一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置及实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置，由电压传感单元、电池单元、电源转换单元、出口单元、开入单元、对外接口单元和核心处理单元构成，可以在配电网发生正向故障停电且配电终端无后备电源的情况下，闭锁因为反向来电导致的配电终端合闸操作。本发明专利技术与现有技术相比，设计了一种反向闭锁装置，其无需配电终端即可自行判断出电网中的残压，并在反向来电时向配电终端或者开关本身提供闭锁信息，防止合闸于故障。同时本装置的整体功耗较低，持续运行的时间较长。本发明专利技术还公开了一种通过该装置实现闭锁功能的方法。

Reverse Blocking Device of Primary and Secondary Fusion Complete Column Load Switch and Its Realization Method

The invention relates to a reverse blocking device for a secondary fusion set of on-column load switches, which consists of a voltage sensing unit, a battery unit, a power conversion unit, an outlet unit, an on-off unit, an external interface unit and a core processing unit. The blocking device can be caused by a reverse incoming power supply when a forward fault occurs in a distribution network and the distribution terminal has no backup power supply. Closing operation of distribution terminal. Compared with the prior art, the invention designs a reverse blocking device, which can determine the residual voltage in the power grid without the distribution terminal, and provides the blocking information to the distribution terminal or switch itself when the reverse call occurs, so as to prevent the switch from closing in the fault. At the same time, the overall power consumption of the device is low and the running time is long. The invention also discloses a method for realizing the locking function through the device.

