CN210430912U - 一种合成集约型10kv高压预付费计量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电网电力设备技术领域，公开了一种合成集约型10KV高压预付费计量设备，设置有并联安装的PT电源和高压断路器，PT电源和高压断路器的进线端连接10KV进线，高压断路器的出线端连接高压计量箱，高压计量箱连接10KV出线；PT电源采用多绕组电源，多绕组电源分别连接计量费控箱内的智能电表和专变采集终端；PT电源还连接配电馈线终端，所述配电馈线终端连接计量费控箱。在满足同等功能，性能不变的原则下，将现行典型方案使用两台含有单绕组PT电源的高压断路器分别完成线路保护和费控功能，简化合并为使用一台含有多绕组PT电源的高压断路器同样实现了线路保护和费控功能。

Description

一种合成集约型10KV高压预付费计量设备

技术领域

本实用新型属于电网电力设备技术领域，尤其涉及一种合成集约型10KV高压预付费计量设备。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

在现有技术中，如图8至图9所示，10KV专变用户受电分界点线路保护及费控计量设备中包括分界保护开关、配电馈线终端、高压计量箱、含有智能电表和专变采集终端的计量费控箱、费控开关；其中，分界保护开关为运维部门设置，安装于用户分界线路最前端杆上，目的在于当分界保护开关后端线路侧发生短路或故障时，不影响上级主线路跳闸而造成大面积停电；高压计量箱安装于线路保护开关之后杆上，连接杆下端安装有智能电表和专变采集终端的计量费控箱，为其提供计量检测信号和工作电源，以满足营销部门对专变采集终端和智能电表始终有电、无线通讯在线的要求，这样便能完成每天24小时对此用户数据采集，监测及随时对费控开关远程分合闸控制；费控开关为营销部门设置，且置于高压计量箱后端，是用于在用户欠费时实现费控断电及后续送电。

现行方案缺点：

(1)智能电表和专变采集终端的工作电源取自高压计量箱，为了保证营销部门要求的采集，费控功能的正常，营销部门要求高压计量箱必须安装在费控开关前端；但运维部门认为高压计量箱本身就是故障点，故障时会影响上级主回路，故而在高压计量箱前要求再安装一台线路保护开关。使用了两台含有单绕组的PT电源的高压断路器，对供电部门来说，多了一个故障点；对用户来说，直接成本高，不能让用户满意，导致用户对电力部门投诉上升。

(2)当线路故障线路保护开关跳闸时，高压计量箱不带电，智能电表和专变采集终端无工作电源，会造成营销部门在此期间数据采集的缺失。

(3)同时造成现场安装施工难度大，导致安装成本高。

解决上述技术问题的难度在于：

解决上述问题，需要充分理解运维部门对分界线路保护开关设备及营销部门对计量，数据采集、费控开关设备的要求，需对这两台含有单绕组的PT电源的高压断路器开关设备进行一体化设计和并对智能电表的辅助工作电源，专变采集终端的工作电源重新选择提供。

解决上述技术问题的意义在于：

上述问题的解决，在既能满足运维的线路保护要求，当分线路有故障时不越级跳上级主回路；又能同时满足营销要求的专变采集终端，智能电表在任何情况下，能每天24小时有电，完成在线采集功能，并随时的费控分、合闸功能；从而达到能够精简设备，节约设备成本，并降低了现场安装施工难度，最终减少用电户资金投入，有益于促进了国民经济发展。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种合成集约型10KV高压预付费计量设备。

本实用新型是这样实现的，一种合成集约型10KV高压预付费计量设备，设置有并联安装的多绕组PT电源的高压断路器，所述多绕组PT电源和高压断路器的进线端连接10KV进线，高压断路器的出线端连接高压计量箱，所述高压计量箱连接10KV出线；

所述PT电源采用多绕组电源，所述多绕组电源分别连接计量费控箱内智能电表和专变采集终端；

所述PT电源还连接配电馈线终端，所述配电馈线终端连接计量费控箱。

作为优选，所述高压断路器连接配电馈线终端，高压计量箱连接含有智能电表和终端的计量费控箱。

作为优选，所述配电馈线终端的连接端口包括控制公共端口、费控合闸端口、费控分闸端口。

作为优选，所述多绕组电源的电压等级为：10/0.22KV，10/0.1KV，10/0.0577KV。

综上所述，本实用新型的优点及积极效果为：

1、在满足同等功能，性能不变的原则下，将两台高压断路器(分界保护开关中高压断路器实现线路保护分合闸操作，费控开关中高压断路器实现费控分合闸操作)，简化合并为一台高压断路器(即分界保护开关中高压断路器，同时实现线路保护分合闸操作，及费控分合闸操作)。

