CN106129879A - 一种高集成度多功能综合箱式变电站 - Google Patents

一种高集成度多功能综合箱式变电站 Download PDF

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CN106129879A CN201610553455.5A CN201610553455A CN106129879A CN 106129879 A CN106129879 A CN 106129879A CN 201610553455 A CN201610553455 A CN 201610553455A CN 106129879 A CN106129879 A CN 106129879A
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Abstract

本发明提供一种高集成度多功能综合箱式变电站,包括:箱体;箱体包括:底板、墙体和顶盖,箱体内部设有高压室、变压器室、低压室以及工控机;变压器室设有与高压室贴邻的高压贴邻面,与低压室贴邻的低压贴邻面,与外部贴邻的外墙以及用于进出变压器室的开启式网门;围绕在变压器室四周的墙体以及隔板分别设有内层钢板和外层钢板,在内层钢板和外层钢板之间设有空腔,空腔内部设有防火隔音棉;外层钢板表面涂有辐射散热降温涂料;内层钢板靠近变压室内设置,外层钢板设置在变压室的外部。箱式变电站中,高压室、低压室和变压室均设有门和窗,在窗上设有排风扇,实现了自然通风和机械通风相结合,而且还便于维护维修。

Description

一种高集成度多功能综合箱式变电站
技术领域
本发明涉及变电站领域,尤其涉及一种高集成度多功能综合箱式变电站。
背景技术
随着经济建设的快速发展和我国城市化进程的加快,各类商务楼、公用配套建筑、居民住宅群以及大型工业园区在全国各地不断地涌现;箱式变电站作为配套的电力设施,已经在各地广泛地应用。
箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置,按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备,即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起,安装在一个钢结构箱体内。
现有技术中,箱式变电站内多个设备集中分布,空间较小,尤其在夏天阳光照射下变电站内部的温度就很高,常用的箱式变电站散热装置多为散热风机,通过散热风机的持续运行,将变电站内部热空气向外抽送,耗能较高。另外,由于箱式变电站需保持在一定湿度范围内而通常将箱体密封,散热效果和湿度难以同时保证,安全性能低,从而使用寿命不长。
现有技术中,箱式变电站的低压配电室功能单一,低压部分输出电压难以提供多种电压模式。而且在箱式变电站的运行中,用户缺少对整个箱式变电站运行信息的了解,只能从单一的角度获取箱式变电站的运行信息,缺乏对箱式变电站运行的整体把控,这样箱式变电站的运行存在重大隐患。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足,本发明的目的在于,提供一种高集成度多功能综合箱式变电站,包括:箱体;箱体包括:底板、墙体和顶盖,箱体内部设有高压室、变压器室、低压室以及分别与高压室、变压器室、低压室内部电气元件通信连接,用于获取高压室、变压器室、低压室内部电气元件运行数据信息的工控机;
所述变压器室设有与高压室贴邻的高压贴邻面,与低压室贴邻的低压贴邻面,与外部贴邻的外墙以及用于进出变压器室的开启式网门;
所述变压器室与高压室之间的高压贴邻面设有高压封闭隔板,所述变压器室与低压室之间的低压贴邻面设有低压封闭隔板;所述变压器室内靠近开启式网门一侧设有固定式网门;
所述高压贴邻面设有多个镶嵌在高压贴邻面上的高压出线法兰,所述低压贴邻面设有多个镶嵌在低压贴邻面上,用于使低压线路穿过的低压出线法兰;
所述变压器室内设有变压器,高压贴邻面上设有通过高压出线法兰与高压贴邻面连接的穿墙磁柱,穿墙磁柱贯穿变压器室和高压室;
所述高压室的墙体上开设有高压室窗和高压室门,高压室窗上设有排风扇;所述变压室的墙体上开设有变压室窗和变压室门,变压室窗上设有排风扇;所述低压室的墙体上开设有低压室窗和低压室门,低压室窗上设有排风扇;
围绕在变压室四周的墙体以及隔板分别设有内层钢板和外层钢板,在内层钢板和外层钢板之间设有空腔,空腔内部设有防火隔音棉;外层钢板表面涂有辐射散热降温涂料;内层钢板靠近变压室内设置,外层钢板设置在变压室的外部;所述内层钢板和外层钢板通过螺栓连接;所述顶盖的表面涂有辐射散热降温涂料;
低压室内包括:高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱;
高压中置柜正面设有柜门,背面设有背板,高压中置柜两侧设有左侧板和右侧板;左侧板设有至少一个向高压中置柜内部拉伸的内凸起,右侧板设有至少一个向高压中置柜外部拉伸的外凸起;
所述内凸起上设有内孔,所述外凸起上设有外孔;所述内凸起与外凸起相适配,内孔与外孔相适配,所述外凸起延伸至内凸起内部,所述外凸起的外孔与内凸起的内孔通过螺栓连接,使高压中置柜与高压中置柜之间的侧板连接;所述内凸起与外凸起采用过盈配合;
所述高压中置柜内部靠近上部设有母线室,母线室的下部设有断路器室,断路器室的下部设有电缆室;所述高压中置柜内侧部设有控制室;
所述控制室内部设有CAN无线通信装置、断路器控制模块、报警器;断路器控制模块用于通过CAN无线通信装置将断路器室内的断路器开关状态发送给工控机,并接收工控机的控制指令,控制断路器通断;
高压中置柜底部设有底座,底座上连接有接地体,与接地体螺纹连接的接地旋紧帽,与接地体连接的接地线,与接地线连接的接地夹;
所述配电变压器综合配电柜顶部设有顶盖,配电变压器综合配电柜部设有底座;顶盖上设有吊装架,所述吊装架设有依次连接的柜体连接段、包边段、弯折段以及吊装连接段;
所述柜体连接段与配电变压器综合配电柜顶部外侧可拆卸连接,包边段包裹在顶盖的外边缘,弯折段使吊装连接段处于水平状态设置;所述吊装连接段上设有至少两个吊装连接孔;所述柜体连接段与高压中置柜顶部外侧可拆卸连接的连接部设有加强角钢;
所述底座安装固定架的横截面为L形,所述底座安装固定架包括固定架长端面和固定架短端面;
所述固定架长端面上设有至少两个固定架底座连接孔,底座上设有与固定架底座连接孔相适配的底座连接孔,固定架底座连接孔与底座连接孔通过螺栓连接,使所述底座安装固定架与底座可拆卸连接;
所述柜体连接段、柜体顶部外侧以及加强角钢之间采用螺栓连接;
所述吊装连接段的吊装连接孔上连接有吊装环;
所述固定架短端面上设有与所述吊装连接段的吊装连接孔相适配的固定架吊装连接孔;
所述吊装连接段的吊装连接孔与固定架吊装连接孔通过螺栓连接,使吊装架与底座安装固定架连接;
所述配电变压器综合配电柜内部设有上电气室和下电气室;
所述上电气室顶部设有多个母线排;所述上电气室还设有上前室和上后室;上前室设有浪涌保护器、GPRS 通讯模块、监测计量控制终端、温控模块以及电表;
所述上后室设有多个配电断路器以及设置在配电断路器出线端的电流互感器;
所述下电气室设有下前室和下后室,下前室设有横向排列的多个指示灯、无功补偿控制器、万能转换开关、多个横向排列的电容、交流多变变压器以分别与交流多变变压器连接的电压表、电流表、电压转换开关;所述下后室设有漏电动作断路器;
交流多变变压器包括:多级变压器、压变切换装置以及负载;
多级变压器的一次侧设有第一连路、第二连路、第三连路;
所述第一连路和第三连路分别设置在变压器线圈的两端,第二连路设置在所述第一连路和第三连路之间,且第二连路在第一连路和第三连路之间滑动;
所述第一连路通过开关K1与火线连接,通过开关K2与零线连接;开关K1与开关K2设置有延时控制电路一;
所述延时控制电路一用于使开关K1与开关K2其中一个开关闭合,当由开关K1闭合切换到开关K2闭合时,开关K1断开,经过预设的延时后,开关K2闭合;
或当由开关K2闭合切换到开关K1闭合时,开关K2断开,经过预设的延时后,开关K1闭合;
所述第二连路通过开关K3与火线连接,通过开关K4与零线连接;开关K3与开关K4设置有延时控制电路二;
所述延时控制电路二用于使开关K3与开关K4其中一个开关闭合,当由开关K3闭合切换到开关K4闭合时,开关K3断开,经过预设的延时后,开关K4闭合;
或当由开关K4闭合切换到开关K3闭合时,开关K4断开,经过预设的延时后,开关K3闭合;
所述第三连路通过开关K5与火线连接,通过开关K6与零线连接;开关K5与开关K6设置有延时控制电路三;
所述延时控制电路三用于使开关K5与开关K6其中一个开关闭合,当由开关K5闭合切换到开关K6闭合时,开关K5断开,经过预设的延时后,开关K6闭合;
或当由开关K6闭合切换到开关K5闭合时,开关K6断开,经过预设的延时后,开关K5闭合;
多级变压器的二次侧与负载连接;
所述第一连路与第二连路之间连接有防短连路一,所述第二连路与第三连路之间连接有防短连路二,所述第一连路与第三连路之间连接有防短连路三;
所述防短连路一上设有延时开关Ky1和电阻R1, 延时开关Ky1和电阻R1串联连接;
所述防短连路二上设有延时开关Ky2和电阻R2, 延时开关Ky2和电阻R2串联连接;
所述防短连路一上设有延时开关Ky3和电阻R3, 延时开关Ky3和电阻R3串联连接;
延时控制电路一包括:输入端与工控机连接的光电隔离器U1,光电隔离器U1第一输出端与电阻Rk1第一端连接,光电隔离器U1第二输出端分别与电阻Rk4第一端,电阻Rk2第一端连接,电阻Rk1第二端、电阻Rk2第二端、电阻Rk3第一端分别与电源端VDD连接,电阻Rk4第二端与三极管Qk1基极连接,电阻Rk3第二端、三极管Qk1集电极、电阻Rk5第一端、电阻Rk6第一端同时连接,电阻Rk3起到限流作用,电阻Rk2、电阻Rk4起到分流作用;电阻Rk1起到限流作用;三极管Qk1发射极、电阻Rk5第二端、三极管Qk2发射极、电阻Rk7第二端、电阻Rk8第一端接地;电阻Rk6第二端接三极管Qk2基极,三极管Qk2集电极、电阻Rk7第一端同时与锁相器输入端一连接,电阻Rk8第二端通过指示灯LEDk1连接锁相器输入端二;
锁相器输出端一通过电阻Rk9与三极管Qk3基极连接,三极管Qk3集电极、二极管VD1的负极、二极管VD2的正极同时连接,三极管Qk4集电极、三极管Qk3发射极、二极管VD1的正极、电阻Rk11第一端、二极管VD3负极、二极管VD4正极同时连接,电阻Rk11第二端与光电隔离器U2的输入端二连接,二极管VD2的负极通过电阻Rk13与光电隔离器U2输入端一连接,光电隔离器U2输出端连接继电器J1,继电器J1连接开关K1的控制线圈;
锁相器输出端二通过电阻Rk10与三极管Qk4基极连接,三极管Qk4发射极、二极管VD3正极、电阻Rk12第一端同时接地,二极管VD4负极通过电阻Rk14与光电隔离器U3输入端一连接,电阻Rk12第二端与光电隔离器U3的输入端二连接,光电隔离器U3输出端连接继电器J2,继电器J2连接开关K2的控制线圈;
一种具有远程监控的综合供电系统,其特征在于,包括:设置各个电网供电区域内的变电站以及分别与各个变电站通信连接,获取各个变电站数据信息的服务器;
所述变电站包括:箱体;箱体包括:底板、墙体和顶盖,箱体内部设有高压室、变压器室、低压室以及分别与高压室、变压器室、低压室内部电气元件通信连接,用于获取高压室、变压器室、低压室内部电气元件运行数据信息的工控机;
所述变压器室设有与高压室贴邻的高压贴邻面,与低压室贴邻的低压贴邻面,与外部贴邻的外墙以及用于进出变压器室的开启式网门;
所述变压器室与高压室之间的高压贴邻面设有高压封闭隔板,所述变压器室与低压室之间的低压贴邻面设有低压封闭隔板;所述变压器室内靠近开启式网门一侧设有固定式网门;
所述高压贴邻面设有多个镶嵌在高压贴邻面上的高压出线法兰,所述低压贴邻面设有多个镶嵌在低压贴邻面上,用于使低压线路穿过的低压出线法兰;
所述变压器室内设有变压器,高压贴邻面上设有通过高压出线法兰与高压贴邻面连接的穿墙磁柱,穿墙磁柱贯穿变压器室和高压室;
所述高压室的墙体上开设有高压室窗和高压室门,高压室窗上设有排风扇;所述变压室的墙体上开设有变压室窗和变压室门,变压室窗上设有排风扇;所述低压室的墙体上开设有低压室窗和低压室门,低压室窗上设有排风扇;
围绕在变压室四周的墙体以及隔板分别设有内层钢板和外层钢板,在内层钢板和外层钢板之间设有空腔,空腔内部设有防火隔音棉;外层钢板表面涂有辐射散热降温涂料;内层钢板靠近变压室内设置,外层钢板设置在变压室的外部;所述内层钢板和外层钢板通过螺栓连接;所述顶盖的表面涂有辐射散热降温涂料;
低压室内包括:高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱;
高压中置柜正面设有柜门,背面设有背板,高压中置柜两侧设有左侧板和右侧板;左侧板设有至少一个向高压中置柜内部拉伸的内凸起,右侧板设有至少一个向高压中置柜外部拉伸的外凸起;
所述内凸起上设有内孔,所述外凸起上设有外孔;所述内凸起与外凸起相适配,内孔与外孔相适配,所述外凸起延伸至内凸起内部,所述外凸起的外孔与内凸起的内孔通过螺栓连接,使高压中置柜与高压中置柜之间的侧板连接;所述内凸起与外凸起采用过盈配合;
所述高压中置柜内部靠近上部设有母线室,母线室的下部设有断路器室,断路器室的下部设有电缆室;所述高压中置柜内侧部设有控制室;
所述控制室内部设有CAN无线通信装置、断路器控制模块、报警器;断路器控制模块用于通过CAN无线通信装置将断路器室内的断路器开关状态发送给工控机,并接收工控机的控制指令,控制断路器通断;
高压中置柜底部设有底座,底座上连接有接地体,与接地体螺纹连接的接地旋紧帽,与接地体连接的接地线,与接地线连接的接地夹;
所述配电变压器综合配电柜顶部设有顶盖,配电变压器综合配电柜部设有底座;顶盖上设有吊装架,所述吊装架设有依次连接的柜体连接段、包边段、弯折段以及吊装连接段;
所述柜体连接段与配电变压器综合配电柜顶部外侧可拆卸连接,包边段包裹在顶盖的外边缘,弯折段使吊装连接段处于水平状态设置;所述吊装连接段上设有至少两个吊装连接孔;所述柜体连接段与高压中置柜顶部外侧可拆卸连接的连接部设有加强角钢;
所述底座安装固定架的横截面为L形,所述底座安装固定架包括固定架长端面和固定架短端面;
所述固定架长端面上设有至少两个固定架底座连接孔,底座上设有与固定架底座连接孔相适配的底座连接孔,固定架底座连接孔与底座连接孔通过螺栓连接,使所述底座安装固定架与底座可拆卸连接;
所述柜体连接段、柜体顶部外侧以及加强角钢之间采用螺栓连接;
所述吊装连接段的吊装连接孔上连接有吊装环;
所述固定架短端面上设有与所述吊装连接段的吊装连接孔相适配的固定架吊装连接孔;
所述吊装连接段的吊装连接孔与固定架吊装连接孔通过螺栓连接,使吊装架与底座安装固定架连接;
所述配电变压器综合配电柜内部设有上电气室和下电气室;
所述上电气室顶部设有多个母线排;所述上电气室还设有上前室和上后室;上前室设有浪涌保护器、GPRS 通讯模块、监测计量控制终端、温控模块以及电表;
所述上后室设有多个配电断路器以及设置在配电断路器出线端的电流互感器;
所述下电气室设有下前室和下后室,下前室设有横向排列的多个指示灯、无功补偿控制器、万能转换开关、多个横向排列的电容、交流多变变压器以分别与交流多变变压器连接的电压表、电流表、电压转换开关;所述下后室设有漏电动作断路器;
