CN204243903U - 一种变电站电场环境评测显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变电站电场环境评测显示装置，包括电源模块、控制模块与显示模块，各模块间两两相接；电源模块包括感应取能装置与蓄电池，蓄电池通过整流电路与感应取能装置连接；控制模块包括控制器及其连接的传感组件，传感组件包括电场传感器；显示装置包括LED显示板；感应取能装置包括平板电容器。本装置简单实用，通过一些基本电路元件的改装，能适合高电压等级，在户外环境中使用，显示更加直观、稳定、可靠，给人们提供信息提示与安全警示功能，保证信息透明与人员安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及变电站电场环境评测技术领域，尤其涉及一种变电站电场环境评测显示装置。
背景技术
随着城镇规模的快速扩张，越来越多的输电线路和变配电设施或置于人口聚集区，伴随着公众环保意识的提高，人们对高压输变电系统的电磁环境问题和可能引起的生态效应非常担忧，相关研究和媒体报道也给公众造成了巨大的心理压力，从而造成了变电站进城难落地难。输电电压等级发展到特高压阶段，环境电磁问题已经成为制约电网发展的主要因素之一。
申请号为201320300729.1的中国专利公开了智能变电站环境监控系统，该系统包括风电场、变电站被监控区域，其中对区域内的各个房间设有温度采集模块，其特征在于：所述每两个房间的温度采集模块两两相互连接，并同时接入区域温度监控箱，所述的区域温度监控箱与风电场\变电站监控服务器相连，通将区域温度监控箱对各个房间的温度数据采集，并上传到风电场\变电站监控服务器，所述的风电场\变电站监控服务器还与远程控制站相连。该系统可在运行情况查询等各项功能进行调节和控制，同时在计算机自动控制系统出现故障时，为保证正常采暖，可采用手动控制系统，断电自动启动。
申请号为201210094056.9的中国专利涉及一种变电站现场暂态电磁环境的测试方法。目前的稳态测试方法不适用于电力系统暂态过程中电磁场强度的测试和评价。本实用新型在测试中采用非选频式宽带辐射测量仪，在变电站暂态过程发生前测试一个稳态的背景数据，采用稳态测试方法来得到变电站工频和射频电、磁场背景值；变电站暂态过程发生时，通过记录工频、射频电、磁场强度最大值的方法获得暂态数据，从而分析放置在该位置的电子设备的抗干扰性能能否满足要求。本实用新型能有效测量变电站内暂态过程中工频、射频电磁场变化，对变电站内智能设备就地化安装的电磁环境评估有实用意义。
为了扭转原来接到公众投诉后再监测的“救火式”被动局面，对电磁场进行即时有效的测量成为解决这一问题必不可少的手段。对重点变电站及周边电磁环境进行监测，为公众提供开放信息，逐步消除公众对电磁辐射安全焦虑，不仅有利于社会和谐，还彰显了良好、负责任的企业形象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种变电站电场环境评测显示装置，能适合高电压等级，在户外环境中使用，显示更加直观、稳定、可靠，给人们提供信息提示与安全警示功能，保证信息透明与人员安全。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种变电站电场环境评测显示装置，包括电源模块、控制模块与显示模块，各模块间两两相接；所述电源模块包括感应取能装置与蓄电池，所述蓄电池通过整流电路与所述感应取能装置连接；所述控制模块包括控制器及其连接的传感组件，所述传感组件包括电场传感器；所述显示装置包括LED显示板。
所述感应取能装置包括平板电容器，所述整流电路包括升压变压器及其连接的串联谐振电路。
所述控制器包括DSP芯片与数据存储器。
所述显示装置连接功率放大器与频率控制器，所述功率放大器包括前端输入型OTL放大电路，所述频率控制器包括H桥逆变器与输出滤波器。
本实用新型装置可以设置于变电站外高压输电线路的塔杆或桥架上，目的在于给人们提供信息提示与安全警示功能，其电源通过感应取能装置置于输电线路的交变电场中，感应出电流电压经整流电路存储于蓄电池中；电场传感器可以对环境电场的场强信号进行采集，通过控制器确定带电信息，并通过与数据存储器的比对查询，将电压强度、安全距离等信息传输给显示装置进行LED文字显示，LED板的显示包括照明板与文字板，文字版位于照明板的中央，文字内容可以通过与照明LED不同的光照强度加以区分，便于人们进行文字类识别。
本实用新型所处的户外空间相对比较开阔，自然光较强，带电显示信号通过功率放大器与频率控制器在大功率发光元件上进行闪烁提示，使得装置采集的能量多、功率放大的倍数足够大，实现了强光的预期效果，通过选取亮度高的发光材料、对人的眼睛敏感的颜色，即高聚光、高亮度、大功率的LED灯，实现了功耗小和亮度高的发光效果，具有稳定性和可靠性，同时控制发光元件的闪烁频率，也会使观测人员感觉舒适，在长时间的运行中，不需要外加电源，能够在夏天户外强太阳光的背景下，发出明显、稳定的闪烁亮光。
本装置简单实用，具备极高的安全性，能有效提供信息显示及安全提醒的功能，本装置还可以进一步扩展，如搭载包括数字信号处理技术在内等较为完善的通讯功能，将电场信息与变电站中央控制站进行信息连接，适应行业发展的趋势，起到安全防护一体化的综合结果。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构示意图。
