CN202662999U - 一种基于智能变电站的户外控制柜 - Google Patents

Abstract

一种基于智能变电站的户外控制柜，一种基于智能变电站的户外控制柜，它主要由柜体和柜门组成，其中所述柜体为一种采用高强度不锈钢板材制成的内外双层中空柜体结构，柜体的内部柜体密闭并设置有可自动闭合的风道进出口，所述的柜体内设置有主要由温湿度传感器、电加热器、热交换器和系统风道组成的温湿度控制系统；所述的柜体内至少布置有接入开关、闸刀控制回路的智能终端和直接接入有电流和电压量采集接收的合并单元；所述的温湿传感器、电加热器布置在柜体内部背板的下角处，热交换器布置在柜体外部背板上，智能终端布置在内部柜体前板上，系统风道由内部柜体进出风口、外部柜体进出风口、内外部柜体之间中空隔热层组成；它能大大节省电缆，节省现场施工时间，节省二次设备间占地面积，减少投资，降低建设成本，方便运行人员雨天操作、检修，消除运行操作、检修等方面的安全隐患。

Description

一种基于智能变电站的户外控制柜

技术领域

本实用新型涉及的是一种智能变电站的GIS配电装置中使用的户外控制柜。

背景技术

智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

智能高压设备是一次设备和智能组件的有机结合体，可由三个部分组成，一是高压设备；二是传感器和控制器以及内置或外置于高压设备本体；三是智能组件，通过传感器、控制器与高压设备形成有机整体，实现测量、控制、计量、监测、保护等全部或部分功能。

目前智能高压设备主要通过安装外置的、独立的智能终端来实现，互感器则通过独立的合并单元来完成对互感器电流、电压数据信号接收。从设备的属性归属、面向间隔的设计理念、简化网络结构、节省连接光缆等诸多角度来考虑，智能终端、合并单元都应该靠近一次设备就地布置。

智能终端、合并单元等二次设备下放至户外场地，一般配置原则为：一个间隔配置一台GIS汇控柜用于GIS设备控制接入、智能控制柜用于智能终端、合并单元等设备使用，有时双重化配置的智能终端、合并单元布置于两个不同的智能控制柜中。此种配置方式，场地上每个配电装置间隔至少两个户外柜，场地户外柜太多影响间隔排列及场地的整体协调性，增加柜间的连接电缆，增加现场接线及调试工作量。

户外场地环境条件与继电器小室内相差很大，而智能终端、合并单元装置内部含有大量的电子元器件和电子回路，对环境的要求比较苛刻；如何使就地安装的这些设备工作环境满足要求，如何使这些设备合理的布置在户外场地，如何解决雨天打开柜门运行操作、检修的防雨问题，是智能化变电站实施过程中必须解决的问题。

图1所示，GIS配电装置场地布置普通的GIS汇控柜1与智能控制柜2、3的布置图，汇控柜1为具有GIS设备的报警、指示、控制等功能，智能控制柜2、3分别为双重化智能终端与合并单元控制柜，用来实现一次设备的智能化。GIS设备本体开关、闸刀的控制回路及信号量、电流电压量均需先接入汇控柜1，然后再通过电缆连接至智能控制柜2、3，此方式下户外场地需要的转接电缆较多，增加现场施工的工作量，增大电缆沟的尺寸，而且一个常规断路器间隔布置有3个户外柜，这种布置方式让原本很紧凑的场地更加局促。

发明内容

    本实用新型目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种可以满足GIS设备控制及智能终端、合并单元等二次设备户外运行要求的基于智能变电站的户外控制柜。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要由柜体和柜门组成，其中所述柜体为一种采用高强度不锈钢板材制成的内外双层中空柜体结构，柜体的内部密闭并设置有可自动闭合的风道进出口，所述的柜体内设置有主要由温湿度传感器、电加热器、热交换器和系统风道组成的温湿度控制系统；所述的柜体内至少布置有接入开关、闸刀控制回路的智能终端和直接接入有电流和电压量采集接收的合并单元。

