CN112490872A - 一种配电柜母线辅助保护装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电力系统母线保护的技术领域，尤其涉及一种配电柜母线辅助保护装置，旨在解决现有技术对高压母线保护不到位的技术问题，其技术方案是：包括箱体，所述箱体包括变压柜、进线柜、电容柜以及出线柜，所述变压柜内设置有供母线穿设的总进线口，所述箱体内设置有连通线柜的进线孔；所述箱体内还设置有检测装置与散热装置，所述检测装置包括数据处理模块、检测模块、显示模块以及报警模块；本申请具有对高压母线快速实现保护功能的技术效果。

Description

一种配电柜母线辅助保护装置

技术领域

本申请涉及电力系统母线保护的技术领域，尤其是涉及一种配电柜母线辅助保护装置。

背景技术

变电站配电柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备，变电站配电柜内安装有母线，母线是变电站配电柜的进线端。

近年来，随着电网建设步伐的不断加快，新建变电站数量在逐年增加，各类母线的使用数量也在随之增加，因此，变电站配电柜的母线检修工作压力也在逐年增大。母线作为变电站的主要电流通道，其运行状态的好坏将对电网安全稳定运行造成重要影响，所以，如何保证母线处于安全稳定的工作，是目前最大的问题。而为了保证母线处于安全稳定的工作，目前采用的方式大多都是安排专人定时到达变电站配电柜处进行检测。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在的缺陷是：由于母线上电压和温度都较大，且母线很少情况下断电，而如果将配电柜断电再进行检测的话，则会影响到配电柜的正常输电，一般不会采取这种方式。

发明内容

为了改善配电柜母线检测时的安全性问题，本申请提供一种配电柜母线辅助保护装置。

本申请提供的一种配电柜母线辅助保护装置采用如下的技术方案：

一种配电柜母线辅助保护装置，包括箱体，所述箱体包括变压柜和柜体，柜体包括进线柜、电容柜以及出线柜，所述变压柜内设置有供母线穿设的总进线口，所述柜体内均设有进线孔；

所述箱体内还设置有检测装置与散热装置，所述检测装置包括数据处理模块、检测模块、显示模块以及报警模块；

所述数据处理模块用于接收检测模块测量的数据，并对检测数据进行数据处理；

所述检测模块包括温度检测模块与电流检测模块，温度检测模块包括第一温度检测件以及检测母线周侧温度第二温度检测件，电流检测模块用于检测各个箱体内母线上的电流并传送给检测模块；

所述显示模块用于接收数据处理模块发送的数据信息并进行显示对数据处理模块的处理结果进行显示；

所述报警模块用于接收数据处理模块的数据信号。

通过采用上述技术方案，利用检测装置对箱体内的母线进行检测处理，利用检测模块放置在箱体内部，对箱体内部温度以及母线外周侧产生温度进行检测，然后将检测数据传送给数据处理模块进行处理，最后将数据处理模块传送给显示模块与报警模块，利用显示模块进行数据进行功能显示，报警模块在数据。

可选的，所述数据处理模块包括数据接收模块、数据转换模块、数据对比模块以及数据传送模块；

数据接收模块：数据接收模块接收检测模块的检测电流和温度数据，并将获取的检测数据以模拟信号的形式传送给数据转换模块；

数据转换模块：用于获取数据接收模块接收信号，并将信号进行转换，将模拟信号转换为数字信号；

数据对比模块：其包括对比处理模块、外部数据模块与暂存模块，外部数据模块内存储有将数字信号与温度数值对应的基准数字信号列表，数据对比模块接收到的数字信号存储在暂存模块中，对比处理模块用于将暂存模块中的数字信号与外部数据模块中的数字信号进行对比处理；

数字传送模块：用于将数据对比模块产生的当前的温度数值信息转换为电信号，并将电信号传送给显示组件与报警模块，以供显示组件对温度数值进行显示，并且供报警模块在接收到的温度数值异常时会发出警示。