交流多变变压器包括:多级变压器、压变切换装置以及负载;
多级变压器的一次侧设有第一连路、第二连路、第三连路;
所述第一连路和第三连路分别设置在变压器线圈的两端,第二连路设置在所述第一连路和第三连路之间,且第二连路在第一连路和第三连路之间滑动;
所述第一连路通过开关K1与火线连接,通过开关K2与零线连接;开关K1与开关K2设置有延时控制电路一;
所述延时控制电路一用于使开关K1与开关K2其中一个开关闭合,当由开关K1闭合切换到开关K2闭合时,开关K1断开,经过预设的延时后,开关K2闭合;
或当由开关K2闭合切换到开关K1闭合时,开关K2断开,经过预设的延时后,开关K1闭合;
所述第二连路通过开关K3与火线连接,通过开关K4与零线连接;开关K3与开关K4设置有延时控制电路二;
所述延时控制电路二用于使开关K3与开关K4其中一个开关闭合,当由开关K3闭合切换到开关K4闭合时,开关K3断开,经过预设的延时后,开关K4闭合;
或当由开关K4闭合切换到开关K3闭合时,开关K4断开,经过预设的延时后,开关K3闭合;
所述第三连路通过开关K5与火线连接,通过开关K6与零线连接;开关K5与开关K6设置有延时控制电路三;
所述延时控制电路三用于使开关K5与开关K6其中一个开关闭合,当由开关K5闭合切换到开关K6闭合时,开关K5断开,经过预设的延时后,开关K6闭合;
或当由开关K6闭合切换到开关K5闭合时,开关K6断开,经过预设的延时后,开关K5闭合;
多级变压器的二次侧与负载连接;
所述第一连路与第二连路之间连接有防短连路一,所述第二连路与第三连路之间连接有防短连路二,所述第一连路与第三连路之间连接有防短连路三;
所述防短连路一上设有延时开关Ky1和电阻R1, 延时开关Ky1和电阻R1串联连接;
所述防短连路二上设有延时开关Ky2和电阻R2, 延时开关Ky2和电阻R2串联连接;
所述防短连路一上设有延时开关Ky3和电阻R3, 延时开关Ky3和电阻R3串联连接;
延时控制电路一包括:输入端与工控机连接的光电隔离器U1,光电隔离器U1第一输出端与电阻Rk1第一端连接,光电隔离器U1第二输出端分别与电阻Rk4第一端,电阻Rk2第一端连接,电阻Rk1第二端、电阻Rk2第二端、电阻Rk3第一端分别与电源端VDD连接,电阻Rk4第二端与三极管Qk1基极连接,电阻Rk3第二端、三极管Qk1集电极、电阻Rk5第一端、电阻Rk6第一端同时连接,电阻Rk3起到限流作用,电阻Rk2、电阻Rk4起到分流作用;电阻Rk1起到限流作用;三极管Qk1发射极、电阻Rk5第二端、三极管Qk2发射极、电阻Rk7第二端、电阻Rk8第一端接地;电阻Rk6第二端接三极管Qk2基极,三极管Qk2集电极、电阻Rk7第一端同时与锁相器输入端一连接,电阻Rk8第二端通过指示灯LEDk1连接锁相器输入端二;
锁相器输出端一通过电阻Rk9与三极管Qk3基极连接,三极管Qk3集电极、二极管VD1的负极、二极管VD2的正极同时连接,三极管Qk4集电极、三极管Qk3发射极、二极管VD1的正极、电阻Rk11第一端、二极管VD3负极、二极管VD4正极同时连接,电阻Rk11第二端与光电隔离器U2的输入端二连接,二极管VD2的负极通过电阻Rk13与光电隔离器U2输入端一连接,光电隔离器U2输出端连接继电器J1,继电器J1连接开关K1的控制线圈;
锁相器输出端二通过电阻Rk10与三极管Qk4基极连接,三极管Qk4发射极、二极管VD3正极、电阻Rk12第一端同时接地,二极管VD4负极通过电阻Rk14与光电隔离器U3输入端一连接,电阻Rk12第二端与光电隔离器U3的输入端二连接,光电隔离器U3输出端连接继电器J2,继电器J2连接开关K2的控制线圈;
所述工控机包括:运行数据获取模块、低压室内数据获取模块、过载判断模块、过载执行模块、母线压控制模块、稳定性分析模块;
所述运行数据获取模块用于获取高压室、变压器室、低压室的实时运行数据,实时监测低压室负载状况;
所述低压室内数据获取模块用于实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的输入输出电压数据、输入输出电流数据、有功功率、无功功率、电压幅值、频率及负载状况;
所述过载判断模块用于根据获取实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的负载状况,按预设的线路过载率,过载延时,判断低压室内是否存在过载;
低压室内的高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的线路过载率对应不同的过载延时,过载率对应过载延时具有反时限的关系,当某一交流线路或某几条交流受电线路过载超过指定范围并且超过所对应的延时,过载判断模块针对过载负荷最严重的线路启动过载控制;
所述过载执行模块用于若低压室内存在过载时,选择过载负荷最严重的线路,启动过载减荷控制,执行过载切负荷操作;
所述母线压控制模块用于当监测到低压室内高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的母线电压低于电压稳定预定值,启动电压失稳控制,执行低电压切负荷操作;
所述稳定性分析模块用于根据电网系统的供电计划、检修计划和母线负荷预测数据,对高压室、变压器室、低压室的未来预设期内,运行稳定性进行模拟分析,输出相关的运行趋势图,并对潜在的故障发出预警信息;
服务器包括:数据收集模块、数据处理模块、网络拓扑结构模块、服务器数据存储模块、变电站设时模块、配电网监控模块、预警监控模块、报表监控模块、IP地址监控模块、监控平台;
数据收集模块用于按照标准的通信协议与各个变电站信息交互,获取各个变电站的运行数据信息,完成需要的各类原始数据的收集;
数据处理模块用于将收集得到的关于各个变电站的各种数据进行筛查、整理和处理,对变电站的各种数据进行分析、统计及存储,将收集的各类原始数据信息与对应的阈值对比分析,形成变电站运行数据的告警信息;
网络拓扑结构模块用于为用户展示配电网的拓扑结构,并通过拓扑结构为用户提供全电网的性能和状态信息,并通过颜色表示出来,帮助用户及时发现配电网潜在的故障隐患点,为用户提供数据的分析、诊断和运维;
服务器数据存储模块用于采用开放的存储平台进行系统的数据存储,保存历史故障数据和性能数据,以生成相应的趋势分析报告,且数据保存周期可由用户设置;
变电站设时模块用于实时监控变电站的高压室、变压器室、低压室内部电气元件的设备信息,并统一各个变电站的时间计时周期,统一设置设备的时间;
配电网监控模块用于通过对配电网拓扑结构,变电站的高压室、变压器室、低压室设备监控,实现复杂配电网监控及无人职守监控;
预警监控模块用于对从配电网及各个变电站中采集到的各类数据信息按照预设的格式进行统一处理,形成统一格式的标准化预警,并进行预警过滤、预警呈现、预警查询、预警统计,并将预警信息存储,为预警统计分析提供数据支持;
报表监控模块用于对采集到的各类数据信息通过线路、表格、图形形式进行有机整合,直观展示各个变电站的运行情况;
IP地址监控模块用于设置各个变电站的IP 地址,并根据IP 地址对各个变电站进行定位;
监控平台用于提供配电网监控信息交互平台,通过对收集的各种数据整理,形成标准或规范数据统计信息,对预警呈现、预警查询、预警统计进行记载,对不同故障的处理手段进行储存,形成故障处理序列,将标准或规范数据统计信息,预警呈现、预警查询、预警统计信息,故障处理序列共享至监控平台,实现经验的收集、整理,共享。
根据权利要求1所述的具有远程监控的综合供电系统,其特征在于,
低压配电柜包括:进线输入部分、分控部分以及输出部分;
所述进线输入部分水平设有两根安装梁,两根安装梁上安装有三相进线保护开关;
所述分控部分水平设有两根安装梁,所述两根安装梁上安装有多个塑壳断路器;
所述进线输入部分与所述分控部分之间水平设有三条连接排;三条连接排之间设有绝缘伞,连接排通过绝缘伞固设在低压配电柜上;
所述三相进线保护开关的输入端与低压配电柜的电源进线连接;所述三相进线保护开关的输出端的每相电对应与三条连接排连接;所述塑壳断路器的三相输入端分别对应与三条连接排连接;
所述输出部分由上到下竖直设有三根安装梁,最上面的两根安装梁上安装有软启动器、变频器;软启动器的电源输入端与一个塑壳断路器的输出端,变频器的电源输入端与另一个塑壳断路器的输出端电连接;最下部的安装梁上设有地线排以及通过绝缘子连接后的零线排;
低压配电柜顶部设有风扇,低压配电柜内部设有风扇控制单元、变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器、以太网通信模块以及微控制器;
变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器、以太网通信模块分别与微控制器连接;
微控制器通过变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器获取数据信息,并通过以太网通信模块上传至工控机;
风扇控制单元与风扇连接,用于控制风扇的转速,风扇控制单元包括:包括电阻Rl、电容Cl、风扇电机M、光耦U2、时基芯片Ul和二极管D1;所述电阻Rl一端分别连接电容Cl、风扇电机M 和220V电源第一,电阻Rl另一端分别连接电容Cl另一端和整流桥Q引脚1,整流桥Q号引脚3分别连接220V交流电第二端、微控制器和光耦U2一个输出端,光耦U2另一个输出端分别连接微控制器和风扇电机M,整流桥Q引脚4分别连接光耦U2第一输入端、时基芯片Ul引脚1、电容C2、电容C3、电容C4和二极管D3正极,电容C2另一端连接时基芯Ul引脚5,所述光耦Ul第二个输入端通过电阻R3连接时基芯片Ul 引脚3,所述整流桥Q号引脚2分别连接时基芯片Ul 引脚4、时基芯片Ul 引脚8、电阻R4、电容C4另一端和二极管D3负极,电阻R4另一端分别连接电阻R3、电位器RPl一端和二极管Dl负极,二极管Dl正极分别连接二极管D2 正极和电位器RPl滑片,二极管D2负极分别连接电位器RPl 另一端、电容C3另一端、时基芯片Ul引脚和时基芯片Ul 引脚6;
所述微控制器用于接收所述变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器感应的数据信息,当所述变频器温度传感器、或软启动器温度传感器感应的温度值超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速;当烟雾传感器感应的烟雾超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速;
低压配电柜的两侧分别沿着竖直方向设有竖直固定条,竖直固定条上设有若各个长条孔,安装梁两端设有与长条孔相适配的固定圆孔;安装梁通过螺栓穿过固定圆孔和长条孔固定在低压配电柜内部;
低压配电柜两侧设有低压配电柜左侧板和低压配电柜右侧板;低压配电柜左侧板设有至少一个向低压配电柜内部拉伸的内凸起一,右侧板设有至少一个向低压配电柜外部拉伸的外凸起一;
所述内凸起一上设有内孔一,所述外凸起一上设有外孔一;所述内凸起一与外凸起一相适配,内孔一与外孔一相适配,所述外凸起一延伸至内凸起一内部,所述外凸起一的外孔与内凸起一的内孔通过螺栓连接,使低压配电柜与低压配电柜之间的侧板连接;所述内凸起一与外凸起一采用过盈配合;
所述软启动器包括:壳体、静触头、动触头总成,静触头、动触头总成设置在壳体内,静触头与动触头总成相对设置,所述动触头总成包括线圈、铁芯、动触头以及复位弹簧,铁芯套设在线圈内,动触头与铁芯相对设置;
所述复位弹簧一端顶持在动触头底部,另一端顶持在线圈的外壳上;铁芯为E型铁芯,中间的凸起套设在线圈内;动触头包括触头、触头壳、触头块,触头设置在触头壳上,触头块设置在触头壳内,并与触头接触,复位弹簧套设在触头块上;所述触头块为一个与铁芯适配的E型触头块,复位弹簧套设在触头块中间的凸起上。
根据权利要求1所述的具有远程监控的综合供电系统,其特征在于,
高压断路器的进线端子和出线端子分别设有高压断路器温度传感器,高压断路器温度传感器用于检测所述高压断路器的主静触点的温度,并将温度信号传输给工控机;
当温度传感器检测所述高压断路器的主静触点的温度超出预设的阈值时,工控机控制报警器进行声光报警;
所述高压断路器温度传感器为与所述高压断路器的主静触点的触点柱形状相配合的环形温度传感器,所述温度传感器套于对应的主静触点的触点柱上;所述母线室内部设有母线联排。
根据权利要求1所述的具有远程监控的综合供电系统,其特征在于,
所述配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱内部分别设有保护装置;
所述保护装置包括:过压报警电路、过压保护电路、过流保护电路、整流稳压电路;
所述过压报警电路的输入端对应与电源进线连接,所述过压报警电路的输出端与过压保护电路的输入端连接,所述过压保护电路的输出端与过流保护电路的输入端连接,过流保护电路的输出端与整流稳压电路的输入端连接;
所述过压报警电路包括:电阻(R1)、电阻(R2)、报警指示灯(L);
电阻(R1)的第一端和电阻(R2)的第一端分别与配电箱体电源进线连接,报警指示灯(L)的第一端、电阻(R1)的第二端、电阻(R2)的第二端同时连接,报警指示灯(L)的第二端接地;
所述过压保护电路包括:固体放电管一、固体放电管二、固体放电管三;
固体放电管二的两端分别与电源线连接,固体放电管一和固体放电管三串联,固体放电管一和固体放电管三的连接点接地;
所述过流保护电路包括:保险丝一和保险丝二;保险丝一和保险丝二分别设置在电源线上;
所述整流稳压电路包括:降压变压器、整流桥、电容滤波器和三端稳压器,所述降压变压器的电压输入端两侧分别接电源线,所述降压变压器的电压输出端分别与整流桥的两交流输入端连接,所述整流桥的正极直流输出端与电容滤波器正极连接,所述整流桥的负极直流输出端与电容滤波器负极连接,所述三端稳压器的输入端和采样端分别与电容滤波器正极和负极连接,所述三端稳压器的输出端与用电负载连接;保险丝一采用自恢复保险丝;保险丝二采用自恢复保险丝;
高压中置柜内部设有防雷模块;
防雷模块包括:保险丝Ffl、防雷二极管VDfl、压敏电阻YMR、气体放电管QTF;数据处理器的供电电源通过保险丝Ffl分别与数据处理器和压敏电阻YMR第一端连接;数据处理器的接地端一通过防雷二极管VDfl分别与气体放电管QTF第二端、接地和压敏电阻YMR第二端连接;数据处理器的接地端二分别与气体放电管QTF第一端和接地连接。
防雷模块并联气体放电管QTF、压敏电阻YMR、防雷二极管VDfl,呈现出高阻抗,一旦线路雷击造成瞬态过电压,防雷模块能够浪涌保护,起到防雷保护作用;
所述穿墙磁柱包括套管体和固定套环,所述固定套环固定在套管体的中部外壁上,所述套管体两端均设有接线端子和绝缘圈,所述绝缘圈嵌在套管体的内壁,接线端子固定在绝缘圈外侧,所述接线端子上设有接线孔。
根据权利要求1所述的具有远程监控的综合供电系统,其特征在于,
所述远控防爆控制箱包括:防爆箱体、主备电源模块;防爆箱体通过箱门、设置在防爆箱体两侧的侧板、分别设置在防爆箱体上下侧的顶板、底板以及与箱门相对设置的背板形成四方体结构,
箱门与侧板铰接;背板的四角处分别设有挂耳,防爆箱体内部设有安装板,安装板固设在背板上,主备电源模块设置在安装板上;
在防爆箱体的顶板上匀距间隔开有多个上接口,在每个上接口内穿有上防爆挠性管,底板匀距间隔开有多个下接口,在每个下接口内穿装有下防爆挠性管;