所述的温湿传感器、电加热器布置在柜体内部背板的下角处，热交换器布置在柜内后背板上，智能终端布置在内部柜体前板上，系统风道由内部柜体进出风口、外部柜体进出风口、内外部柜体之间中空隔热层组成。

所述的智能终端与具有异常报警信号的温湿度控制系统相连，其中所述异常报警信号至少包括温度控制异常信号、湿度控制异常信号、加热器异常信号以及热交换器异常信号，异常报警信号。

所述的温湿度控制系统采用风冷却循环系统，其中内循环为下出风、上回风布置，风道布置为前进风、左侧进风和下进风；柜体的顶部、后部和右侧部留有出风空间。

所述柜体内部前板采用屏蔽层，智能终端、合并单元的面板也采用具有抗电磁干扰的材料制成，智能终端、合并单元的面板与柜体内面板拼接完整；所述的柜体内部设置上下两层，并分别布置有双重化的智能终端和合并单元，所述双重化的智能终端接线及端子排布于柜内不同的端子排位置。

所述柜体内门背面加装有可将内门上所有的元件及接线盖住的有机玻璃制成的防雨罩，所述的防雨罩顶部形成有能防止积水的坡度，防雨罩的顶部及左侧面抵住门板。

所述柜体的顶部焊接两根带有滑轮滚槽的支架，顶部防雨罩通过所述的支架安装在所述的柜体顶部，在顶部防雨罩的后部左右两侧安装有向下折弯的钢板，钢板上安装有可方便移动顶部防雨罩的把手。

本实用新型属于对现有技术的一种改良，它具有布置合理、结构简单，能有效节约场地户外柜体的数量，节省二次电缆，节省二次设备间的面积，减少投资，降低建设成本、方便运行人员雨天操作、检修、降低安全风险、提高电网可靠性等特点。

附图说明

图1是现有GIS配电装置场地布置普通GIS汇控柜与智能控制柜的布置图。

图2是本实用新型所述的智能变电站GIS配电装置场地布置户外控制柜的布置图。

图3是本实用新型所述智能变电站的户外控制柜的柜体结构示意图。

图4是本实用新型所述智能变电站的户外控制柜的柜体侧视结构示意图。

图5是本实用新型所述智能变电站的户外控制柜的内柜面平面布置图。

图6是本实用新型所述智能变电站的户外控制柜加装防雨措施正面结构示意图。

图7是本实用新型所述智能变电站的户外控制柜加装防雨措施侧面结构示意图。

具体实施方式

图中的标号是：GIS汇控柜1，第一智能控制柜2，第二智能控制柜3，户外控制柜4。

本实用新型所述的户外控制柜由柜体和柜门组成，所述的柜体方案是：尺寸采用宽1800mm×深800mm×高1800mm，按智能组件柜要求，防护等级IP55，采用高强度不锈钢板材，采用内外双层中空柜体结构。所述柜内部柜体密闭，设置有可自动闭合的风道进出口，并配有温湿度控制系统，由温湿度传感器、电加热器、热交换器和系统风道等组成，并由柜内环境条件自动启动。

所述柜内布置智能终端、合并单元等二次设备，将原GIS就地控制柜的报警、指示、控制等功能整合至柜内，布置于GIS配电装置间隔内。控制柜内智能终端实现开关、闸刀等设备的控制，合并单元实现电流、电压量的采集接收， GIS设备通过此模式实现智能化。在GIS设备出厂时即将开关、闸刀控制回路接入智能终端，设备状态信号量从本体直接接入智能终端，现场施工时只需将智能终端另一端通过光缆与变电站间隔层设备GOOSE网络连接即可，电流电压量从一次设备本体直接接入合并单元，合并单元另一端通过光缆接入变电站间隔层SV网络。此模式实现机构箱直接与智能终端连接、电流电压量接入合并单元，此模式节省了中间兜接电缆，加快施工进度，减少现场调试工作量，节约成本，节省二次设备间面积。

