CN108565754A - 一种智能监控的箱式变电站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能监控的箱式变电站，包括变电站箱体，所述变电站内部设置有变压器室、高压控制室和低压控制室，所述变电站箱体内还设置有对温湿度进行监测的若干个温度传感器和湿度传感器，并将温度信号和湿度信号输出给温湿度控制器，所述温湿度控制器将接收到的温度信号和湿度信号发送至远程监控中心；所述远程监控中心对接收到的温度信号和湿度信号进行存储及处理分析，并且在监测到信号超出设定的阈值时进行异常报警，并控制执行降温或抽湿作业，避免所述变电站箱体内温度或湿度过高而造成安全隐患。

Description

一种智能监控的箱式变电站
技术领域
本发明涉及变电站领域，特别是涉及一种智能监控的箱式变电站。
背景技术
随着用电需求量增长和电力供求市场化，用户对供电可靠性、电能质量以及优质服务的要求都不断提高，配电网设备在实现可靠供电中发挥着重要作用。
配电网中设备数量大、种类繁多，有些设备如配电变压器本身就极其昂贵，温度、环境温湿度等对于这些配电网设备的正常运行极为重要。需要通过对配电网中的物理参量：电缆接头、高低压柜、环网柜进出线、负荷开关、配电变压器、柱上开关的工作温度；电参量：合分闸线圈电流、真空开关的开断电流等；环境参量：环境温湿度等；还包括对配电变压器室、高压室、低压室、控制室内主设备的红外热像图进行实时状态监测等，能够及时将设备运行工况反映出来，使工作人员及时发现配电网的各设备运行状态，从而及时发现故障和排除故障。
现代工业的连续生产和人民生活水平的日益提高，, 电力用户对电能质量和供电可靠性要求越来越高，作为直接面向用户的终端配电成套产品，箱式变电站以其成套性强、投资见效快、体积小、占地少，并可深入负荷中心、提高末端电能质量，同时安装使用方便，易与周围环境相协调等优点获得了快速的发展和广泛的应用。采用配电自动化技术的智能箱式变电站可以保证供电的连续性。提高供电可靠性和电能质量、实现无人值守和远程监控与管理。
因此需要设计出一种功能更为全面、通信更为标准的监控装置，从而提升箱式变电站的智能化水平和设备之间的互操作性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能监控的箱式变电站。
一种智能监控的箱式变电站，包括变电站箱体，所述变电站内部设置有变压器室、高压控制室和低压控制室，所述变压器室位于变电站箱体中部，所述高压控制室和低压控制室分别设置所述变压器室两侧。
由于变电站箱体尤其是高压开关设备对于温度要求较为严格，周围空气温度不超过40℃(上限)，一般地区为-5 ℃(下限)，严寒地区可以为-15 ℃ ，由于环境温度过高,金属的导电率会减低,电阻增加,表面氧化作用加剧;另一方面, 过高的温度,也会使高压开关设备内的绝缘件的寿命大大缩短,绝缘强度下降.反之,环境温度过低,在绝缘件中会产生内应力,最终会导致绝缘件的破坏。
同时，当雨后及梅雨季节环境中湿度较高的情况下，变电站箱体内部机构会产生凝露水滴，当积累一定程度后会滴水，从而造成局部放电或断路，引发事故。因此，当室内湿度较高时，必须对室内进行抽湿。
所述箱式变电站还包括若干个无线数字温度传感器、若干个无线数字湿度传感器、温湿度控制器和空调（或风机），所述的无线数字温度传感器、无线数字湿度传感器和设置于变电站箱体内，并将温度信号和湿度信号输出给温湿度控制器，所述温湿度控制器将接收到的温度信号和湿度信号发送至远程监控中心；所述远程监控中心对接收到的温度信号和湿度信号进行存储及处理分析，并且在监测温度信号超出设定的阈值时进行异常报警，同时通过继电器与空调电控制连接来启动空调或风机进行制冷或降温作业；在监测到湿度信号超出设定的阈值时进行异常报警，同时通过继电器与空调电控制连接来启动空调进行除湿作业。
