装置立即断开对应通道左侧电源端子和右侧电源端子的连接，由此达到切断二次设备供电的目的；同时与继电器组电连接的通道指示灯检测到继电器组开关位置变动后（一个继电器的两个开关均断开，另一个继电器的两个开关一个断开一个保持闭合），会由代表通道通电的黄灯变为代表通道断电的红灯（通道指示灯的变换不限于上述颜色变换）；经过一段时间（例如两分钟）后，装置恢复对应通道左右电源端子的连接，二次设备恢复供电开始启动，同时通道指示灯也相应的变回黄灯（通道指示灯的变换不限于上述颜色变换），通过一系列的变动成功完成二次设备电源重启（设备工作期间AC/DC供电模块正常运行）。

本实用新型对于所述的二次设备没有具体限制，可以为远动机、路由器、交换机等，但不限于此。

本实用新型串口通信端口5均支持RS232、RS485两种串行总线标准。

应用实例

将本实用新型装置部署至风电场，每一个风机下都有一个小型的发电机房，由于风电场分布广，假使多个风机发生故障，维护人员往往顾此失彼，而且对于维护人员来说部分风机所处的位置不易到达，人工进行重启的效率低。可以在每一个风机下的机房都部署本实用新型装置，将所有风机所属机房的二次设备统一连接到本装置，一旦二次设备出现问题，选中通道进行断电重启，同时本装置在部分损坏的情况下仍然不会影响二次设备的通电，适用于风电场等恶劣环境。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于变电站二次设备远程电源重启装置，其特征在于，包括继电器组（1）、MCU（2）、壳体（3）、AC/DC供电模块（4）、串口通信端口（5）、供电端口（6）、通道接口（7）、电源开关（8）；

在壳体（3）内的底部固定有MCU（2），在MCU（2）上固定有继电器组（1）；MCU（2）与继电器组（1）电连接；

继电器组（1）由两个并联的继电器构成，其中一个继电器的两个开关均为常开，另一个继电器的两个开关一个为常开，一个为常闭；

在壳体（3）内的底部、MCU（2）的一侧，设有两个AC/DC供电模块（4）；

两个AC/DC供电模块（4）均通过电源开关（8）与继电器组（1）电连接；

供电端口（6）与AC/DC供电模块（4）电连接；

串口通信端口（5）、供电端口（6）和通道接口（7）均固定在壳体（3）的后表面；

电源开关（8）固定在壳体（3）的前表面；

串口通信端口（5）通过串口数据线与MCU（2）连接；

通道接口（7）设置至少一个；通道接口（7）与继电器组（1）并联；

每个通道接口（7）包括两个电源端子（9）。

2.根据权利要求1所述的用于变电站二次设备远程电源重启装置，其特征在于，串口通信端口（5）有两个。

3.根据权利要求1所述的用于变电站二次设备远程电源重启装置，其特征在于，供电端口（6）有两个。

4.根据权利要求1所述的用于变电站二次设备远程电源重启装置，其特征在于，还包括通道指示灯（10），通道指示灯（10）与继电器组（1）电连接；通道指示灯（10）固定在壳体（3）上，且设于通道接口（7）旁边。

5.根据权利要求1所述的用于变电站二次设备远程电源重启装置，其特征在于，所述的壳体（3）为长方体形。

6.根据权利要求1所述的用于变电站二次设备远程电源重启装置，其特征在于，所述的壳体（3）材质为金属。

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