所述的柜体可在内部设置时考虑将双重化智能终端、合并单元分别上下布置，双重化相关的接线及端子排布置于柜内不同的端子排位置。

所述的柜体具有温湿度控制系统的异常报警信号，至少包括温度控制异常信号、湿度控制异常信号、加热器异常信号以及热交换器异常信号，异常报警信号接入智能终端并通过智能终端上送。

所述的温湿度控制系统采用风冷却循环系统，其中内循环为下出风、上回风布置，风道布置为前进风、左侧进风和下进风；柜体的顶部、后部和右侧部留有出风空间。

所述的柜体采用内外双层中空柜体结构，并在内部柜体前板采用屏蔽层，满足智能终端、合并单元抗电磁干扰的要求。

所述的柜体具备良好的防雨功能，柜体内门背面加装有机玻璃防雨罩；在柜体顶部安装可移动式防雨罩。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。图2所示，本实用新型所述的柜体布置方式是：在GIS户外场地按间隔布置一台户外控制柜4，将智能终端、合并单元等二次设备下放至户外控制柜内，大大减少户外柜的数量，节省二次设备间的面积，节省二次电缆，减少投资。

图3、4所示，本实用新型所述的户外控制柜由柜体41和柜门42组成，所述的柜体41采用高强度不锈钢板材，采用内外双层中空柜体结构制成，其内部柜体密闭，设置有可自动闭合的风道进出口47，所述的柜体内设置有温湿度控制系统，由温湿度传感器43、电加热器44、热交换器45和系统风道等组成，并由柜内环境条件自动启动。温湿传感器43、电加热器44布置在内部柜体背板的下角处，热交换器45布置在柜内后背板上，智能组件布置在内部柜体前板上，系统风道由内部柜体进出风口、外部柜体进出风口、内外部柜体之间中空隔热层46等组成；所述内部柜体前板采用屏蔽层48。

所述的柜体具有温湿度控制系统的异常报警信号，至少包括温度控制异常信号、湿度控制异常信号、加热器异常信号以及热交换器异常信号，异常报警信号接入智能终端并通过智能终端上送。

所述的温湿度控制系统采用风冷却循环系统，其中内循环为下出风、上回风布置，风道布置为前进风、左侧进风和下进风；柜体的顶部、后部和右侧部留有出风空间。温湿度控制系统的工作模式为在柜内湿度达到一定时，温湿度传感控制器启动电加热器和位于柜内背门的热交换器，将柜内湿气排出柜外；当柜内温度上升到某一温度时，柜内热交换器启动，柜外新鲜空气经过滤后自柜体下层进入柜内，将柜内热气排出柜外；同时智能终端、合并单元装置面板不设置液晶面板，根据运行需要设置相应的指示灯。

图5所示，本实用新型所述的户外控制柜柜内面板布置图，内部柜体前板采用屏蔽层，智能终端、合并单元的面板也采用具有抗电磁干扰的材料，智能终端、合并单元的面板与柜内面板拼接完好，达到整体屏蔽的功能，满足在运行巡视、前柜门打开时智能终端、合并单元抗电磁干扰的要求。柜体采用内外双层中空柜体结构，正常运行时柜内环境能够满足智能终端、合并单元等二次设备的抗电磁干扰要求。所述的柜体内部设置时考虑将双重化智能终端、合并单元分别上下布置，双重化相关的接线及端子排布置于柜内不同的端子排位置。

图6、7所示，本实用新型所述的户外控制柜柜体内门背面加装有机玻璃防雨罩：防雨罩将内门上所有的元件及接线盖住。防雨罩的顶部形成一定的坡度，防止积水，防雨罩顶部及左侧面抵住门板，并做防水处理。

