[发明专利]一种多功能开关柜智能保护测控系统

说明书

技术领域

本发明属于电力自动化设备，特别是应用于电力开关柜使用的一种多功能开关柜智能保护测控系统。 

背景技术

在当今电力系统自动化水平发展日新月异的时代，应用于电力系统的自动化装置、系统越来越多，功能越来越复杂；例如：微机继电保护装置、智能操控仪、智能测控仪表、温湿度自动控制器、触头测温系统等；这对于供电系统及其设备的安全性、可靠性提供了强大的支持。但是，大量的这些设备同时应用于一台电力开关柜造成了诸多问题： 

首先，多种装置都需要采集相同的信号，比如，微机继电保护装置、智能操控仪和智能测控仪表，它们都要采集三相电压和电流信号、状态信号，通过它们各自侧重的算法为开关柜提供不同的测量、监视和保护功能，造成开关的设计、生产、检测和维护的工作量成倍增加；

其次，由于这些智能设备都提供了通讯接口，以便集中监控，为这些设备的通讯，通常是要为每一类设备铺设一个或多个通讯网，这使得现场施工工作量巨大，通讯系统可靠性降低，维护难大幅提升；

再次，智能设备通常要安装在开关柜的仪表门上，而开关的外形尺寸是确定的，仪表门的尺寸也相当有限；越来越多的智能设备的出显，使得它们开关柜上的安装过程演变成了拼图挑战；对开关柜智能设备的集成化，成为主流需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种集数字继电保护、智能操控仪、智能测控仪表、温湿度自动控制器、触头测温系统为一体具有通讯功能的多功能开关柜智能保护测控装置。 

本发明提供的技术方案如下：一种多功能开关柜智能保护测控系统，包括多个多功能开关柜智能保护测控装置以及联接所述多功能开关柜智能保护测控装置的通讯系统，其特征在于，所述多功能开关柜智能保护测控装置是指可完成数字继电保护，测量仪表、智能操控、温湿度自动控制器、触头温度监测、人体保护、变送输出以及数字通讯等功能自动化设备；所述的多功能开关柜智能保护测控装置具有为完成上述功能而统一定义的信号输入输出端子；所述的多功能开关柜智能保护测控装置能够监测输入信号，并实时地按预定逻辑进行推理，完成自动保护控制，产生输出信号；所述的多功能开关柜智能保护测控装置具有多种人机交互设备，至少包括：数码管显示、液晶显示、状态指示灯、按键、一次接线图。 

所述的数字继电保护是实时监测供电设备中的电压互感器、专用保护电流互感器、以及状态传感器输出的信号，根据保护逻辑来识别供电系统故障并能够在瞬间切断故障点，从而实现对供电设备进行保护。 

所述的测量仪表用于实时对供电设备中的电压互感器、专用测量电流互感器输出的信号进行采样，测量和计算出：频率、电压和电流有效值，有功功率、无功功率、相角、功率因数、各次谐波含量、有功电度量、无功电度量等信息。 

所述的智能操作功能是指能够以大幅面动态一次模拟图的形式反映开关柜内各断路器和刀闸的合分状态，实时进行人体操作安全性监测，完成操作方式切换、以及就地分合闸；所述的温湿度自动控制功能是指通过实时监测在开关柜内安装的温度传感器和湿度传感器的输出信号，在必要时启动加热器、排风扇，从而实现开关柜内自动温湿度调节。 

所述的触头测温功能是指通过无线接收安装在触头/电缆搭接头上的测温模块发送的实时温度信号，监测各测温点的温度信号，对温度过高的点实时告警。 

所述的人体保护是指多功能开关柜智能保护测控装置可以检测到人体接近，当在高压带电状态下，检测到有人体接近，扬声器播放语音提示；所述的通讯系统是指通过数字或模拟调制解调芯片按照特定的通讯标准与在各设备之间完成信息交换。 

所述的数字通讯至少包括RS485接口；所述的变送输出至少包括4~24mA模拟输出；所述的统一定义的信号输入输出端子是指需要的输入输出信号在接入装置主体的接线端时不重复，不同功能需要的信号，在装置上统一定义，共同使用。 

所述的输入信号包括：从电压互感器输出的电压信号、从测量专用电流互感器输出的电流信号、从保护专用电流互感器输出的电流信号、从零序电流互感器输出的电流信号、温度传感输出的模拟信号、湿度传感器输出的模拟信号、触头温度数据、断路器状态信号、刀闸状态信号。 

所述的输出信号包括：断路器控制信号、电磁机构闭锁信号、加热器控制信号、排风扇控制信号、报警信号、可编程的输出信号。 

所述的信息交换对于模拟通讯指单向的可将测量结果调制为4~10mA电流环信号；所述的信息交换对于数字通讯指Modbus-RTU或EC60870-5-103:1997中约定的通讯过程。