CN209982064U - 一种适用于高海拔地区的能源管理配电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于高海拔地区的能源管理配电柜，包括柜体、安装基板，柜体上设置有能开闭柜体的柜门，在柜体柜壁的上部和/或下部设置线孔，在安装基板上设置有能源管理装置，所述能源管理装置一端连接输电线缆，另一端连自动切换开关。本实用新型能对电网进行合理配置，自适应地进行有功或无功补偿，减少电网的损耗，提高电网的输送质量，保证输电的连续性和稳定性，避免造成电能的浪费；解决高海拔地区交通不便，地理环境复杂，给维修带来很大困难以及维护成本高的问题，还能实现电能输送的智能监管控制和配置，有效促进了无功功率补偿装置的自动化、智能化管理程度，并达到节能降耗和提升输电经济效益目的。

Description

一种适用于高海拔地区的能源管理配电柜

技术领域

本实用新型属于高海拔输电设备技术领域，具体涉及一种电压稳定，能降低电能损耗的适用于高海拔地区的能源管理配电柜。

背景技术

在电力系统中，尤其是高海拔地区的电力系统，在进行中远距离输送中，传输距离长、降压层数多，运行状态受运行方式和电力负荷变化的影响较大，相应的各配电线路吸收的无功功率也不同，会造成电压波动过大，存在过电压、谐波等问题。在不同地区和不同时段，配电网中各配电线路的电力负荷不同，电路的电压会根据负荷量变化升高或降低，在此情况下，不进行合理补偿调整的话，不仅会造成大量电能的浪费，严重时会导致电力系统崩溃，造成重大损失。而且高海拔地区交通不便，地理环境复杂，给维修带来很大困难，故需要对电网进行合理配置，以保证电网输送中电压稳定，并达到节能降耗目的。

因此，如何对配电网中各配电线路的电压进行有效控制和补偿，提高电能质量，降低电网损耗，实现智能管理，并满足高海拔地区电能输送要求，是本领域技术人员需要考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效保证电网输送中电压稳定，降低电能损耗的适用于高海拔地区的能源管理配电柜。

本实用新型的目的是这样实现的：包括柜体、安装基板，柜体上设置有能开闭柜体的柜门，在柜体柜壁的上部和/或下部设置线孔，在安装基板上设置有能源管理装置，所述能源管理装置一端连接输电线缆，另一端连自动切换开关，所述能源管理装置包括依次连接的断路保护器、电压检测器、智能控制器、调压器、滤波器，在所述电压检测器与智能控制器之间设置有电压比较器，所述电压比较器连接调压器，在所述智能控制器与调压器之间设置有依次连接的电压补偿器、逆变器，所述电压补偿器连接智能控制器，逆变器连接调压器；所述滤波器连接自动切换开关，其中，所述自动切换开关包括数个上切换机构，对应各个上切换机构设置的下切换机构，在所述上切换机构与下切换机构之间设置集电机构，所述集电机构的上端连接上切换机构，下端连接下切换机构。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

1、本实用新型能实时动态搜索跟踪输电线缆中的电压，通过智能控制器控制无功补偿装置对供电系统或电力不稳定的电压进行补偿调整，能自适应地进行有功或无功补偿，合理补偿调整，有助于改善输入电能质量，在外界电源突然被切断时可延缓变频器断电，进而预留转网的安全时间，使电网输送系统稳定供电，保证输电的连续性和稳定性；能实现智能监管控制，补偿性能好，促进了无功功率补偿装置的自动化、智能化管理程度；

2、无功补偿容量大且能达到精确补偿的目的，对电网进行合理配置，减少电网的损耗，提高电网的输送质量，避免导致电力系统崩溃和重大损失，不仅会造成大量电能的浪费，严重时会；解决高海拔地区交通不便，地理环境复杂，给维修带来很大困难以及维护成本高的问题，并达到节能降耗和提升输电经济效益目的；