箱门的四周边缘匀距间隔设有若干个箱门螺孔,侧板与箱门贴合部设有侧板折边,顶板与箱门贴合部设有顶板折边,底板与箱门贴合部设有底板折边,侧板折边、顶板折边、底板折边上分别设有与箱门螺孔相适配的折边螺孔;箱门螺孔与折边螺孔内旋装螺栓,使箱门分别压合在侧板、顶板、底板上;箱门上设有灯孔,灯孔内装有防爆灯;
所述主备电源模块包括:常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关,无线通信模块以及单片机;
常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关,无线通信模块分别与单片机电连接,单片机用于获取常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关的运行信息,并将所述运行信息通过无线通信模块发送至工控机以及接收工控机发送的控制信息,控制主备电源模块内部元件运行;
所述手自转换开关用于使用户切换手动转换模式或自动转换模式;
所述手动切换控制开关用于在选择手动转换模式时,通过手动方式切换供电方式;
箱门上开设有用于观察主备电源模块的方形孔,方形孔上设有的防爆玻璃门,防爆玻璃门的四周边框通过匀距间隔的玻璃门螺栓将防爆玻璃门与箱门紧密连接,防爆玻璃门下方的箱门上并列安装有分别与常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯相电连接的指示灯,在指示灯下方的箱门上安装有与手自转换开关连接的手自转换控制旋钮以及与手动切换控制开关连接的手动切换旋钮;
安装板上设有至少四个安装孔;背板上设有与所述安装孔相适配的螺杆,螺杆上设有一对与螺杆相适配的螺母,安装孔穿过螺杆,一个螺母设置在安装板的背面,另一个螺母设置在安装板的正面,使两个螺母将安装板夹持固定在螺杆上;
所述主备电源模块包括:四个开关连接孔;四个开关连接孔设置在主备电源模块的四角,所述主备电源模块通过四个螺栓分别对应穿过四个开关连接孔,与安装板连接。
根据权利要求5所述的具有远程监控的综合供电系统,其特征在于,
箱门与侧板的铰接部设有铰接件;所述铰接件包括:第一合页、第一固定孔、第一销孔、第二合页、第二固定孔、第二销孔和活动销装置,所述第一合页两端分别设有第一固定孔和第一销孔,所述第一合页通过螺栓和第一固定孔与防爆箱体连接;所述第二合贞两端分别设有第二固定孔和第二销孔,所述第二合页通过螺栓和第二固定孔与防爆箱体连接,所述第一销孔和第二销孔通过活动销装置旋转连接;
所述活动销装置包括相对设置的一对半销体、环形凹槽和弹簧,所述半销体一端穿过所述第一合页的第一销孔并伸入到所述第二合页的第二销孔,所述半销体另一端设有环形凹槽,所述弹簧一端连接所述环形凹槽,其另一端连接所述第一销孔外侧;一对所述半销体连接处分别设有内凹锥形和锥形,所述内凹锥形和锥形相配合。
根据权利要求1所述的具有远程监控的综合供电系统,其特征在于,
高压中置柜还包括:隔离刀闸、与所述隔离刀闸连接的母排、多个红外温度采集装置、通风装置、Zigbee无线传输模块、高低压转换模块、高压中置柜声光报警模块、湿度检测模块、语音提示模块;
多个红外温度采集装置、通风装置、高低压转换模块、高压中置柜声光报警模块、湿度检测模块、语音提示模块分别与通过Zigbee无线传输模块与工控机通信连接;
每个红外温度采集装置设有红外温度传感器、压频转换电路;红外温度传感器的红外发射端设置在对准检测所述隔离刀闸的每一单相与所述母线开合位置处的温度;红外发射端的红外线与接头处相垂直;用于将检测的温度值传输至工控机;
所述高低压转换模块用于采用电磁感应原理直接从隔离刀闸的触头或母排上获得低电压为开关柜内的用电低压元件供电;
所述通风装置通过Zigbee无线传输模块与工控机连接,所述工控机接收每个红外温度采集装置传输的检测温度值,并将检测温度值与预设的温度值比较,当检测温度值大于预设的温度值时,工控机通过Zigbee无线传输模块远程控制通风装置对高压中置柜内进行通风;
所述高压中置柜声光报警模块与工控机连接,高压中置柜声光报警模块用于当检测的温度值大于预设的温度值时,所述高压中置柜声光报警模块发出的声光报警;
所述湿度检测模块与工控机连接,湿度检测模块用于检测高压开关柜内的湿度,并将采集的湿度输出至工控机;
高压中置柜包括柜体和柜门,柜体与柜门铰接;
高压中置柜内包括:柜门上设有与工控机连接的柜门感应模块,柜门感应模块感应柜门的开关状态,并将柜门的开关状态发送至工控机;所述语音提示模块用于当高压中置柜的柜门打开时,播放语音提示信息;
所述工控机还用于通过Zigbee无线传输模块向服务器发送开门信息,服务器确认开门信息以及用于在关闭柜门时,向服务器发送关门信息,服务器记录开门、关门的时间;
高低压转换模块包括:设置在隔离刀闸或母排上的电流互感器,整流电路,滤波稳压电路,DC-DC模块;所述整流电路与电流互感器之间通过电抗器连接。
根据权利要求1所述的具有远程监控的综合供电系统,其特征在于,
所述工控机包括:数据接收模块、数据提取模块、数据解析模块、数据判断模块、数据处理模块、传输模式设置模块、数据存储模块、时间模块、数据分析模块、数据复验模块、持续数据信息拆解校验模块;
所述传输模式设置模块用于设置高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱与工控机的传输协议;
所述数据接收模块用于接收高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱传输的数据信息,并将所发送的采集数据进行分类;
所述数据提取模块用于按照采集数据所对应的传输协议,将采集数据解析成数据层,按照预设数据层和数据值之间的对应关系,进行数据信息提取;
所述数据解析模块用于将数据层串行比特数据流分离成并行数据流的形式,根据所述数据层的协议类型,提取所述数据层内的帧头和帧尾信息,将帧头和帧尾信息与所述数据层的数据链路层进行协议标签转换解析后的数据信息同步输出;所述数据解析模块用于根据网络层对于的转换协议对数据层的网络层协议解析,根据网络层的协议对数据进行处理后输出,同时根据网络层协议,提取数据层的网络层内的数据信息进行输出;所述数据解析模块用于对数据层的传输层解析,根据传输层协议对数据层进行传输层的协议解析,根据传输层的协议对数据层的传输层所对应的数据进行处理后输出;
所述数据处理模块用于将各种数据进行筛查、整理,提供各应用功能进行分析、统计及存储,将收集的原始数据信息与预设的阈值进行对比分析,当采集的数据信息超出阈值时,发出告警信息;
所述工控机还包括:运行数据获取模块、低压室内数据获取模块、过载判断模块、过载执行模块、母线压控制模块、稳定性分析模块;
所述运行数据获取模块用于获取高压室、变压器室、低压室的实时运行数据,实时监测低压室负载状况;
所述低压室内数据获取模块用于实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的输入输出电压数据、输入输出电流数据、有功功率、无功功率、电压幅值、频率及负载状况;
所述过载判断模块用于根据获取实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的负载状况,按预设的线路过载率,过载延时,判断低压室内是否存在过载;
低压室内的高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的线路过载率对应不同的过载延时,过载率对应过载延时具有反时限的关系,当某一交流线路或某几条交流受电线路过载超过指定范围并且超过所对应的延时,过载判断模块针对过载负荷最严重的线路启动过载控制;
所述过载执行模块用于若低压室内存在过载时,选择过载负荷最严重的线路,启动过载减荷控制,执行过载切负荷操作;
所述母线压控制模块用于当监测到低压室内高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的母线电压低于电压稳定预定值,启动电压失稳控制,执行低电压切负荷操作;
所述稳定性分析模块用于根据电网系统的供电计划、检修计划和母线负荷预测数据,对高压室、变压器室、低压室的未来预设期内,运行稳定性进行模拟分析,输出相关的运行趋势图,并对潜在的故障发出预警信息。
优选地,低压配电柜包括:进线输入部分、分控部分以及输出部分;
所述进线输入部分水平设有两根安装梁,两根安装梁上安装有三相进线保护开关;
所述分控部分水平设有两根安装梁,所述两根安装梁上安装有多个塑壳断路器;
所述进线输入部分与所述分控部分之间水平设有三条连接排;三条连接排之间设有绝缘伞,连接排通过绝缘伞固设在低压配电柜上;
所述三相进线保护开关的输入端与低压配电柜的电源进线连接;所述三相进线保护开关的输出端的每相电对应与三条连接排连接;所述塑壳断路器的三相输入端分别对应与三条连接排连接;
所述输出部分由上到下竖直设有三根安装梁,最上面的两根安装梁上安装有软启动器、变频器;软启动器的电源输入端与一个塑壳断路器的输出端,变频器的电源输入端与另一个塑壳断路器的输出端电连接;最下部的安装梁上设有地线排以及通过绝缘子连接后的零线排;
低压配电柜顶部设有风扇,低压配电柜内部设有风扇控制单元、变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器、以太网通信模块以及微控制器;
变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器、以太网通信模块分别与微控制器连接;
微控制器通过变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器获取数据信息,并通过以太网通信模块上传至工控机;
风扇控制单元与风扇连接,用于控制风扇的转速,风扇控制单元包括:包括电阻Rl、电容Cl、风扇电机M、光耦U2、时基芯片Ul和二极管D1;所述电阻Rl一端分别连接电容Cl、风扇电机M 和220V电源第一,电阻Rl另一端分别连接电容Cl另一端和整流桥Q引脚1,整流桥Q号引脚3分别连接220V交流电第二端、微控制器和光耦U2一个输出端,光耦U2另一个输出端分别连接微控制器和风扇电机M,整流桥Q引脚4分别连接光耦U2第一输入端、时基芯片Ul引脚1、电容C2、电容C3、电容C4和二极管D3正极,电容C2另一端连接时基芯Ul引脚5,所述光耦Ul第二个输入端通过电阻R3连接时基芯片Ul 引脚3,所述整流桥Q号引脚2分别连接时基芯片Ul 引脚4、时基芯片Ul 引脚8、电阻R4、电容C4另一端和二极管D3负极,电阻R4另一端分别连接电阻R3、电位器RPl一端和二极管Dl负极,二极管Dl正极分别连接二极管D2 正极和电位器RPl滑片,二极管D2负极分别连接电位器RPl 另一端、电容C3另一端、时基芯片Ul引脚和时基芯片Ul 引脚6;
所述微控制器用于接收所述变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器感应的数据信息,当所述变频器温度传感器、或软启动器温度传感器感应的温度值超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速;当烟雾传感器感应的烟雾超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速;
低压配电柜的两侧分别沿着竖直方向设有竖直固定条,竖直固定条上设有若各个长条孔,安装梁两端设有与长条孔相适配的固定圆孔;安装梁通过螺栓穿过固定圆孔和长条孔固定在低压配电柜内部;
低压配电柜两侧设有低压配电柜左侧板和低压配电柜右侧板;低压配电柜左侧板设有至少一个向低压配电柜内部拉伸的内凸起一,右侧板设有至少一个向低压配电柜外部拉伸的外凸起一;
所述内凸起一上设有内孔一,所述外凸起一上设有外孔一;所述内凸起一与外凸起一相适配,内孔一与外孔一相适配,所述外凸起一延伸至内凸起一内部,所述外凸起一的外孔与内凸起一的内孔通过螺栓连接,使低压配电柜与低压配电柜之间的侧板连接;所述内凸起一与外凸起一采用过盈配合;
所述软启动器包括:壳体、静触头、动触头总成,静触头、动触头总成设置在壳体内,静触头与动触头总成相对设置,所述动触头总成包括线圈、铁芯、动触头以及复位弹簧,铁芯套设在线圈内,动触头与铁芯相对设置;
所述复位弹簧一端顶持在动触头底部,另一端顶持在线圈的外壳上;铁芯为E型铁芯,中间的凸起套设在线圈内;动触头包括触头、触头壳、触头块,触头设置在触头壳上,触头块设置在触头壳内,并与触头接触,复位弹簧套设在触头块上;所述触头块为一个与铁芯适配的E型触头块,复位弹簧套设在触头块中间的凸起上。
优选地,高压断路器的进线端子和出线端子分别设有高压断路器温度传感器,高压断路器温度传感器用于检测所述高压断路器的主静触点的温度,并将温度信号传输给工控机;
当温度传感器检测所述高压断路器的主静触点的温度超出预设的阈值时,工控机控制报警器进行声光报警;
所述高压断路器温度传感器为与所述高压断路器的主静触点的触点柱形状相配合的环形温度传感器,所述温度传感器套于对应的主静触点的触点柱上;所述母线室内部设有母线联排。
优选地,所述配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱内部分别设有保护装置;
所述保护装置包括:过压报警电路、过压保护电路、过流保护电路、整流稳压电路;
所述过压报警电路的输入端对应与电源进线连接,所述过压报警电路的输出端与过压保护电路的输入端连接,所述过压保护电路的输出端与过流保护电路的输入端连接,过流保护电路的输出端与整流稳压电路的输入端连接;
所述过压报警电路包括:电阻(R1)、电阻(R2)、报警指示灯(L);
电阻(R1)的第一端和电阻(R2)的第一端分别与配电箱体电源进线连接,报警指示灯(L)的第一端、电阻(R1)的第二端、电阻(R2)的第二端同时连接,报警指示灯(L)的第二端接地;
所述过压保护电路包括:固体放电管一、固体放电管二、固体放电管三;
固体放电管二的两端分别与电源线连接,固体放电管一和固体放电管三串联,固体放电管一和固体放电管三的连接点接地;
所述过流保护电路包括:保险丝一和保险丝二;保险丝一和保险丝二分别设置在电源线上;
所述整流稳压电路包括:降压变压器、整流桥、电容滤波器和三端稳压器,所述降压变压器的电压输入端两侧分别接电源线,所述降压变压器的电压输出端分别与整流桥的两交流输入端连接,所述整流桥的正极直流输出端与电容滤波器正极连接,所述整流桥的负极直流输出端与电容滤波器负极连接,所述三端稳压器的输入端和采样端分别与电容滤波器正极和负极连接,所述三端稳压器的输出端与用电负载连接;保险丝一采用自恢复保险丝;保险丝二采用自恢复保险丝;
高压中置柜内部设有防雷模块;
防雷模块包括:保险丝Ffl、防雷二极管VDfl、压敏电阻YMR、气体放电管QTF;数据处理器的供电电源通过保险丝Ffl分别与数据处理器和压敏电阻YMR第一端连接;数据处理器的接地端一通过防雷二极管VDfl分别与气体放电管QTF第二端、接地和压敏电阻YMR第二端连接;数据处理器的接地端二分别与气体放电管QTF第一端和接地连接。
防雷模块并联气体放电管QTF、压敏电阻YMR、防雷二极管VDfl,呈现出高阻抗,一旦线路雷击造成瞬态过电压,防雷模块能够浪涌保护,起到防雷保护作用;