通过采用上述技术方案，利用数据处理模块对接收的信号进行处理，将获取的信号通过的数据接收模块接收检测模块的检测数据，数据转换模块对接收的信号进行数模转换，然后对转换的数字信号进行对比处理，最后通过数据传送模块将数据传送出去。

可选的，所述数据处理模块还包括判断模块、跳转模块，所述判断模块与数据对比模块连接，所述判断模块用于对数据对比模块的处理数据进行判断处理；

所述跳转模块与判断模块连接，所述跳转模块的另一端与报警模块、显示模块连接。

通过采用上述技术方案，数据处理模块中的判断模块对加测的数据进行对比处理，将数据对比后的数据与判断模块中的数据进行对比处理，信号高于判断模块中的数值时，直接通过跳转模块将信号传送给显示模块以及报警模块，同时显示模块亮起指示灯，以及报警模块发出警示声响。

可选的，所述第一温度检测件包括设置在变压柜内顶部的第一温度传感器，还包括多个设置在柜体内顶部的第一温控传感器，所述第二温度检测件包括设置在总进线口一侧的第二温度传感器，还包括多个设置在进线孔一侧的第二温控传感器。

通过采用上述技术方案，第一温度检测件对变压柜内的温度以及母线周侧温度进行检测，检测温度将会传送给数据处理模块进行处理，检测变压柜的室内温度是为了防止季节的变化，对母线外周侧的温度检测造成影响，因此同时检测变压柜内的温度，以及加上外接的环境因素，形成温度差值，进而对比母线上温度的变化形成的区域范围，进而可以得出母线上产生的温度是否处于正常状态，因此数据处理模块对检测的数据进行对比后，可以得出母线上的温度是否正常，并通过显示模块与报警模块显示出来。

可选的，所述电流检测模块包括磁电系检流计，所述磁电系检流计设置有多个，多个所述磁电系检流计包括检流计输入端与检流计输出端，所述检流计输入端用于获取母线内电流值，所述检流计输出端用于传送检流计输入端获取的电流值，所述检流计输出端与数据处理模块连接。

通过采用上述技术方案，利用电流检测模块对母线内的电流进行检测，母线内的电流波动较大后，说明电路出现故障，因此采用电流检测模块对母线进行检测，达到多重保护母线的效果。

可选的，所述显示模块包括多个查询显示器与功能显示器，多个所述查询显示器设置在柜体外表面，多个所述查询显示器与功能显示器串联；

所述功能显示器用于获取数据处理模块的处理数据并对数据量化显示。

通过采用上述技术方案，查询显示器设置在多个柜体上，每个查询显示器对相应柜体的电流、温度等信息显示，便于操作人员巡查。功能显示器为总显示器，将功能显示器设置在控制室中，控制室实现远程监测的效果。

可选的，所述显示模块还包括多个指示灯，多个所述指示灯设置在柜体外表面上。

通过采用上述技术方案，显示模块还包括多个指示灯，指示灯在电路正常情况下显示绿色，非正常运作情况下处于指示灯显示红色，便于工作人员识别。

可选的，所述报警模块包括多个设置柜体上的报警灯，还包括多个与报警灯串联的蜂鸣器。

通过采用上述技术方案，箱体内的温度以及电流处于正常范围值内时，报警灯与蜂鸣器不工作，在箱体内检测的温度与电流处于非正常范围值内时，蜂鸣器响起，报警灯亮起。

所述报警模块设置在柜体柜门上，所述报警模块还包括自动开锁组件，所述自动开锁组件包括电磁锁与信号检测器。

通过采用上述技术方案，利用报警模块对工作人员起到警示作用，同时利用自动开锁组件柜门进行控制，柜体一旦你发生报警信号，自动开锁组件将自动将柜门打开。

可选的，所述散热装置包括设置多个设置在箱体底部的排风扇以及设置在箱体柜门内壁的蜂窝型散热片

通过采用上述技术方案，利用散热装置的对箱体内的温度进行降温处理，及时的将箱体内温度及时的排放出去，并使得箱体内的温度处于相对平稳状态。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用检测模块对箱体内温度进行检测，并将检测数据传送给数据处理模块进行处理，然后将处理的数据传送给显示模块与报警模块，对箱体内的进行实时监测，在检测数据出现异常后，报警模块对异常数据做出报警处理；