2、将两台高压断路器合并为一台高压断路器，减少了一次高压设备，降低了设备直接成本，并减少了故障点。

3、简化设备后，能降低了现场安装施工难度，降低安装施工成本。

4、避免因设备硬件重复使用不满意引起的用户投诉。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的合成集约型10KV高压预付费计量设备安装结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的合成集约型10KV高压预付费计量设备的原理示意图。

图3是本实用新型实施例提供的合成集约型10KV高压预付费计量设备接线图。

图中：1、PT电源；2、高压断路器；3、10KV进线；4、高压计量箱；5、10KV出线；6、配电馈线终端；7、计量费控箱。

图4是本实用新型实施例提供的配电馈线终端运行控制原理示意图；

图5是本实用新型实施例提供的分界保护开关原理图；

图6是本实用新型实施例提供的高压计量箱的接线原理图；

图7是本实用新型实施例提供的计量费控箱的接线原理图；

图中：(a)、计量电缆接线图；(b)、智能电表引脚图；(c)、专变采集终端引脚图；(d)、控制电路接线图。

图8是本实用新型实施例现行典型专变线路保护及计量采集费控设备安装结构示意图；

图9是本实用新型实施例现行典型专变线路保护及计量采集费控设备设计方案原理示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种合成集约型10KV高压预付费计量设备，下面结合附图1至附图7对本实用新型作详细的描述。

该合成集约型10KV高压预付费计量设备通过解决智能电表辅助工作电源、专变采集终端工作电源前置供电问题，及增加配电馈线终端6费控接口功能，从而保证了任何情况下，智能电表、专变采集终端有工作电源，能完成营销部门对此用户的在线采集要求，并实现用分界保护开关完成费控分合闸操作功能要求；在保证功能、性能不变的情况下，取消专用的“费控开关”，节约了成本。

配电馈线终端6新增I/O输入口线，检测计量费控箱7中专变采集终端的费控输出轮次口的继电器常开常闭状态变化，所包含的费控分合闸操作要求。

在分界保护开关中高压断路器2前端的PT电源1上，增加智能电表、专变采集终端工作电源绕组，供给计量费控箱7中智能电表、专变采集终端部件作为工作电源，保证计量费控箱7的正常运行不受高压断路器2断开的影响。将配电馈线终端6增加费控接口，接至计量费控箱7的费控输出接口，实现分界保护开关兼做费控开关使用。实现了在原线路保护功能不变的前提下，又满足了营销计量采集、费控功能，突破了费控开关必须安置在高压计量箱4之后的常规设计，并取消了专用费控开关。

在图3中，PT电源1型号为JDZW-8R，PT电源1为10/0.22KV、10/0.1KV、10/0.0577KV多绕组电源，根据专变采集终端型式(3*57.7V)，将220V、57.7V电源通过3芯电源电缆(标号为PT220V、PT0V、PT57.7V)接入计量费控箱7的AS20-3芯航插(3-1为PT220V，3-2为PT0V，3-3为PT57.7V)，其中57.7V电源(PT0V与PT57.7V标号)作为计量费控箱7内专变采集终端电源；220V电源(PT0V与PT220V标号)作为计量费控箱7内智能电表辅助电源；220V电源(PT220V与PT0V标号)还连接7芯航插的管脚，经控制电缆供给配电馈线终端6作为工作电源。

图3中，高压断路器2型号为ZW32-12F/T630，图5为其原理接线图，H20为20芯航插(实际连线为14芯)；通过采样及控制电缆与配电馈线终端6相连。高压断路器2是一次10KV线路分断、闭合操作部件。

图3中，高压计量箱4通常由供电部门提供符合国标并校验合格的产品，本实例型为三相四线三元件，PT比为((10/√3)：(0.1/√3))，CT比为(XXX/5A)，图6为其原理接线图，通过计量电缆连接计量费控箱7(接口如图7(a))，并最终接入智能电表。高压计量箱4是10KV线路电压、电流计量级高精度采样部件。

图3中，配电馈线终端6型号为FTU-FDR，图4为其原理接线图，其中14芯航插通过14芯采样及控制电缆与高压断路器2的20芯航插(实际连线为14芯)相连，实现线路保护级电流检测、开关状态信号检测、分合闸控制输出等功能；其中配电馈线终端6的7芯航插通过控制电缆连接计量费控箱7的7芯航插，(两端7芯航插定义相同：管脚7-1为费控公共端，7-2为费控分闸端，7-3为费控合闸端，7-4、7-5为分位信号，7-6为220V，7-7为0V)，配电馈线终端6通过7-1、7-2、7-3接收计量费控箱7的费控分合闸操作信号，并控制高压断路器2实现费控分合闸操作；配电馈线终端6通过7-4、7-5将高压断路器2的分位信号转送至计量费控箱7，最终接入专变采集终端遥信口实现开关状态位采集；配电馈线终端6通过7-6、7-7连接计量费控箱7，获得通过计量费控箱7转供过来的PT电源1的220V绕组电源，作为配电馈线终端6的工作电源。