所述穿墙磁柱包括套管体和固定套环,所述固定套环固定在套管体的中部外壁上,所述套管体两端均设有接线端子和绝缘圈,所述绝缘圈嵌在套管体的内壁,接线端子固定在绝缘圈外侧,所述接线端子上设有接线孔。
优选地,所述远控防爆控制箱包括:防爆箱体、主备电源模块;防爆箱体通过箱门、设置在防爆箱体两侧的侧板、分别设置在防爆箱体上下侧的顶板、底板以及与箱门相对设置的背板形成四方体结构,
箱门与侧板铰接;背板的四角处分别设有挂耳,防爆箱体内部设有安装板,安装板固设在背板上,主备电源模块设置在安装板上;
在防爆箱体的顶板上匀距间隔开有多个上接口,在每个上接口内穿有上防爆挠性管,底板匀距间隔开有多个下接口,在每个下接口内穿装有下防爆挠性管;
箱门的四周边缘匀距间隔设有若干个箱门螺孔,侧板与箱门贴合部设有侧板折边,顶板与箱门贴合部设有顶板折边,底板与箱门贴合部设有底板折边,侧板折边、顶板折边、底板折边上分别设有与箱门螺孔相适配的折边螺孔;箱门螺孔与折边螺孔内旋装螺栓,使箱门分别压合在侧板、顶板、底板上;箱门上设有灯孔,灯孔内装有防爆灯;
所述主备电源模块包括:常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关,无线通信模块以及单片机;
常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关,无线通信模块分别与单片机电连接,单片机用于获取常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关的运行信息,并将所述运行信息通过无线通信模块发送至工控机以及接收工控机发送的控制信息,控制主备电源模块内部元件运行;
所述手自转换开关用于使用户切换手动转换模式或自动转换模式;
所述手动切换控制开关用于在选择手动转换模式时,通过手动方式切换供电方式;
箱门上开设有用于观察主备电源模块的方形孔,方形孔上设有的防爆玻璃门,防爆玻璃门的四周边框通过匀距间隔的玻璃门螺栓将防爆玻璃门与箱门紧密连接,防爆玻璃门下方的箱门上并列安装有分别与常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯相电连接的指示灯,在指示灯下方的箱门上安装有与手自转换开关连接的手自转换控制旋钮以及与手动切换控制开关连接的手动切换旋钮;
安装板上设有至少四个安装孔;背板上设有与所述安装孔相适配的螺杆,螺杆上设有一对与螺杆相适配的螺母,安装孔穿过螺杆,一个螺母设置在安装板的背面,另一个螺母设置在安装板的正面,使两个螺母将安装板夹持固定在螺杆上;
所述主备电源模块包括:四个开关连接孔;四个开关连接孔设置在主备电源模块的四角,所述主备电源模块通过四个螺栓分别对应穿过四个开关连接孔,与安装板连接。
优选地,箱门与侧板的铰接部设有铰接件;所述铰接件包括:第一合页、第一固定孔、第一销孔、第二合页、第二固定孔、第二销孔和活动销装置,所述第一合页两端分别设有第一固定孔和第一销孔,所述第一合页通过螺栓和第一固定孔与防爆箱体连接;所述第二合贞两端分别设有第二固定孔和第二销孔,所述第二合页通过螺栓和第二固定孔与防爆箱体连接,所述第一销孔和第二销孔通过活动销装置旋转连接;
所述活动销装置包括相对设置的一对半销体、环形凹槽和弹簧,所述半销体一端穿过所述第一合页的第一销孔并伸入到所述第二合页的第二销孔,所述半销体另一端设有环形凹槽,所述弹簧一端连接所述环形凹槽,其另一端连接所述第一销孔外侧;一对所述半销体连接处分别设有内凹锥形和锥形,所述内凹锥形和锥形相配合。
优选地,高压中置柜还包括:隔离刀闸、与所述隔离刀闸连接的母排、多个红外温度采集装置、通风装置、Zigbee无线传输模块、高低压转换模块、高压中置柜声光报警模块、湿度检测模块、语音提示模块;
多个红外温度采集装置、通风装置、高低压转换模块、高压中置柜声光报警模块、湿度检测模块、语音提示模块分别与通过Zigbee无线传输模块与工控机通信连接;
每个红外温度采集装置设有红外温度传感器、压频转换电路;红外温度传感器的红外发射端设置在对准检测所述隔离刀闸的每一单相与所述母线开合位置处的温度;红外发射端的红外线与接头处相垂直;用于将检测的温度值传输至工控机;
所述高低压转换模块用于采用电磁感应原理直接从隔离刀闸的触头或母排上获得低电压为开关柜内的用电低压元件供电;
所述通风装置通过Zigbee无线传输模块与工控机连接,所述工控机接收每个红外温度采集装置传输的检测温度值,并将检测温度值与预设的温度值比较,当检测温度值大于预设的温度值时,工控机通过Zigbee无线传输模块远程控制通风装置对高压中置柜内进行通风;
所述高压中置柜声光报警模块与工控机连接,高压中置柜声光报警模块用于当检测的温度值大于预设的温度值时,所述高压中置柜声光报警模块发出的声光报警;
所述湿度检测模块与工控机连接,湿度检测模块用于检测高压开关柜内的湿度,并将采集的湿度输出至工控机;
高压中置柜包括柜体和柜门,柜体与柜门铰接;
高压中置柜内包括:柜门上设有与工控机连接的柜门感应模块,柜门感应模块感应柜门的开关状态,并将柜门的开关状态发送至工控机;所述语音提示模块用于当高压中置柜的柜门打开时,播放语音提示信息;
所述工控机还用于通过Zigbee无线传输模块向服务器发送开门信息,服务器确认开门信息以及用于在关闭柜门时,向服务器发送关门信息,服务器记录开门、关门的时间;
高低压转换模块包括:设置在隔离刀闸或母排上的电流互感器,整流电路,滤波稳压电路,DC-DC模块;所述整流电路与电流互感器之间通过电抗器连接。
优选地,所述工控机包括:数据接收模块、数据提取模块、数据解析模块、数据判断模块、数据处理模块、传输模式设置模块、数据存储模块、时间模块、数据分析模块、数据复验模块、持续数据信息拆解校验模块;
所述传输模式设置模块用于设置高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱与工控机的传输协议;
所述数据接收模块用于接收高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱传输的数据信息,并将所发送的采集数据进行分类;
所述数据提取模块用于按照采集数据所对应的传输协议,将采集数据解析成数据层,按照预设数据层和数据值之间的对应关系,进行数据信息提取;
所述数据解析模块用于将数据层串行比特数据流分离成并行数据流的形式,根据所述数据层的协议类型,提取所述数据层内的帧头和帧尾信息,将帧头和帧尾信息与所述数据层的数据链路层进行协议标签转换解析后的数据信息同步输出;所述数据解析模块用于根据网络层对于的转换协议对数据层的网络层协议解析,根据网络层的协议对数据进行处理后输出,同时根据网络层协议,提取数据层的网络层内的数据信息进行输出;所述数据解析模块用于对数据层的传输层解析,根据传输层协议对数据层进行传输层的协议解析,根据传输层的协议对数据层的传输层所对应的数据进行处理后输出;
所述数据处理模块用于将各种数据进行筛查、整理,提供各应用功能进行分析、统计及存储,将收集的原始数据信息与预设的阈值进行对比分析,当采集的数据信息超出阈值时,发出告警信息。
优选地,所述工控机还包括:运行数据获取模块、低压室内数据获取模块、过载判断模块、过载执行模块、母线压控制模块、稳定性分析模块;
所述运行数据获取模块用于获取高压室、变压器室、低压室的实时运行数据,实时监测低压室负载状况;
所述低压室内数据获取模块用于实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的输入输出电压数据、输入输出电流数据、有功功率、无功功率、电压幅值、频率及负载状况;
所述过载判断模块用于根据获取实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的负载状况,按预设的线路过载率,过载延时,判断低压室内是否存在过载;
低压室内的高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的线路过载率对应不同的过载延时,过载率对应过载延时具有反时限的关系,当某一交流线路或某几条交流受电线路过载超过指定范围并且超过所对应的延时,过载判断模块针对过载负荷最严重的线路启动过载控制;
所述过载执行模块用于若低压室内存在过载时,选择过载负荷最严重的线路,启动过载减荷控制,执行过载切负荷操作;
所述母线压控制模块用于当监测到低压室内高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的母线电压低于电压稳定预定值,启动电压失稳控制,执行低电压切负荷操作;
所述稳定性分析模块用于根据电网系统的供电计划、检修计划和母线负荷预测数据,对高压室、变压器室、低压室的未来预设期内,运行稳定性进行模拟分析,输出相关的运行趋势图,并对潜在的故障发出预警信息。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
箱式变电站中,高压室、变压器室、低压室均设有门和窗,在窗上设有排风扇,实现了自然通风和机械通风相结合,而且还便于维护维修。变压室四周的墙体以及隔板分别设有内层钢板和外层钢板,在内层钢板和外层钢板之间设有空腔,空腔内部设有防火隔音棉;外层钢板表面涂有辐射散热降温涂料。辐射散热降温涂料能够辐射走物体热量并隔热防水的作用,辐射散热降温涂料能够向大气空间自动辐射走被涂刷物体上的热量,降低箱式变电站表面和内部温度,而且还起到了隔音的作用。
而且变压器室通过开启式网门和固定式网门实现自然通风,达到变压器降温的目的,通过设置高压封闭隔板和低压封闭隔板达到产品防护等级要求,以达到保证设备正常运行的目的。
低压室内具有多种监控装置,如当温度传感器检测的温度值超过设定的温度值时,通风装置对低压室内的柜体内部进行通风,从而能够达到将开关柜内的温度调节到其内的电气设备能够正常运行的范围之内,以避免电气设备发生凝露、电晕放电、绝缘破坏或设备氧化等事故。
工控机能够获取高压室、变压器室、低压室内部电气元件运行数据信息。并将获取的数据信息进行处理,将各种数据进行筛查、整理,提供各应用功能进行分析、统计及存储,将收集的原始数据信息与预设的阈值进行对比分析,当采集的数据信息超出阈值时,发出告警信息。对高压室、变压器室、低压室的未来预设期内,运行稳定性进行模拟分析,输出相关的运行趋势图,并对潜在的故障发出预警信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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的附图。
图1为具有远程监控的综合供电系统整体结构图;
图2为变电站结构图;
图3为变电站内部结构图;
图4为变电站的墙体结构图;
图5为穿墙磁柱结构图;
图6为高压中置柜结构图;
图7为高压中置柜侧板结构图;
图8为配电变压器综合配电柜结构图;
图9为吊装连接段侧视图;
图10为吊装连接段的主视图;
图11为吊装连接段结构图;
图12为加强角钢结构图;
图13为底座安装固定架结构图;
图14为底座安装固定架结构图;
图15为配电变压器综合配电柜内部结构图;
图16为配电变压器综合配电柜内部背面结构图;
图17为延时控制电路一电路图;
图18为延时控制电路一电路图;
图19为交流多变变压器电路图;
图20为低压配电柜结构图;
图21为低压配电柜侧部结构图;
图22为风扇控制单元电路图;
图23为软启动器结构图;
图24为软启动器原理结构图;
图25为过压报警电路电路图;
图26为防雷模块电路图;
图27为远控防爆控制箱主视结构图;
图28为远控防爆控制箱侧部结构图;
图29为主备电源模块示意图;
图30为铰接件结构图;
图31为铰接件部件结构图;
图32为高低压转换模块示意图;
图33为保护装置示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将运用具体的实施例及附图,对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种高集成度多功能综合箱式变电站,如图1至图33所示,包括:箱体1;箱体1包括:底板7、墙体8和顶盖2,箱体1内部由隔板分隔成高压室11、低压室13和变压室12以及分别与高压室11、低压室13和变压室12内部电气元件通信连接,用于获取高压室11、低压室13和变压室12内部电气元件运行数据信息的工控机;;
变压器室12设有与高压室11贴邻的高压贴邻面11a,与低压室13贴邻的低压贴邻面13a,与外部贴邻的外墙12a以及用于进出变压器室12的开启式网门15a;
所述变压器室12与高压室11之间的高压贴邻面设有高压封闭隔板16a,所述变压器室12与低压室13之间的低压贴邻面设有低压封闭隔板17a;所述变压器室12内靠近开启式网门15a一侧设有固定式网门18a;
所述高压贴邻面设有多个镶嵌在高压贴邻面上的高压出线法兰19a,所述低压贴邻面设有多个镶嵌在低压贴邻面上,用于使低压线路穿过的低压出线法兰20a;
所述变压器室12内设有变压器10a,高压贴邻面上设有通过高压出线法兰19a与高压贴邻面连接的穿墙磁柱14,穿墙磁柱14贯穿变压器室12和高压室11;
其中,开启式网门采用大于或等于直径5mm钢丝和钢网网孔不大于50mm*50mm的钢网制作而成。固定式网门采用大于或等于直径5mm钢丝和钢网网孔不大于50mm*50mm的钢网制作而成。
变压器通过开启式网门和固定式网门实现自然通风,达到变压器降温的目的,通过设置高压封闭隔板和低压封闭隔板达到产品防护等级要求,以达到保证设备正常运行的目的。
高压室11的墙体上开设有高压室窗3和高压室门4,高压室窗3上设有排风扇5;变压室12的墙体上开设有变压室窗6和变压室门,变压室窗6上设有排风扇5;低压室13的墙体上开设有低压室窗和低压室门,低压室窗上设有排风扇;
高压室11与变压室12贴邻,变压室12和低压室13贴邻,高压室11与低压室13呈90°角设置;变压器室12内设有变压器,高压室11与变压室12的贴邻面上设有穿墙磁柱14;
穿墙磁柱14包括套管体21c和固定套环22c,固定套环22c环套固定在套管体21c的中部外壁上,套管体21c两端均设有接线端子24c和绝缘圈23c,绝缘圈23c嵌在套管体21c内壁,接线端子24c固定在绝缘圈23c外侧,接线端子24c上均设有两个接线孔25c,便于与高压电线的连接,管套体21c采用陶瓷材料制成,电绝缘效果好且防腐蚀,使用寿命长,绝缘圈23c采用硅胶材料制成,防水防潮,杜绝电弧的产生,安全系数高。
围绕在变压室12四周的墙体以及隔板分别设有内层钢板15b和外层钢板16b,在内层钢板15b和外层钢板16b之间设有空腔,空腔内部设有防火隔音棉17b;外层钢板16b表面涂有辐射散热降温涂料19b;内层钢板15b靠近变压室内12设置,外层钢板16b设置在变压室12b的外部。
外层钢板16b表面添加了辐射散热降温涂料19b,辐射散热降温涂料19b能够辐射走物体热量并隔热防水的作用,辐射散热降温涂料19b能够以8-13.5μm红外波长向大气空间自动辐射走被涂刷物体上的热量,降低箱式变电站表面和内部温度,散热降温明显,避免箱式变电站过快升温。内层钢板15b和外层钢板16b通过螺栓18b连接;顶盖2的表面涂有辐射散热降温涂料。
低压室13内包括:高压中置柜1-1、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱;
