CN114977504A - 一种旁路负荷开关控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种旁路负荷开关控制系统，能够实现对旁路负荷开关电缆的电气参量和环境参量的实时在线监测与控制，以便相关人员随时了解旁路电缆系统的运行状态。并且，该控制系统在接收到旁路负荷开关分合闸指令时，能够基于接收到的电气参量和环境参量对是否允许分合闸操作进行判断，并执行相关动作，能够确保自动且安全的合闸。

Description

一种旁路负荷开关控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，具体涉及一种旁路负荷开关控制系统。
背景技术
不停电作业是保证配电网可靠供电的重要技术手段，广泛用于配电网消缺、检修和改造。作为不停电作业主要方式之一，旁路作业是指通过旁路电缆、旁路负荷开关、旁路转接头组建旁路系统，将待检修线路负荷转移至旁路系统，并通过带电作业配合将待检修线路隔离，使得检修工作能够在线路不停电状态下进行，同时不影响对用户的正常供电，有效提升配电网供电可靠性。
旁路负荷开关是组成旁路系统的主要装备之一，用于转移线路负荷、旁路电缆分段，目前现有旁路负荷开关多采用手动方式进行分合闸控制，需要人工本地操作，这一过程存在安全隐患，同时根据现有规程规定，旁路系统运行过程中每间隔一定时间需对其运行状态进行监测，如测量电流，传统方式由人工本地测量，这大大增加了现场作业人员的工作量。因此，有必要设计一套控制系统，实现旁路负荷开关远程电动操作和运行状态的实时在线监测。
发明内容
针对上述技术问题，本发明实施例提供一种旁路负荷开关控制系统，能够至少解决上述技术问题之一。
本发明采用的技术方案为：
本发明实施例提供一种旁路负荷开关控制系统，包括：本地控制器和与所述本地控制器通信连接的检测装置和驱动操作装置，所述检测装置包括温湿度检测元件、3个输入检测装置和3个输出检测装置；每个输入检测装置包括输入电压检测元件和输入电流检测元件，每个输出检测装置包括输出电压检测元件和输出电流检测元件；所述温湿度检测元件用于检测所处环境的温度值和湿度值并发送给所述本地控制器；所述3个输入检测装置分别设置在旁路负荷开关连接的三相输入电缆上，所述3个输出检测装置分别设置在旁路负荷开关连接的三相输出电缆上，其中，每个电压检测元件用于检测对应电缆的电压信息并发送给本地控制器，每个电流检测元件用于检测对应电缆的电流并发送给所述本地控制器；所述驱动操作装置还与旁路负荷开关的操作杆连接；所述本地控制器还与移动终端连接。
其中，在本地控制器接收到移动终端发送的指示对所述旁路负荷开关进行合闸的指令时，用于执行计算机程序以实现如下步骤：
S100，将接收到的温度值和湿度值分别与设定温度阈值和设定湿度阈值进行比较，如果所述温度值小于设定温度阈值，并且，所述湿度值小于所述设定湿度值，执行S200。
S200，对于任一第i相电缆，如果接收到的第i相输入电缆的电压信息和第i相输出电缆的电压信息不为Null并且相同，则执行S300；i的取值为1到3。
S300，向所述驱动操作装置发送控制指令以控制所述驱动操作装置驱动所述操作杆执行对应的操作以使得所述旁路负荷开关处于合闸状态。
S400，在确定所述旁路负荷开关处于合闸状态时，将对应的合闸状态发送给所述移动终端，并将接收到的电流值发送给所述移动终端。
本发明实施例提供的旁路负荷开关控制系统，能够实现对旁路负荷开关电缆的电气参量和环境参量的实时在线监测与控制，以便相关人员随时了解旁路电缆系统的运行状态。并且，该控制系统在接收到旁路负荷开关分合闸指令时，能够基于接收到的电气参量和环境参量对是否允许分合闸操作进行判断，并执行相关动作，能够确保自动且安全的合闸。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的旁路负荷开关控制系统的结构示意图。
图2为检测装置的结构示意图。
图3为连杆机构和操作手柄之间的连接示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1为本发明实施例提供的旁路负荷开关控制系统的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的一种旁路负荷开关控制系统，包括：本地控制器(未图示)和与所述本地控制器通信连接的检测装置和驱动操作装置。
在本发明实施例中，旁路负荷开关1可为现有结构。
