[发明专利]一种智能抽屉开关柜

说明书

技术领域

本发明属于输配电及软件系统自动诊断技术领域，特别涉及一种智能抽屉开关柜。

背景技术

抽屉式开关柜由于具有操作简单、动作安全可靠、检修维护方面等优点被广泛应用于企业配电所，采用抽屉式开关柜的最大优点是一个回路的故障不会波及另一回路，一个抽屉故障可用备用抽屉随时更换，每种规格的回路都要有备用抽屉，停电时间短，连续供电效果好，布置较紧凑。一般来说，每台柜有较多的出线回路，这样所用柜子数量较少，低压配电所占地面积较小，外形美观，防护等级高，安全可靠，维护方便等优点。但当开关柜出现故障时，往往需要人员去更换备用抽屉，这样既浪费人力，而且更换过程中还存在安全隐患，人为更换过程中可能影响到其它路的停电。

发明内容

为了实现智能电网对智能开关柜的要求，提高开关柜出现故障时的更换效率，本发明提供了一种自动换电的智能抽屉开关柜。

所述技术方案如下：

一种智能抽屉开关柜，包括多个抽屉柜和备用抽屉柜，还包括换电控制系统、转换开关和步进电机，所述换电控制系统与所述步进电机连接，用于接收上位机指令并控制所述步进电机运转，所述转换开关与所述步进电机的转子连接；所述转换开关包括内圈和外圈，所述外圈上分布有多组铜芯，所述铜芯与所述抽屉柜的出线接口一一对应连接，所述转换开关的内圈设有与所述备用抽屉柜的出线接口相连接的内圈铜芯片；通过控制步进电机的转向和转角使所述内圈铜芯片旋转至故障抽屉柜，使所述内圈铜芯片与故障抽屉的出线接口相连。

所述换电控制系统包括：DSP；

RS232串口单元，与所述DSP连接，且与上位机实现双向通信，其接收上位机的控制指令；

电机控制接口，与所述DSP连接，用于输出上位机的控制脉冲信号和方向信号；

驱动模块，与所述电机控制接口连接，用于将所接收的控制脉冲和方向信号转换成各电机转角和方向控制信号；

光电编码器，与所述步进电机连接，用于测量各步进电机的转角；

I/O单元，与所述DSP连接，用于采集所述光电编码器测角信号；

光电隔离模块，对所述光电编码器测角信号与所述DSP进行光电隔离；

电源单元，为所述步进电机的驱动器以及所述光电编码器提供直流电源。

进一步地，所述的智能抽屉开关柜还包括：

机械特性在线检测单元，用于对各抽屉柜分、合闸时表征机械部分的运行状况的行程信号、分合闸线圈电流信号和传动轴振动信号进行检测和预处理；

绝缘在线检测单元，用于对表征各抽屉柜绝缘状况的漏电信号和超声波信号进行检测和预处理；

温湿度检测单元，用于对各抽屉柜内的一次设备接线端子和各抽屉柜内部进行温度检测；

智能测控单元，用于对各抽屉柜内主回路的电压、电流信号进行检测和预处理，并将检测信号送至所述智能测控单元内的模拟脱扣电路；

智能监控单元，分别与所述机械特性在线检测单元、绝缘在线检测单元、温湿度检测单元及智能测控单元的输出端连接，用于对采集来的主回路电量信息、抽屉柜内一次设备局部放电信息、开关设备机械特性信息、开关柜环境信息及智能测控单元传送的开关设备开关量信息进行信息处理；

主站监控系统，用于对所述智能监控单元传来的各抽屉柜状态参数进行处理，并给出抽屉柜状态评估，并适时修正基于风险聚类的阈值及专家系统状态数据库。

系统电源单元，用于向上述各单元及站控层监控系统提供电源。

所述智能测控单元包括电压信号调理模块、电流信号调理模块、模拟脱扣电路和分合闸模块，其中电压信号调理模块、电流信号调理模块的输入端分别接各抽屉柜一次设备的输出端，分合闸模块与各抽屉柜一次设备双向通信，电流信号调理模块的一个输出端串接模拟脱扣电路后接分合闸模块的输入端，电流信号调理模块的另一个输出端和电压信号调理模块的输出端分别接智能监控单元的输入端，分合闸模块与智能监控单元双向通信。

所述的智能抽屉开关柜还包括：

人机界面单元，与所述智能监控单元连接，用于对所述智能监控单元的参数进行查询和调整，及对抽屉柜当前状态和故障记录进行显示及故障的声光报警。

所述的智能抽屉开关柜还包括：

视频监控单元，分别与人机界面单元和各所述抽屉柜连接，用于对抽屉柜内一次设备进行视频信息采集，所述人机界面单元对所述视频监控单元所采集的视频信息进行就地显示。

所述的智能抽屉开关柜还包括：

抽屉柜柜内环境控制单元，用于对各抽屉柜内的温湿度进行控制。