2.采用数据处理的对信号进行对比分析，并利用判断模块对数据进行分析处理，利用跳转模块对异常数据信号实现快速跳转功能，加快报警反应速度，达到快速保护的效果。

附图说明

图1是本申请实施例的实物整体结构示意图；

图2是本申请实施例的检测装置整体结构示意图；

图3是本申请实施例的数据处理模块整体结构示意图；

图4是本申请另一个实施例的数据处理模块的整体结构示意图；

图5是本申请实施例的显示模块整体结构示意图；

图6是本申请实施例的报警模块整体结构示意图。

附图标记说明：1、箱体；2、变压柜；3、进线柜；4、电容柜；5、出线柜；6、总进线口；7、进线孔；8、检测装置；9、数据处理模块；10、检测模块；11、显示模块；12、报警模块；13、数据接收模块；14、数据转换模块；15、数据对比模块；16、数字传送模块；17、判断模块；18、跳转模块；19、第一温度检测件；20、第一温控传感器；21、第一温度传感器；22、第二温度检测件；23、第二温度传感器；24、第二温控传感器；磁电系检流计26、检流计输入端；27、检流计输出端；28、查询显示器；29、功能显示器；30、指示灯；31、报警灯；32、电磁锁；33、信号检测器；35、温度检测模块；36、电流检测模块；38、蜂鸣器；39、自动开锁组件。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例

本申请实施例公开一种配电柜母线辅助保护装置。参考图1，包括箱体1，箱体1由变压柜2与多个柜体组成，柜体包括进线柜3、电容柜4以及出线柜5，变压柜2用来连接高压母线，高压母线经过变压柜2内的降压器降压后，高压变成低压。然后低压经过进线柜3、电容柜4、以及出线柜5的转换将电压输送出去。因此进线柜3、电容柜4、以及出线柜5连接的是变压柜2降压之后的电压。变压柜2上设置有供高压母线穿设的总进线口6，总进线口6中经过母线为10KV的高压母线，进线柜3、电容柜4以及出线柜5内均设有供多个低压母线穿过的进线孔7，进线孔7中穿过的母线为变压后的低压母线。

参考图1和图2，箱体1内设置有对高压母线与低压母线进行安全保护处理的检测装置8。

参考图2，检测装置8包括数据处理模块9、检测模块10、显示模块11以及报警模块12。

检测模块10：包括温度检测模块35与电流检测模块36，温度检测模块35用于检测箱体1内温度变化，包括检测变压柜2中温度的第一温度检测件19以及检测柜体中温度的第二温度检测件22。电流检测模块36用于检测箱体1内母线上的电流并传送给数据处理模块9。

数据处理模块9：用于获取检测模块10中的检测数值，并对检测数值进行计算，最后将计算数值传送给显示模块11。

显示模块11：用于接收数据处理模块9的信号进行显示。

报警模块12：用于接收数据处理模块9信号，并根据信号做出对应报警指令。

参考图1和图2，温度检测模块35包括用于检测箱体1内温度的第一温度检测件19和第二温度检测件22。

具体的，第一温度检测件19包括第一温度传感器21与第一温控传感器20。第一温度传感器21设置有多个，且多个第一温度传感器21分别设置在变压柜2内不同的部位，例如变压柜2顶部、变压柜2内侧壁以及变压柜2底部。利用多个第一温度传感器21设置在变压柜2内，可以对变压柜2内不同区域进行温度采集。

