專利名稱：一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電氣設(shè)備及電氣工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置，該裝置具有測量、保護(hù)和數(shù)據(jù)交換等功能，完全取代配電柜內(nèi)傳統(tǒng)的綜合保護(hù)器、接地保護(hù)、電量計(jì)量等儀表和器件，完成對(duì)用電設(shè)備的保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)和電量計(jì)量等，適用于電氣設(shè)備及電氣工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，公知的配電柜保護(hù)、檢測和計(jì)量，一般是由斷路器、電機(jī)保護(hù)器、熱繼電器、接地保護(hù)、電度表、功率因數(shù)表等儀表共同完成。源自電網(wǎng)的電能由母線傳送到配電柜輸入端，通過斷路器、開關(guān)電器、保護(hù)器和電 纜傳遞到電能轉(zhuǎn)換裝置。其中，斷路器完成短路保護(hù)、過載長延時(shí)保護(hù)、隔離及安全保護(hù)等功能；保護(hù)器一般采用熱繼電器或電動(dòng)機(jī)保護(hù)器；熱繼電器是利用回路通過的電流產(chǎn)生的熱量，致使熱元件發(fā)生機(jī)械形變，控制電路斷開，上述的分立元件實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。靈敏度低、誤差大、穩(wěn)定性差，保護(hù)不可靠。雖然目前配電柜的檢測保護(hù)已經(jīng)具備多種功能，但是需要加裝上述多種組件來完成不同的功用。對(duì)于當(dāng)前需求的供配電智能化所需要的智能決策、電機(jī)故障診斷及實(shí)時(shí)保護(hù)、遠(yuǎn)程測控、電能計(jì)量、接地檢測、數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)功能，目前常規(guī)的配電柜無法實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置，該配電柜裝置不僅能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行保護(hù)，還能夠完成智能決策、電動(dòng)機(jī)故障診斷及實(shí)時(shí)保護(hù)、設(shè)備遙控、狀態(tài)遙測、功率因數(shù)檢測、電力計(jì)量以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換等功能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置，包括在配電柜電源進(jìn)線和電源出線之間線路上設(shè)置有電壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器，在配電柜中設(shè)置有溫度濕度檢測器；其特征在于，所述智能遠(yuǎn)程測控裝置包括輸入單元、CPU中央處理器、通訊單元和輸出單元，所述輸入單元、通訊單元和輸出單元分別與CPU中央處理器通過內(nèi)部總線連接；所述電壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器以及溫度濕度檢測器分別連接至輸入單元；所述輸出單元包括顯示器和具有進(jìn)行短路、斷路、過載、缺相、超溫保護(hù)信號(hào)輸出的驅(qū)動(dòng)器；通訊單元通過網(wǎng)線與通訊網(wǎng)絡(luò)總線連接。所述的壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器分別是三相電壓信號(hào)傳感器、三相電流互感器、漏電信號(hào)傳感器、接地信號(hào)傳感器、溫度濕度傳感器。所述的通訊網(wǎng)絡(luò)總線是由總控計(jì)算機(jī)與多個(gè)智能遠(yuǎn)程測控裝置連接組成的局域通訊網(wǎng)絡(luò)總線。本實(shí)用新型的有益效果是取代了傳統(tǒng)配電柜中的熱繼電器、綜合保護(hù)器、電度計(jì)量裝置、接地保護(hù)裝置等組件，既達(dá)到了保護(hù)、檢測和計(jì)量等諸多功能，還了滿足配電柜的智能化、數(shù)字化需求，達(dá)到遙控，遙測，遙信，遙調(diào)功能。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

圖I是本實(shí)用新型智能遠(yuǎn)程測控裝置電路框圖示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置，參見圖I和圖2，包括配電柜的電源進(jìn)線I和
電源出線2，在電源進(jìn)線和電源出線之間線路上設(shè)置有電壓信號(hào)檢測器3、電流信號(hào)檢測器