在本发明实施例中，所述检测装置可包括温湿度检测元件、3个输入检测装置和3个输出检测装置；每个输入检测装置包括输入电压检测元件和输入电流检测元件，每个输出检测装置包括输出电压检测元件和输出电流检测元件。其中，所述温湿度检测元件用于检测所处环境的温度值和湿度值并发送给所述本地控制器，温湿度检测元件可为温湿度检测仪。
所述3个输入检测装置分别设置在旁路负荷开关连接的三相输入电缆上，所述3个输出检测装置分别设置在旁路负荷开关连接的三相输出电缆上(如图1所示)，其中，每个电压检测元件用于检测对应电缆的电压信息并发送给本地控制器，每个电流检测元件用于检测对应电缆的电流并发送给所述本地控制器。
在本发明实施例中，电压检测元件可为电压传感器。电压信息可包括电压值和电压相位。电流检测元件可为电流传感器等。
进一步地，如图1所示，所述输入检测装置和所述输出检测装置均包括壳体2和设置在所述壳体2内的电压检测元件和电流检测元件，所述壳体上设置有挂接部3，所述挂接部3用于与对应的电缆挂接。即，电压检测元件和电流检测元件可集成在壳体2的内部。具体地，壳体可包括本体和与本体连接的挂接部，挂接部设置成能够与电缆活动连接的结构，例如，挂接部可包括第一弧形段和第二弧形段，第一弧形段和第二弧形段相互配合形成为与电缆相适配的圆形，第一弧形段可与基体一体形成，第二弧形段的一端与第一弧形段的一端转动连接，另一端与第一弧形段活动连接，在电缆插入第一弧形段和第二弧形段内时，第二弧形段和第一弧形段之间可通过固定结构固定在一起。
在一具体示例中，输入检测装置和输出检测装置可为集成有电压检测元件的钳表。钳表可为现有结构。
进一步地，如图2所示，在本发明实施例中，还可包括第一固定结构和第二固定结构，所述第一固定结构分别与每个输入检测装置的壳体连接，所述第二固定结构分别与每个输出检测装置的壳体连接。
如图2所示，每个固定结构可包括基体4和基体连接的把手部5，基体上设置3个插入孔，每个检测装置可插入设置在对应的插入孔中。把手部设置在基体的底部，方便操作。通过固定结构，可将位于同一侧的3个检测装置固定在一起，防止晃动。
在本发明实施例中，温湿度检测元件可设置一个或者两个，优选，设置一个。温湿度检测元件可设置在固定结构上。
进一步地，在本发明实施例中，本地控制器可为一个或者两个。在为一个的情况下，本地控制器可设置在任一固定结构上，并通过线缆与温湿度检测元件、电压检测元件、电流检测元件以及驱动操作装置连接。
在本地控制器为两个的情况下，即包括第一本地控制器和第二本地控制器。所述第一本地控制器可设置在第一固定结构上，所述第二本地控制器设置在第二固定结构上。每个本地控制器可通过线缆与对应的温湿度检测元件、电压检测元件和电流检测元件相连接，两个本地控制器之间通过线缆连接。其中一个本地控制器与驱动操作装置相连接。
优选地，本发明实施例中，本地控制器可为一个。
进一步地，在本发明实施例中，所述本地控制器还与移动终端通信连接，可选择性通过第一通信方式或者第二通信方式与所述移动终端通信连接。其中，在所述本地控制器与所述移动终端之间的距离位于设定距离之内时，通过第一通信方式通信连接，例如，通过蓝牙通讯方式。否则，通过第二通信方式通信连接，例如，可通过4G(NB-IOT)、5G等通讯方式。设定距离为移动终端的蓝牙接收距离。
进一步地，所述本地控制器还与云服务器通信连接，所述移动终端与所述云服务器可通过第二通信方式通信连接。这样，在所述本地控制器与所述移动终端之间的距离位于设定距离之外时，本地控制器可将信息发送至云服务器，移动终端从云服务器获取所需要的信息。
进一步地，如图1所示，在本发明实施例中，所述驱动操作装置还与旁路负荷开关的操作杆101连接。操作杆101可通过转动轴与闸状态控制机构连接，操作杆101可包括第一端102、第二端103和指示杆104，指示杆104与该转动轴连接。在第一端位于第二端下方时，指示杆104指向分闸标识，如图1所示，即旁路负荷开关处于分闸状态。在第一端位于第二端上方时，指示杆104指向合闸标识，即旁路负荷开关处于合闸状态。
其中，所述驱动操作装置可包括：驱动部(未图示)和连接结构6，所述连接结构6的一端与所述驱动部连接，另一端与所述操作杆101连接。驱动部可设置在旁路负荷开关的顶部，在一个示意性实施例中，驱动部可为驱动电机。