第一温控传感器20设置在变压柜2的总进线口6处，用于实时获取高压母线周侧产生的温度。

利用第一温度检测件19的设置，对变压柜2内的温度以及高压母线上的温度都能进行检测，同时第一温度检测件19会将检测的数据传送给数据处理模块9。

第二温度检测件22包括用于检测柜体内温度的第二温控传感器24和用于检测箱体1内进线孔7处温度的第二温度传感器23。第二温度检测件22能够对进线柜3、电容柜4以及出线柜5内的温度以及进线孔7处温度进行检测。进线柜3、电容柜4以及出线柜5内均采用第二温控传感器24进行温度检测，实现对柜体内温度实时监测的效果。

由于进线柜3、电容柜4以及出线柜5电压低于变压柜2内电压，因此变压柜2内产生的温度与进线柜3、电容柜4以及出线柜5产生的温度差别较大。因此，采用第二温度检测件22对各柜体进行温度检测以及采用第一温度检测件19对变压柜2进行温度检测，便于获取到箱体1内各区域的温度数据，也便于提高检测数据的准确性。

参考图1和图2，电流检测模块36为磁电系检流计，磁电系检流计设置在高压母线上，磁电系检流计利用电压经过母线时产生的磁场进行检测，因此不需要磁电系检流计与高压母线串联。具体的，磁电系检流计包括检流计输入端26与检流计输出端27，检流计输入26在母线外周侧，且检流计输入端26的内壁不需要与高压母线外壁接触，减小接触高压母线时存在的安全隐患。因此采用磁电系检流计能够实现远程检测，并达到了有助于实现对高压母线进行安全保护的效果。

参考图3，作为数据处理模块9的一种实施方式，数据处理模块9包括数据接收模块13、数据转换模块14、数据对比模块15以及数据传送模块16。结合图2，

数据接收模块13：用于接收温度检测模块35的温度检测信号，以及用于接收电流检测模块36的电流检测信号。

数据转换模块14：用于获取数据接收模块13接收的温度检测模块35及电流检测模块36的检测数据，并将获取的检测数据以数字信号的形式传送给数据对比模块15。

数据对比模块15：包括对比处理模块、外部数据模块与暂存模块，外部数据模块内存储有将数字信号与温度数值对应的基准数字信号列表，数据对比模块15接收到数字信号后将其储存在暂存模块中，对比处理模块用于将暂存模块中的数字信息与外部数据模块中的基准数字信号列表进行对比处理。

数字传送模块16：用于将数据对比模块15产生的当前的温度数值信息转换为电信号，并将电信号传送给显示模块11与报警模块12，以供显示模块11对温度数值进行显示，并且供报警模块12在接收到的温度数值异常时发出警示。

参考图4，作为数据处理模块9的另一种实施方式，数据处理模块9还包括判断模块17和跳转模块18，判断模块17与数字传送模块16连接，数字传送模块16将接收到的当前的温度数值信息传送给判断模块17，由判断模块17对当前的温度数值信息数据进行判断处理。

其中，判断模块17中存储有与箱体1内各区域对应的温度阈值，当数字传送模块16传送过来的温度数值信息中的某一温度数值高于判断模块17中对应的温度阈值时，判断模块17产生跳转指令传送给跳转模块18。跳转模块18接收到跳转指令后，立即将由数字传送模块16传送过来的温度数值信息传送给显示模块11进行温度显示，并向报警模块12发送一立即触发其报警的触发信号。

当数字传送模块16传送过来的温度数值信息中的所有温度数值均低于判断模块17中对应的温度阈值时，判断模块17自身会将数字传送模块16传送过来的温度数值信息传送给显示模块11以及报警模块12，以供显示模块11以及报警模块12使用，而不会经由跳转模块18去传送数据给显示模块11及报警模块12。

其中，在数据信号高于判断模块17内的温度阈值时，数据信号将传送给跳转模块18，由跳转模块18加快信号传送速度。信号虽然经过了跳转模块18传送给显示模块11与报警模块12。但是跳转模块18采用快速指令，快速指令是在跳转模块18接收到信号后，跳转模块18直接接将指令报警模块2。使得报警模块12直接发出报警信号，即使得报警模块12开关启动，因此其反应速度远大于直接传送速度。利用快速指令提高对高压母线以及低压母线的保护效果。