3、本实用新型不仅具有良好的防潮、防雨水的效果，还能在不影响防雨的同时具有良好的通气散热和保温效果，在高海拔环境中能正常、稳定工作，具备耐低温、抗冻性能，并具备智能监管功能，能实时监管内部情况，做到及时排湿、散热和保温，有效解决配电柜中的设备使用效果变差和易损坏问题，延长配电柜的使用寿命，降低事故发生率，减少维护频率和费用，保证电网运行的稳定性和质量，从而达到提升输电经济效率目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中能源管理装置的结构示意图；

图3为本实用新型中自动切换开关的结构示意图；

图4为本实用新型中散热板的俯视结构示意图；

图中标号：1～柜体，2～安装基板，3～能源管理装置，4～断路保护器，5～电压检测器，6～电压比较器，7～智能控制器，8～调压器，9～电压补偿器，10～逆变器，11～滤波器，12～自动切换开关，13～上切换机构，14～下切换机构，15～切换驱动，16～主动触头，17～被动触头，18～继电连接件，19～切换电压检测器，20～上继电杆，21～下继电杆，22～熔断器，23～散热板，24～散热翅片，25～散热室，26～滤气机构，27～换气风扇，28～通风窗，29～调节板，30～调节驱动，31～温湿检测器，32～湿气吸附条，33～通讯装置，34～故障警报器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

如附图1～4所示的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，包括柜体1、安装基板2，柜体1上设置有能开闭柜体1的柜门，在柜体1柜壁的上部和/或下部设置线孔，在安装基板2上设置有能源管理装置3，所述能源管理装置3一端连接输电线缆，另一端连自动切换开关12，所述能源管理装置3包括依次连接的断路保护器4、电压检测器5、智能控制器 7、调压器8、滤波器11，在所述电压检测器5与智能控制器7之间设置有电压比较器6，所述电压比较器6连接调压器8，在所述智能控制器7与调压器8之间设置有依次连接的电压补偿器9、逆变器10，所述电压补偿器 9连接智能控制器7，逆变器10连接调压器8；所述滤波器11连接自动切换开关12，其中，所述自动切换开关12包括数个上切换机构13，对应各个上切换机构13设置的下切换机构14，在所述上切换机构13与下切换机构14之间设置集电机构，所述集电机构的上端连接上切换机构13，下端连接下切换机构14。

所述的上切换机构13、下切换机构14均包括切换驱动15、主动触头16、被动触头17、继电连接件18、切换电压检测器19，所述被动触头 17通过固定架对称设置于集电机构两侧的开关柜的背板壁上，在开关柜的背板壁上部和下部分别对应各个被动触头17设置切换驱动15，各个所述切换驱动15上设置有与被动触头17动配合的主动触头16，在各个切换驱动15任一侧的安装基板2上设置切换电压检测器19，所述切换电压检测器19一端通过继电连接件18连接主动触头16，另一端通过导线连接电接头。

所述的集电机构包括上继电杆20、下继电杆21、熔断器22，所述上继电杆20设置于上切换机构13上，并串联各个上切换机构13中的被动触头17，所述下继电杆21设置于下切换机构14上，并串联各个下切换机构14中的被动触头17，所述上继电杆20通过导线依次连接熔断器22、下继电杆21，且所述熔断器22设置于安装基板2上。

所述的切换驱动15为液压动力单元或气缸。

所述的上切换机构13、下切换机构14至少各有两个。

所述的电压补偿器9连接蓄电池组或电路。

所述的电压补偿器9为无功补偿器。

所述的滤波器11至少有两个，且二者依次连接。

所述的安装基板2的背面上均设与之配适的散热板23，在散热板 23上纵向均布有散热翅片24。

所述的柜体1的下部通过隔板设置散热室25，散热室25连通柜体1 的中上部，所述散热室25的两端分别设置进气窗，所述进气窗上设置有滤气机构26，在所述散热室25的中部设置换气风扇27，换气风扇27联接各滤气机构26，换气风扇27还联接智能控制器7，所述柜体1的两侧壁上部设置通风窗28，所述通风窗28上设置有防护网，在通风窗28的内侧设置与之配适的调节板29，所述调节板29联接调节驱动30，调节驱动30控制调节板29调整通风窗28开合，调节驱动30还联接智能控制器7。

