[发明专利]一种不停电安装的数字化改造方法

说明书

本发明涉及用于10kV柱上开关的一种不停电安装的数字化改造方法。其特征在于：（1）配置智能数字化传感器设备，用于单相电压电流数据采集，并通过局域组网将电压电流数据传至执行单元。（2）配置执行单元以接收传感器遥测量信号，且与柱上开关用航空插件连接以进行状态量与控制量的传输。（3）执行单元处理三遥数据，并将基于IEC61850的数据模型与工业物联网通信协议映射与主站进行通信。（3）配置电容取电方式，为执行单元提供工作电源，同时为后备电源进行充放电管理。（4）配置小体积的新型后备电源，为开关动作提供电源。本发明实现10kV柱上开关数字化改造，相关设备即插即用，不停电安装，减少停电影响，降低现场运维的人工成本。

技术领域

本发明属于中低压配电技术领域，涉及10kV柱上开关的数字化改造。

背景技术

数字化发展包括三个方面：信息化、网络化和智能化。数字化转型是由信息化向网络化、智能化转变的过程，最终实现智慧化。我国配网广而杂，若是存量开关用现有的一二次成套开关替换，成本较高。所以国网公司选择性价比较高的数字化改造方案，并提出配网运行服务管理战略要求，提高设备选型标准，依据“安全可靠、坚固耐用、标准统一、通用互换”的原则，全面推进10kV柱上开关自动化升级改造。

发明内容

本发明涉及10kV柱上开关数字化改造的一种不停电安装的数字化改造方法，其特征在于：

（1）配置智能数字化传感器设备，用于单相电压电流数据采集，并通过局域组网将电压电流数据传至执行单元。（2）配置执行单元以接收传感器遥测量信号，且与柱上开关用航空插件连接以进行状态量与控制量的传输。（3）执行单元处理三遥数据，并将基于IEC61850的数据模型与工业物联网通信协议映射与主站进行通信。（3）配置电容取电方式，为执行单元提供工作电源，同时为后备电源进行充放电管理。（4）配置小体积的新型后备电源，为开关动作提供电源。本发明实现10kV柱上开关数字化改造，相关设备即插即用，不停电安装，减少停电影响，降低现场运维的人工成本。

所述方法中的智能数字化传感器安装在配电线路上，采用卡扣式安装。完成单相电压电流采集，并就地数字化。判断并指示各类短路故障，采集、捕获单相接地故障特征数据，采集负荷电流等信息。并通过局域组网将电压电流数字信息、故障信息、负荷电流等信息上传至执行单元。传感器设备重量轻，精度高。配置CT自取电单元，为传感器设备提供工作电源。

所述方法中智能数字化传感器的电流传感器，采用开合式空心线圈结构，基于LPCT的电磁式电流互感器CT，一次母线电流通过CT被转换成二次小电流，在二次侧串联取样电阻，将二次电流转换为正比于一次电流的小电压信号输出。

所述方法中智能数字化传感器的电压传感器，是基于电场传感器的电压测量方式。处于交变电场中的电场传感器，其金属电极表面会与待测电场中成线性关系的多相电场信号进行感应，并对此电信号进行盲源分离，得到配电网各相线路的电场测量信号，从而实现非接触式的电场测量，再通过电场积分法可以得到配电线路的电压信号。

所述方法的执行单元安装在柱上开关底座，与柱上开关采用航空插件连接，用于状态量以及控制信号的传输，对柱上开关进行控制。执行单元接收、处理传感器设备上传的电压电流数字信息、配电线路故障。同时，执行单元处理三遥数据，并将基于IEC61850的数据模型与工业物联网通信协议映射与主站进行通信，实现遥测、遥信、遥控的三遥功能，以及设备的即插即用。执行单元预留PT接入位置，在改实施造方案时选择接入。

所述方法的取电装置安装在开关进线端子处。采用高压分压电容C1及低压分压电容C2分压后经变压器变压输出一个电压值。单项取电功率有3-5W，为执行单元提供工作电源，同时为后备电源进行充放电管理。

所述方法给执行单元配置小体积的新型后备电源，有钛酸锂、锂电容、氧化合金电池，为开关动作提供电源，为开关动作提供电源。