專利名稱：智能所用電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變電站所用電系統(tǒng)，特別涉及一種應(yīng)用于110kV及以下電壓等級變電站的所用電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前變電站所用電系統(tǒng)采用二路進線電源向饋線電路供電，該二路進線電 源分別電連接有進線斷路器，與各進線斷路器相電連接的母線，兩段母線間電 連接有母聯(lián)斷路器，各斷路器具有分閘、合閘、脫扣三個工作位置，該系統(tǒng)具 有多種運行方式，其中一種運行方式是二路進線電源為主供電源，進線斷路器均處于合閘位置，母聯(lián)斷路器處于分閘位置，主供電源分別向相應(yīng)的母線供電； 一種運行方式是二路進線電源中的其中一路為主供電源，另一路進線電源為備 用電源，與主供電源相應(yīng)的進線斷路器處于合閘位置，與備用電源相應(yīng)的進線 斷路器處于分閘位置，且母聯(lián)斷路器處于合閘位置，主供電源向兩段母線同時 供電，現(xiàn)有技術(shù)中主要是采用手動的方式實現(xiàn)各斷路器的投切從而使得系統(tǒng)運 行在不同的運行方式下，但是該種手動的方式不能適用無人值班的要求，如采 用二路進線電源為主供電源的運行方式，當(dāng)一路進線電源出現(xiàn)失電時，造成該 段母線失電，運行人員必須及時趕到現(xiàn)場進行處理才能盡可能減小損失。變電站的所用電系統(tǒng)的重要性是顯而易見的，若所用電全站失電，將引起 主變溫度過高，直流系統(tǒng)電池放電等緊急狀態(tài)，若沒有及時處理，將會引起更 嚴重的后果，因此要求所用電系統(tǒng)能夠保證連續(xù)的可靠的供電。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種適應(yīng)于無人值班且可 可靠的持續(xù)供電的智能所用電系統(tǒng)。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種智能所用電系統(tǒng)，它包括二 路進線電源、分別與所述的二路進線電源相電連接的進線斷路器、分別與所述 的進線斷路器相電連接的母線，所述的兩段母線間電連接有母聯(lián)斷路器，所述 的各斷路器具有分閘、合閘、脫扣三個工作位置，該系統(tǒng)具有兩種運行方式， 第一種運行方式是所述的二路進線電源為主供電源，進線斷路器均處于合閘位置，所述的母聯(lián)斷路器處于分閘位置，所述的主供電源分別向相應(yīng)的母線供電； 第二種運行方式是所述的二路進線電源中的其中一路為主供電源，另一路進線 電源為備用電源，與主供電源相應(yīng)的進線斷路器處于合閘位置，與備用電源相 應(yīng)的進線斷路器處于分閘位置，且母聯(lián)斷路器處于合閘位置，所述的主供電源 向兩段母線同時供電；它還包括與各進線電源相電連接的用于采集相應(yīng)進線電源的電壓及電流 的進線檢測單元、與所述的各進線檢測單元的輸出端相電連接的智能控制器， 所述的智能控制器還分別與所述的進線斷路器和母聯(lián)斷路器相電連接，所述的 智能控制器采集各進線檢測單元的電壓和電流值并與設(shè)定的電壓電流值進行 判斷后并根據(jù)各斷路器當(dāng)前合分閘狀態(tài)及系統(tǒng)要求的運行方式進行備自投控 制以實現(xiàn)持續(xù)供電，所述的備自投控制至少包括二種方式，第一種備自投方式 是在第一種運行方式下，當(dāng)其中一路主供電源出現(xiàn)故障時，所述的智能控制器 斷開與該主供電源相連接的進線斷路器并將母聯(lián)斷路器自動合閘，當(dāng)主供電源 恢復(fù)正常，所述的智能控制器斷開母聯(lián)斷路器并將與主供電源相連接的進線斷 路器自動合閘；第二種備自投方式是在第二種運行方式下，當(dāng)主供電源出現(xiàn)故 障，所述的智能控制器斷開相應(yīng)的進線斷路器并將與備用電源相連接的進線斷 