本發明涉及變電站領域,尤其涉及一種高集成度多功能綜合箱式變電站。
背景技術:
隨著經濟建設的快速發展和我國城市化進程的加快,各類商務樓、公用配套建筑、居民住宅群以及大型工業園區在全國各地不斷地涌現;箱式變電站作為配套的電力設施,已經在各地廣泛地應用。
箱式變電站是一種高壓開關設備、配電變壓器和低壓配電裝置,按一定接線方案排成一體的工廠預制戶內、戶外緊湊式配電設備,即將高壓受電、變壓器降壓、低壓配電等功能有機地組合在一起,安裝在一個鋼結構箱體內。
現有技術中,箱式變電站內多個設備集中分布,空間較小,尤其在夏天陽光照射下變電站內部的溫度就很高,常用的箱式變電站散熱裝置多為散熱風機,通過散熱風機的持續運行,將變電站內部熱空氣向外抽送,耗能較高。另外,由于箱式變電站需保持在一定濕度范圍內而通常將箱體密封,散熱效果和濕度難以同時保證,安全性能低,從而使用壽命不長。
現有技術中,箱式變電站的低壓配電室功能單一,低壓部分輸出電壓難以提供多種電壓模式。而且在箱式變電站的運行中,用戶缺少對整個箱式變電站運行信息的了解,只能從單一的角度獲取箱式變電站的運行信息,缺乏對箱式變電站運行的整體把控,這樣箱式變電站的運行存在重大隱患。
技術實現要素:
為了克服上述現有技術中的不足,本發明的目的在于,提供一種高集成度多功能綜合箱式變電站,包括:箱體;箱體包括:底板、墻體和頂蓋,箱體內部設有高壓室、變壓器室、低壓室以及分別與高壓室、變壓器室、低壓室內部電氣元件通信連接,用于獲取高壓室、變壓器室、低壓室內部電氣元件運行數據信息的工控機;
所述變壓器室設有與高壓室貼鄰的高壓貼鄰面,與低壓室貼鄰的低壓貼鄰面,與外部貼鄰的外墻以及用于進出變壓器室的開啟式網門;
所述變壓器室與高壓室之間的高壓貼鄰面設有高壓封閉隔板,所述變壓器室與低壓室之間的低壓貼鄰面設有低壓封閉隔板;所述變壓器室內靠近開啟式網門一側設有固定式網門;
所述高壓貼鄰面設有多個鑲嵌在高壓貼鄰面上的高壓出線法蘭,所述低壓貼鄰面設有多個鑲嵌在低壓貼鄰面上,用于使低壓線路穿過的低壓出線法蘭;
所述變壓器室內設有變壓器,高壓貼鄰面上設有通過高壓出線法蘭與高壓貼鄰面連接的穿墻磁柱,穿墻磁柱貫穿變壓器室和高壓室;
所述高壓室的墻體上開設有高壓室窗和高壓室門,高壓室窗上設有排風扇;所述變壓室的墻體上開設有變壓室窗和變壓室門,變壓室窗上設有排風扇;所述低壓室的墻體上開設有低壓室窗和低壓室門,低壓室窗上設有排風扇;
圍繞在變壓室四周的墻體以及隔板分別設有內層鋼板和外層鋼板,在內層鋼板和外層鋼板之間設有空腔,空腔內部設有防火隔音棉;外層鋼板表面涂有輻射散熱降溫涂料;內層鋼板靠近變壓室內設置,外層鋼板設置在變壓室的外部;所述內層鋼板和外層鋼板通過螺栓連接;所述頂蓋的表面涂有輻射散熱降溫涂料;
低壓室內包括:高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱;
高壓中置柜正面設有柜門,背面設有背板,高壓中置柜兩側設有左側板和右側板;左側板設有至少一個向高壓中置柜內部拉伸的內凸起,右側板設有至少一個向高壓中置柜外部拉伸的外凸起;
所述內凸起上設有內孔,所述外凸起上設有外孔;所述內凸起與外凸起相適配,內孔與外孔相適配,所述外凸起延伸至內凸起內部,所述外凸起的外孔與內凸起的內孔通過螺栓連接,使高壓中置柜與高壓中置柜之間的側板連接;所述內凸起與外凸起采用過盈配合;
所述高壓中置柜內部靠近上部設有母線室,母線室的下部設有斷路器室,斷路器室的下部設有電纜室;所述高壓中置柜內側部設有控制室;