4、漏電信號(hào)檢測器5、接地檢測器6，在配電柜中設(shè)置有溫度濕度檢測器7 ;所述智能遠(yuǎn)程測控裝置8包括輸入單元8-1、CPU中央處理器8-2、通訊單元8-3和輸出單元8_4，所述輸入單元、通訊單元和輸出單元分別與CPU中央處理器通過內(nèi)部總線連接；所述輸入單元同時(shí)還連接電壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器以及溫度濕度檢測器；所述輸出單元包括顯示器8-4-1和具有進(jìn)行短路、斷路、過載、缺相、超溫保護(hù)信號(hào)輸出的驅(qū)動(dòng)器8-4-2 ;通訊單元通過網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)總線9連接。其中，所述的壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器分別是三相電壓信號(hào)傳感器、三相電流互感器、漏電信號(hào)傳感器、溫度濕度傳感器，輸入單元采集電壓和電流矢量信號(hào)，并進(jìn)行矢量運(yùn)算處理，然后送入CPU ;所述的CPU中央處理器可以是普遍使用的PLC可編程序控制器或者是單片機(jī)。實(shí)施例中的通訊單元包括網(wǎng)絡(luò)通訊接口，網(wǎng)絡(luò)通訊接口通過網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)總線連接，所述的計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)總線可以是互聯(lián)網(wǎng)或其它網(wǎng)絡(luò)，本實(shí)施例計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)總線是由總控計(jì)算機(jī)與多個(gè)智能遠(yuǎn)程測控裝置連接的組成的局域通訊網(wǎng)絡(luò)總線。本實(shí)施例智能遠(yuǎn)程測控裝置采用了模塊化結(jié)構(gòu)，由內(nèi)部的CPU單元，三相電量采集單元、接地檢測單元以及數(shù)字量和模擬量單元等完成電路參數(shù)、接地參數(shù)、溫度參數(shù)等參量采集，送由CPU單元實(shí)時(shí)進(jìn)行處理、分析、判斷，并輸出結(jié)果。本裝置實(shí)現(xiàn)了多功能組合，具有電機(jī)短路、過載、缺相等保護(hù)，電機(jī)接地檢測，電量計(jì)量，功率因數(shù)檢測調(diào)控，溫度檢測，數(shù)字、模擬量輸入輸出，網(wǎng)絡(luò)信息交換等，裝置還具有根據(jù)編程完成控制檢測等功能。本裝置實(shí)現(xiàn)了智能保護(hù)，配電柜內(nèi)的智能遠(yuǎn)程測控裝置依據(jù)采集的矢量電流電壓數(shù)據(jù)，通過智能算法，能夠確定電機(jī)的過載、短路、缺相等，并能判斷電動(dòng)機(jī)潛在的轉(zhuǎn)子斷條、斷相、軸承損壞等故障；通過檢測接地電阻，可以判斷線路和電機(jī)接地狀況，進(jìn)行超前保護(hù)，完成電動(dòng)機(jī)故障診斷及實(shí)時(shí)保護(hù)。本裝置根據(jù)采集的電氣參數(shù)，實(shí)時(shí)檢測各回路電流是否過載、短路、斷路、缺相以及線路接地等，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，完成回路保護(hù)。對(duì)輸入的數(shù)字量和模擬量，根據(jù)程序設(shè)定要求，進(jìn)行處理。同時(shí)對(duì)柜內(nèi)的溫度實(shí)時(shí)檢測，溫度超過預(yù)定值時(shí)，接通通風(fēng)降溫裝置；對(duì)柜內(nèi)進(jìn)行火情監(jiān)測和報(bào)警。并且實(shí)時(shí)檢測功率因數(shù)，完成功率因數(shù)測控功能。一套智能遠(yuǎn)程測控裝置可以完成多路電路回路的測控。本裝置還具有網(wǎng)絡(luò)信息交換功能，依據(jù)控制(或配電)中心的指令通過網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)，完成對(duì)配電柜裝置的遠(yuǎn)程測量、設(shè)定、調(diào)整及控制等功能。[0017]配電柜的電氣過程參數(shù)(開關(guān)狀態(tài)、柜內(nèi)溫度、電流值、功率因數(shù)、電量消耗等)數(shù)據(jù)均由智能遠(yuǎn)程測控裝置通過現(xiàn)場總線(FCS)傳輸?shù)娇刂?或配電)中心，并輸出到本體柜的顯示屏顯示數(shù)據(jù)，輸出單元中還包括有無線擴(kuò)展模塊，通過無線擴(kuò)展模塊，可以完成無線信息交換。智能遠(yuǎn)程測控裝置根據(jù)設(shè)定的功率因數(shù)參數(shù)值的要求，由所述驅(qū)動(dòng)器輸出控制信號(hào)，進(jìn)行投切功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率因數(shù)。通過采集各支路有功無功電量，設(shè)備起停時(shí)間，運(yùn)行時(shí)間，借助管理軟件，對(duì)各裝置的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)能源分級(jí)管理，優(yōu)化系統(tǒng)控制過程。本實(shí)施例智能遠(yuǎn)程測控裝置采集外部電流信號(hào)、接地信號(hào)、溫度信號(hào)、設(shè)備狀態(tài)信號(hào)以及外部測控參數(shù)輸入到裝置內(nèi)部相關(guān)單元，采集的回路電流、電壓、接地信號(hào)、模擬量信號(hào)和數(shù)字量信號(hào)等，均由內(nèi)部的CPU完成參量計(jì)算、邏輯處理、智能判斷等。