在一个示意性实施例中，所述连接结构6可为连杆机构，所述连杆机构可包括第一连杆601和第二连杆602。其中，在所述操作杆101处于初始状态时，所述第一连杆与所述操作杆平行，所述第二连杆与所述操作杆垂直。初始状态为旁路负荷开关处于分闸状态。第一连杆的一端与驱动部的输出轴连接，另一端与第二连杆的一端转动连接，第二连杆的另一端与操作杆转动连接，具体与第一端和指示杆之间的部分转动连接。具体地，如图3所示，第二连杆的端部形成有U形凹槽603，第一连杆和操作杆分别插入到对应的U形凹槽中，然后通过销钉连接一起。
第一连杆和第二连杆的长度被设置为能够使得在驱动部的带动下，使得操作杆到达指定的位置。
在另一个示意性实施例中，连接结构6可为齿轮传递机构。齿轮传递机构可包括第一齿轮、传送带或者传送链条、第二齿轮，第一齿轮与驱动部的输出轴连接，第二齿轮通过转动轴与操作杆连接，第一齿轮和第二齿轮之间通过传送带或传送链条连接，第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，第一齿轮和第二齿轮的直径被设置为能够使得在驱动部的带动下，使得操作杆到达指定的位置。
本发明实施例中，连接结构只与负荷旁路开关的操作杆连接，只需要在操作杆上打孔就可，并不会破坏负荷旁路开关的原有结构。
此外，在本发明实施例中，驱动部的减速机构上可设置有状态切换结构，包括脱扣器和拉杆。当现场需要手动控制时，通过拉动拉杆，使得减速机构上的脱扣器与驱动部的输出轴例如电机输出轴脱离，使得连接结构不受驱动部的控制，可实现手动方式进行分合闸操作。当需要电动控制时，则按下拉杆使脱扣器归位即与电机输出轴相连接，可切回到电动控制状态，从而可在驱动部的驱动下执行分合闸操作。也就是说，本发明实施例中，驱动操作装置可实现电动和手动方式两种操作控制方式的任意切换。
进一步地，在本发明实施例中，在本地控制器接收到移动终端发送的指示对所述旁路负荷开关进行合闸的指令时，用于执行计算机程序以实现如下步骤：
S100，将接收到的温度值和湿度值分别与设定温度阈值和设定湿度阈值进行比较，如果所述温度值小于设定温度阈值，并且，所述湿度值小于所述设定湿度值，执行S200。
在本发明实施例中，设定温度阈值和设定湿度阈值可为适合合闸的温度和湿度，可基于相关标准确定。
进一步地，在该步骤中，如果所述温度值大于设定温度阈值，或者，所述湿度值大于所述设定湿度值，则退出控制程序，并向移动终端发送温湿度预警信息。温湿度预警信息例如可以是，将接收到的温度值和湿度值发送给移动终端并以设定颜色例如红色在所述移动终端上进行闪烁显示。
S200，对于任一第i相电缆，如果接收到的第i相输入电缆的电压信息和第i相输出电缆的电压信息不为Null并且相同，则执行S300；i的取值为1到3。
在本发明实施例中，电压信息相同包括电压值和电压相位均相同只要任一个不相同，视为不相同。
在S200中，只有每相电缆上的输入电压信息和输出电压信息均相同时，才可执行合闸操作。否则，在S200中，如果接收到的第i相输入电缆的电压信息和第i相输出电缆的电压信息为Null或者不相同，则向所述移动终端发送电压预警信息。电压预警信息可为例如，将接收到的电压信息发送给移动终端并以设定颜色例如红色在所述移动终端上进行闪烁显示。
S300，向所述驱动操作装置发送控制指令以控制所述驱动操作装置驱动所述操作杆执行对应的操作以使得所述旁路负荷开关处于合闸状态。
在S300中，驱动操作装置接收到控制指令时，驱动连接结构转动，以带动操作杆顺时针转动，从而由初始状态变换到合闸状态。
S400，在确定所述旁路负荷开关处于合闸状态时，将对应的合闸状态发送给所述移动终端，并将接收到的电流值发送给所述移动终端。
在本发明实施例中，本地控制器与移动终端之间可为实时通讯，也可按照设定时间周期进行通讯，例如1s。
此外，控制器或者移动终端与云服务器之间可按设定时间周期进行通讯，例如，每隔1s互相通讯一次。
进一步地，在S400中，本地控制器还将接收到的电流值与设定的电流阈值进行比较，如果接收到的电流值与设定的电流阈值不相同，则还向所述移动终端发送电流预警信息。电流预警信息可为例如，将接收到的电流值发送给移动终端并以设定颜色例如红色在所述移动终端上进行闪烁显示。
进一步地，在本发明实施例中，用户可通过在移动终端设置的APP接收负荷旁路开关的相关信息，并对接收的信息进行整理和分析，例如，形成电流曲线图等。
