配电网环网柜装置功能的模仿控制规划

发布时间:2019-07-02 11:14:42

 

环网柜是一组将高压开关设备装在钢板金属柜体内或拼装距离式环网供电单元的电气设备,其核心部件是断路器、负荷开关和熔断器。环网柜用于分合负荷电流、开断短路电流及变压器空载电流,一定距离架空线路、电缆线路的充电电流,起操控和维护效果,是环网供电和终端供电的重要开关设备。在现代智能电网中,环网柜作为配电网的智能终端成为智能电网建造的重要内容,而智能环网柜的研讨技能也引起了专业人士的重视。

受电力系统结构规划、设备体积、分量和运行场合的限制,许多针对系统及其设备的实验调试和研讨需求离线仿真研讨。实际应用中的环网柜会集在变电站、工厂、住宅小区和负荷中心配电站等,很难对其进行实验调试和模仿操作。本文开发了一种便携式的开闭所离线仿真模仿装置,便于实验室或训练时调试实验及其仿真。

根据环网柜的根本电气过程,经过继电器及电子器件,应用单片机操控和上位机传输操控协议(transmission control protocol, TCP)通讯完成了环网柜的模仿操控,以供相关从业人员进行模仿学习和演示。选用继电器模仿环网柜的开关,使用相应的辅佐触点和按钮模仿电气五防,一起,编制相应的操控软件,使用无线网络通讯传递操控指令,完成环网柜的手动、电动、长途、就近的操控操作,并能记录环网柜的操作,显现、输出、打印环网柜的操作记录。

1 仿真器主电路规划

1.1 环网柜根本电气单元

环网柜体内装有开关、熔断器等电气设备,其根本电气设备组成的电气单元示意图如图1所示。

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图1 环网柜根本电气单元

中压馈线的进线装有负荷阻隔开关,经过一个断路器把变压器接到环网系统上,既能维护变压器,又能阻隔故障变压器,使环网不致断开。目前应用的环网柜都是在根本接线单元的基础上改进、扩展而成的。

本文根据实际环网柜的电气原理,经过继电器模仿环网柜开关,经过转换开关及其辅佐触点模仿接地刀闸、阻隔刀闸的分合;规划电气五防闭锁回路并选用单片机操控完成五防功能及调试、显现、记录和打印功能;经过上位机代码交融WiFi模块规划完成“三遥”功能。最后标准化定义端口,以备后续扩展,并进行模仿器便携式规划优化。

1.2 进线模仿操控

在该环网柜模仿装置中,进线端设置有断路器模仿开关和三工位负荷开关。进线柜断路器模仿开关操控电路如图2所示。5V直流继电器模仿进线断路器,继电器线圈选用电子晶体管放大驱动;单片机识读双工位开关信号后,快速做出操控呼应,其输出信号至继电器端操控继电器(开关)动作。

开关的状况经过LED灯显现。如图2中所示,LED1(绿灯)灯点亮,表明断路器分闸,LED2(红灯)灯点亮,表明断路器合闸。正常作业时,应先负荷开关再合断路器,若操作不当,则激活报警装置。

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图2 进线断路器模仿

负荷开关与接地刀闸电路如图3所示。2个5V直流继电器分别模仿负荷开关与接地刀闸,其操控原理与进线断路器类似,操控电路中选用三工位开关,操控两个继电器模仿负荷开关合闸/接地刀闸合闸/刀闸置空三工位的切换,三工位开关状况由红绿黄三组色彩的LED灯显现。

如图3所示,LED3(红灯)亮起表明三工位开关处于负荷开关合闸方位,单片机操控继电器1动作。LED4(绿灯)亮起表明三工位开关处于负荷开关分闸方位,此刻继电器1和继电器2都不动作。LED5(黄灯)亮起表明三工位开关处于接地刀闸合闸方位,此刻继电器2处于动作状况。

继电器1公共端可与断路器衔接或许与母线衔接,以形成供电回路。继电器2公共端与单片机端口(隔间操控)衔接,用一组红绿LED表明隔间开关状况,LED6(绿)亮起表明隔间封闭状况。当按下隔间模仿开关,若接地刀闸处于合闸方位,则LED7(红)亮起,表明隔间可翻开,不然单片机激活报警装置。

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图3 进线阻隔开关与接地刀闸模仿

在该环网柜模仿装置中,出线端设置有三工位负荷开关。出线负荷开关的逻辑模仿跟进线方法根本共同。

1.3 其他操控模块

针对就地操作与长途操控功能规划长途/就地模仿开关。一起,对于现实和遥测的需扩展部分规划相应预留接口,如图4所示。

为了完成环网柜五防功能,在模仿器中规划带电距离模仿开关及误操作报警装置,



 

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