CN210348292U - 一种可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气设备技术领域，特别涉及一种可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜。其包括温湿度传感器，温湿度控制器，继保装置，检测元件，信号传输设备以及断路保护装置，温湿度控制器接收检测信号后发送控制继电器上输出电路导通或断开的信号至继电器；检测元件检测到设备温度后将温度检测信号以及过载检测装置检测到设备过载检测信号发送至温湿度控制器，温湿度控制器将温度检测信号和过载检测信号发送至继保装置，继保装置发送告警信号至信号传输设备及断路保护装置，或发送跳闸保护信号至信号传输设备及断路保护装置。本实用新型可实时监测温湿度，使得温湿度控制更准确、方便、可靠，及时预警，消除故障，实现智能预警。

Description

一种可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，特别涉及一种可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜。

背景技术

充气式绝缘柜作为电网中的输配电单元，是电力系统中的关键设备之一，在电力系统各输配电网和电能消耗中承担了开断和关合线路、转换电路、监测运行情况、安全保护等重要作用。其中，绝缘柜用于各种环网柜，高压、低压开关柜。随着国家智能电网的建设和发展，充气式绝缘柜也朝着智能化方向不断发展。目前,充气式绝缘柜因结构紧凑，均使用传统的导轨式温湿度控制器来安装调节温湿度，装置无数字显示，其通过旋钮调整温湿度报警值，误差大，不直观，给设备调试带来一定麻烦，不能很好解决设备运行环境温度高低，及湿度大小，给高压运行设备带来一定危险，影响设备稳定运行。同时设备出现异常时，不能有效结合实时负载与设备运行环境温度的关系，导致设备出现问题时，不能及时预警，通知运维人员，导致故障扩大化，影响我们的生产和生活。

例如，随着现在极端天气的频繁发生，以及用电负荷量的增加，绝缘柜内设备的运行压力均逐步增加。此外，绝缘柜内的运行环境较差，绝缘柜内经常出现高温、高湿等恶劣的局部环境，非常不利于绝缘柜内设备的安全稳定运行。

专利CN 208923569 U，公开了一种环网柜智能电源箱，包括AC220V/DC48V转换模块、DC48V/DC24V转换模块、后备电源模块、控制器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块、加热模块、散湿模块、电压采样模块和动作开关模块；220V交流电能输入AC220V/DC48V转换模块后，一路通过DC48V/DC24V转换模块供电，第二路给后备电源模块充电，第三路对外供电；后备电源模块提供后备电源；温度传感器模块检测温度信息；湿度传感器模块检测湿度信息；电压采样模块采样电压信息；控制器模块控制加热模块、散湿模块和动作开关模块工作。

