CN109193679A - 一种智能配电网avc电压控制器 - Google Patents

一种智能配电网avc电压控制器 Download PDF

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Abstract

本发明提出的是一种智能配电网AVC电压控制器，其结构包括电压控制器主体、绝缘子串、中空散热片和挡板；其中电压控制器主体的顶部安装有4个绝缘子串，其前侧与后侧均安装有若干排竖直的中空散热片，左右两侧分别通过螺栓安装有挡板。本发明的优点：1）能够根据实际电压值偏离额定范围的程度自动对电压进行调节，效果更好；2）增设了中空散热片，散热效果好，当温度过高时能够自动启动气泵，使内部形成空气流动，在不影响密封性的前提下能够极大的增加的散热效果，增加安全性；3）具有过热警报功能和定位功能，能够在发生故障时报警，有利于工作人员快速对其位置进行确定并展开维护和维修工作，避免造成损失。

Description

一种智能配电网AVC电压控制器
技术领域
本发明涉及的是一种智能配电网AVC电压控制器，属于电力设备技术领域。
背景技术
在电力系统的运行过程中，调节电力系统的电压使其变化不超过规定的允许范围具有非常重要的意义，能够保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。电压是衡量电能质量的基本指标之一，是反映电力系统无功功率平衡和合理分布的标志，无功功率平衡和电压调整是电力系统规划设计必须考虑的因素，进行电压调整，确保电压质量是运行调度人员的主要任务之一。电网电压不稳定会造成诸多危害，电网电压偏低可能造成电网振荡、系统解列、大面积停电，导致断水、断气和电讯中断等情况，严重影响人民生活和社会安全，电网电压偏高会加速电气设备绝缘老化，降低电气设备的使用寿命，使变压器等电气设备空载损耗增大，增加线损，因此，电压的调节对于电力系统具有非常重要的意义。但是，现在市场上的配电网AVC电压控制器只具有单一的调节，不能够根据实际电压值偏离额定电压范围的程度自动的选择方式对电压进行调节，调节效果还具有提升的空间，并且市场上的配电网AVC电压控制器不具有多级散热功能，散热性能恒定，资源利用率低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种智能配电网AVC电压控制器，以解决上述背景技术中提出的问题，此智能配电网AVC电压控制器能够根据实际电压值偏离额定范围的程度自动的选择方式对电压进行调节，双重调节效果更好，该智能配电网AVC电压控制器设计合理，可靠性高，电压控制精准。
本发明的技术解决方案：一种智能配电网AVC电压控制器，其结构包括电压控制器主体1、绝缘子串2、中空散热片3和挡板29；其中电压控制器主体1的顶部安装有4个绝缘子串2，其前侧与后侧均安装有若干排竖直的中空散热片3，左右两侧分别通过螺栓安装有挡板29。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的电压控制器主体1的内部设有空腔28，空腔28底部内侧壁接近中空散热片3的两端分别对称设有1个气泵4，每个气泵4上设置有进气管5和出气管6；出气管6通过1根横向的连接管7与其相对的1排中空散热片3的底端连接；2个气泵4的中央设有变压器8；空腔28顶部内侧壁上安装有控制器输入端27和控制器输出端11，控制器输入端27通过通过电线与变压器8顶部的变压器输入端9连接，控制器输出端11通过电线与变压器8顶部的变压器输出端10连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的智能配电网AVC电压控制器的内部结构还包括智能处理系统，其结构包括单片机12、光纤电压传感器13、温度传感器14、GPS定位装置15、数据库16、服务器17、数据处理平台18、无线收发器19、报警器20、气泵开关21、电源开关一22、电源开关二23和可控电抗器24；其中单片机12、GPS定位装置15、无线收发器19和报警器20均安装在控制箱25内，控制箱25安装于空腔28内右侧的侧壁上；光纤电压传感器13安装于变压器8的顶部，温度传感器14安装于空腔28内左侧的侧壁上；单片机12通过无线收发器19与设于外部的数据库16、服务器17和数据处理平台18相连接，共同构建智能处理系统。