进一步地，还可包括报警器。报警器可设置在任一固定结构上，当检测到异常情况需要向移动终端发送预警信息时，本地控制器还控制报警器进行报警，例如，控制报警器进行闪烁和/或进行语音提示。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本发明的范围和精神。本发明公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种旁路负荷开关控制系统，其特征在于，包括：本地控制器和与所述本地控制器通信连接的检测装置和驱动操作装置，所述检测装置包括温湿度检测元件、3个输入检测装置和3个输出检测装置；每个输入检测装置包括输入电压检测元件和输入电流检测元件，每个输出检测装置包括输出电压检测元件和输出电流检测元件；
所述温湿度检测元件用于检测所处环境的温度值和湿度值并发送给所述本地控制器；
所述3个输入检测装置分别设置在旁路负荷开关连接的三相输入电缆上，所述3个输出检测装置分别设置在旁路负荷开关连接的三相输出电缆上，其中，每个电压检测元件用于检测对应电缆的电压信息并发送给本地控制器，每个电流检测元件用于检测对应电缆的电流并发送给所述本地控制器；
所述驱动操作装置还与旁路负荷开关的操作杆连接；
所述本地控制器还与移动终端连接，其中，在本地控制器接收到移动终端发送的指示对所述旁路负荷开关进行合闸的指令时，用于执行计算机程序以实现如下步骤：
S100，将接收到的温度值和湿度值分别与设定温度阈值和设定湿度阈值进行比较，如果所述温度值小于设定温度阈值，并且，所述湿度值小于所述设定湿度值，执行S200；
S200，对于任一第i相电缆，如果接收到的第i相输入电缆的电压信息和第i相输出电缆的电压信息不为Null并且相同，则执行S300；i的取值为1到3；
S300，向所述驱动操作装置发送控制指令以控制所述驱动操作装置驱动所述操作杆执行对应的操作以使得所述旁路负荷开关处于合闸状态；
S400，在确定所述旁路负荷开关处于合闸状态时，将对应的合闸状态发送给所述移动终端，并将接收到的电流值发送给所述移动终端。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在S400中，还将接收到的电流值与设定的电流阈值进行比较，如果接收到的电流值与设定的电流阈值不相同，则还向所述移动终端发送预警信息。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在S200中，如果接收到的第i相输入电缆的电压信息和第i相输出电缆的电压信息为Null或者不相同，则向所述移动终端发送预警信息。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述本地控制器选择性通过第一通信方式或者第二通信方式与所述移动终端通信连接。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，其中，在所述本地控制器与所述移动终端之间的距离位于设定距离之内时，通过第一通信方式通信连接，否则，通过第二通信方式通信连接。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述驱动操作装置包括：驱动部和连接结构，所述连接结构的一端与所述驱动部连接，另一端与所述操作杆连接。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述连接结构为连杆机构，所述连杆机构包括第一连杆和第二连杆；
在所述操作杆处于初始状态时，所述第一连杆与所述操作杆平行，所述第二连杆与所述操作杆垂直。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述本地控制器还与云服务器通信连接，所述移动终端与所述云服务器通信连接。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入检测装置和所述输出检测装置均包括壳体和设置在所述壳体内的电压检测元件和电流检测元件，所述壳体上设置有挂接部，所述挂接部用于与对应的电缆挂接。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述本地控制器包括第一本地控制器和第二本地控制器；
还包括第一固定结构和第二固定结构，所述第一固定结构分别与每个输入检测装置的壳体连接，所述第二固定结构分别与每个输出检测装置的壳体连接；
所述第一本地控制器设置在第一固定结构上，所述第二本地控制器设置在第二固定结构上。
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