上述专利虽然能够控制环网柜内温度、湿度和电源信号，保证环网柜可靠稳定运行，其主要是通过传感器模块检测电源箱内的温度和湿度信息，并通过电压采样模块采样电源箱内的各路电压信号，通过加热模块和散湿模块的启动和停止来调节电源箱内的温湿度，同时在电压信号出现异常时通过动作开关模块断开相应的异常线路。但是，不能实时结合设备运行工况及柜体内环境温湿度变化，及时预警“设备运行异常”状态，将信号实时上传预警或联动开关等，消除故障，防止故障扩大化，达到智能预警的目的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可实时监测绝缘柜本体内温、湿度，使得温、湿度控制更准确、更方便、更可靠，可提前预警，消除故障，防止故障扩大化，达到智能预警的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，包括绝缘柜本体，在绝缘柜本体内设有电缆室，加热装置，除湿装置，继电器，还包括设于绝缘柜本体内的用于检测绝缘柜本体内部温度、湿度的温湿度传感器，用于设定绝缘柜本体内温度、湿度报警值并实时显示出绝缘柜本体内温度、湿度的显示面板，以及温湿度控制器，所述温湿度控制器包括信号告警回路系统，所述信号告警回路系统包括继保装置，用于将告警或跳闸信息传输至调度的信号传输设备，断路保护装置，用于检测绝缘柜本体内设备温度的检测元件以及用于检测绝缘柜本体内设备是否过载的过载检测装置；所述温湿度传感器检测到绝缘柜本体内温度、湿度后发送温度、湿度检测信号至温湿度控制器，所述温湿度控制器接收检测信号后发送用于控制继电器上输出电路导通或断开的信号至继电器，同时发送用于实时显示绝缘柜本体内温度、湿度的信号至显示面板；所述检测元件检测到设备温度后将温度检测信号以及所述过载检测装置检测到设备过载检测信号发送至温湿度控制器，温湿度控制器接收到温度检测信号和过载检测信号后将温度检测信号和过载检测信号发送至继保装置，所述继保装置与预设限值比较后发送告警信号至信号传输设备及断路保护装置，或发送跳闸保护信号至信号传输设备及断路保护装置。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述断路保护装置包括断路器控制器，及断路器，所述检测元件为温度传感器，所述预设限值包括超温限值和过载限值，当所述温度传感器检测到的温度超过预设超温限值和所述过载检测装置检测到设备负载超过预设过载限值时，所述继保装置发送告警信号至信号传输设备及断路器控制器，或发送跳闸保护信号至信号传输设备及断路器控制器，所述断路器控制器将接收到的跳闸保护信号发送至断路器。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述温湿度控制器接收到温湿度传感器发送的通过信号处理分析的温度检测信号后，根据预先设定的温度上、下限值，发送控制继电器工作状态的信号至继电器，以控制加热装置的启闭状态。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述温湿度控制器接收到温湿度传感器发送的通过信号处理分析的湿度检测信号后，根据预先设定的湿度上、下限值，发送控制继电器工作状态的信号至继电器，以控制除湿装置的启闭状态。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述超温限值为42℃，所述过载限值包括电流过载限值，功率过载限值。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述温度下限值为5℃，所述温度上限值为13℃。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述湿度上限值为85％，所述湿度下限值为75％。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述温湿度控制器与继电器、断路器控制器以及断路器间电连接，所述显示面板为液晶显示面板。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述温湿度控制器为数字式温湿度控制器，所述温湿度控制器包括数字显示模块和数字参数设置模块。

上述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，所述信号传输设备包括有线信号传输设备和无线信号传输设备，所述无线信号传输设备为DTU或GPRS，所述过载检测装置包括电流互感器，所述继保装置为数字继保装置，所述继电器为常开继电器或常闭继电器。

本实用新型可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜的有益效果是：一是，本实用新型通过在温湿度控制器上设置数字显示、数字参数设置功能模块及控制系统，使得温、湿度控制更准确、更方便、更可靠；可显示本充气式绝缘柜实时运行温度和环境湿度，同时达到控制本绝缘柜低温加热和受潮除湿的目的。二是，本实用新型的智能温湿度控制装置，体积小，接线简单方便，与充气式绝缘柜完美结合，融为一体，节省柜体内空间，同时减少设备运行故障率。三是，本实用新型可有效结合当下设备运行工况及柜体内环境温度变化，及时预警“设备运行异常”状态，将信号实时上传，消除故障，防止故障扩大化，达到及时智能预警目的。本实用新型可以通过数字显示面板按键准确设定温湿度上、下限动作值，使得温、湿度控制更准确、更方便、更可靠；同时，有效结合运行负载与温度异常值，实现设备运行异常时及时预警、及时消除故障，防止故障扩大化，稳定性好，安全性高。

附图说明

图1为本实用新型控制流程图；

图2为本实用新型温湿度控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明；

如图1、2所示，一种可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，包括绝缘柜本体，在绝缘柜本体内设有电缆室，加热装置，除湿装置，继电器，还包括设于绝缘柜本体内的用于检测电缆室内部温度、湿度的温湿度传感器，用于设定绝缘柜本体内温度、湿度报警值并实时显示出绝缘柜本体内温度、湿度的显示面板，以及温湿度控制器。