所述的柜体1的两侧壁上分别设置温湿检测器31，温湿检测器31 设置于柜体1的两侧壁的上、中、下部，各温湿检测器31联接智能控制器7，在所述柜体1的内壁上还设置有数根湿气吸附条32，所述柜体1包裹设置有保温隔热材料。

所述的智能控制器7上设置有通讯装置33、故障警报器34，所述通讯装置33为有线通讯器和/或无线通讯器。

本实用新型工作原理和工作过程：电压检测器5会对电路进行电压、电流的检测，并把监测信息发给电压比较器6进行分析，当电压比较器6分析发现电路的电压过高或过低时，及时把信号发给智能控制器 7，智能控制器7根据接受到的信号判断是否需要打开电压补偿器9、自动切换开关12对电路进行补偿和调配。

对电路进行补偿时，电压补偿器9启动，使电流经过逆变器10转换，再经调压器8调节稳定电压后输送给滤波器11滤除谐波等杂质，再由自动切换开关12供给电路；对电流进行调配时，电压补偿器9、逆变器10停止工作，电流经调压器8调节稳定电压后输送给滤波器11滤除谐波等杂质，再由自动切换开关12供给电路。

自动切换开关12工作时，把各个上切换机构13、下切换机构14的切换电压检测器19连接到需要的电路上，使一条电路对应连接一个上切换机构13、一个下切换机构14，并使上切换机构13、下切换机构14保持在断开状态；在工作过程中，当某一电路出现故障时，被与该电路连接的切换电压检测器19检测到，智能控制器7会控制上切换机构13自动切断，同时智能控制器7会根据与其他电路连接的切换电压检测器19反馈回的电压、电流情况，选择开启无故障电路中的一条或多条向故障电路供电，保证故障电路用户的连续供电；具体方式为，故障电路中的上切换机构13通过切换驱动15控制主动触头16与被动触头17断开连接，下切换机构14通过切换驱动15控制主动触头16与被动触头17闭合连接，一条或多条无故障电路中的上切换机构13通过切换驱动15控制主动触头16与被动触头17闭合连接，使电流输送到上继电杆20中，上继电杆20汇集了来自各个上切换机构13输送的电流进行后，输送给下继电杆21，最后通过与下继电杆21连接的故障电路中的下切换机构14输送给故障电路或者需调配电路中，保证故障电路稳定输电。

当白天气温高或配电器件工作致使柜体1内部温度较高时，温湿检测器31把检测到的高温信号输送给智能控制器7，智能控制器7启动换气风扇27运行，抽取外界自然空气进入柜体1中，同时把柜体1中的高温气体排出，使柜体1内部温度不高于配电器件的正常工作温度，柜体1内温度达到工作温度后换气风扇27停机；当白天或夜晚气温低致使柜体1 内部温度较低时，温度监测器把检测到的低温信号输送给智能控制器7 ，智能控制器7启动换气风扇27和电加热器同步运行，抽取外界自然空气加热后进入柜体1中，同时把柜体1中的低温气体排出，使柜体1内部温度不低于配电器件的正常工作温度，柜体1内温度达到工作温度后换气风扇27、电加热器停机以节约能源，避免造成柜体1内温度过高，保证配电器件正常工作；当温湿检测器31检测到有水汽时，温湿检测器31 把检测到的低温信号输送给智能控制器7，智能控制器7启动换气风扇27 和电加热器同步运行，抽取外界自然空气加热后进入柜体1中，同时把柜体1中的水汽加热后排出，当然也可选择不加热自然空气。

Claims (9)