通过设定温度以及湿度的上限阈值和下限阈值后，当监测到变电站箱体内温度高于设定上限阈值时，远程监控中心立刻发出温度过高的报警信号，同时启动空调或风机等降温系统，达到降低变电站箱体内温度的目的；当监测变电站箱体内湿度高于设定上限阈值时，远程监控中心发出湿度过高的报警信号，同时启动空调进行除湿作业，同样也可采用抽湿机构成抽湿系统来进行抽湿作业，达到降低变电站箱体内湿度的目的。
由于降温系统和抽湿系统中的降温和抽湿设备都有压缩机，而压缩机是不能够频繁的启动的。如果频繁的启动压缩机就会缩短压缩机的使用寿命。因此，在温湿度控制器中还可以加入降温和抽湿保护系统。当温度和湿度达到设定值时，温湿度控制器就会发出一个信号，让降温和抽湿设备停止工作。在降温和抽湿设备停止的同时，启动保护系统，在一段时间内禁止降温和抽湿设备工作。当超过一定时间后就关闭保护系统，这时，如果有报警信号则继续启动降温或抽湿设备。这样，降温或抽湿设备在关闭后和下一次启动之间就有一定的时间，就不会频繁的启动压缩机，从而达到保护降温和抽湿设备，延长降温和抽湿设备的使用寿命。
此外，所述变压器室内设有一变压器，所述低压控制室设有低压开关设备，所述高压控制室设有一高压开关设备，所述变压器室内的变压器通过导线分别与上述高压控制室内的高压开关设备以及上述低压控制室内的低压开关设备相连接；
其中，低压开关设备还包括第一进线、第二进线、进线开关、电流互感器、出线开关和电容器，第一进线与进线开关一端相连，进线开关另一端通过电流互感器与第二进线相连，第二进线通过连接线与出线母线第一端相连，出线母线第二端分别与出线开关、电容器相连；
同时还可设置低压开关状态检测电路，所述低压开关状态检测电路与低压开关设备连接，分别连接所述低压主开关控制柜，用于通过所述远程监控中心自动控制终端实现对所述低压开关设备的通断控制及检测所述低压开关设备的开关状态；
所述高压开关设备为三相高压开关设备，其中每一相与一条母线连接，还包括至少一个单相封闭的断路器开关、接地开关和驱动部件，所述断路器开关和接地开关彼此不接触，所述驱动部件是结构相同的两套动力驱动装置，其中一套动力驱动装置与断路器开关通过传动件连接，另一套动力驱动装置与接地开关通过传动件连接。
进一步的，所述若干个无线数字温度传感器和若干个无线数字湿度传感器散布安装在变压器室、高压控制室和低压控制室内进行温度、湿度测量，并与所述温湿度控制器进行无线通讯连接。
其中，所述温湿度控制器通过光纤或RS232串口外接无线数据传输单元，实现与所述远程监控中心之间的通信。
进一步的，所述变电站箱体包括底座、隔板、顶盖、隔板、门和四周箱体壁，顶盖安装在箱体壁上，隔板装在箱体内来隔开变压器室、高压控制室和低压控制室，门安装在四周箱体壁的前端外壁上，所述顶盖上端设置有太阳能板，四周箱体壁的后端外壁上设置有太阳能控制器。
其中顶盖上设置有铺设件，所述铺筑件上设置有铺设件固定装置，太阳能板，其包括顶面和底面，所述顶面适于接收光，所述底面具有固定到所述底面的至少一个板固定件；其中，所述铺设件固定装置和所述板固定件被定位为彼此接合以将所述太阳能板固定到所述铺设件上。
太阳能板的顶面为定位于面向外的表面(太阳暴露面)上的玻璃或透明的塑料板和与面向外的表面相反的表面(面向顶盖表面)上的树脂挡板之间的半导体晶片。这种配置允许光被传送到电池，同时保护电池免于遭受雨、冰雹或其它环境危险。
所述箱体底座由不锈钢型材制成框架，所述四周箱体壁采用双层金属板结构，并在双层金属板之间设置防火阻燃层。
本发明的有益效果是：本发明提供一种智能监控的箱式变电站，包括变电站箱体，所述变电站内部设置有变压器室、高压控制室和低压控制室，所述变电站箱体内还设置有对温湿度进行监测的若干个温度传感器和湿度传感器，并将温度信号和湿度信号输出给温湿度控制器，所述温湿度控制器将接收到的温度信号和湿度信号发送至远程监控中心；所述远程监控中心对接收到的温度信号和湿度信号进行存储及处理分析，并且在监测到信号超出设定的阈值时进行异常报警，并控制执行降温或抽湿作业，避免所述变电站箱体内温度或湿度过高而造成安全隐患。
附图说明
图1是本发明的一种智能监控的箱式变电站的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图1对本发明作进一步地详细描述。