作为本发明的一种优选实施方式，所述电源开关一22设置在变压器输出端10与控制器输出端11之间的电线上，若干个可控电抗器24与控制器输出端11并联，控制器输出端11上还对应并联有若干个电容器26，每个电源开关二23与1个电容器26串联。可控电抗器24和电容器26的数量需要根据实际需求设定。
作为本发明的一种优选实施方式，所述单片机12通过监测电路分别与光纤电压传感器13、温度传感器14和GPS定位装置15电性连接，同时通过指令电路分别与无线收发器19、报警器20、气泵开关21、电源开关一22、电源开关二23和可控电抗器24电性连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述变压器输出端10通过供电电路分别与单片机12、光纤电压传感器13、温度传感器14、GPS定位装置15、无线收发器19、报警器20、气泵4、电源开关一22、电源开关二23和可控电抗器24电性连接。
其电压控制具体包括如下实现步骤：
1）电压监测：通过光纤电压传感器13监测控制器输入端27的电压，并将信息传递给单片机12；
2）数据分析：单片机12接收电压数据后，对数据进行分析，判断电压值是否超过额定范围；（请给出该额定范围的具体数值，可给出几种具体电路情况下对应的范围）
3）数据传输：如果电压值在额定范围内，则光纤电压传感器13继续监测，不做进一步处理，如果电压值超过额定范围，则进行下一步调整值计算，同时，单片机12通过无线收发器19将信息传递给数据处理平台18，数据处理平台18进行处理和分析，并存入数据库16，以便对电压异常高发地区和高发时间段的分析；
4）调整值计算：单片机12计算实际电压值偏离额定范围的程度；
5）电压校正：如果电压偏高，单片机12根据实际电压值偏离额定范围的程度控制合适数量的可控电抗器24工作，吸收一定无功功率，以降低电压，并同时控制电源开关二23打开为电容器26充能；如果电压偏低，单片机12根据实际电压值偏离额定范围的程度控制合适数量的电容器26工作，注入适当的补偿电压，如果电压偏离过多，则单片机12控制某一个变压器输出端10与控制器输出端11之间的电线上的电源开关一22打开，从而改变变压器8的变压比例达到调节电压的目的。
本发明的优点：
1）能够根据实际电压值偏离额定范围的程度自动对电压进行调节，双重调节方式效果更好；
2）增设了中空散热片，散热效果好，当温度过高时能够自动启动气泵，使内部形成空气流动，并且热量能够被循环的通过中空散热片带到外部，在不影响密封性的前提下能够极大的增加的散热效果，增加安全性；
3）具有过热警报功能和定位功能，能够在发生故障时报警，有利于工作人员快速对其位置进行确定并展开维护和维修工作，避免造成损失。
附图说明
图1为一种智能配电网AVC电压控制器的结构示意图。
图2为一种智能配电网AVC电压控制器的剖面示意图。
图3为一种智能配电网AVC电压控制器的横切面俯视图。
图4为一种智能配电网AVC电压控制器的可控电抗器安装示意图。
图5为一种智能配电网AVC电压控制器的智能处理系统示意图。
图6为一种智能配电网AVC电压控制器的调节电压流程图。
图中1是电压控制器主体、2是绝缘子串、3是中空散热片、4是气泵、5是进气管、6是出气管、7是连接管、8是变压器、9是变压器输入端、10是变压器输出端、11是控制器输出端、12是单片机、13是光纤电压传感器、14是温度传感器、15是GPS定位装置、16是数据库、17是服务器、18是数据处理平台、19是无线收发器、20是报警器、21是气泵开关、22是电源开关一、23是电源开关二、24是可控电抗器、25是控制箱、26是电容器、27是控制器输入端、28是空腔、29是挡板。
具体实施方式
如图1所示，一种智能配电网AVC电压控制器，其结构包括电压控制器主体1、绝缘子串2、中空散热片3和挡板29；其中电压控制器主体1的顶部安装有4个绝缘子串2，其前侧与后侧均安装有若干排竖直的中空散热片3，左右两侧分别通过螺栓安装有挡板29。