其中，温湿度控制器包括信号告警回路系统，信号告警回路系统包括继保装置，用于将告警或跳闸信息传输至调度的信号传输设备，断路保护装置，用于检测绝缘柜本体内设备温度的检测元件以及用于检测绝缘柜本体内设备是否过载的过载检测装置；检测元件为温度传感器；温湿度传感器检测到绝缘柜本体内温度、湿度后发送温度、湿度检测信号至温湿度控制器，温湿度控制器接收检测信号后发送用于控制继电器上输出电路导通或断开的信号至继电器，同时发送用于实时显示绝缘柜本体内温度、湿度的信号至显示面板；检测元件检测到设备温度后将温度检测信号以及过载检测装置检测到设备过载检测信号发送至温湿度控制器，温湿度控制器接收到温度检测信号和过载检测信号后将温度检测信号和过载检测信号发送至继保装置，继保装置与预设限值比较后发送告警信号至信号传输设备及断路保护装置，或发送跳闸保护信号至信号传输设备及断路保护装置。

本实用新型中的预设限值包括超温限值和过载限值，检测元件为温度传感器，断路保护装置包括断路器控制器，及断路器，当温度传感器检测到的温度超过预设超温限值和过载检测装置检测到设备负载超过预设过载限值时，继保装置发送告警信号至信号传输设备及断路器控制器，或发送跳闸保护信号至信号传输设备及断路器控制器，断路器控制器将接收到的跳闸保护信号发送至断路器，使得设备断电，实现对设备的保护。具体的，继保装置发送的告警信号，通过信号传输设备传输至调度，提示远方运维人员该设备间隔运行异常，需现场查看确认，排除设备运行不稳定因素或对设备进行维修，保障设备安全可靠运行。

具体的，温湿度控制器接收到温湿度传感器发送的通过信号处理分析的温度检测信号后，根据预先设定的温度上、下限值，发送控制继电器工作状态的信号至继电器，以控制加热装置的启闭状态。温湿度控制器接收到温湿度传感器发送的通过信号处理分析的湿度检测信号后，根据预先设定的湿度上、下限值，发送控制继电器工作状态的信号至继电器，以控制除湿装置的启闭状态。本实施例中超温限值为42℃，温度下限值为5℃，温度上限值为13℃，湿度上限值为85％，湿度下限值为75％，具体的超温限值、过载超高温限值、温度上、下限值，湿度上、下限值以及过载限值可以根据实际情况进行设定。

本实用新型中温湿度控制器还包括数字显示模块和数字参数设置模块。上述的温湿度控制器与继电器、断路器控制器以及断路器之间电连接，显示面板为液晶显示面板，温湿度控制器为数字式温湿度控制器。信号传输设备包括有线信号传输设备和无线信号传输设备，无线信号传输设备为DTU或GPRS，继保装置为数字继保装置，继电器为常开继电器或常闭继电器，过载检测装置包括电流互感器。

本实用新型的工作原理：温湿度传感器检测到绝缘柜本体内温度、湿度后发送检测信号至温湿度控制器，具体是温湿度控制器内的采样板先进行温度采样，然后将采样信号发送至温湿度控制器内的信号处理模块，信号处理模块将对采集数据进行处理，处理成温湿度控制器中的CPU可识别的信号，CPU接收到可识别的信号后进行逻辑判断，具体是当温湿度传感器检测到的温度小于温度预设值5℃时，CPU发送导通继电器上输出电路的信号至继电器，形成电路回路，加热装置启动，开始加热，当加热至温度大于13℃时，CPU发送断开继电器上输出电路的信号至继电器，电路回路断开，加热装置关闭，停止加热。同时发送用于实时显示绝缘柜本体内温度、湿度的信号至显示面板，显示面板实时显示检测温、湿度，还可以通过数字参数设置模块对温度预设参数进行设定。对于湿度的控制同理。同时，当温度传感器检测到设备温度后将温度检测信号以及过载检测装置检测到设备过载检测信号发送至温湿度控制器，温湿度控制器接收到温度检测信号和过载检测信号后将温度检测信号和过载检测信号发送至继保装置，继保装置中的逻辑判断模块根据温度检测信号和过载检测信号的预设值进行综合逻辑判断，逻辑判断的结果是发送告警信号或跳闸保护信号至信号传输设备及断路保护装置，具体发送告警信号还是发送跳闸保护信号，可以自由设定，但不管是跳闸还是告警动作，都发送设备运行异常的信号至信号传输设备及断路保护装置。调度通过信号传输设备接收到设备运行异常的信息，然后提示远方运维人员该设备间隔运行异常，从而可提前预测设备或线路运行实时状态，提前预警，在故障断电前到现场查看确认，排除设备运行不稳定因素，保障设备安全可靠运行。