高压中置柜1-1正面设有柜门,背面设有背板,高压中置柜两侧设有左侧板和右侧板;左侧板1-2设有至少一个向柜体内部拉伸的内凸起1-21,右侧板1-3设有至少一个向柜体外部拉伸的外凸起1-22;内凸起1-21上设有内孔,外凸起1-22上设有外孔;
内凸起1-21与外凸起1-22相适配,内孔与外孔相适配,外凸起1-22延伸至内凸起21内部,外凸起的外孔与内凸起的内孔通过螺栓连接,使高压中置柜与高压中置柜之间的侧板连接;在通过连接螺栓1-23或拉铆钉铆接,使两个柜体连接,高压中置柜左右两侧均为平面,无螺栓凸出。减少了加工工序,提升了产品的可快速更换性,并且结构简单,外观美观。这种连接方式不仅能减少加工工艺,提高产品质量,同时需要更换其中一台柜体时也能快速更换,节省了人力、物力,缩短了停电时间。
内孔是在内凸起1-21中心位置冲压圆孔。外孔是在外凸起1-22中心位置冲压圆孔。内凸起1-21与外凸起1-22的凸起高度一致,或者内凸起1-21高于外凸起1-22。内凸起1-21与外凸起1-22可采用过盈配合。
本实施例中,高压中置柜1-1内部靠近上部设有母线室1-5,母线室1-5的下部设有断路器室1-6,断路器室1-6的下部设有电缆室1-7;高压中置柜内侧部设有控制室1-8;所述控制室内部设有CAN无线通信装置1-9、断路器控制模块1-10、报警器1-11;断路器控制模块1-10用于通过CAN无线通信装置1-9将断路器室内的断路器开关状态发送给工控机,并接收工控机的控制指令,控制断路器通断;
高压中置柜1-1底部设有底座1-4,底座1-4上连接有接地体1-31,与接地体1-31螺纹连接的接地旋紧帽1-32,与接地体1-31连接的接地线1-33,与接地线1-33连接的接地夹1-34。借助接地旋紧帽1-32与接地体1-31相配合,方便了高压中置柜装设接地线,而且还可以通过接地夹1-34外接地,操作简便、省时省力,提高了工作效率。
所述配电变压器综合配电柜顶部设有顶盖2-2,配电变压器综合配电柜部设有底座2-3;顶盖2-2上设有吊装架2-4,所述吊装架2-4设有依次连接的柜体连接段2-11、包边段2-12、弯折段2-13以及吊装连接段2-14;
吊装架2-44设置在配电变压器综合配电柜的顶部,柜体连接段2-11与配电变压器综合配电柜顶部外侧可拆卸连接,包边段2-12包裹在顶盖2-2的外边缘,弯折段2-13使吊装连接段2-14处于水平状态设置;吊装连接段2-14上设有至少两个吊装连接孔2-141;柜体连接段2-11与柜体顶部外侧可拆卸连接的连接部设有加强角钢2-5;
底座安装固定架2-7的横截面为L形,底座安装固定架2-7包括固定架长端面2-71和固定架短端面2-72;
固定架长端面2-71上设有至少两个固定架底座连接孔2-17,底座2-3上设有与固定架底座连接孔2-17相适配的底座连接孔,固定架底座连接孔2-17与底座连接孔通过螺栓连接,使底座安装固定架2-7与底座2-3可拆卸连接。
柜体连接段2-11、顶部外侧以及加强角钢2-5之间采用螺栓连接;吊装连接段2-14的吊装连接孔2-141上连接有吊装环2-8。
固定架短端面2-72上设有与吊装连接段的吊装连接孔2-141相适配的固定架吊装连接孔;
吊装连接段的吊装连接孔2-141与固定架吊装连接孔通过螺栓连接,使吊装架2-4与底座安装固定2-7架连接。
这样,箱式变电站在安装配电变压器综合配电柜时,根据运输需要,配电变压器综合配电柜设置了吊装架2-4,起到了在发货运输装车时能叠放,还能够案子吊装环2-8实现一种结构多功能。同时在吊装JP柜时,可以吊装多个配电变压器综合配电柜。
配电变压器综合配电柜内部设有上电气室和下电气室;上电气室顶部设有多个母线排2-21;上电气室还设有上前室和上后室;上前室设有浪涌保护器2-29、GPRS 通讯模块2-31、监测计量控制终端2-32、温控模块2-33以及电表2-22;上后室设有多个断路器2-34以及设置在断路器出线端的电流互感器2-35。
所述下电气室设有下前室和下后室,下前室设有横向排列的多个指示灯2-37、无功补偿控制器2-25、万能转换开关2-24、多个横向排列的电容2-27、交流多变变压器2-26以分别与交流多变变压器连接的电压表2-23、电流表2-28、电压转换开关2-27;所述下后室设有漏电动作断路器2-36;万能转换开关可用于交流50Hz,电压500V及直流电压440V的电路中,作电气控制线路转换之用和电压380V5 .5KW及以下的三相异步电动机的直接控制之用。断路器能在极短的时间内迅速切断故障电源,保护人身及用电设备的安全。
工控机分别与无功补偿模块、温控模块2-33和浪涌保护器2-29通信连接,实现了对用电终端电能监测、电能计量管理、电能质量改善等功能一体化,能耗小、温升低、体积小、可靠性高、安装检修方便。
交流多变变压器2-26包括:多级变压器、压变切换装置以及负载;多级变压器的一次侧设有第一连路1L、第二连路2L、第三连路3L;
所述第一连路1L和第三连路3L分别设置在变压器线圈TB的两端,第二连路2L设置在所述第一连路1L和第三连路3L之间,且第二连路2L在第一连路1L和第三连路3L之间滑动;
所述第一连路1L通过开关K1与火线L连接,通过开关K2与零线N连接;开关K1与开关K2设置有延时控制电路一1Y;所述延时控制电路一1Y用于使开关K1与开关K2其中一个开关闭合,当由开关K1闭合切换到开关K2闭合时,开关K1断开,经过预设的延时后,开关K2闭合;或当由开关K2闭合切换到开关K1闭合时,开关K2断开,经过预设的延时后,开关K1闭合;
所述第二连路2L通过开关K3与火线连接,通过开关K4与零线连接;开关K3与开关K4设置有延时控制电路二2Y;所述延时控制电路二2Y用于使开关K3与开关K4其中一个开关闭合,当由开关K3闭合切换到开关K4闭合时,开关K3断开,经过预设的延时后,开关K4闭合;或当由开关K4闭合切换到开关K3闭合时,开关K4断开,经过预设的延时后,开关K3闭合;
所述第三连路3L通过开关K5与火线连接,通过开关K6与零线连接;开关K5与开关K6设置有延时控制电路三3Y;所述延时控制电路三3Y用于使开关K5与开关K6其中一个开关闭合,当由开关K5闭合切换到开关K6闭合时,开关K5断开,经过预设的延时后,开关K6闭合;或当由开关K6闭合切换到开关K5闭合时,开关K6断开,经过预设的延时后,开关K5闭合;多级变压器TB的二次侧与负载1F连接;
所述第一连路1L与第二连路2L之间连接有防短连路一1D,所述第二连路2L与第三连路3L之间连接有防短连路二2D,所述第一连路1L与第三连路3L之间连接有防短连路三3D;
所述防短连路一1D上设有延时开关Ky1和电阻R1, 延时开关Ky1和电阻R1串联连接;所述防短连路二2D上设有延时开关Ky2和电阻R2, 延时开关Ky2和电阻R2串联连接;所述防短连路一1D上设有延时开关Ky3和电阻R3, 延时开关Ky3和电阻R3串联连接;
为了实现配电变压器综合配电柜具有多级输出电压值,通过调节第一连路1L、第二连路2L、第三连路3L、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6可以调节输出电压值以适应不同环境下的电压使用。
开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6可以为继电器、断路器或电力电子开关。交流多变变压器2-26的具体实施过程可以采用,若K1和K3断开,K2和K4闭合,此时变压器TB高压侧处于短路状态,高压侧电压为零,则负载回路中的次级绕组电压亦为零,变压器TB没有参与对负载的交流电压补偿。此时若K2和K3断开,K1和K4闭合,则变压器TB高压侧接入输入电压,变压器TB低压侧输出电压接入负载回路中,负载电压发生改变。若K2和K3闭合,K1和K4断开,则负载电压发生反方向改变。若K1和K3断开,K2和K4闭合,则变压器TB高压侧电压为零,低压侧电压亦为零,负载电压等于输入电压。更为具体方式这里不做一一列举,通过改变开关K1至K6的组合方式,可得到不同的输入电压调节变化。而且还通过调节第一连路1L、第二连路2L、第三连路3L之间的间距调节调节变化,并结合开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6的动作实现多种供电电压。
为了避免开关K1和K2,或K3和K4,或K5和K6同时闭合的情况,相当于短路,或者开关K1和K2,或K3和K4,或K5和K6同时断开的情况,变压器高压绕组开路。高压绕组开路时,通过低压绕组的负载电流全部变为变压器的励磁电流。变压器正常运行情况下励磁电流只占绕组电流的一小部分,产生的磁场感应出变压器的额定电压。负载电流全部变为变压器的励磁电流时,变压器铁芯饱和,很容易击穿开关及变压器绕组绝缘,造成设备的损坏。
设置了防短连路一1D、防短连路二2D、防短连路三3D。基于第一连路1L、第二连路2L、第三连路3L、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6在变压器的高压侧,在负载回路通过大电流时,根据变压器的变比与电流的关系,高压侧电流很小,可用容量小的开关K1至K6来控制变压器。
防短连路一1D、防短连路二2D、防短连路三3D保证交流多变变压器的可靠性,确保开关转换过程中变压器高压侧不能开路,实现了无过电压开关过程。
具体的,以防短连路一1D为例,若Ky1、K2和K3断开,K1和K4闭合,则变压器TB高压侧接入输入电压,变压器TB低压侧输出电压串联接入负载回路中,负载电压发生改变。若需要切换到K1和K3断开,K2和K4闭合,则闭合Ky1,输入电压直接加到电阻Rb1上;Ky1延时几十个毫秒,断开开关K1,变压器相当于一个电流互感器,电阻Rb1为负载电流提供了电流通道,从而在高压侧无过电压产生;延时等待K1确定断开,接通K2,变压器高压侧绕组短路,电阻Rb1上的电压降为零;延时等待K2确定闭合,断开Ky1,开关切换过程结束。
同理,防短连路二2D、防短连路三3D的工作方式如防短连路一1D的工作方式。
电阻Rb1、电阻Rb2、电阻Rb3阻值应与变压器的阻抗基准值相当。由于切换过程很短,即使输入电压直接加到电阻Rb1、电阻Rb2、电阻Rb3上产生非常大的瞬时功率,但时间短,产生的总能量很小,电阻Rb1、电阻Rb2、电阻Rb3发热量很小。因此可以用小功率、小体积的电阻。配电变压器综合配电柜可以设置多个交流多变变压器。具体数量根据现场实际需要定制。
进一步能够通过工控机实现对开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6的控制,以及设定及根据设定的时间使Ky1、Ky2、Ky3.并且使工控机控制开关K1与开关K2的通断,开关K3与开关K4的通断,开关K5与开关K6的通断。
延时控制电路一包括:输入端与工控机连接的光电隔离器U1,光电隔离器U1第一输出端与电阻Rk1第一端连接,光电隔离器U1第二输出端分别与电阻Rk4第一端,电阻Rk2第一端连接,电阻Rk1第二端、电阻Rk2第二端、电阻Rk3第一端分别与电源端VDD连接,电阻Rk4第二端与三极管Qk1基极连接,电阻Rk3第二端、三极管Qk1集电极、电阻Rk5第一端、电阻Rk6第一端同时连接,电阻Rk3起到限流作用,电阻Rk2、电阻Rk4起到分流作用;电阻Rk1起到限流作用;三极管Qk1发射极、电阻Rk5第二端、三极管Qk2发射极、电阻Rk7第二端、电阻Rk8第一端接地;电阻Rk6第二端接三极管Qk2基极,三极管Qk2集电极、电阻Rk7第一端同时与锁相器输入端一连接,电阻Rk8第二端通过指示灯LEDk1连接锁相器输入端二;
锁相器输出端一通过电阻Rk9与三极管Qk3基极连接,三极管Qk3集电极、二极管VD1的负极、二极管VD2的正极同时连接,三极管Qk4集电极、三极管Qk3发射极、二极管VD1的正极、电阻Rk11第一端、二极管VD3负极、二极管VD4正极同时连接,电阻Rk11第二端与光电隔离器U2的输入端二连接,二极管VD2的负极通过电阻Rk13与光电隔离器U2输入端一连接,光电隔离器U2输出端连接继电器J1,继电器J1连接开关K1的控制线圈;
锁相器输出端二通过电阻Rk10与三极管Qk4基极连接,三极管Qk4发射极、二极管VD3正极、电阻Rk12第一端同时接地,二极管VD4负极通过电阻Rk14与光电隔离器U3输入端一连接,电阻Rk12第二端与光电隔离器U3的输入端二连接,光电隔离器U3输出端连接继电器J2,继电器J2连接开关K2的控制线圈。
同样延时控制电路二、延时控制电路三与延时控制电路一具有同样的结构图。工控机发出一控制信号,通过光电隔离器U1滤波,经三极管Qk1、三极管Qk2放大,并且延时控制电路一在收到信号后,指示灯LEDk1发光提示。再经过锁相器SC锁相。如果工控机发出的是对开关K1的接通信号,则锁相器SC锁定开关K1进行闭合。三极管Qk3导通继电器J1连接开关K1的控制线圈闭合,开关K1闭合。但是三极管Qk4未导通,同时工控机也未发出对开关K2的闭合信号,使得开关K2断开。这样在同一个时间段内保证了开关K1、开关K2只有一个导通。同样道理,开关K3、开关K4、开关K5、开关K6工控机也是采用此种方式进行控制。而且延时控制电路一包含了二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3对信号的控制以及滤波。光电隔离器U1、光电隔离器U2、光电隔离器U3的滤波,保证了控制信号传输过程的真实度。而且延时控制电路一包括了限流电阻,分压电阻,使得延时控制电路一各个元件稳定运行。
本实施例中,低压配电柜3-16内部包括:进线输入部分、分控部分以及输出部分;进线输入部分水平设有两根安装梁3-1,两根安装梁3-1上安装有三相进线保护开关3-2;分控部分水平设有两根安装梁3-1,两根安装梁3-1上安装有多个塑壳断路器3-3;进线输入部分与分控部分之间水平设有三条连接排3-14;三条连接排3-14之间设有绝缘伞3-13,且三条连接排3-14通过绝缘伞3-13固设在柜体3-16上;三相进线保护开关3-2的输入端与电源进线连接;这里三相进线保护开关3-2的输入端通过三相进线保护开关的输出端3-7分别与三条连接排3-14,三相进线保护开关的输出端3-7中的每相电对应连接每条连接排3-14;塑壳断路器3的三相输入端8分别对应与三条连接排3-14连接;
输出部分由上到下竖直设有三根安装梁3-1,最上面的两根安装梁3-1上安装有软启动器3-4、变频器3-5;软启动器3-4的电源输入端与一个塑壳断路器3-3的输出端,变频器3-5的电源输入端与另一个塑壳断路器3-3的输出端电连接;最下部的安装梁3-1上设有地线排3-11以及通过绝缘子连接到柜体上的零线排3-9;
三相进线保护开关2、塑壳断路器3、软启动器4、变频器5均为A、B、C三相电,其中连接排14为三条,对应为A、B、C相电。三相进线保护开关2、塑壳断路器3、软启动器4、变频器5之间的每相均一一对应。如三相进线保护开关2的A相,对应与的塑壳断路器3的A相通过A相连接排14连接,塑壳断路器3的A相与软启动器4的A相连接,塑壳断路器3的A相与变频器5的A相连接。软启动器4单独与一个塑壳断路器3连接,变频器5单独与一个塑壳断路器3连接。
柜体顶部设有风扇3-15,风扇3-15可以包括多个,具体的包括3个风扇3-15。柜体内部设有风扇控制单元、变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器、以太网通信模块以及微控制器;变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器分别与微控制器3-17电连接;