如图2所示，所述的电压控制器主体1的内部设有空腔28，空腔28底部内侧壁接近中空散热片3的两端分别对称设有1个气泵4，每个气泵4上设置有进气管5和出气管6；如图3所示，出气管6通过1根横向的连接管7与其相对的1排中空散热片3的底端连接；2个气泵4的中央设有变压器8；空腔28顶部内侧壁上安装有控制器输入端27和控制器输出端11，控制器输入端27通过通过电线与变压器8顶部的变压器输入端9连接，控制器输出端11通过电线与变压器8顶部的变压器输出端10连接。
智能配电网AVC电压控制器的内部结构还包括智能处理系统，其结构包括单片机12、光纤电压传感器13、温度传感器14、GPS定位装置15、数据库16、服务器17、数据处理平台18、无线收发器19、报警器20、气泵开关21、电源开关一22、电源开关二23和可控电抗器24；其中单片机12、GPS定位装置15、无线收发器19和报警器20均安装在控制箱25内，控制箱25安装于空腔28内右侧的侧壁上；光纤电压传感器13安装于变压器8的顶部，温度传感器14安装于空腔28内左侧的侧壁上；单片机12通过无线收发器19与设于外部的数据库16、服务器17和数据处理平台18相连接，共同构建如图5所示的智能处理系统。
如图1、图4所示，所述电源开关一22设置在变压器输出端10与控制器输出端11之间的电线上，若干个可控电抗器24与控制器输出端11并联，控制器输出端11上还对应并联有若干个电容器26，每个电源开关二23与1个电容器26串联。可控电抗器24和电容器26的数量需要根据实际需求设定。
所述单片机12通过监测电路分别与光纤电压传感器13、温度传感器14和GPS定位装置15电性连接，同时通过指令电路分别与无线收发器19、报警器20、气泵开关21、电源开关一22、电源开关二23和可控电抗器24电性连接；
所述变压器输出端10通过供电电路分别与单片机12、光纤电压传感器13、温度传感器14、GPS定位装置15、无线收发器19、报警器20、气泵4、电源开关一22、电源开关二23和可控电抗器24电性连接。
如图6所示，其电压控制具体实现步骤如下：
1）电压监测：光纤电压传感器13监测控制器输入端27的电压，并将信息传递给单片机12；
2）数据分析：单片机12接收电压数据后，对数据进行分析，判断电压值是否超过额定范围；
3）数据传输：如果电压值在额定范围内，则光纤电压传感器13继续监测，不做进一步处理，如果电压值超过额定范围，则进行下一步调整值计算，同时，单片机12通过无线收发器19将信息传递给数据处理平台18，数据处理平台18进行处理和分析，并存入数据库16，以便对电压异常高发地区和高发时间段的分析；
4）调整值计算：单片机12计算实际电压值偏离额定范围的程度；
5）电压校正：如果实际电压超出额定电压范围，单片机12根据实际电压值偏离额定电压范围的程度控制合适数量的可控电抗器24工作，吸收一定无功功率，以降低电压，并同时控制电源开关二23打开为电容器26充能；如果实际电压低于额定电压范围，单片机12根据实际电压值偏离额定范围的程度控制合适数量的电容器26工作，注入适当的补偿电压，如果电压偏离过多，则单片机12控制某一个变压器输出端10与控制器输出端11之间的电线上的电源开关一22打开，从而改变变压器8的变压比例达到调节电压的目的。
温度传感器14能够监测到电压控制器主体1内的温度，并将信息传递给单片机12，当温度高于通常工作温度时，中空散热片3不能满足散热需求，单片机12控制气泵开关21打开，气泵4开始工作，气泵4通过进气管5将电压控制器主体1内的空气抽入，并通过出气管6和连接管7泵入中空散热片3，带有热量的空气经过电压控制器主体1外侧的中空散热片3时将热量散发到外部空间，然后再次回到电压控制器主体1内，形成循环，在电压控制器主体1内形成空气流动，热量能够被循环的通过中空散热片3带到外部，在不影响密封性的前提下能够极大的增加的散热效果，增加安全性，当温度达到警戒值时，单片机12控制报警器20发出警报，并将GPS定位装置15监测的地理位置信息一同传递回数据处理平台18，有利于工作人员的维护和维修功能，避免造成损失。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种智能配电网AVC电压控制器，其特征是包括电压控制器主体（1）、绝缘子串（2）、中空散热片（3）和挡板（29）；其中电压控制器主体（1）的顶部安装有4个绝缘子串（2），其前侧与后侧均安装有若干排竖直的中空散热片（3），左右两侧分别通过螺栓安装有挡板（29）。