【技术实现步骤摘要】
一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置及实现方法
本专利技术涉及配电网馈线自动化技术，特别是一种用于一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置，本专利技术还涉及一种通过该装置实现反向闭锁的方法。
技术介绍
近年来，智能电网已成为电力行业的热门话题，被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网中配电网的馈线自动化技术则关系着电网末端——用户的切身用电体验。如何在故障发生的第一时间隔离故障区域并恢复无故障区域的供电，成为馈线自动化技术的最新发展方向。当前配电自动化领域，故障隔离与自愈最常见的是通过电压-时间型逻辑来实现。其核心逻辑为：当配电自动化终端检测到开关一侧来电后经延时控制开关合闸，当配电自动化终端检测到开关两侧失电后经延时控制开关分闸。近年来，国家电网逐步开始在配电网中推行一二次融合技术，并已经开始在柱上开关和环网柜中得到应用。柱上开关一二次成套设备按照应用功能可分为分段断路器成套设备、分段负荷开关成套设备、分界断路器成套设备和分界负荷开关成套设备。其中，分界断路器成套设备和分界负荷开关成套设备主要用于实现故障的用户末端支线的就地隔离或切除；分段断路器成套设备主要用于应对较差的故障情况，能够直接切除故障的主干线、大分支环节，具备重合闸功能；分段负荷开关成套设备主要用于主干线分段/联络位置，实现故障的主干线的就地自动隔离，支持电压-时间型逻辑。柱上开关成套设备具备自适应综合型就地馈线自动化功能，不依赖主站和通信,通过短路/接地故障检测技术、无压分闸、故障路径自适应延时来电合闸等控制逻辑，自适应多分支多联络配电网架，实现单相接地故障的就地选线、区段定位与隔离；配合变电站出线开关一次合闸，实现永久性短路故障的区段定位和瞬时性故障的供电恢复；配合变电站出线开关二次合闸，实现永久性故障的就地自动隔离和故障上游区域的供电恢复。对于分段负荷开关，如果开关合闸之前在设定的时间内掉电或出现残压时，说明开关正向有故障点，此时应当反向闭锁合闸，如果后续反向送电，配电终端应不启动得电合闸逻辑。对于有后备电源的配电终端，在掉电期间，配电终端可以自行检测到残压，判断故障点位置，实现反向闭锁。但是对于无后备电源的情况，掉电后配电终端断电无法运行，出现残压的时间极短(约为80ms)，此时大多数配电终端都无法正常运行，因此需要设计一种反向闭锁装置来配合配电终端实现反向闭锁的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置及实现方法，要解决的技术问题是在配电网发生正向故障停电且配电终端无后备电源的情况下，闭锁因为反向来电导致的配电终端合闸操作。本专利技术第一方面提供一种用于一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置，包括：电压传感单元，其与核心处理单元和电源转换单元耦接，从电网检测电压；开入单元，其与核心处理单元耦接，向核心处理单元提供复归信号；核心处理单元，其接收开入单元提供的复归信号和提供信号给出口单元；出口单元，其与核心处理单元和电源转换单元分别耦接，包括保持型的继电器，接收核心处理单元提供的信号并驱动继电器；电池单元，其与电源转换单元耦接；和电源转换单元，其与开入单元和核心处理单元分别耦接，接受电压传感单元和电池单元提供的电压，并向出口单元、开入单元和核心处理单元供电，其中，当检测到正向残压并检测到方向正常来电后，核心处理单元驱动出口单元的继电器闭合，当接收到开入单元提供的复归信号后，核心处理单元驱动出口单元的继电器分开，从而在配电网发生正向故障停电且配电终端无后备电源时，闭锁因为反向来电导致的配电终端合闸操作。在本专利技术的上述反向闭锁装置中，还包括对外接口单元，所述对外接口单元将电压传感单元、出口单元、开入单元的输入接口和输出接口集中到一个接插件上以供外部接口。在本专利技术的上述反向闭锁装置中，所述核心处理单元为低功耗处理器。在本专利技术的上述反向闭锁装置中，所述电压传感单元包括两个电磁式电压互感器。在本专利技术的上述反向闭锁装置中，所述电源转换单元能够根据当前电压互感器是否有电压选择由电压传感单元或电池单元供电。在本专利技术的上述反向闭锁装置中，所述开入单元采集的直流电压范围为18V～36V。在本专利技术的上述反向闭锁装置中，所述出口单元包含两个保持型的继电器，所述保持型的继电器的控制回路的功耗不高于0.01mVA。本专利技术第二方面提供一种根据前述权利要求所述的反向闭锁装置实现反向闭锁的方法，包括如下步骤：步骤S100，当配电终端无后备电源时，在电网正向故障后反向来电过程中的跳闸态出现后，所述电压传感单元检测到故障残压；步骤S200，所述电压传感单元将检测到的故障残压转化后提供给核心处理单元；步骤S300，在电网反向来电时，所述反向闭锁装置向配电终端或者开关本身提供闭锁信息，闭锁反向合闸。本专利技术的有益效果：本专利技术与现有技术相比，提供了一种反向闭锁装置，其无需配电终端即可自行判断出电网中的残压，并在反向来电时向配电终端或者开关本身提供闭锁信息，防止合闸于故障。同时本装置的整体功耗较低，持续运行的时间较长。本专利技术还公开了一种通过所述装置实现闭锁功能的方法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明。显然，所描述的附图只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。图1是本专利技术的反向闭锁装置的模块原理图；图2是电网正向故障后反向来电过程中开关二次侧电压时序图；图3是本专利技术的反向闭锁装置实现反向闭锁功能的反向闭锁逻辑图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。如图1所示，本专利技术第一方面提供一种用于一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置，本反向本所装置由电压传感单元、电池单元、电源转换单元、出口单元、开入单元、对外接口单元和核心处理单元组成，其中，电压传感单元，其从电网检测电压；开入单元，其向核心处理单元提供复归信号；核心处理单元，其接收开入单元提供的复归信号和提供信号给出口单元；出口单元，其包括保持型的继电器，接收核心处理单元提供的信号并驱动继电器；和电源转换单元，其接受电压传感单元和电池单元提供的电压，并向出口单元、开入单元和核心处理单元供电，在本专利技术的上述反向闭锁装置中，还包括对外接口单元，所述对外接口单元将电压传感单元、出口单元、开入单元的输入接口和输出接口集中到一个接插件上以供外部接口。其中，当检测到正向残压并检测到方向正常来电后，核心处理单元驱动出口单元的继电器闭合，当接收到开入单元提供的复归信号后，核心处理单元驱动出口单元的继电器分开，从而在配电网发生正向故障停电且配电终端无后备电源时，闭锁因为反向来电导致的配电终端合闸操作。在本专利技术的上述反向闭锁装置中，根据优选的实施例，所述核心处理单元为低功耗处理器。根据优选的实施例，同时，所述出口单元包含两个保持型的继电器，所述保持型的继电器的控制回路的功耗不高于0.01mVA。本专利技术所有设计均为低功耗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置，其特征在于，包括：电压传感单元，其与核心处理单元和电源转换单元耦接，从电网检测电压；开入单元，其与核心处理单元耦接，向核心处理单元提供复归信号；核心处理单元，其接收开入单元提供的复归信号和提供信号给出口单元；出口单元，其与核心处理单元和电源转换单元分别耦接，包括保持型的继电器，接收核心处理单元提供的信号并驱动继电器；电池单元，其与电源转换单元耦接；和电源转换单元，其与开入单元和核心处理单元分别耦接，接受电压传感单元和电池单元提供的电压，并向出口单元、开入单元和核心处理单元供电，其中，当检测到正向残压并检测到方向正常来电后，核心处理单元驱动出口单元的继电器闭合，当接收到开入单元提供的复归信号后，核心处理单元驱动出口单元的继电器分开，从而在配电网发生正向故障停电且配电终端无后备电源时，闭锁因为反向来电导致的配电终端合闸操作。

【技术特征摘要】
1.一种用于一二次融合成套柱上负荷开关的反向闭锁装置，其特征在于，包括：电压传感单元，其与核心处理单元和电源转换单元耦接，从电网检测电压；开入单元，其与核心处理单元耦接，向核心处理单元提供复归信号；核心处理单元，其接收开入单元提供的复归信号和提供信号给出口单元；出口单元，其与核心处理单元和电源转换单元分别耦接，包括保持型的继电器，接收核心处理单元提供的信号并驱动继电器；电池单元，其与电源转换单元耦接；和电源转换单元，其与开入单元和核心处理单元分别耦接，接受电压传感单元和电池单元提供的电压，并向出口单元、开入单元和核心处理单元供电，其中，当检测到正向残压并检测到方向正常来电后，核心处理单元驱动出口单元的继电器闭合，当接收到开入单元提供的复归信号后，核心处理单元驱动出口单元的继电器分开，从而在配电网发生正向故障停电且配电终端无后备电源时，闭锁因为反向来电导致的配电终端合闸操作。2.根据权利要求1所述的反向闭锁装置，其特征在于，还包括对外接口单元，所述对外接口单元将电压传感单元、出口单元、开入单元的输入接口和输出接口集中到一个接插件上以...

【专利技术属性】
技术研发人员：许永军，姚光，杜东威，杨宇荣，强卫，曾荣华，欧等财，
申请(专利权)人：长园电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44