[發明專利]智能化低壓臺區開關設備

在審

• 申請號: 202111347366.2
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN114121561A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 趙啟承;周金輝;陳超;胡勇明;王子凌;何毅帆;李珺逸
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;浙江億安電力電子科技有限公司
• 主分類號: H01H71/02
• 分類號: H01H71/02;H01H9/52;H01H71/04;H01H71/12
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 徐金杰

本發明涉及智能化低壓臺區開關設備，包括底座、中蓋、上蓋、主電路板、手柄和分合閘機構，底座與中蓋之間設有主導電體和觸頭系統，主電路板上還設有電源板、顯示屏、按鍵和電源開關，主電路板控制分合閘結構帶動手柄運動，進而使得觸頭系統接通或者斷開，主電路板上還包括兩個MCU、通信模塊、電壓采樣電路、電流采樣電流以及剩余電流采樣電路，一個MCU用來正常的保護監測以及負責整個設備的通信策略監測，另一個MCU專門用來進行電壓、電流、剩余電流的實時采樣并計算線路中諧波分量并定時記錄以及在RAM中存儲4s線路參數波形數據點，本發明功能豐富，體積小，智能化程度高，縮短了故障查找時間，大幅降低配網運維人員的勞動強度。

技術領域

本發明涉及配電網絡設備技術領域，更具體地說，是涉及一種智能化低壓臺區開關設備。

背景技術

隨著經濟的迅速發展，越來越多大功率工業用電設備和民用電設備接入配電網中。特別是農村地區，用電需求量呈持續增長，但現有農村電網與一般城市及發達地區電網相比還有較大差距。主要體現在以下幾方面：

(1)農村的電網結構薄弱。農村電網多為輻射網，環網供電范圍小，供電半徑長、線徑小，負荷轉移能力差，事故、停電范圍大，供電可靠性差。

(2)缺乏長遠規劃，忙于應付現存問題。由于缺乏規劃，農網的配電變壓器分布不合理，低壓出線回路迂回曲折，直接造成農網電力出線回路的故障率高發。

(3)缺乏綜合管理，低壓用戶信息缺失，管理水平低。由于管理水平低，無法提前預判故障，故障率頻發，造成一定的經濟損失。

(4)配電網低壓開關保護難以區分瞬時故障與接地故障。不能滿足人身觸電安全準確保護與保障供電高可靠性的要求。

(5)保護設備功能集成化程度低。現有配變臺區分支箱或表箱中的末端開關設備只有常規的過流跳閘保護功能，缺乏實時監測和記錄運行信息功能、故障判別定位功能以及監測電能質量參數功能等。

(6)智能配電設備安裝適用性較低。智能配電臺區建設需在在低壓分支箱中開關位置加裝CTU采集開關數據，占用空間大、接線繁雜，原有箱體難以安裝。

為了對配電臺區供電可靠性提出有針對性的治理措施，并且能夠在短時間內排除低壓用戶故障、減小故障范圍，需要有效地掌握低壓用戶的關鍵信息，在配電線路樞紐分支點安裝多狀態信息聚合的配電物聯網低壓智能開關，實現故障預警和快速診斷，達到提升供電質量，減少停電時間，提高供電水平的目標。

目前低壓臺區開關設備主要是剩余電流保護裝置，分總保、中保、末端保護。目前除剩余電流保護裝置以外，低壓配網中電能治理設備、公共能源服務設備的新增，給低壓配網帶來了更多的問題與隱患。各類設備的設置參數、運行數據、報警上送，以及數據整合統計、分析研判都沒有得到有效的采集與監控，從而給電力部門相關工作人員帶來較多問題與挑戰。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種智能化低壓臺區開關設備，該設備結構緊湊，且能對線路中的各個參數進行監測，智能控制開關設備分合閘。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

智能化低壓臺區開關設備，包括底座、中蓋、上蓋、主電路板、手柄和分合閘機構，所述底座、中蓋、上蓋依次固定，且底座與中蓋之間設有主導電體和觸頭系統，所述主電路板、手柄和分合閘機構設置在中蓋和上蓋之間，所述主電路板上還設有電源板、顯示屏、按鍵和電源開關，且主電路板控制分合閘結構帶動手柄運動，進而使得觸頭系統接通或者斷開，所述主電路板上還包括兩個MCU、通信模塊、電壓采樣電路、電流采樣電流以及剩余電流采樣電路，一個MCU用來正常的保護監測以及負責整個設備的通信策略監測，另一個 MCU專門用來進行電壓、電流、剩余電流的實時采樣并計算線路中3次、5次、7次諧波分量并定時記錄以及在RAM中存儲4s線路參數波形數據點。