一种智能监控的箱式变电站，包括变电站箱体1，所述变电站内部设置有变压器室2、高压控制室3和低压控制室4，所述变压器室2位于变电站箱体中部，所述高压控制室3和低压控制室4分别设置所述变压器室2两侧。
由于变电站箱体尤其是高压开关设备对于温度要求较为严格，周围空气温度不超过40℃(上限)，一般地区为-5 ℃(下限)，严寒地区可以为-15 ℃ ，由于环境温度过高,金属的导电率会减低,电阻增加,表面氧化作用加剧;另一方面, 过高的温度,也会使高压开关设备内的绝缘件的寿命大大缩短,绝缘强度下降.反之,环境温度过低,在绝缘件中会产生内应力,最终会导致绝缘件的破坏。
同时，当雨后及梅雨季节环境中湿度较高的情况下，变电站箱体内部机构会产生凝露水滴，当积累一定程度后会滴水，从而造成局部放电或断路，引发事故。因此，当室内湿度较高时，必须对室内进行抽湿。
所述箱式变电站还包括若干个无线数字温度传感器、若干个无线数字湿度传感器、温湿度控制器和空调5（或风机），所述的无线数字温度传感器、无线数字湿度传感器和设置于变电站箱体内，并将温度信号和湿度信号输出给温湿度控制器，所述温湿度控制器将接收到的温度信号和湿度信号发送至远程监控中心6；所述远程监控中心6对接收到的温度信号和湿度信号进行存储及处理分析，并且在监测温度信号超出设定的阈值时进行异常报警，同时通过继电器与空调电控制连接来启动空调或风机进行制冷或降温作业；在监测到湿度信号超出设定的阈值时进行异常报警，同时通过继电器与空调电控制连接来启动空调进行除湿作业。
通过设定温度以及湿度的上限阈值和下限阈值后，当监测到变电站箱体内温度高于设定上限阈值时，远程监控中心立刻发出温度过高的报警信号，同时启动空调或风机等降温系统，达到降低变电站箱体内温度的目的；当监测变电站箱体内湿度高于设定上限阈值时，远程监控中心发出湿度过高的报警信号，同时启动空调进行除湿作业，同样也可采用抽湿机构成抽湿系统来进行抽湿作业，达到降低变电站箱体内湿度的目的。
由于降温系统和抽湿系统中的降温和抽湿设备都有压缩机，而压缩机是不能够频繁的启动的。如果频繁的启动压缩机就会缩短压缩机的使用寿命。因此，在温湿度控制器中还可以加入降温和抽湿保护系统。当温度和湿度达到设定值时，温湿度控制器就会发出一个信号，让降温和抽湿设备停止工作。在降温和抽湿设备停止的同时，启动保护系统，在一段时间内禁止降温和抽湿设备工作。当超过一定时间后就关闭保护系统，这时，如果有报警信号则继续启动降温或抽湿设备。这样，降温或抽湿设备在关闭后和下一次启动之间就有一定的时间，就不会频繁的启动压缩机，从而达到保护降温和抽湿设备，延长降温和抽湿设备的使用寿命。
此外，所述变压器室内设有一变压器，所述低压控制室设有低压开关设备，所述高压控制室设有一高压开关设备，所述变压器室内的变压器通过导线分别与上述高压控制室内的高压开关设备以及上述低压控制室内的低压开关设备相连接；
其中，低压开关设备还包括第一进线、第二进线、进线开关、电流互感器、出线开关和电容器，第一进线与进线开关一端相连，进线开关另一端通过电流互感器与第二进线相连，第二进线通过连接线与出线母线第一端相连，出线母线第二端分别与出线开关、电容器相连；
同时还可设置低压开关状态检测电路，所述低压开关状态检测电路与低压开关设备连接，分别连接所述低压主开关控制柜，用于通过所述远程监控中心自动控制终端实现对所述低压开关设备的通断控制及检测所述低压开关设备的开关状态；
所述高压开关设备为三相高压开关设备，其中每一相与一条母线连接，还包括至少一个单相封闭的断路器开关、接地开关和驱动部件，所述断路器开关和接地开关彼此不接触，所述驱动部件是结构相同的两套动力驱动装置，其中一套动力驱动装置与断路器开关通过传动件连接，另一套动力驱动装置与接地开关通过传动件连接。
进一步的，所述若干个无线数字温度传感器和若干个无线数字湿度传感器散布安装在变压器室、高压控制室和低压控制室内进行温度、湿度测量，并与所述温湿度控制器进行无线通讯连接。
其中，所述温湿度控制器通过光纤或RS232串口外接无线数据传输单元，实现与所述远程监控中心之间的通信。