变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器、以太网通信模块分别与微控制器3-17连接;微控制器3-17通过变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器获取数据信息,并通过以太网通信模块上传至工控机;
风扇控制单元用于控制风扇3-15的转速。变频器温度传感器用于采集变频器本体的温度值以及变频器三相母排或线缆的温度。软启动器温度传感器用于采集软启动器本体的温度值以及软启动器三相母排或线缆的温度。烟雾传感器用于采集柜体内的烟雾。当柜体出现烟雾时,可以判断为柜体16内部有元件过热或起火,及时采集烟雾,并将烟雾量发送给微控制器。
风扇控制单元与风扇3-15连接,用于控制风扇3-15的转速,风扇控制单元包括:包括电阻Rl、电容Cl、风扇电机M、光耦U2、时基芯片Ul和二极管D1;电阻Rl一端分别连接电容Cl、风扇电机M 和220V电源第一,电阻Rl另一端分别连接电容Cl另一端和整流桥Q引脚1,整流桥Q号引脚3分别连接220V交流电第二端、微控制器和光耦U2一个输出端,光耦U2另一个输出端分别连接微控制器和风扇电机M,整流桥Q引脚4分别连接光耦U2第一输入端、时基芯片Ul引脚1、电容C2、电容C3、电容C4和二极管D3正极,电容C2另一端连接时基芯Ul引脚5,光耦Ul第二个输入端通过电阻R3连接时基芯片Ul 引脚3,整流桥Q号引脚2分别连接时基芯片Ul 引脚4、时基芯片Ul 引脚8、电阻R4、电容C4另一端和二极管D3负极,电阻R4另一端分别连接电阻R3、电位器RPl一端和二极管Dl负极,二极管Dl正极分别连接二极管D2 正极和电位器RPl滑片,二极管D2负极分别连接电位器RPl 另一端、电容C3另一端、时基芯片Ul引脚和时基芯片Ul 引脚6;
微控制器3-17用于接收变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器感应的数据信息,当变频器温度传感器、或软启动器温度传感器感应的温度值超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速;当烟雾传感器感应的烟雾超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速。只要出现变频器温度传感器感应的温度值超出预设的阈值、或软启动器温度传感器感应的温度值超出预设的阈值、或烟雾传感器感应的烟雾超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速,加大风扇的排烟力度。
具体的,风扇控制电路在微控制器3-17未输出控制信号的时候就是一个普通的调速风扇,调节电位器RPl即可调节风扇电机M转速,当微控制器3-17输出控制信号时,就开启了模拟自然风功能,风扇电机M速度由由小到大的变化,提高风扇的风速,使柜体内快速进行换气。这里一个风扇控制单元可以实现控制多个风扇。
柜体底部和柜体侧部设有散热窗3-12。柜体的两侧分别沿着竖直方向设有竖直固定条3-18,竖直固定条3-18上设有若各个长条孔,安装梁3-1两端设有与长条孔相适配的固定圆孔;安装梁3-1通过螺栓穿过固定圆孔和长条孔固定在柜体内部。软启动器3-4通过母线排与塑壳断路器电连接,变频器3-5通过母线排与塑壳断路器电连接。
低压配电柜两侧设有低压配电柜左侧板和低压配电柜右侧板;低压配电柜左侧板设有至少一个向低压配电柜内部拉伸的内凸起一,右侧板设有至少一个向低压配电柜外部拉伸的外凸起一;
所述内凸起一上设有内孔一,所述外凸起一上设有外孔一;所述内凸起一与外凸起一相适配,内孔一与外孔一相适配,所述外凸起一延伸至内凸起一内部,所述外凸起一的外孔与内凸起一的内孔通过螺栓连接,使低压配电柜与低压配电柜之间的侧板连接;所述内凸起一与外凸起一采用过盈配合。
内凸起一与外凸起一相适配,内孔与外孔相适配,外凸起一延伸至内凸起一内部,外凸起的外孔与内凸起的内孔通过螺栓连接,使低压配电柜与低压配电柜之间的侧板连接;在通过连接螺栓或拉铆钉铆接,使两个柜体连接,低压配电柜左右两侧均为平面,无螺栓凸出。减少了加工工序,提升了产品的可快速更换性,并且结构简单,外观美观。这种连接方式不仅能减少加工工艺,提高产品质量,同时需要更换其中一台柜体时也能快速更换,节省了人力、物力,缩短了停电时间。
软启动器包括壳体541、静触头542、动触头总成547,壳体541的上端设置输入连接片548,壳体541的下端设有三个输出连接片549,静触头542、动触头总成设置在壳体541内,静触头542与动触头总成547相对设置,的动触头总成547包括线圈543、铁芯544、动触头545以及复位弹簧546,铁芯544套设在线圈543内,动触头545与铁芯544相对设置,复位弹簧546一端顶住动触头545底部,另一端顶住线圈43的外壳,其中铁芯544 为E型铁芯,中间的凸起套设在线圈543内,动触头545包括触头551、触头壳552、触头块553,触头551设置在触头壳552上,触头块553设置在触头壳552内,并与触头551接触,的触头块553为一个与铁芯544适配的E型触头块,复位弹簧546套设在触头块553中间的凸起上。
当工作的时候,输入端接入输入连接片548,负载连接在输入连接片549上,当电流从输入端进入,使其中的可控硅,电流慢慢增大,线圈中的电流慢慢增大,与触头块吸合,带动动触头与静触头接触,开启导通,达到防止电流突变的目的,提高了低压配电柜的安全性。
本实施例中,断路器室1-6内部设有若干个高压断路器1-13以及与高压断路器1-13相适配的温度传感器1-14,温度传感器1-14用于检测高压断路器1-13的主静触点的温度,并将温度信号传输给工控机。
当温度传感器检测所述高压断路器的主静触点的温度超出预设的阈值时,工控机控制报警器进行声光报警;这样,方便实时观察和读取触点温度值,并可以预先设定报警温度,一旦温度超过预设的报警温度时,便会发出警报,告知工作人员及时发现问题。温度传感器1-14为与高压断路器1-13的主静触点的触点柱形状相配合的环形温度传感器,温度传感器1-14套于对应的主静触点的触点柱上。母线室1-5内部设有母线联排1-15。
本实施例中,所述配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱内部分别设有保护装置;
所述保护装置包括:过压报警电路4-1、过压保护电路4-2、过流保护电路4-3、整流稳压电路4-4;过压报警电路4-1的输入端与配电箱体电源进线4-5连接,过压报警电路4-1的输出端与过压保护电路4-2的输入端连接,过压保护电路4-2的输出端与过流保护电路4-3的输入端连接,过流保护电路4-3的输出端与整流稳压电路4-4的输入端连接;
过压报警电路1包括:电阻R1、电阻R2、报警指示灯L;电阻R1的第一端和电阻R2的第一端分别与配电箱体电源进线连接,报警指示灯L的第一端、电阻R1的第二端、电阻R2的第二端同时连接,报警指示灯L的第二端接地;过压保护电路2包括:固体放电管一12、固体放电管二11、固体放电管三13;固体放电管二11的两端分别与电源线连接,固体放电管一12和固体放电管三13串联,固体放电管一12和固体放电管三13的连接点接地;过流保护电路3包括:保险丝一F1和保险丝二F2;保险丝一F1和保险丝二F2分别设置在电源线上。整流稳压电路4-4包括降压变压器T、整流桥D、电容滤波器C1和三端稳压器SAW ,降压变压器T的电压输入端两侧分别接电源线,降压变压器T 的电压输出端分别与整流桥D的两交流输入端连接,整流桥D的正极直流输出端与电容滤波器C1正极连接,整流桥的负极直流输出端与电容滤波器C1负极连接,三端稳压器SAW的输入端和采样端分别与电容滤波器C1正极和负极连接,三端稳压器SAW的输出端分别与电容C2 和用电负载连接。未出现过压时,保险丝一F1、保险丝二F2、固体放电管一12、固体放电管二11、固体放电管三13均处于常态,配电装置正常工作。当通信线路上出现过压时,自恢复的保险丝一F1 和自恢复的保险丝二F2 呈现高阻态,消耗过压能量。固体放电管一12、固体放电管二11、固体放电管三13被击穿导通,进而将过压能量消耗掉。同时,报警指示灯L亮起,起到预警提示作用。保险丝一F1采用自恢复保险丝。保险丝二F2采用自恢复保险丝。
防雷模块包括:保险丝Ffl、防雷二极管VDfl、压敏电阻YMR、气体放电管QTF;数据处理器的供电电源通过保险丝Ffl分别与数据处理器和压敏电阻YMR第一端连接;数据处理器的接地端一通过防雷二极管VDfl分别与气体放电管QTF第二端、接地和压敏电阻YMR第二端连接;数据处理器的接地端二分别与气体放电管QTF第一端和接地连接。
防雷模块并联气体放电管QTF、压敏电阻YMR、防雷二极管VDfl,呈现出高阻抗,一旦线路雷击造成瞬态过电压,防雷模块能够浪涌保护,起到防雷保护作用。穿墙磁柱包括套管体21c和固定套环22c,固定套环22c环套固定在套管体21c的中部外壁上,套管体21c两端均设有接线端子24c和绝缘圈23c,绝缘圈23 c嵌在套管体21c内壁,接线端子24c固定在绝缘圈23c外侧,接线端子24c上均设有两个接线孔25c,便于与高压电线的连接,管套体21c采用陶瓷材料制成,电绝缘效果好且防腐蚀,使用寿命长,绝缘圈23c采用硅胶材料制成,防水防潮,杜绝电弧的产生,安全系数高。
本实施例中,远控防爆控制箱包括:防爆箱体、主备电源模块20e;防爆箱体16e通过箱门、设置在防爆箱体16e两侧的侧板、分别设置在防爆箱体16e上下侧的顶板、底板以及与箱门相对设置的背板形成四方体结构,
箱门2e与侧板铰接;背板的四角处分别设有挂耳3e,防爆箱体16e内部设有安装板15e,安装板15e固设在背板上,主备电源模块20e设置在安装板15e上;
在防爆箱体16e的顶板上匀距间隔开有多个上接口,在每个上接口内穿有上防爆挠性管5e,底板匀距间隔开有多个下接口,在每个下接口内穿装有下防爆挠性管14e;
箱门的四周边缘匀距间隔设有若干个箱门螺孔7e,侧板与箱门贴合部设有侧板折边,顶板与箱门贴合部设有顶板折边,底板与箱门贴合部设有底板折边,侧板折边、顶板折边、底板折边上分别设有与箱门螺孔7e相适配的折边螺孔;箱门螺孔与折边螺孔内旋装螺栓,使箱门分别压合在侧板、顶板、底板上;箱门上设有灯孔,灯孔内装有防爆灯4e;
主备电源模块20e包括:常用电源进线端子21e,常用电源出线端子22e,备用电源进线端子23e,备用电源出线端子24e,常用电源工作指示灯27e,备用电源工作指示灯28e,电源指示灯30e,手自转换开关25e,手动切换控制开关29e,无线通信模块以及单片机;
常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关,无线通信模块分别与单片机电连接,单片机用于获取常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关的运行信息,并将所述运行信息通过无线通信模块发送至工控机以及接收工控机发送的控制信息,控制主备电源模块内部元件运行;
手自转换开关29e用于使用户切换手动转换模式或自动转换模式;自动转换模式为当常用电源出现故障或者停电时,主备电源模块20e自动转换至备用电源供电。手动模式是当常用电源出现故障或者停电时,由操作人员操作使转换至备用电源供电。
手动切换控制开关29e用于在选择手动转换模式时,通过手动方式切换供电方式;
箱门上开设有用于观察主备电源模块的方形孔,方形孔上设有的防爆玻璃门9e,防爆玻璃门9e的四周边框通过匀距间隔的玻璃门螺栓8e将防爆玻璃门与箱门紧密连接,防爆玻璃门9e下方的箱门上并列安装有分别与常用电源工作指示灯10e,备用电源工作指示灯,电源指示灯相电连接的指示灯10e,在指示灯10e下方的箱门上安装有与手自转换开关25e连接的手自转换控制旋钮12e以及与手动切换控制开关29e连接的手动切换旋钮13e。
本实施例中,安装板15e上设有至少四个安装孔;背板上设有与安装孔相适配的螺杆51e,螺杆51e上设有一对与螺杆相适配的螺母52e,安装孔穿过螺杆51e,一个螺母52e设置在安装板15e的背面,另一个螺母设置在安装板15e的正面,使两个螺母52e将安装板15e夹持固定在螺杆51e上。挂耳3e上开有长条孔。箱门、侧板以及背板分别采用厚度在10mm至30mm的钢板制作。主备电源模块包括:四个开关连接孔11e;四个开关连接孔11e设置在主备电源模块的四角,主备电源模块通过四个螺栓分别对应穿过四个开关连接孔,与安装板15e连接。箱门与侧板的铰接部设有铰接件;
铰接件包括:第一合页31e、第一固定孔32e、第一销孔33e、第二合页34e、第二固定孔35e、第二销孔36e和活动销装置37e,第一合页31e两端分别设有第一固定孔32e和第一销孔33e,第一合页31e通过螺栓和第一固定孔32e与防爆箱体16e连接;
第二合页34e两端分别设有第二固定孔35e和第二销孔36e,第二合页34e通过螺栓和第二固定孔35e与防爆箱体16e连接,第一销孔33e和第二销孔36e通过活动销装置37e旋转连接;活动销装置37e包括相对设置的一对半销体41e、环形凹槽42e和弹簧43e,半销体41e相对设置并实现连接。半销体41e一端穿过第一合页31e的第一销孔33e并伸入到第二合页34e的第二销孔36e,从而使两个半销体41e相接触,半销体41e另一端设有环形凹槽42e,弹簧43e一端连接环形凹槽42e,其另一端连接第一销孔33e外侧,使半销体41e和第一销孔33e之间产生弹性作用力,在使用状态下,能够使相对设置的半销体41e接触紧密,实现第一合页31e和第二合页34e之间的转动功能。而在需要将防爆箱拆卸时,即将半销体41e从第一销孔33e和第二销孔36e内拔出。一对半销体41e连接处分别设有内凹锥形39e和锥形38e,内凹锥形39e和锥形38e相配合。在使用时,将二个半销体41e的锥形38e插入到内凹锥形39e内,从而实现了半销体41e的紧密连接。
本实施例中,高压中置柜还包括:隔离刀闸、与所述隔离刀闸连接的母排、多个红外温度采集装置、通风装置、Zigbee无线传输模块、高低压转换模块、高压中置柜声光报警模块、湿度检测模块、语音提示模块;
多个红外温度采集装置、通风装置、高低压转换模块、高压中置柜声光报警模块、湿度检测模块、语音提示模块分别与通过Zigbee无线传输模块与工控机通信连接;
每个红外温度采集装置设有红外温度传感器、压频转换电路;红外温度传感器的红外发射端设置在对准检测所述隔离刀闸的每一单相与所述母线开合位置处的温度;红外发射端的红外线与接头处相垂直;用于将检测的温度值传输至工控机;
所述高低压转换模块用于采用电磁感应原理直接从隔离刀闸的触头或母排上获得低电压为开关柜内的用电低压元件供电;所述通风装置通过Zigbee无线传输模块与工控机连接,所述工控机接收每个红外温度采集装置传输的检测温度值,并将检测温度值与预设的温度值比较,当检测温度值大于预设的温度值时,工控机通过Zigbee无线传输模块远程控制通风装置对高压中置柜内进行通风;