本实用新型所述的户外控制柜在柜体顶部安装移动式防雨罩。柜顶加装防雨罩，不会改变柜体整体结构，在柜体顶部焊接两根带有滑轮滚槽的支架，防雨罩安装在支架上，并可以前后滑动，在防雨罩后部左右两侧安装向下折弯的钢板，钢板上安装有把手，方便现场人员在柜体两侧进行操作移动防雨罩。

本实用新型所述的户外场地控制柜按间隔布置于GIS设备旁，柜内布置智能终端、合并单元等二次设备，实现了一次设备智能化。此布置方式大大节省电缆，节省现场施工时间，压缩二次电缆沟尺寸，节省二次设备间占地面积，节省户外柜体数量，减少投资，降低建设成本等诸多优点。

本实用新型所述的户外控制柜能够满足如下使用功能，一是控温功能，户外控制柜需要具有良好的保温和加热功能，还应具有隔热和散热功能；二是除湿功能，户外控制柜应具有良好的除湿功能以满足智能终端、合并单元在潮湿天气下运行的需要；三是屏蔽电磁干扰功能，智能终端、合并单元安装于室外一次设备旁，易受电气设备电磁干扰，户外控制柜应具有屏蔽外界电磁干扰的功能；四是辅助功能，如防雨、防尘、防腐蚀、防昆虫动物等功能。

Claims (7)

1.一种基于智能变电站的户外控制柜，它主要由柜体和柜门组成，其特征在于其中所述柜体为一种采用高强度不锈钢板材制成的内外双层中空柜体结构，柜体的内部柜体密闭并设置有可自动闭合的风道进出口，所述的柜体内设置有主要由温湿度传感器、电加热器、热交换器和系统风道组成的温湿度控制系统；所述的柜体内至少布置有接入开关、闸刀控制回路的智能终端和直接接入有电流和电压量采集接收的合并单元。

2.根据权利要求1所述的基于智能变电站的户外控制柜，其特征在于所述的温湿传感器、电加热器布置在柜体内部背板的下角处，热交换器布置在柜体外部背板上，智能终端布置在内部柜体前板上，系统风道由内部柜体进出风口、外部柜体进出风口、内外部柜体之间中空隔热层组成。

3.根据权利要求1或2所述的基于智能变电站的户外控制柜，其特征在于所述的智能终端与具有异常报警信号的温湿度控制系统相连，其中所述异常报警信号至少包括温度控制异常信号、湿度控制异常信号、加热器异常信号以及热交换器异常信号，异常报警信号。

4.根据权利要求3所述的基于智能变电站的户外控制柜，其特征在于所述的温湿度控制系统采用风冷却循环系统，其中内循环为下出风、上回风布置，风道布置为前进风、左侧进风和下进风；柜体的顶部、后部和右侧部留有出风空间。

5.根据权利要求4所述的基于智能变电站的户外控制柜，其特征在于所述柜体内部前板采用屏蔽层，智能终端、合并单元的面板也采用具有抗电磁干扰的材料制成，智能终端、合并单元的面板与柜体内面板拼接完整；所述的柜体内部设置上下两层，并分别布置有双重化的智能终端和合并单元，所述双重化的智能终端接线及端子排布于柜内不同的端子排位置。

6.根据权利要求5所述的基于智能变电站的户外控制柜，其特征在于所述柜体内门背面加装有可将内门上所有的元件及接线盖住的有机玻璃制成的防雨罩，所述的防雨罩顶部形成有能防止积水的坡度，防雨罩的顶部及左侧面抵住门板。

7.根据权利要求6所述的基于智能变电站的户外控制柜，其特征在于所述柜体的顶部焊接两根带有滑轮滚槽的支架，一顶部防雨罩通过所述的支架安装在所述的柜体顶部，在顶部防雨罩的后部左右两侧安装有向下折弯的钢板，钢板上安装有可方便移动顶部防雨罩的把手。

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