裝置內(nèi)部的高速CPU單元實(shí)時(shí)計(jì)算出電壓、電流、相位、功率等，根據(jù)配電柜功用要求，通過輸出單元顯示電流、功率、電量、功率因數(shù)等參數(shù)量值，由CPU單元判斷設(shè)備運(yùn)行工作狀態(tài)，通過輸出單元的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行短路、斷路、過載、缺相、超溫等保護(hù)以及就地補(bǔ)償調(diào) 控等。通過采集的電量參數(shù)，分析預(yù)測電動(dòng)機(jī)故障，智能遠(yuǎn)程測控裝置具有數(shù)據(jù)處理、邏輯判斷、模糊控制等智能化功能。通過(有線、無線)網(wǎng)絡(luò)與外部進(jìn)行信息交換，完成電路參數(shù)傳輸、外部指令信息接收和處理等功能。 智能遠(yuǎn)程測控裝置通過輸出單元接口，輸出保護(hù)信號(hào)、火災(zāi)報(bào)警信號(hào)、設(shè)備控制信號(hào)、顯示信息、功率調(diào)節(jié)信號(hào)、無線信息以及網(wǎng)絡(luò)信息等，完成具體測控和信息交換功能。智能遠(yuǎn)程測控裝置的輸出單元還包括有總線接口，智能遠(yuǎn)程測控裝置通過現(xiàn)場總線接口和外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。對(duì)于現(xiàn)場通訊總線系統(tǒng)而言，每臺(tái)配電柜只是作為總線上的
一個(gè)站點(diǎn)。本實(shí)施例改變了傳統(tǒng)的配電柜的測控模式，通過在配電柜內(nèi)加裝智能遠(yuǎn)程測控裝置，淘汰電機(jī)保護(hù)器、接地檢測裝置、計(jì)量裝置和其他組件，僅用智能遠(yuǎn)程測控裝置，便使得配電柜具有網(wǎng)絡(luò)、測控、智能、信息交換等功能。配電柜安裝了智能遠(yuǎn)程測控裝置，使得配電柜具有綜合處理功能，裝置智能化，信息數(shù)字化，尤其采用CPU及其數(shù)據(jù)總線，處理速度得到極大提高，具有極高的實(shí)時(shí)性。采用智能遠(yuǎn)程測控裝置的配電柜，降低了配電系統(tǒng)設(shè)備和控制系統(tǒng)的投資，節(jié)省配電和控制系統(tǒng)安裝費(fèi)用；節(jié)省設(shè)備運(yùn)行能耗、降低了設(shè)備事故率，達(dá)到提高系統(tǒng)綜合效益的效果。
權(quán)利要求1.一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置，在配電柜電源進(jìn)線和電源出線之間線路上設(shè)置有電壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器，在配電柜中設(shè)置有溫度濕度檢測器；其特征在于，所述智能遠(yuǎn)程測控裝置包括輸入單元、CPU中央處理器、通訊單元和輸出單元，所述輸入單元、通訊單元和輸出單元分別與CPU中央處理器通過內(nèi)部總線連接；所述電壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器以及溫度濕度檢測器分別連接至輸入單元；所述輸出單元包括顯示器和具有進(jìn)行短路、斷路、過載、缺相、超溫保護(hù)信號(hào)輸出的驅(qū)動(dòng)器；通訊單元通過網(wǎng)線與通訊網(wǎng)絡(luò)總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置，其特征在于，所述的壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器分別是三相電壓信號(hào)傳感器、三相電流互感器、漏電信號(hào)傳感器、溫度濕度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置，其特征在于，所述的通訊網(wǎng)絡(luò)總線是由總控計(jì)算機(jī)與多個(gè)智能遠(yuǎn)程測控裝置連接組成的局域通訊網(wǎng)絡(luò)總線。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電氣設(shè)備及電氣工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種供配電柜用智能遠(yuǎn)程測控裝置，包括輸入單元、CPU中央處理器、通訊單元和輸出單元，所述輸入單元、通訊和輸出單元分別與CPU中央處理器通過內(nèi)部總線連接；所述輸入單元外接電壓信號(hào)檢測器、電流信號(hào)檢測器、漏電信號(hào)檢測器、接地檢測器以及溫度濕度檢測器；所述輸出單元包括顯示器和具有進(jìn)行短路、斷路、過載、缺相、超溫保護(hù)信號(hào)輸出的驅(qū)動(dòng)器；通訊單元通過網(wǎng)線與網(wǎng)絡(luò)總線連接。該裝置不僅能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行保護(hù)，還能夠完成智能決策、電動(dòng)機(jī)故障診斷及實(shí)時(shí)保護(hù)、設(shè)備遙控、狀態(tài)遙測、功率因數(shù)檢測、電力計(jì)量以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換等功能。
文檔編號(hào)H02J13/00GK202602377SQ20122026289
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者劉建春, 宋艷欣, 王國鋒, 劉俊成 申請(qǐng)人:宋艷欣, 劉建春, 王國鋒, 劉俊成