参考图1和图5，显示模块11包括查询显示器28与功能显示器29，查询显示器28设置有四个，变压柜2、进线柜3、电容柜4以及出线柜5的柜门上各设置一个查询显示器28，查询显示器28在接收到数据信号后，将数值显示在查询显示器28上，对应柜门上的查询显示器28显示柜体内的温度、电流等信息。功能显示器29为远程监控显示器，将功能显示器29的设置到控制室中，能够实现远程监控的效果。

参考图1和图5，显示模块11还包括指示灯30，柜体上均装有指示灯30，指示灯30在电路正常情况下显示绿色，非正常运作情况下处于指示灯30显示红色，便于工作人员识别。

参考图1和图5，报警模块12包括报警灯31与蜂鸣器38，变压柜2、进线柜3、电容柜4以及出线柜5上均安装有一个报警灯31与一个蜂鸣器38。同时将报警灯31与蜂鸣器38串联，即，报警灯31与对应的蜂鸣器38同时工作或不工作。

参考图1和图6，当箱体1内各区域温度都正常时，报警模块12接收到判断模块17的输出信号后，报警模块12的各报警灯31和各蜂鸣器31均处于不工作状态。当变压柜2、进线柜3、电容柜4以及出线柜5中某一或某多个柜子内的温度异常时。

报警模块12会接收到跳转模块18的信号，此时报警模块12使得相应温度异常柜子的蜂鸣器38及报警灯31的线路接通，进而使得相应温度异常柜子上的蜂鸣器38响起并且报警灯31亮起，方便了操作人员快速找到出问题的柜子。

参考图6，报警模块12还包括四个自动开锁组件39，四个自动开锁组件39与四个柜子一一对应。每一自动开锁组件39均包括电磁锁32与信号检测器33，信号检测器33与对弈柜子上的报警灯31连接。

报警灯31工作两种状态下，一是箱体1内温度以及电流值处于正常状态，此时报警灯31不工作，蜂鸣器38不工作；

另一种是对应柜子内温度和/或电流处于非正常范围值内，报警灯31亮起，蜂鸣器38响起；此时，对应的信号检测器33将检测到报警灯31与蜂鸣器38信号改变，同时信号检测器33会向电磁锁32发送一控制信号，使得对应柜子上的柜门自动打开，进而便于操作人员到达现场后及时进行检修处理。

参考图1，箱体1内还设置散热装置，散热装置包括设置多个设置在箱体1底部的排风扇以及设置在箱体1柜门内壁的蜂窝型散热片，利用风扇将箱体1内的温度及时排放出去，同时采用蜂窝型散热片的设置，提高吸热效果的同时，还具有降噪的效果。

本申请实施例一种配电柜母线辅助保护装置的实施原理为：

电流检测模块35对母线内流过的电流进行检测，并将检测数据传送给数据处理模块9，数据处理模块9对数据进行处理后，将信号传送给显示模块11与报警模块12。

温度检测模块35对箱体1内的温度以及母线周侧温度进行检测，同时也将检测的数据传送给数据处理模块9，数据处理模块9获取到电流数据和温度数据，利用数据转换模块14对检测数据信号进行转换，然后对转换后的信号进行对对比处理，最后将对比数据传送出去。

对比后的数据信号经过判断模块17进行分析判断处理：

当检测对比后的信号高于判断模块17中的信号阈值后，跳转信号将快速的发出指令给显示模块11与报警模块12，使得报警模块12快速方发出报警声，以及显示模块11中指示灯30亮红色。

当检测对比后的信号低于判断模块17中的参考值后，信号将传送给显示模块11与报警模块12，此时显示模块11会显示相应温度值，而报警模块12不报警。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：包括箱体(1)，所述箱体(1)包括变压柜(2)和柜体，柜体包括进线柜(3)、电容柜(4)以及出线柜(5)，所述变压柜(2)内设置有供母线穿设的总进线口(6)，所述柜体内均设有进线孔(7)；