本实用新型先根据内部环境自行调节温、湿度以满足设备正常运行条件，如果自行调节不能满足正常运行条件，或出现设备运行异常情况时及时发出预警并继保装置跳闸动作，最后是断路器断开使得整个设备断电。本实用新型用于国家电网输配电系统中各企事业单位及用户变配电系统中。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修改，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，包括绝缘柜本体，在绝缘柜本体内设有电缆室，加热装置，除湿装置，继电器，其特征在于：还包括设于绝缘柜本体内的用于检测绝缘柜本体内部温度、湿度的温湿度传感器，用于设定绝缘柜本体内温度、湿度报警值并实时显示出绝缘柜本体内温度、湿度的显示面板，以及温湿度控制器，所述温湿度控制器包括信号告警回路系统，所述信号告警回路系统包括继保装置，用于将告警或跳闸信息传输至调度的信号传输设备，断路保护装置，用于检测绝缘柜本体内设备温度的检测元件以及用于检测绝缘柜本体内设备是否过载的过载检测装置；所述温湿度传感器检测到绝缘柜本体内温度、湿度后发送温度、湿度检测信号至温湿度控制器，所述温湿度控制器接收检测信号后发送用于控制继电器上输出电路导通或断开的信号至继电器，同时发送用于实时显示绝缘柜本体内温度、湿度的信号至显示面板；所述检测元件检测到设备温度后将温度检测信号以及所述过载检测装置检测到设备过载检测信号发送至温湿度控制器，温湿度控制器接收到温度检测信号和过载检测信号后将温度检测信号和过载检测信号发送至继保装置，所述继保装置与预设限值比较后发送告警信号至信号传输设备及断路保护装置，或发送跳闸保护信号至信号传输设备及断路保护装置。

2.根据权利要求1所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述断路保护装置包括断路器控制器，及断路器，所述检测元件为温度传感器，所述预设限值包括超温限值和过载限值，当所述温度传感器检测到的温度超过预设超温限值和所述过载检测装置检测到设备负载超过预设过载限值时，所述继保装置发送告警信号至信号传输设备及断路器控制器，或发送跳闸保护信号至信号传输设备及断路器控制器，所述断路器控制器将接收到的跳闸保护信号发送至断路器。

3.根据权利要求1所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述温湿度控制器接收到温湿度传感器发送的通过信号处理分析的温度检测信号后，根据预先设定的温度上、下限值，发送控制继电器工作状态的信号至继电器，以控制加热装置的启闭状态。

4.根据权利要求1所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述温湿度控制器接收到温湿度传感器发送的通过信号处理分析的湿度检测信号后，根据预先设定的湿度上、下限值，发送控制继电器工作状态的信号至继电器，以控制除湿装置的启闭状态。

5.根据权利要求2所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述超温限值为42℃，所述过载限值包括电流过载限值，功率过载限值。

6.根据权利要求3所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述温度下限值为5℃，所述温度上限值为13℃。

7.根据权利要求4所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述湿度上限值为85％，所述湿度下限值为75％。

8.根据权利要求2所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述温湿度控制器与继电器、断路器控制器以及断路器间电连接，所述显示面板为液晶显示面板。

9.根据权利要求2所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述温湿度控制器为数字式温湿度控制器，所述温湿度控制器包括数字显示模块和数字参数设置模块。

10.根据权利要求1所述的可实时监测并及时预警的充气式智能绝缘柜，其特征是：所述信号传输设备包括有线信号传输设备和无线信号传输设备，所述无线信号传输设备为DTU或GPRS，所述过载检测装置包括电流互感器，所述继保装置为数字继保装置，所述继电器为常开继电器或常闭继电器。

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