所述高压中置柜声光报警模块与工控机连接,高压中置柜声光报警模块用于当检测的温度值大于预设的温度值时,所述高压中置柜声光报警模块发出的声光报警;所述湿度检测模块与工控机连接,湿度检测模块用于检测高压开关柜内的湿度,并将采集的湿度输出至工控机;高压中置柜包括柜体和柜门,柜体与柜门铰接;高压中置柜内包括:柜门上设有与工控机连接的柜门感应模块,柜门感应模块感应柜门的开关状态,并将柜门的开关状态发送至工控机;所述语音提示模块用于当高压中置柜的柜门打开时,播放语音提示信息;所述工控机还用于通过Zigbee无线传输模块向服务器发送开门信息,服务器确认开门信息以及用于在关闭柜门时,向服务器发送关门信息,服务器记录开门、关门的时间。
高低压转换模块包括:设置在隔离刀闸或母排上的电流互感器111,整流电路112,滤波稳压电路113,DC-DC模块114;整流电路112与电流互感器111之间通过电抗器连接。高压自具电源包括一与断路器触头或母排相,电流互感器采用合金为铁芯,可保证小电流时铁芯正常励磁,大电流时铁芯饱和,从而提供了变化幅度较小的感应电压。获取的感应电压经过限压、整流和二次稳压后获得稳定的电源电压输出。
本实施例中,工控机与高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱采用多种传输协议。这里基于使用场景或使用环境不同采用不同种类的通信协议。工控机收到协议后,将多种协议进行统一归化为一个协议,这里数据解析模块用于将数据层串行比特数据流分离成并行数据流的形式,根据数据层的协议类型,提取数据层内的帧头和帧尾信息,将帧头和帧尾信息与数据层的数据链路层进行协议标签转换解析后的数据信息同步输出;数据解析模块用于根据网络层对于的转换协议对数据层的网络层协议解析,根据网络层的协议对数据进行处理后输出,同时根据网络层协议,提取数据层的网络层内的数据信息进行输出;数据解析模块用于对数据层的传输层解析,根据传输层协议对数据层进行传输层的协议解析,根据传输层的协议对数据层的传输层所对应的数据进行处理后输出;这里的
通过将各标准协议进行连接,形成一个数据解析链,并且所有标准协议都在并行工作,从而一方面达到对复杂结构的网络数据包进行逐层解析,另一方面又保证了对网络数据包的线速。本发明同时还为开放性的装置,可以在已有的数据解析链中加入满足新协议的的标准协议解析,从而达到对新协议数据包的正确解析。
数据处理模块将各种数据进行筛查、整理,提供各应用功能进行分析、统计及存储,将收集的原始数据信息与预设的阈值进行对比分析,当采集的数据信息超出阈值时,发出告警信息;
具体的,所述工控机包括:数据接收模块、数据提取模块、数据解析模块、数据判断模块、数据处理模块、传输模式设置模块、数据存储模块、时间模块、数据分析模块、数据复验模块、持续数据信息拆解校验模块;
所述传输模式设置模块用于设置高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱与工控机的传输协议;
所述数据接收模块用于接收高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱传输的数据信息,并将所发送的采集数据进行分类;
所述数据提取模块用于按照采集数据所对应的传输协议,将采集数据解析成数据层,按照预设数据层和数据值之间的对应关系,进行数据信息提取;
所述数据解析模块用于将数据层串行比特数据流分离成并行数据流的形式,根据所述数据层的协议类型,提取所述数据层内的帧头和帧尾信息,将帧头和帧尾信息与所述数据层的数据链路层进行协议标签转换解析后的数据信息同步输出;所述数据解析模块用于根据网络层对于的转换协议对数据层的网络层协议解析,根据网络层的协议对数据进行处理后输出,同时根据网络层协议,提取数据层的网络层内的数据信息进行输出;所述数据解析模块用于对数据层的传输层解析,根据传输层协议对数据层进行传输层的协议解析,根据传输层的协议对数据层的传输层所对应的数据进行处理后输出;
所述数据处理模块用于将各种数据进行筛查、整理,提供各应用功能进行分析、统计及存储,将收集的原始数据信息与预设的阈值进行对比分析,当采集的数据信息超出阈值时,发出告警信息。
所述工控机还包括:运行数据获取模块、低压室内数据获取模块、过载判断模块、过载执行模块、母线压控制模块、稳定性分析模块;
所述运行数据获取模块用于获取高压室、变压器室、低压室的实时运行数据,实时监测低压室负载状况;
所述低压室内数据获取模块用于实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的输入输出电压数据、输入输出电流数据、有功功率、无功功率、电压幅值、频率及负载状况;
所述过载判断模块用于根据获取实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的负载状况,按预设的线路过载率,过载延时,判断低压室内是否存在过载;
低压室内的高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的线路过载率对应不同的过载延时,过载率对应过载延时具有反时限的关系,当某一交流线路或某几条交流受电线路过载超过指定范围并且超过所对应的延时,过载判断模块针对过载负荷最严重的线路启动过载控制;
所述过载执行模块用于若低压室内存在过载时,选择过载负荷最严重的线路,启动过载减荷控制,执行过载切负荷操作;
所述母线压控制模块用于当监测到低压室内高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的母线电压低于电压稳定预定值,启动电压失稳控制,执行低电压切负荷操作;
所述稳定性分析模块用于根据电网系统的供电计划、检修计划和母线负荷预测数据,对高压室、变压器室、低压室的未来预设期内,运行稳定性进行模拟分析,输出相关的运行趋势图,并对潜在的故障发出预警信息。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种高集成度多功能综合箱式变电站,其特征在于,包括:箱体;箱体包括:底板、墙体和顶盖,箱体内部设有高压室、变压器室、低压室以及分别与高压室、变压器室、低压室内部电气元件通信连接,用于获取高压室、变压器室、低压室内部电气元件运行数据信息的工控机;
所述变压器室设有与高压室贴邻的高压贴邻面,与低压室贴邻的低压贴邻面,与外部贴邻的外墙以及用于进出变压器室的开启式网门;
所述变压器室与高压室之间的高压贴邻面设有高压封闭隔板,所述变压器室与低压室之间的低压贴邻面设有低压封闭隔板;所述变压器室内靠近开启式网门一侧设有固定式网门;
所述高压贴邻面设有多个镶嵌在高压贴邻面上的高压出线法兰,所述低压贴邻面设有多个镶嵌在低压贴邻面上,用于使低压线路穿过的低压出线法兰;
所述变压器室内设有变压器,高压贴邻面上设有通过高压出线法兰与高压贴邻面连接的穿墙磁柱,穿墙磁柱贯穿变压器室和高压室;
所述高压室的墙体上开设有高压室窗和高压室门,高压室窗上设有排风扇;所述变压室的墙体上开设有变压室窗和变压室门,变压室窗上设有排风扇;所述低压室的墙体上开设有低压室窗和低压室门,低压室窗上设有排风扇;
围绕在变压室四周的墙体以及隔板分别设有内层钢板和外层钢板,在内层钢板和外层钢板之间设有空腔,空腔内部设有防火隔音棉;外层钢板表面涂有辐射散热降温涂料;内层钢板靠近变压室内设置,外层钢板设置在变压室的外部;所述内层钢板和外层钢板通过螺栓连接;所述顶盖的表面涂有辐射散热降温涂料;
低压室内包括:高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱;
高压中置柜正面设有柜门,背面设有背板,高压中置柜两侧设有左侧板和右侧板;左侧板设有至少一个向高压中置柜内部拉伸的内凸起,右侧板设有至少一个向高压中置柜外部拉伸的外凸起;
所述内凸起上设有内孔,所述外凸起上设有外孔;所述内凸起与外凸起相适配,内孔与外孔相适配,所述外凸起延伸至内凸起内部,所述外凸起的外孔与内凸起的内孔通过螺栓连接,使高压中置柜与高压中置柜之间的侧板连接;所述内凸起与外凸起采用过盈配合;
所述高压中置柜内部靠近上部设有母线室,母线室的下部设有断路器室,断路器室的下部设有电缆室;所述高压中置柜内侧部设有控制室;
所述控制室内部设有CAN无线通信装置、断路器控制模块、报警器;断路器控制模块用于通过CAN无线通信装置将断路器室内的断路器开关状态发送给工控机,并接收工控机的控制指令,控制断路器通断;
高压中置柜底部设有底座,底座上连接有接地体,与接地体螺纹连接的接地旋紧帽,与接地体连接的接地线,与接地线连接的接地夹;
所述配电变压器综合配电柜顶部设有顶盖,配电变压器综合配电柜部设有底座;顶盖上设有吊装架,所述吊装架设有依次连接的柜体连接段、包边段、弯折段以及吊装连接段;
所述柜体连接段与配电变压器综合配电柜顶部外侧可拆卸连接,包边段包裹在顶盖的外边缘,弯折段使吊装连接段处于水平状态设置;所述吊装连接段上设有至少两个吊装连接孔;所述柜体连接段与高压中置柜顶部外侧可拆卸连接的连接部设有加强角钢;
所述底座安装固定架的横截面为L形,所述底座安装固定架包括固定架长端面和固定架短端面;
所述固定架长端面上设有至少两个固定架底座连接孔,底座上设有与固定架底座连接孔相适配的底座连接孔,固定架底座连接孔与底座连接孔通过螺栓连接,使所述底座安装固定架与底座可拆卸连接;
所述柜体连接段、柜体顶部外侧以及加强角钢之间采用螺栓连接;
所述吊装连接段的吊装连接孔上连接有吊装环;
所述固定架短端面上设有与所述吊装连接段的吊装连接孔相适配的固定架吊装连接孔;
所述吊装连接段的吊装连接孔与固定架吊装连接孔通过螺栓连接,使吊装架与底座安装固定架连接;
所述配电变压器综合配电柜内部设有上电气室和下电气室;
所述上电气室顶部设有多个母线排;所述上电气室还设有上前室和上后室;上前室设有浪涌保护器、GPRS 通讯模块、监测计量控制终端、温控模块以及电表;
所述上后室设有多个配电断路器以及设置在配电断路器出线端的电流互感器;
所述下电气室设有下前室和下后室,下前室设有横向排列的多个指示灯、无功补偿控制器、万能转换开关、多个横向排列的电容、交流多变变压器以分别与交流多变变压器连接的电压表、电流表、电压转换开关;所述下后室设有漏电动作断路器;
交流多变变压器包括:多级变压器、压变切换装置以及负载;
多级变压器的一次侧设有第一连路、第二连路、第三连路;
所述第一连路和第三连路分别设置在变压器线圈的两端,第二连路设置在所述第一连路和第三连路之间,且第二连路在第一连路和第三连路之间滑动;
所述第一连路通过开关K1与火线连接,通过开关K2与零线连接;开关K1与开关K2设置有延时控制电路一;
所述延时控制电路一用于使开关K1与开关K2其中一个开关闭合,当由开关K1闭合切换到开关K2闭合时,开关K1断开,经过预设的延时后,开关K2闭合;
或当由开关K2闭合切换到开关K1闭合时,开关K2断开,经过预设的延时后,开关K1闭合;
所述第二连路通过开关K3与火线连接,通过开关K4与零线连接;开关K3与开关K4设置有延时控制电路二;
所述延时控制电路二用于使开关K3与开关K4其中一个开关闭合,当由开关K3闭合切换到开关K4闭合时,开关K3断开,经过预设的延时后,开关K4闭合;
或当由开关K4闭合切换到开关K3闭合时,开关K4断开,经过预设的延时后,开关K3闭合;
所述第三连路通过开关K5与火线连接,通过开关K6与零线连接;开关K5与开关K6设置有延时控制电路三;
所述延时控制电路三用于使开关K5与开关K6其中一个开关闭合,当由开关K5闭合切换到开关K6闭合时,开关K5断开,经过预设的延时后,开关K6闭合;
或当由开关K6闭合切换到开关K5闭合时,开关K6断开,经过预设的延时后,开关K5闭合;
多级变压器的二次侧与负载连接;
所述第一连路与第二连路之间连接有防短连路一,所述第二连路与第三连路之间连接有防短连路二,所述第一连路与第三连路之间连接有防短连路三;
所述防短连路一上设有延时开关Ky1和电阻R1, 延时开关Ky1和电阻R1串联连接;
所述防短连路二上设有延时开关Ky2和电阻R2, 延时开关Ky2和电阻R2串联连接;
所述防短连路一上设有延时开关Ky3和电阻R3, 延时开关Ky3和电阻R3串联连接;
延时控制电路一包括:输入端与工控机连接的光电隔离器U1,光电隔离器U1第一输出端与电阻Rk1第一端连接,光电隔离器U1第二输出端分别与电阻Rk4第一端,电阻Rk2第一端连接,电阻Rk1第二端、电阻Rk2第二端、电阻Rk3第一端分别与电源端VDD连接,电阻Rk4第二端与三极管Qk1基极连接,电阻Rk3第二端、三极管Qk1集电极、电阻Rk5第一端、电阻Rk6第一端同时连接,电阻Rk3起到限流作用,电阻Rk2、电阻Rk4起到分流作用;电阻Rk1起到限流作用;三极管Qk1发射极、电阻Rk5第二端、三极管Qk2发射极、电阻Rk7第二端、电阻Rk8第一端接地;电阻Rk6第二端接三极管Qk2基极,三极管Qk2集电极、电阻Rk7第一端同时与锁相器输入端一连接,电阻Rk8第二端通过指示灯LEDk1连接锁相器输入端二;
锁相器输出端一通过电阻Rk9与三极管Qk3基极连接,三极管Qk3集电极、二极管VD1的负极、二极管VD2的正极同时连接,三极管Qk4集电极、三极管Qk3发射极、二极管VD1的正极、电阻Rk11第一端、二极管VD3负极、二极管VD4正极同时连接,电阻Rk11第二端与光电隔离器U2的输入端二连接,二极管VD2的负极通过电阻Rk13与光电隔离器U2输入端一连接,光电隔离器U2输出端连接继电器J1,继电器J1连接开关K1的控制线圈;
锁相器输出端二通过电阻Rk10与三极管Qk4基极连接,三极管Qk4发射极、二极管VD3正极、电阻Rk12第一端同时接地,二极管VD4负极通过电阻Rk14与光电隔离器U3输入端一连接,电阻Rk12第二端与光电隔离器U3的输入端二连接,光电隔离器U3输出端连接继电器J2,继电器J2连接开关K2的控制线圈;
所述工控机包括:运行数据获取模块、低压室内数据获取模块、过载判断模块、过载执行模块、母线压控制模块、稳定性分析模块;
所述运行数据获取模块用于获取高压室、变压器室、低压室的实时运行数据,实时监测低压室负载状况;
所述低压室内数据获取模块用于实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的输入输出电压数据、输入输出电流数据、有功功率、无功功率、电压幅值、频率及负载状况;
所述过载判断模块用于根据获取实时监测高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的负载状况,按预设的线路过载率,过载延时,判断低压室内是否存在过载;
低压室内的高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的线路过载率对应不同的过载延时,过载率对应过载延时具有反时限的关系,当某一交流线路或某几条交流受电线路过载超过指定范围并且超过所对应的延时,过载判断模块针对过载负荷最严重的线路启动过载控制;
所述过载执行模块用于若低压室内存在过载时,选择过载负荷最严重的线路,启动过载减荷控制,执行过载切负荷操作;
所述母线压控制模块用于当监测到低压室内高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱的母线电压低于电压稳定预定值,启动电压失稳控制,执行低电压切负荷操作;
所述稳定性分析模块用于根据电网系统的供电计划、检修计划和母线负荷预测数据,对高压室、变压器室、低压室的未来预设期内,运行稳定性进行模拟分析,输出相关的运行趋势图,并对潜在的故障发出预警信息。
2.根据权利要求1所述的高集成度多功能综合箱式变电站,其特征在于,