图3中，计量费控箱7中智能电表，通常由供电部门提供符合国家电网标准Q/GDW356-2009《三相智能电能表型式规范》并校验合格的产品，本实例型式为三相四线3*57.7V 1.5-6A智能电表，具备485通讯接口及辅助电源(11、12端子)，符合国家电网标准Q/GDW354-2009《智能电能表功能规范》“4.19b)辅助电源供电电压为100-240V交、直流自适应。”，“4.19c)具备辅助电源的电能表，应以辅助电源供电优先；线路和辅助电源两种供电方式应能实现无间断自动切换。”；图7(b)为本实例智能电表接线原理图，通过计量费控箱7接口(如图7(a))与高压计量箱4相连，实现测量电压、电流、功率及电能计量功能。

图3中，计量费控箱7中专变采集终端，通常由供电部门提供符合国家电网标准Q/GDW1375.1-2013《电力用户用电信息采集系统型式规范第一部分：专变采集终端型式规范》并校验调试合格(可正常接入省公司用电采集系统主站)的产品，本实例型式为三相四线3*57.7V 1.5-6A专变采集终端，具备GPRS无线通讯模块及扩展接口模块(含常开、常闭轮次继电器，作为费控输出用)；图7(c)为本实例专变采集终端接线原理图，图7(d)为计量费控箱内专变采集终端与7芯航插之间控制电路接线原理图；专变采集终端常开常闭轮次继电器(31、32、33端子)，经控制电路接线引至计量费控箱7的AS28-7芯航插管脚(7-1费控公共端、7-2费控分闸端、7-3费控合闸端)，通过7芯控制电缆连接配电馈线终端6的7芯航插口(7-1、7-2、7-3)，输出计量费控箱7的费控分合闸信号，实现通过配电馈线终端6控制高压断路器2完成费控分合闸操作功能。

本实用新型中，一次回路连接为：

10KV进线3连接PT电源1，10KV进线3同时连接高压断路器2，高压断路器2连接高压计量箱4，高压计量箱4连接10KV出线5。

二次回路连接为：

PT电源1连接配电馈线终端6，同时连接计量费控箱7中智能电表及专变采集终端；PT电源1采用多绕组电源，即共用一个前置PT电源1为配电馈线终端6、智能电表、专变采集终端提供工作电源。

本实施例中，将配电馈线终端6专用的PT电源1(10/0.22KV)升级为多绕组电源(10/0.22KV+10/0.1KV+10/0.0577KV)，即共用一个前置PT电源1，配电馈线终端6使用10/0.22KV绕组供电，智能电表(使用10/0.22KV绕组接入智能电表辅助电源端口)、专变采集终端(根据专变采集终端型号选取10/0.22KV，或10/0.1KV，或10/0.0577KV(图3至图7实施例中的专变采集终端选用的是10/0.0577KV)提供工作电源。

高压断路器2实现保护级电流采样，一次开关回路分闸、合闸操作功能。高压断路器2连接配电馈线终端6，实现线路保护功能；高压计量箱4连接计量费控箱7中智能电表，实现计量级的电压电流互感器取样，实现电压、电流、功率检测及电能计量。

计量费控箱7中专变采集终端经控制接线连接配电馈线终端6，连接端口分别为：费控公共端、费控合闸端、费控分闸端实现费控分合闸操作输出，配电馈线终端6增加了费控接口，以实现费控分合闸操作。配电馈线终端6实现检测、控制、保护的功能。

计量费控箱7包含智能电表、专变采集终端；智能电表实现电压、电流、功率检测及电能计量；专变采集终端用485通讯口采集智能电表数据，并通过GPRS无线模块上传至用电信息采集主站系统，并执行用电信息采集主站系统下发的费控分合闸命令，实现费控分合闸控制输出至配电馈线终端6，完成高压断路器2的费控分合闸操作。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种合成集约型10KV高压预付费计量设备，设置有并联安装的PT电源和高压断路器，所述PT电源和高压断路器的进线端连接10KV进线，高压断路器的出线端连接高压计量箱，所述高压计量箱连接10KV出线，其特征在于，

所述PT电源采用多绕组电源，所述多绕组电源分别连接计量费控箱内智能电表和专变采集终端；

所述PT电源还连接配电馈线终端，所述配电馈线终端连接计量费控箱。

2.根据权利要求1所述的合成集约型10KV高压预付费计量设备，其特征在于，所述高压断路器连接配电馈线终端，高压计量箱连接含有智能电表和专变采集终端的计量费控箱。

3.根据权利要求1所述的合成集约型10KV高压预付费计量设备，其特征在于，所述计量费控箱包括费控公共端、费控合闸端、费控分闸端。

4.根据权利要求1所述的合成集约型10KV高压预付费计量设备，其特征在于，所述PT电源的电压等级分别为：10/0.22KV，10/0.1KV，10/0.0577KV。

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