进一步的，所述变电站箱体包括底座、隔板、顶盖、隔板、门和四周箱体壁，顶盖安装在箱体壁上，隔板装在箱体内来隔开变压器室、高压控制室和低压控制室，门安装在四周箱体壁的前端外壁上，所述顶盖上端设置有太阳能板，四周箱体壁的后端外壁上设置有太阳能控制器。
其中顶盖上设置有铺设件，所述铺筑件上设置有铺设件固定装置，太阳能板，其包括顶面和底面，所述顶面适于接收光，所述底面具有固定到所述底面的至少一个板固定件；其中，所述铺设件固定装置和所述板固定件被定位为彼此接合以将所述太阳能板固定到所述铺设件上。
太阳能板的顶面为定位于面向外的表面(太阳暴露面)上的玻璃或透明的塑料板和与面向外的表面相反的表面(面向顶盖表面)上的树脂挡板之间的半导体晶片。这种配置允许光被传送到电池，同时保护电池免于遭受雨、冰雹或其它环境危险。
所述箱体底座由不锈钢型材制成框架，所述四周箱体壁采用双层金属板结构，并在双层金属板之间设置防火阻燃层。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种智能监控的箱式变电站，包括变电站箱体，所述变电站内部设置有变压器室、高压控制室和低压控制室，所述变压器室位于变电站箱体中部，所述高压控制室和低压控制室分别设置所述变压器室两侧，其特征在于：
还包括若干个无线数字温度传感器、若干个无线数字湿度传感器、温湿度控制器和空调，所述的无线数字温度传感器、无线数字湿度传感器和设置于变电站箱体内，并将温度信号和湿度信号输出给温湿度控制器，所述温湿度控制器将接收到的温度信号和湿度信号发送至远程监控中心；所述远程监控中心对接收到的温度信号和湿度信号进行存储及处理分析，并且在监测温度信号超出设定的阈值时进行异常报警，同时通过继电器与空调电控制连接来启动空调进行制冷作业；在监测到湿度信号超出设定的阈值时进行异常报警，同时通过继电器与空调电控制连接来启动空调进行除湿作业。
2.根据权利要求1所述的一种智能监控的箱式变电站，其特征在于：所述变压器室内设有一变压器，所述低压控制室设有低压开关设备，所述高压控制室设有一高压开关设备，所述变压器室内的变压器通过导线分别与上述高压控制室内的高压开关设备以及上述低压控制室内的低压开关设备相连接；
其中，低压开关设备还包括第一进线、第二进线、进线开关、电流互感器、出线开关和电容器，第一进线与进线开关一端相连，进线开关另一端通过电流互感器与第二进线相连，第二进线通过连接线与出线母线第一端相连，出线母线第二端分别与出线开关、电容器相连；
所述高压开关设备为三相高压开关设备，其中每一相与一条母线连接，还包括至少一个单相封闭的断路器开关、接地开关和驱动部件，所述断路器开关和接地开关彼此不接触，所述驱动部件是结构相同的两套动力驱动装置，其中一套动力驱动装置与断路器开关通过传动件连接，另一套动力驱动装置与接地开关通过传动件连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能监控的箱式变电站，其特征在于：所述若干个无线数字温度传感器和若干个无线数字湿度传感器散布安装在变压器室、高压控制室和低压控制室内进行温度、湿度测量，并与所述温湿度控制器进行无线通讯连接。
4.根据权利要求3所述的一种智能监控的箱式变电站，其特征在于：所述温湿度控制器通过光纤或RS232串口外接无线数据传输单元，实现与所述远程监控中心之间的通信。
5.根据权利要求1所述的一种智能监控的箱式变电站，其特征在于：所述变电站箱体包括底座、隔板、顶盖、隔板、门和四周箱体壁，顶盖安装在箱体壁上，隔板装在箱体内来隔开变压器室、高压控制室和低压控制室，门安装在四周箱体壁的前端外壁上，所述顶盖上端设置有太阳能板，四周箱体壁的后端外壁上设置有太阳能控制器。
6.根据权利要求5所述的一种智能监控的箱式变电站，其特征在于：所述箱体底座由不锈钢型材制成框架，所述四周箱体壁采用双层金属板结构，并在双层金属板之间设置防火阻燃层。
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