图2是本实用新型功率放大器电路结构图。
图3是本实用新型频率控制器电路结构图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种变电站电场环境评测显示装置，适用于设置在变电站同塔多回高压输电线路附近，针对户外设备空间相对开阔，自然光较强等实际特点设计，带电信号通过功率放大器在大功率发光元件上进行闪烁提示，实现验电告警与高度照明的整体功能实现。装置包括电源模块、控制模块与显示模块，各模块间两两相接；电源模块包括感应取能装置1与蓄电池2，蓄电池通过整流电路与感应取能装置连接；控制模块包括控制器及其连接的传感组件，传感组件包括电场传感器7；显示装置包括LED显示板8；感应取能装置包括平板电容器，整流电路包括升压变压器3及其连接的串联谐振电路4；控制器包括DSP芯片5与数据存储器6；显示装置连接功率放大器10与频率控制器9，功率放大器包括前端输入型OTL放大电路，频率控制器包括H桥逆变器与输出滤波器。
本实用新型装置的供源模块利用的是耦合原理取能，电源模块包括感应取能装置和蓄电池，其中，感应取能装置为电场能集能装置，是用平板电容器置于交变电场中，其两端感应出电流电压，将电场能转换为电能，向负载进行供电；蓄电池连接整流电路，采用由 IGBT 组成的电路来产生大功率正弦信号，该信号经升压变压器升压及高压串联谐振电路放大后，电压等级可达高压、超高压、特高压级别，经过功率放大器放大之后，其能量倍数可以较普通供源装置高30倍左右，按照定能量控制，触发由高聚光、高亮度、大功率的LED构成发光元件，不需要外加电源，即使在夏天户外强太阳光的背景下，也能发出明显、稳定的闪烁亮光。
本装置中控制器的作用主要体现由传感器组中的电场传感器对环境电场的场强信号进行采集，电场传感器通过通过集成一个低损耗整流器和一个高效率降压型转换器，对电压波形整流，以收集环境中产生的高压线路耦合能量，然后将这种能量转换成良好调节的输出，为控制器提供电场信息支持，并通过控制器确定带电信息，进行与数据存储器的比对查询，将电压强度、安全距离等信息传输给显示装置进行LED文字显示，其中，电场传感器还可以连接一个外部存储电容器，便于采集信号的稳定输出与自保持，可以在宽迟滞性的超低静态电流欠压时，使电荷能够在存储电容器上积累，直至降压型转换器可以高效率地将一部分存储的电荷传送给输出为止，在无失电休眠状态时，可调节传输电压，同时连续给存储电容充电，保证采集信号的连续性。
由于本装置主要是通过LED发光而对地面人员提供可见信号，因此其发光强度需要大幅度增加，因此引入了功率放大器及频率控制器，使得装置采集的能量多、功率放大的倍数足够大，实现了强光的预期效果，并选取亮度高的发光材料、选取对人的眼睛敏感的颜色；采用高聚光、高亮度、大功率的LED灯，实现了功耗小和亮度高的发光效果；显示模块中的闪光频率控制系统，实现了闪光频率的稳定，具有稳定性和可靠性，控制发光元件的闪烁频率使观测人员感觉舒适。另外，电源以及电场传感器的外围设置屏蔽层，以避免强电场对控制、显示装置的影响或误动作，本装置还可以进一步扩展，如搭载包括数字信号处理技术在内等较为完善的通讯功能，将验电告警信息与变电站中央控制站进行信息连接，适应行业发展的趋势，起到安全防护一体化的综合结果。
实施例二
一种变电站电场环境评测显示装置，装置可以通过简化与改进，电场传感器直接安装在变电站大型高压设备上，适用于站内高压电力设备，针对站内设备内部结构复杂、空间狭小且相对封闭、电磁环境复杂等实际特点设计，电场传感器将高压电场信号通过传输导线传输给控制器，或可以连接射频发送装置，将电场信号转换为射频信号发送，控制器连接接收器，对信号进行接收、转换、计算、判定，根据设备带电情况，传递给显示装置进行识别显示。
Claims (4)
1.一种变电站电场环境评测显示装置，其特征在于：包括电源模块、控制模块与显示模块，各模块间两两相接；所述电源模块包括感应取能装置与蓄电池，所述蓄电池通过整流电路与所述感应取能装置连接；所述控制模块包括控制器及其连接的传感组件，所述传感组件包括电场传感器；所述显示装置包括LED显示板。
2.如权利要求1所述的变电站电场环境评测显示装置，其特征在于：所述感应取能装置包括平板电容器，所述整流电路包括升压变压器及其连接的串联谐振电路。
3.如权利要求1所述的变电站电场环境评测显示装置，其特征在于：所述控制器包括DSP芯片与数据存储器。
4.如权利要求1所述的变电站电场环境评测显示装置，其特征在于：所述显示装置连接功率放大器与频率控制器，所述功率放大器包括前端输入型OTL放大电路，所述频率控制器包括H桥逆变器与输出滤波器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104764970A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-07-08 | 国家电网公司 | 一种基于实时拓扑的配电故障判决方法 |
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2014
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