路器自動合閘，當(dāng)主供進線電源恢復(fù)正常，所述的智能控制器斷開備用電源的 進線斷路器并將主供電源的進線斷路器合閘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點由于用進線檢測單元采集進線電 源的電壓電流值，智能控制器通過對各進線的電壓和電流值的判斷并根據(jù)斷路 器當(dāng)前的合分閘狀態(tài)及系統(tǒng)要求的運行方式控制各斷路器的分閘和合閘，且在 任一路進線電源出現(xiàn)故障時，智能控制器根據(jù)采集的信息對各斷路器進行備自 投控制，從而使得所用電系統(tǒng)能夠持續(xù)供電，該智能所用電系統(tǒng)有效增加了所 用電系統(tǒng)的可靠性，減少故障處理時間及運行成本，特別適用于110kV及以下 電壓等級無人值班的變電站。


附圖1為本發(fā)明智能所用電系統(tǒng)方框結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、進線電源；2、進線斷路器；3、母線；4、母聯(lián)斷路器；5、智 能控制器；6、母線檢測單元；8、進線檢測單元。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作具體的介紹如圖1所示的智能所用電系統(tǒng)，包括二路進線電源1、分別與二路進線電 源1相電連接的進線斷路器2、與各進線斷路器2相電連接的母線3,兩段母 線3之間還連接有母聯(lián)斷路器4，為方便檢修和更換，各斷路器采用抽出式斷 路器，且各斷路器的過流保護值可調(diào)整，每個斷路器具有分閘、合閘、短路脫 扣三個工作位置，故本系統(tǒng)可采用如下兩種方式下運行第一種運行方式是二 路進線電源1分別作為主供電源，兩進線斷路器2處于合閘位置，母聯(lián)斷路器 4處于分閘位置，即此種運行方式通過二路進線電源1分別向兩段母線3供電； 第二種運行方式是其中一路進線電源1作為主供電源，另一路進線電源1作為 備用電源，與主供電源相連接的進線斷路器2處于合閘位置，與備用電源相連 接的進線斷路器處于分閘位置，母聯(lián)斷路器處于合閘位置，即此種運行方式通 過一路主供進線電源向兩段母線同時供電。隨著智能化的要求越來越高，本發(fā)明所用電系統(tǒng)還包括兩個進線檢測單元 8、智能控制器5、兩個母線檢測單元6，各進線檢測單元8的輸入端分別與相 應(yīng)的進線電源1相電連接，各進線檢測單元8的輸出端分別與智能控制器5 通過通信接口相連接進行信息交互，各母線檢測單元6與相應(yīng)段的母線3相連 接，且母線檢測單元6的輸出端還與智能控制器5也通過通信接口相連接進行 信息交互，所述智能控制器5還具有雙向通信接口，通過該雙向通信接口，本 發(fā)明所用電系統(tǒng)可以與遠方監(jiān)控系統(tǒng)進行遠程通信，故該系統(tǒng)既可以就地操作 又可以遠程操作，適用無人值班的場合，通信接口可選用RS485、 TCP/IP、 CAN、 I2C中的一種，智能控制器5還與各斷路器相電連接用來采集各斷路器 的工作位置信息，各進線檢測單元8用于檢測相應(yīng)進線電源1的電壓電流值， 并將電壓電流值輸出到智能控制器5，智能控制器5根據(jù)電壓電流值自動地控 制各斷路器的合閘與分閘位置，即智能控制器5可對各斷路器進行備自投控制 從而保證系統(tǒng)能夠持續(xù)供電，使得整個系統(tǒng)更智能化。