1.一种适用于高海拔地区的能源管理配电柜，包括柜体(1)、安装基板(2)，柜体(1)上设置有能开闭柜体(1)的柜门，在柜体(1)柜壁的上部和/或下部设置线孔，在安装基板(2)上设置有能源管理装置(3)，其特征在于：所述能源管理装置(3)一端连接输电线缆，另一端连自动切换开关(12)，所述能源管理装置(3)包括依次连接的断路保护器(4)、电压检测器(5)、智能控制器(7)、调压器(8)、滤波器(11)，在所述电压检测器(5)与智能控制器(7)之间设置有电压比较器(6)，所述电压比较器(6)连接调压器(8)，在所述智能控制器(7)与调压器(8)之间设置有依次连接的电压补偿器(9)、逆变器(10)，所述电压补偿器(9)连接智能控制器(7)，逆变器(10)连接调压器(8)；所述滤波器(11)连接自动切换开关(12)，其中，所述自动切换开关(12)包括数个上切换机构(13)，对应各个上切换机构(13)设置的下切换机构(14)，在所述上切换机构(13)与下切换机构(14)之间设置集电机构，所述集电机构的上端连接上切换机构(13)，下端连接下切换机构(14)。

2.根据权利要求1所述的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，其特征在于：所述的上切换机构(13)、下切换机构(14)均包括切换驱动(15)、主动触头(16)、被动触头(17)、继电连接件(18)、切换电压检测器(19)，所述被动触头(17)通过固定架对称设置于集电机构两侧的开关柜的背板壁上，在开关柜的背板壁上部和下部分别对应各个被动触头(17)设置切换驱动(15)，各个所述切换驱动(15)上设置有与被动触头(17)动配合的主动触头(16)，在各个切换驱动(15)任一侧的安装基板(2)上设置切换电压检测器(19)，所述切换电压检测器(19)一端通过继电连接件(18)连接主动触头(16)，另一端通过导线连接电接头。

3.根据权利要求1所述的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，其特征在于：所述的集电机构包括上继电杆(20)、下继电杆(21)、熔断器(22)，所述上继电杆(20)设置于上切换机构(13)上，并串联各个上切换机构(13)中的被动触头(17)，所述下继电杆(21)设置于下切换机构(14)上，并串联各个下切换机构(14)中的被动触头(17)，所述上继电杆(20)通过导线依次连接熔断器(22)、下继电杆(21)，且所述熔断器(22)设置于安装基板(2)上。

4.根据权利要求2所述的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，其特征在于：所述的上切换机构(13)、下切换机构(14)至少各有两个，所述切换驱动(15)为液压动力单元或气缸。

5.根据权利要求1所述的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，其特征在于：所述的电压补偿器(9)连接蓄电池组或电路，且所述电压补偿器(9)为无功补偿器，所述滤波器(11)至少有两个，且二者依次连接。

6.根据权利要求1所述的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，其特征在于：所述的安装基板(2)的背面上均设与之配适的散热板(23)，在散热板(23)上纵向均布有散热翅片(24)。

7.根据权利要求1所述的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，其特征在于：所述的柜体(1)的下部通过隔板设置散热室(25)，散热室(25)连通柜体(1)的中上部，所述散热室(25)的两端分别设置进气窗，所述进气窗上设置有滤气机构(26)，在所述散热室(25)的中部设置换气风扇(27)，换气风扇(27)联接各滤气机构(26)，换气风扇(27)还联接智能控制器(7)，所述柜体(1)的两侧壁上部设置通风窗(28)，所述通风窗(28)上设置有防护网，在通风窗(28)的内侧设置与之配适的调节板(29)，所述调节板(29)联接调节驱动(30)，调节驱动(30)控制调节板(29)调整通风窗(28)开合，调节驱动(30)还联接智能控制器(7)。

8.根据权利要求1所述的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，其特征在于：所述的柜体(1)的两侧壁上分别设置温湿检测器(31)，温湿检测器(31)设置于柜体(1)的两侧壁的上、中、下部，各温湿检测器(31)联接智能控制器(7)，在所述柜体(1)的内壁上还设置有数根湿气吸附条(32)，所述柜体(1)包裹设置有保温隔热材料。

9.根据权利要求1所述的适用于高海拔地区的能源管理配电柜，其特征在于：所述的智能控制器(7)上设置有通讯装置(33)、故障警报器(34)，所述通讯装置(33)为有线通讯器和/或无线通讯器。

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