2.根据权利要求1所述的一种智能配电网AVC电压控制器，其特征是所述的电压控制器主体（1）的内部设有空腔（28），空腔（28）底部内侧壁接近中空散热片（3）的两端分别对称设有1个气泵（4），每个气泵（4）上设置有进气管（5）和出气管（6）；出气管（6）通过1根横向的连接管（7）与其相对的1排中空散热片（3）的底端连接；2个气泵（4）的中央设有变压器（8）；空腔（28）顶部内侧壁上安装有控制器输入端（27）和控制器输出端（11），控制器输入端（27）通过通过电线与变压器（8）顶部的变压器输入端（9）连接，控制器输出端（11）通过电线与变压器（8）顶部的变压器输出端（10）连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能配电网AVC电压控制器，其特征是所述的智能配电网AVC电压控制器的内部结构还包括智能处理系统，其结构包括单片机（12）、光纤电压传感器（13）、温度传感器（14）、GPS定位装置（15）、数据库（16）、服务器（17）、数据处理平台（18）、无线收发器（19）、报警器（20）、气泵开关（21）、电源开关一（22）、电源开关二（23）和可控电抗器（24）；其中单片机（12）、GPS定位装置（15）、无线收发器（19）和报警器（20）均安装在控制箱（25）内，控制箱（25）安装于空腔（28）内右侧的侧壁上；光纤电压传感器（13）安装于变压器（8）的顶部，温度传感器（14）安装于空腔（28）内左侧的侧壁上；单片机（12）通过无线收发器（19）与设于外部的数据库（16）、服务器（17）和数据处理平台（18）相连接，共同构建智能处理系统。
4.根据权利要求3所述的一种智能配电网AVC电压控制器，其特征是所述电源开关一（22）设置在变压器输出端（10）与控制器输出端（11）之间的电线上，若干个可控电抗器（24）与控制器输出端（11）并联，控制器输出端（11）上还对应并联有若干个电容器（26），每个电源开关二（23）与1个电容器（26）串联。
5.根据权利要求3所述的一种智能配电网AVC电压控制器，其特征是所述单片机（12）通过监测电路分别与光纤电压传感器（13）、温度传感器（14）和GPS定位装置（15）电性连接，同时通过指令电路分别与无线收发器（19）、报警器（20）、气泵开关（21）、电源开关一（22）、电源开关二（23）和可控电抗器（24）电性连接。
6.根据权利要求3所述的一种智能配电网AVC电压控制器，其特征是所述变压器输出端（10）通过供电电路分别与单片机（12）、光纤电压传感器（13）、温度传感器（14）、GPS定位装置（15）、无线收发器（19）、报警器（20）、气泵（4）、电源开关一（22）、电源开关二（23）和可控电抗器（24）电性连接。
7.如权利要求1所述的一种智能配电网AVC电压控制器，其特征在于，其电压控制具体包括如下实现步骤：
1）电压监测：通过光纤电压传感器（13）监测控制器输入端（27）的电压，并将信息传递给单片机（12）；
2）数据分析：单片机（12）接收电压数据后，对数据进行分析，判断电压值是否超过额定范围；（请给出该额定范围的具体数值，可给出几种具体电路情况下对应的范围）
3）数据传输：如果电压值在额定范围内，则光纤电压传感器（13）继续监测，不做进一步处理，如果电压值超过额定范围，则进行下一步调整值计算，同时，单片机（12）通过无线收发器（19）将信息传递给数据处理平台（18），数据处理平台（18）进行处理和分析，并存入数据库（16），以便对电压异常高发地区和高发时间段的分析；
4）调整值计算：单片机（12）计算实际电压值偏离额定范围的程度；
5）电压校正：如果实际电压超出额定电压范围，单片机（12）根据实际电压值偏离额定范围的程度控制合适数量的可控电抗器（24）工作，吸收一定无功功率以降低电压，并同时控制电源开关二（23）打开为电容器（26）充能；如果实际电压低于额定电压范围，单片机（12）根据实际电压值偏离额定范围的程度控制合适数量的电容器（26）工作，注入适当补偿电压，如果电压偏离过多，则单片机（12）控制某一个变压器输出端（10）与控制器输出端（11）之间的电线上的电源开关一（22）打开，从而改变变压器（8）的变压比例达到调节电压的目的。
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