下面具體介紹一下本發(fā)明中智能控制器5備自投控制的幾種方式第一種備自投方式為系統(tǒng)處于第一種運行方式下，即兩路進線電源為主供 電源，母聯(lián)斷路器處于分閘位置，兩進線斷路器處于合閘位置，各進線檢測單元4輸出相應(yīng)進線電源的電壓電流值到智能控制器，所述的智能控制器根據(jù)預(yù) 設(shè)的過壓、欠壓點對進線電壓的電壓電流值進行過壓與欠壓以及缺相與否的判 斷，所述的過欠壓的設(shè)定點可調(diào)，當(dāng)智能控制器5檢測到任一路進線電源發(fā)生 故障時，其控制與該進線電源相連接的進線斷路器斷開，并使得母聯(lián)斷路器閉 合，當(dāng)相應(yīng)進線電源故障排除，智能控制器將母聯(lián)斷路器斷開，將相應(yīng)的進線 電源閉合，恢復(fù)到兩路進線電源為主供電源的方式；第二種備自投方式為系統(tǒng)處于第二種運行方式，即此時其中一路進線電源 為主供電源，另一路進線電源為備用電源，母線間的母聯(lián)斷路器處于合閘位置， 與主供電源相連接的進線斷路器處于合閘位置，與備用電源相連接的斷路器處 于分閘位置，與主供電源相連接的進線檢測單元檢測輸出的電流電壓值經(jīng)智能 控制器判斷出現(xiàn)故障時，智能控制器將斷開與主供電源相連接的進線斷路器， 同時將與備用電源相連接的進線斷路器合閘，當(dāng)主供電源故障排出，則智能控 制器控制與備用電壓相連接的進線斷路器自動斷開，并將與主供電源相連接的 進線斷路器自動閉合，從而又恢復(fù)到最初的運行方式。上述斷路器的合分閘控制主要通過智能控制器自動控制，當(dāng)然本實施例中 的斷路器投切控制還可采用手動的方式來進行，特別是在出現(xiàn)電氣故障或兩路 交流進線全部失電情況下，可采用手動的方式進行應(yīng)急操作。當(dāng)發(fā)生交流事故跳閘時，智能控制器控制相應(yīng)的斷路器處于閉鎖狀態(tài)，從 而防止交流故障的進一步擴大，造成全站的交流失電，具體操作如下當(dāng)系統(tǒng)處于第一種運行方式時，智能控制器檢測到某一進線斷路器有短路 脫扣，則系統(tǒng)保持原狀，維持單母線運行的狀態(tài)，禁止母聯(lián)斷路器自動投入， 防止故障點造成另一進線斷路器脫扣，從而避免全站交流失電的情況發(fā)生。當(dāng) 檢修人員對故障點進行修復(fù)后，通過將系統(tǒng)切至手動運行方式，對脫扣的斷路 器進行分閘操作，系統(tǒng)即恢復(fù)正常狀態(tài)，然后根據(jù)現(xiàn)場運行的需要將系統(tǒng)切至 相應(yīng)的自動運行方式；當(dāng)系統(tǒng)處于第二種運行方式時，若智能控制器檢測到母聯(lián)斷路器脫扣，則 系統(tǒng)保持原狀，維持單母線運行的狀態(tài)，禁止備用電源投入，防止故障點造成 備用電源進線斷路器脫扣，從而避免全站交流失電的情況發(fā)生。若智能控制器 檢測到與主供電源相連接的進線斷路器脫扣，則先使得母聯(lián)斷路器分閘，然后再將與備用電源相連接的進線斷路器合閘即可，從而避免全站交流失電的情況 發(fā)生。當(dāng)檢修人員對故障點進行修復(fù)后，通過將系統(tǒng)切至手動運行方式，對脫 扣的斷路器進行分閘操作，系統(tǒng)即恢復(fù)正常狀態(tài)，然后再根據(jù)現(xiàn)場運行的需要 將系統(tǒng)切至相應(yīng)的自動運行方式。本發(fā)明的智能控制器還設(shè)置有故障報警單元，當(dāng)該控制器出現(xiàn)異常不能對 系統(tǒng)進行有效控制的時候，將發(fā)出報警信息。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種智能所用電系統(tǒng)，它包括二路進線電源、分別與所述的二路進線電源相電連接的進線斷路器、分別與所述的進線斷路器相電連接的母線，所述的兩段母線間電連接有母聯(lián)斷路器，所述的各斷路器具有分閘、合閘、脫扣三個工作位置，該系統(tǒng)具有兩種運行方式，第一種運行方式是所述的二路進線電源為主供電源，進線斷路器均處于合閘位置，所述的母聯(lián)斷路器處于分閘位置，所述的主供電源分別向相應(yīng)的母線供電；第二種運行方式是所述的二路進線電源中的其中一路為主供電源，另一路進線電源為備用電源，與主供電源相應(yīng)的進線斷路器處于合閘位置，與備用電源相應(yīng)的進線斷路器處于分閘位置，且母聯(lián)斷路器處于合閘位置，所述的主供電源向兩段母線同時供電；其特征在于它還包括與各進線電源相電連接的用于采集相應(yīng)進線電源