低压配电柜包括:进线输入部分、分控部分以及输出部分;
所述进线输入部分水平设有两根安装梁,两根安装梁上安装有三相进线保护开关;
所述分控部分水平设有两根安装梁,所述两根安装梁上安装有多个塑壳断路器;
所述进线输入部分与所述分控部分之间水平设有三条连接排;三条连接排之间设有绝缘伞,连接排通过绝缘伞固设在低压配电柜上;
所述三相进线保护开关的输入端与低压配电柜的电源进线连接;所述三相进线保护开关的输出端的每相电对应与三条连接排连接;所述塑壳断路器的三相输入端分别对应与三条连接排连接;
所述输出部分由上到下竖直设有三根安装梁,最上面的两根安装梁上安装有软启动器、变频器;软启动器的电源输入端与一个塑壳断路器的输出端,变频器的电源输入端与另一个塑壳断路器的输出端电连接;最下部的安装梁上设有地线排以及通过绝缘子连接后的零线排;
低压配电柜顶部设有风扇,低压配电柜内部设有风扇控制单元、变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器、以太网通信模块以及微控制器;
变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器、以太网通信模块分别与微控制器连接;
微控制器通过变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器获取数据信息,并通过以太网通信模块上传至工控机;
风扇控制单元与风扇连接,用于控制风扇的转速,风扇控制单元包括:包括电阻Rl、电容Cl、风扇电机M、光耦U2、时基芯片Ul和二极管D1;所述电阻Rl一端分别连接电容Cl、风扇电机M 和220V电源第一,电阻Rl另一端分别连接电容Cl另一端和整流桥Q引脚1,整流桥Q号引脚3分别连接220V交流电第二端、微控制器和光耦U2一个输出端,光耦U2另一个输出端分别连接微控制器和风扇电机M,整流桥Q引脚4分别连接光耦U2第一输入端、时基芯片Ul引脚1、电容C2、电容C3、电容C4和二极管D3正极,电容C2另一端连接时基芯Ul引脚5,所述光耦Ul第二个输入端通过电阻R3连接时基芯片Ul 引脚3,所述整流桥Q号引脚2分别连接时基芯片Ul 引脚4、时基芯片Ul 引脚8、电阻R4、电容C4另一端和二极管D3负极,电阻R4另一端分别连接电阻R3、电位器RPl一端和二极管Dl负极,二极管Dl正极分别连接二极管D2 正极和电位器RPl滑片,二极管D2负极分别连接电位器RPl 另一端、电容C3另一端、时基芯片Ul引脚和时基芯片Ul 引脚6;
所述微控制器用于接收所述变频器温度传感器、软启动器温度传感器、烟雾传感器感应的数据信息,当所述变频器温度传感器、或软启动器温度传感器感应的温度值超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速;当烟雾传感器感应的烟雾超出预设的阈值时,微控制器通过风扇控制单元控制风扇加大转速;
低压配电柜的两侧分别沿着竖直方向设有竖直固定条,竖直固定条上设有若各个长条孔,安装梁两端设有与长条孔相适配的固定圆孔;安装梁通过螺栓穿过固定圆孔和长条孔固定在低压配电柜内部;
低压配电柜两侧设有低压配电柜左侧板和低压配电柜右侧板;低压配电柜左侧板设有至少一个向低压配电柜内部拉伸的内凸起一,右侧板设有至少一个向低压配电柜外部拉伸的外凸起一;
所述内凸起一上设有内孔一,所述外凸起一上设有外孔一;所述内凸起一与外凸起一相适配,内孔一与外孔一相适配,所述外凸起一延伸至内凸起一内部,所述外凸起一的外孔与内凸起一的内孔通过螺栓连接,使低压配电柜与低压配电柜之间的侧板连接;所述内凸起一与外凸起一采用过盈配合;
所述软启动器包括:壳体、静触头、动触头总成,静触头、动触头总成设置在壳体内,静触头与动触头总成相对设置,所述动触头总成包括线圈、铁芯、动触头以及复位弹簧,铁芯套设在线圈内,动触头与铁芯相对设置;
所述复位弹簧一端顶持在动触头底部,另一端顶持在线圈的外壳上;铁芯为E型铁芯,中间的凸起套设在线圈内;动触头包括触头、触头壳、触头块,触头设置在触头壳上,触头块设置在触头壳内,并与触头接触,复位弹簧套设在触头块上;所述触头块为一个与铁芯适配的E型触头块,复位弹簧套设在触头块中间的凸起上。
3.根据权利要求1所述的高集成度多功能综合箱式变电站,其特征在于,
高压断路器的进线端子和出线端子分别设有高压断路器温度传感器,高压断路器温度传感器用于检测所述高压断路器的主静触点的温度,并将温度信号传输给工控机;
当温度传感器检测所述高压断路器的主静触点的温度超出预设的阈值时,工控机控制报警器进行声光报警;
所述高压断路器温度传感器为与所述高压断路器的主静触点的触点柱形状相配合的环形温度传感器,所述温度传感器套于对应的主静触点的触点柱上;所述母线室内部设有母线联排。
4.根据权利要求1所述的高集成度多功能综合箱式变电站,其特征在于,
所述配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱内部分别设有保护装置;
所述保护装置包括:过压报警电路、过压保护电路、过流保护电路、整流稳压电路;
所述过压报警电路的输入端对应与电源进线连接,所述过压报警电路的输出端与过压保护电路的输入端连接,所述过压保护电路的输出端与过流保护电路的输入端连接,过流保护电路的输出端与整流稳压电路的输入端连接;
所述过压报警电路包括:电阻(R1)、电阻(R2)、报警指示灯(L);
电阻(R1)的第一端和电阻(R2)的第一端分别与配电箱体电源进线连接,报警指示灯(L)的第一端、电阻(R1)的第二端、电阻(R2)的第二端同时连接,报警指示灯(L)的第二端接地;
所述过压保护电路包括:固体放电管一、固体放电管二、固体放电管三;
固体放电管二的两端分别与电源线连接,固体放电管一和固体放电管三串联,固体放电管一和固体放电管三的连接点接地;
所述过流保护电路包括:保险丝一和保险丝二;保险丝一和保险丝二分别设置在电源线上;
所述整流稳压电路包括:降压变压器、整流桥、电容滤波器和三端稳压器,所述降压变压器的电压输入端两侧分别接电源线,所述降压变压器的电压输出端分别与整流桥的两交流输入端连接,所述整流桥的正极直流输出端与电容滤波器正极连接,所述整流桥的负极直流输出端与电容滤波器负极连接,所述三端稳压器的输入端和采样端分别与电容滤波器正极和负极连接,所述三端稳压器的输出端与用电负载连接;保险丝一采用自恢复保险丝;保险丝二采用自恢复保险丝;
高压中置柜内部设有防雷模块;
防雷模块包括:保险丝Ffl、防雷二极管VDfl、压敏电阻YMR、气体放电管QTF;数据处理器的供电电源通过保险丝Ffl分别与数据处理器和压敏电阻YMR第一端连接;数据处理器的接地端一通过防雷二极管VDfl分别与气体放电管QTF第二端、接地和压敏电阻YMR第二端连接;数据处理器的接地端二分别与气体放电管QTF第一端和接地连接;
防雷模块并联气体放电管QTF、压敏电阻YMR、防雷二极管VDfl,呈现出高阻抗,一旦线路雷击造成瞬态过电压,防雷模块能够浪涌保护,起到防雷保护作用;
所述穿墙磁柱包括套管体和固定套环,所述固定套环固定在套管体的中部外壁上,所述套管体两端均设有接线端子和绝缘圈,所述绝缘圈嵌在套管体的内壁,接线端子固定在绝缘圈外侧,所述接线端子上设有接线孔。
5.根据权利要求1所述的高集成度多功能综合箱式变电站,其特征在于,
所述远控防爆控制箱包括:防爆箱体、主备电源模块;防爆箱体通过箱门、设置在防爆箱体两侧的侧板、分别设置在防爆箱体上下侧的顶板、底板以及与箱门相对设置的背板形成四方体结构,
箱门与侧板铰接;背板的四角处分别设有挂耳,防爆箱体内部设有安装板,安装板固设在背板上,主备电源模块设置在安装板上;
在防爆箱体的顶板上匀距间隔开有多个上接口,在每个上接口内穿有上防爆挠性管,底板匀距间隔开有多个下接口,在每个下接口内穿装有下防爆挠性管;
箱门的四周边缘匀距间隔设有若干个箱门螺孔,侧板与箱门贴合部设有侧板折边,顶板与箱门贴合部设有顶板折边,底板与箱门贴合部设有底板折边,侧板折边、顶板折边、底板折边上分别设有与箱门螺孔相适配的折边螺孔;箱门螺孔与折边螺孔内旋装螺栓,使箱门分别压合在侧板、顶板、底板上;箱门上设有灯孔,灯孔内装有防爆灯;
所述主备电源模块包括:常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关,无线通信模块以及单片机;
常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关,无线通信模块分别与单片机电连接,单片机用于获取常用电源进线端子,常用电源出线端子,备用电源进线端子,备用电源出线端子,常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯,手自转换开关,手动切换控制开关的运行信息,并将所述运行信息通过无线通信模块发送至工控机以及接收工控机发送的控制信息,控制主备电源模块内部元件运行;
所述手自转换开关用于使用户切换手动转换模式或自动转换模式;
所述手动切换控制开关用于在选择手动转换模式时,通过手动方式切换供电方式;
箱门上开设有用于观察主备电源模块的方形孔,方形孔上设有的防爆玻璃门,防爆玻璃门的四周边框通过匀距间隔的玻璃门螺栓将防爆玻璃门与箱门紧密连接,防爆玻璃门下方的箱门上并列安装有分别与常用电源工作指示灯,备用电源工作指示灯,电源指示灯相电连接的指示灯,在指示灯下方的箱门上安装有与手自转换开关连接的手自转换控制旋钮以及与手动切换控制开关连接的手动切换旋钮;
安装板上设有至少四个安装孔;背板上设有与所述安装孔相适配的螺杆,螺杆上设有一对与螺杆相适配的螺母,安装孔穿过螺杆,一个螺母设置在安装板的背面,另一个螺母设置在安装板的正面,使两个螺母将安装板夹持固定在螺杆上;
所述主备电源模块包括:四个开关连接孔;四个开关连接孔设置在主备电源模块的四角,所述主备电源模块通过四个螺栓分别对应穿过四个开关连接孔,与安装板连接。
6.根据权利要求5所述的高集成度多功能综合箱式变电站,其特征在于,
箱门与侧板的铰接部设有铰接件;所述铰接件包括:第一合页、第一固定孔、第一销孔、第二合页、第二固定孔、第二销孔和活动销装置,所述第一合页两端分别设有第一固定孔和第一销孔,所述第一合页通过螺栓和第一固定孔与防爆箱体连接;所述第二合贞两端分别设有第二固定孔和第二销孔,所述第二合页通过螺栓和第二固定孔与防爆箱体连接,所述第一销孔和第二销孔通过活动销装置旋转连接;
所述活动销装置包括相对设置的一对半销体、环形凹槽和弹簧,所述半销体一端穿过所述第一合页的第一销孔并伸入到所述第二合页的第二销孔,所述半销体另一端设有环形凹槽,所述弹簧一端连接所述环形凹槽,其另一端连接所述第一销孔外侧;一对所述半销体连接处分别设有内凹锥形和锥形,所述内凹锥形和锥形相配合。
7.根据权利要求1所述的高集成度多功能综合箱式变电站,其特征在于,
高压中置柜还包括:隔离刀闸、与所述隔离刀闸连接的母排、多个红外温度采集装置、通风装置、Zigbee无线传输模块、高低压转换模块、高压中置柜声光报警模块、湿度检测模块、语音提示模块;
多个红外温度采集装置、通风装置、高低压转换模块、高压中置柜声光报警模块、湿度检测模块、语音提示模块分别与通过Zigbee无线传输模块与工控机通信连接;
每个红外温度采集装置设有红外温度传感器、压频转换电路;红外温度传感器的红外发射端设置在对准检测所述隔离刀闸的每一单相与所述母线开合位置处的温度;红外发射端的红外线与接头处相垂直;用于将检测的温度值传输至工控机;
所述高低压转换模块用于采用电磁感应原理直接从隔离刀闸的触头或母排上获得低电压为开关柜内的用电低压元件供电;
所述通风装置通过Zigbee无线传输模块与工控机连接,所述工控机接收每个红外温度采集装置传输的检测温度值,并将检测温度值与预设的温度值比较,当检测温度值大于预设的温度值时,工控机通过Zigbee无线传输模块远程控制通风装置对高压中置柜内进行通风;
所述高压中置柜声光报警模块与工控机连接,高压中置柜声光报警模块用于当检测的温度值大于预设的温度值时,所述高压中置柜声光报警模块发出的声光报警;
所述湿度检测模块与工控机连接,湿度检测模块用于检测高压开关柜内的湿度,并将采集的湿度输出至工控机;
高压中置柜包括柜体和柜门,柜体与柜门铰接;
高压中置柜内包括:柜门上设有与工控机连接的柜门感应模块,柜门感应模块感应柜门的开关状态,并将柜门的开关状态发送至工控机;所述语音提示模块用于当高压中置柜的柜门打开时,播放语音提示信息;
所述工控机还用于通过Zigbee无线传输模块向服务器发送开门信息,服务器确认开门信息以及用于在关闭柜门时,向服务器发送关门信息,服务器记录开门、关门的时间;
高低压转换模块包括:设置在隔离刀闸或母排上的电流互感器,整流电路,滤波稳压电路,DC-DC模块;所述整流电路与电流互感器之间通过电抗器连接。
8.根据权利要求1所述的高集成度多功能综合箱式变电站,其特征在于,
所述工控机包括:数据接收模块、数据提取模块、数据解析模块、数据判断模块、数据处理模块、传输模式设置模块、数据存储模块、时间模块、数据分析模块、数据复验模块、持续数据信息拆解校验模块;
所述传输模式设置模块用于设置高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱与工控机的传输协议;
所述数据接收模块用于接收高压中置柜、配电变压器综合配电柜、低压配电柜、开关控制柜、远控防爆控制箱传输的数据信息,并将所发送的采集数据进行分类;
所述数据提取模块用于按照采集数据所对应的传输协议,将采集数据解析成数据层,按照预设数据层和数据值之间的对应关系,进行数据信息提取;
所述数据解析模块用于将数据层串行比特数据流分离成并行数据流的形式,根据所述数据层的协议类型,提取所述数据层内的帧头和帧尾信息,将帧头和帧尾信息与所述数据层的数据链路层进行协议标签转换解析后的数据信息同步输出;所述数据解析模块用于根据网络层对于的转换协议对数据层的网络层协议解析,根据网络层的协议对数据进行处理后输出,同时根据网络层协议,提取数据层的网络层内的数据信息进行输出;所述数据解析模块用于对数据层的传输层解析,根据传输层协议对数据层进行传输层的协议解析,根据传输层的协议对数据层的传输层所对应的数据进行处理后输出;
所述数据处理模块用于将各种数据进行筛查、整理,提供各应用功能进行分析、统计及存储,将收集的原始数据信息与预设的阈值进行对比分析,当采集的数据信息超出阈值时,发出告警信息。
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Denomination of invention: A highly integrated multifunctional integrated box type substation

Effective date of registration: 20220505

Granted publication date: 20171222

Pledgee: Jining Jinxiang sub branch of Rizhao Bank Co.,Ltd.

Pledgor: SHANDONG GOLDACE ELECTRIC EQUIPMENT CO.,LTD.

Registration number: Y2022980005070

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