[發明專利]一種不停電安裝的數字化改造方法

在審

• 申請號: 202110121604.1
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112701795A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 沈兵兵;許泰峰;楊小蓮;王旭輝
• 申請（專利權）人: 易源士創信息科技（南京）有限公司;南京渡易能源技術咨詢有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J50/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及用于10kV柱上開關的一種不停電安裝的數字化改造方法。其特征在于：（1）配置智能數字化傳感器設備，用于單相電壓電流數據采集，并通過局域組網將電壓電流數據傳至執行單元。（2）配置執行單元以接收傳感器遙測量信號，且與柱上開關用航空插件連接以進行狀態量與控制量的傳輸。（3）執行單元處理三遙數據，并將基于IEC61850的數據模型與工業物聯網通信協議映射與主站進行通信。（3）配置電容取電方式，為執行單元提供工作電源，同時為后備電源進行充放電管理。（4）配置小體積的新型后備電源，為開關動作提供電源。本發明實現10kV柱上開關數字化改造，相關設備即插即用，不停電安裝，減少停電影響，降低現場運維的人工成本。

技術領域

本發明屬于中低壓配電技術領域，涉及10kV柱上開關的數字化改造。

背景技術

數字化發展包括三個方面：信息化、網絡化和智能化。數字化轉型是由信息化向網絡化、智能化轉變的過程，最終實現智慧化。我國配網廣而雜，若是存量開關用現有的一二次成套開關替換，成本較高。所以國網公司選擇性價比較高的數字化改造方案，并提出配網運行服務管理戰略要求，提高設備選型標準，依據“安全可靠、堅固耐用、標準統一、通用互換”的原則，全面推進10kV柱上開關自動化升級改造。

發明內容

本發明涉及10kV柱上開關數字化改造的一種不停電安裝的數字化改造方法，其特征在于：

（1）配置智能數字化傳感器設備，用于單相電壓電流數據采集，并通過局域組網將電壓電流數據傳至執行單元。（2）配置執行單元以接收傳感器遙測量信號，且與柱上開關用航空插件連接以進行狀態量與控制量的傳輸。（3）執行單元處理三遙數據，并將基于IEC61850的數據模型與工業物聯網通信協議映射與主站進行通信。（3）配置電容取電方式，為執行單元提供工作電源，同時為后備電源進行充放電管理。（4）配置小體積的新型后備電源，為開關動作提供電源。本發明實現10kV柱上開關數字化改造，相關設備即插即用，不停電安裝，減少停電影響，降低現場運維的人工成本。

所述方法中的智能數字化傳感器安裝在配電線路上，采用卡扣式安裝。完成單相電壓電流采集，并就地數字化。判斷并指示各類短路故障，采集、捕獲單相接地故障特征數據，采集負荷電流等信息。并通過局域組網將電壓電流數字信息、故障信息、負荷電流等信息上傳至執行單元。傳感器設備重量輕，精度高。配置CT自取電單元，為傳感器設備提供工作電源。

所述方法中智能數字化傳感器的電流傳感器，采用開合式空心線圈結構，基于LPCT的電磁式電流互感器CT，一次母線電流通過CT被轉換成二次小電流，在二次側串聯取樣電阻，將二次電流轉換為正比于一次電流的小電壓信號輸出。

所述方法中智能數字化傳感器的電壓傳感器，是基于電場傳感器的電壓測量方式。處于交變電場中的電場傳感器，其金屬電極表面會與待測電場中成線性關系的多相電場信號進行感應，并對此電信號進行盲源分離，得到配電網各相線路的電場測量信號，從而實現非接觸式的電場測量，再通過電場積分法可以得到配電線路的電壓信號。

所述方法的執行單元安裝在柱上開關底座，與柱上開關采用航空插件連接，用于狀態量以及控制信號的傳輸，對柱上開關進行控制。執行單元接收、處理傳感器設備上傳的電壓電流數字信息、配電線路故障。同時，執行單元處理三遙數據，并將基于IEC61850的數據模型與工業物聯網通信協議映射與主站進行通信，實現遙測、遙信、遙控的三遙功能，以及設備的即插即用。執行單元預留PT接入位置，在改實施造方案時選擇接入。

所述方法的取電裝置安裝在開關進線端子處。采用高壓分壓電容C1及低壓分壓電容C2分壓后經變壓器變壓輸出一個電壓值。單項取電功率有3-5W，為執行單元提供工作電源，同時為后備電源進行充放電管理。

所述方法給執行單元配置小體積的新型后備電源，有鈦酸鋰、鋰電容、氧化合金電池，為開關動作提供電源，為開關動作提供電源。