的電壓及電流的進線檢測單元、與所述的各進線檢測單元的輸出端相電連接的智能控制器，所述的智能控制器還分別與所述的進線斷路器和母聯(lián)斷路器相電連接，所述的智能控制器采集各進線檢測單元的電壓和電流值并與設(shè)定的電壓電流值進行判斷后并根據(jù)各斷路器的當(dāng)前合分閘狀態(tài)及系統(tǒng)要求的運行方式進行備自投控制以實現(xiàn)持續(xù)供電，所述的備自投控制至少包括二種方式，第一種備自投方式是在第一種運行方式下，當(dāng)其中一路主供電源出現(xiàn)故障時，所述的智能控制器斷開與該主供電源相連接的進線斷路器并將母聯(lián)斷路器自動合閘，當(dāng)主供電源恢復(fù)正常，所述的智能控制器斷開母聯(lián)斷路器并將與主供電源相連接的進線斷路器自動合閘；第二種備自投方式是在第二種運行方式下，當(dāng)主供電源出現(xiàn)故障，所述的智能控制器斷開相應(yīng)的進線斷路器并將與備用電源相連接的進線斷路器自動合閘，當(dāng)主供進線電源恢復(fù)正常，所述的智能控制器斷開備用電源的進線斷路器并將主供電源的進線斷路器合閘。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能所用電系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包括 與所述的兩段母線分別相電連接的用于采集相應(yīng)母線上的電壓和電流的母線 檢測單元，所述的母線檢測單元與所述的智能控制器相電連接進行信息交互。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能所用電系統(tǒng)，其特征在于所述的智 能控制器設(shè)有可調(diào)節(jié)的過壓點、欠壓點、延時動作時間，所述的智能控制器采 集二路進線電源的電壓電流值并進行二路進線電源過壓、欠壓、缺相與否的判 斷。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能所用電系統(tǒng)，其特征在于所述的智能控 制器具有與遠方監(jiān)控系統(tǒng)進行信息交互從而實現(xiàn)遠程控制的雙向通信接口。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能所用電系統(tǒng)，其特征在于所述的雙向通 信接口為RS485、 TCP/IP、 CAN、 12C中的一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能所用電系統(tǒng)，其特征在于所述的母聯(lián)斷 路器和進線斷路器采用過流保護值可調(diào)節(jié)的抽出式塑殼斷路器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種智能所用電系統(tǒng)，它包括二路進線電源、分別與二路進線電源相連接的進線斷路器、分別與進線斷路器相電連接的母線，兩段母線間電連接有母聯(lián)斷路器，它還包括進線檢測單元、與各進線檢測單元的輸出端相電連接的智能控制器，智能控制器還分別與各斷路器相電連接，智能控制器通過對各進線的電壓和電流值的判斷并根據(jù)斷路器當(dāng)前的合分閘狀態(tài)及系統(tǒng)要求的運行方式控制各斷路器的合分閘，且在任一路進線電源出現(xiàn)故障時，智能控制器根據(jù)采集的信息對各斷路器進行備自投控制，從而使得所用電系統(tǒng)能夠持續(xù)供電，從而有效增加了所用電系統(tǒng)的可靠性，減少故障處理時間及運行成本，特別適用于110kV及以下電壓等級無人值班的變電站。
文檔編號H02J3/00GK101227091SQ200710190460
公開日2008年7月23日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者冒燁穎, 棟 李 申請人:江蘇省電力公司蘇州供電公司;蘇州通源自動化設(shè)備有限公司