所述控制室內部設有CAN無線通信裝置、斷路器控制模塊、報警器;斷路器控制模塊用于通過CAN無線通信裝置將斷路器室內的斷路器開關狀態發送給工控機,并接收工控機的控制指令,控制斷路器通斷;
高壓中置柜底部設有底座,底座上連接有接地體,與接地體螺紋連接的接地旋緊帽,與接地體連接的接地線,與接地線連接的接地夾;
所述配電變壓器綜合配電柜頂部設有頂蓋,配電變壓器綜合配電柜部設有底座;頂蓋上設有吊裝架,所述吊裝架設有依次連接的柜體連接段、包邊段、彎折段以及吊裝連接段;
所述柜體連接段與配電變壓器綜合配電柜頂部外側可拆卸連接,包邊段包裹在頂蓋的外邊緣,彎折段使吊裝連接段處于水平狀態設置;所述吊裝連接段上設有至少兩個吊裝連接孔;所述柜體連接段與高壓中置柜頂部外側可拆卸連接的連接部設有加強角鋼;
所述底座安裝固定架的橫截面為L形,所述底座安裝固定架包括固定架長端面和固定架短端面;
所述固定架長端面上設有至少兩個固定架底座連接孔,底座上設有與固定架底座連接孔相適配的底座連接孔,固定架底座連接孔與底座連接孔通過螺栓連接,使所述底座安裝固定架與底座可拆卸連接;
所述柜體連接段、柜體頂部外側以及加強角鋼之間采用螺栓連接;
所述吊裝連接段的吊裝連接孔上連接有吊裝環;
所述固定架短端面上設有與所述吊裝連接段的吊裝連接孔相適配的固定架吊裝連接孔;
所述吊裝連接段的吊裝連接孔與固定架吊裝連接孔通過螺栓連接,使吊裝架與底座安裝固定架連接;
所述配電變壓器綜合配電柜內部設有上電氣室和下電氣室;
所述上電氣室頂部設有多個母線排;所述上電氣室還設有上前室和上后室;上前室設有浪涌保護器、GPRS 通訊模塊、監測計量控制終端、溫控模塊以及電表;
所述上后室設有多個配電斷路器以及設置在配電斷路器出線端的電流互感器;
所述下電氣室設有下前室和下后室,下前室設有橫向排列的多個指示燈、無功補償控制器、萬能轉換開關、多個橫向排列的電容、交流多變變壓器以分別與交流多變變壓器連接的電壓表、電流表、電壓轉換開關;所述下后室設有漏電動作斷路器;
交流多變變壓器包括:多級變壓器、壓變切換裝置以及負載;
多級變壓器的一次側設有第一連路、第二連路、第三連路;
所述第一連路和第三連路分別設置在變壓器線圈的兩端,第二連路設置在所述第一連路和第三連路之間,且第二連路在第一連路和第三連路之間滑動;
所述第一連路通過開關K1與火線連接,通過開關K2與零線連接;開關K1與開關K2設置有延時控制電路一;
所述延時控制電路一用于使開關K1與開關K2其中一個開關閉合,當由開關K1閉合切換到開關K2閉合時,開關K1斷開,經過預設的延時后,開關K2閉合;
或當由開關K2閉合切換到開關K1閉合時,開關K2斷開,經過預設的延時后,開關K1閉合;
所述第二連路通過開關K3與火線連接,通過開關K4與零線連接;開關K3與開關K4設置有延時控制電路二;
所述延時控制電路二用于使開關K3與開關K4其中一個開關閉合,當由開關K3閉合切換到開關K4閉合時,開關K3斷開,經過預設的延時后,開關K4閉合;
或當由開關K4閉合切換到開關K3閉合時,開關K4斷開,經過預設的延時后,開關K3閉合;
所述第三連路通過開關K5與火線連接,通過開關K6與零線連接;開關K5與開關K6設置有延時控制電路三;
所述延時控制電路三用于使開關K5與開關K6其中一個開關閉合,當由開關K5閉合切換到開關K6閉合時,開關K5斷開,經過預設的延時后,開關K6閉合;
或當由開關K6閉合切換到開關K5閉合時,開關K6斷開,經過預設的延時后,開關K5閉合;
多級變壓器的二次側與負載連接;
所述第一連路與第二連路之間連接有防短連路一,所述第二連路與第三連路之間連接有防短連路二,所述第一連路與第三連路之間連接有防短連路三;