所述箱体(1)内还设置有检测装置(8)与散热装置，所述检测装置(8)包括数据处理模块(9)、检测模块(10)、显示模块(11)以及报警模块(12)；

所述数据处理模块(9)用于接收检测模块(36)测量的数据，并对检测数据进行数据处理；

所述检测模块(10)包括温度检测模块(36)与电流检测模块(36)，所述温度检测模块(36)包括第一温度检测件(19)以及检测母线周侧温度第二温度检测件(22)，所述电流检测模块(36)用于检测各个箱体(1)内母线上的电流并传送给检测模块(10)；

所述显示模块(11)用于接收数据处理模块(9)发送的数据信息并进行显示对数据处理模块(9)的处理结果进行显示；

所述报警模块(12)用于接收数据处理模块(9)的数据信号。

2.根据权利要求1所述的一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：所述数据处理模块(9)包括；

数据接收模块(13)：数据接收模块(13)接收检测模块(10)的检测电流和温度数据，并将获取的检测数据以模拟信号的形式传送给数据转换模块(14)；

数据转换模块(14)：用于获取数据接收模块(13)接收信号，并将信号进行转换，将模拟信号转换为数字信号；

数据对比模块(15)：其包括对比处理模块、外部数据模块与暂存模块，外部数据模块内存储有将数字信号与温度数值对应的基准数字信号列表，数据对比模块(15)接收到的数字信号存储在暂存模块中，对比处理模块用于将暂存模块中的数字信号与外部数据模块中的数字信号进行对比处理；

数字传送模块(16)：用于将数据对比模块(15)产生的当前的温度数值信息转换为电信号，并将电信号传送给显示组件(11)与报警模块(12)，以供显示组件(11)对温度数值进行显示，并且供报警模块(12)在接收到的温度数值异常时会发出警示。

3.根据权利要求2所述的一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：所述数据处理模块(9)还包括判断模块(17)、跳转模块(18)，所述判断模块(17)与数据对比模块(15)连接，所述判断模块(17)用于对数据对比模块(15)的处理数据进行判断处理；

所述跳转模块(18)与判断模块(17)、报警模块(12)和显示模块(11)连接。

4.根据权利要求1所述的一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：所述第一温度检测件(19)包括设置在变压柜(2)内顶部的第一温度传感器(21)，还包括多个设置在柜体内顶部的第一温控传感器 (20)，所述第二温度检测件(22)包括设置在总进线口(6)一侧的第二温度传感器(23)，还包括多个设置在进线孔(7)一侧的第二温控传感器(24)。

5.根据权利要求4所述的一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：所述电流检测模块(36)包括磁电系检流计，所述磁电系检流计包括检流计输入端(26)与检流计输出端(27)，所述检流计输入端(26)用于获取母线内电流值，所述检流计输出端(27)用于传送检流计输入端(26)获取的电流值，所述检流计输出端(27)与数据处理模块(9)连接。

6.根据权利要求1所述的一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：所述显示模块(11)包括多个查询显示器(28)与功能显示器(29)，多个所述查询显示器(28)设置在柜体外表面，多个所述查询显示器(28)与功能显示器(29)串联；

所述功能显示器(29)用于获取数据处理模块(9)的处理数据并对数据量化显示。

7.根据权利要求6所述的一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：所述显示模块(11)还包括多个指示灯(30)，多个所述指示灯(30)设置在柜体外表面上。

8.根据权利要求1所述的一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：所述报警模块(12)包括多个设置柜体上的报警灯(31)，还包括多个与报警灯(31)串联的蜂鸣器(38)。

9.根据权利要求1所述的一种配电柜母线辅助保护装置，所述报警模块(12)设置在柜体柜门上，所述报警模块(12)还包括自动开锁组件(39)，所述自动开锁组件(39)包括电磁锁(32)与信号检测器(33)。

10.根据权利要求1所述的一种配电柜母线辅助保护装置，其特征在于：所述散热装置包括设置多个设置在箱体(1)底部的排风扇以及设置在箱体(1)柜门内壁的蜂窝型散热片。

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