所述防短連路一上設有延時開關Ky1和電阻R1, 延時開關Ky1和電阻R1串聯連接;
所述防短連路二上設有延時開關Ky2和電阻R2, 延時開關Ky2和電阻R2串聯連接;
所述防短連路一上設有延時開關Ky3和電阻R3, 延時開關Ky3和電阻R3串聯連接;
延時控制電路一包括:輸入端與工控機連接的光電隔離器U1,光電隔離器U1第一輸出端與電阻Rk1第一端連接,光電隔離器U1第二輸出端分別與電阻Rk4第一端,電阻Rk2第一端連接,電阻Rk1第二端、電阻Rk2第二端、電阻Rk3第一端分別與電源端VDD連接,電阻Rk4第二端與三極管Qk1基極連接,電阻Rk3第二端、三極管Qk1集電極、電阻Rk5第一端、電阻Rk6第一端同時連接,電阻Rk3起到限流作用,電阻Rk2、電阻Rk4起到分流作用;電阻Rk1起到限流作用;三極管Qk1發射極、電阻Rk5第二端、三極管Qk2發射極、電阻Rk7第二端、電阻Rk8第一端接地;電阻Rk6第二端接三極管Qk2基極,三極管Qk2集電極、電阻Rk7第一端同時與鎖相器輸入端一連接,電阻Rk8第二端通過指示燈LEDk1連接鎖相器輸入端二;
鎖相器輸出端一通過電阻Rk9與三極管Qk3基極連接,三極管Qk3集電極、二極管VD1的負極、二極管VD2的正極同時連接,三極管Qk4集電極、三極管Qk3發射極、二極管VD1的正極、電阻Rk11第一端、二極管VD3負極、二極管VD4正極同時連接,電阻Rk11第二端與光電隔離器U2的輸入端二連接,二極管VD2的負極通過電阻Rk13與光電隔離器U2輸入端一連接,光電隔離器U2輸出端連接繼電器J1,繼電器J1連接開關K1的控制線圈;
鎖相器輸出端二通過電阻Rk10與三極管Qk4基極連接,三極管Qk4發射極、二極管VD3正極、電阻Rk12第一端同時接地,二極管VD4負極通過電阻Rk14與光電隔離器U3輸入端一連接,電阻Rk12第二端與光電隔離器U3的輸入端二連接,光電隔離器U3輸出端連接繼電器J2,繼電器J2連接開關K2的控制線圈;
一種具有遠程監控的綜合供電系統,其特征在于,包括:設置各個電網供電區域內的變電站以及分別與各個變電站通信連接,獲取各個變電站數據信息的服務器;
所述變電站包括:箱體;箱體包括:底板、墻體和頂蓋,箱體內部設有高壓室、變壓器室、低壓室以及分別與高壓室、變壓器室、低壓室內部電氣元件通信連接,用于獲取高壓室、變壓器室、低壓室內部電氣元件運行數據信息的工控機;
所述變壓器室設有與高壓室貼鄰的高壓貼鄰面,與低壓室貼鄰的低壓貼鄰面,與外部貼鄰的外墻以及用于進出變壓器室的開啟式網門;
所述變壓器室與高壓室之間的高壓貼鄰面設有高壓封閉隔板,所述變壓器室與低壓室之間的低壓貼鄰面設有低壓封閉隔板;所述變壓器室內靠近開啟式網門一側設有固定式網門;
所述高壓貼鄰面設有多個鑲嵌在高壓貼鄰面上的高壓出線法蘭,所述低壓貼鄰面設有多個鑲嵌在低壓貼鄰面上,用于使低壓線路穿過的低壓出線法蘭;
所述變壓器室內設有變壓器,高壓貼鄰面上設有通過高壓出線法蘭與高壓貼鄰面連接的穿墻磁柱,穿墻磁柱貫穿變壓器室和高壓室;
所述高壓室的墻體上開設有高壓室窗和高壓室門,高壓室窗上設有排風扇;所述變壓室的墻體上開設有變壓室窗和變壓室門,變壓室窗上設有排風扇;所述低壓室的墻體上開設有低壓室窗和低壓室門,低壓室窗上設有排風扇;
圍繞在變壓室四周的墻體以及隔板分別設有內層鋼板和外層鋼板,在內層鋼板和外層鋼板之間設有空腔,空腔內部設有防火隔音棉;外層鋼板表面涂有輻射散熱降溫涂料;內層鋼板靠近變壓室內設置,外層鋼板設置在變壓室的外部;所述內層鋼板和外層鋼板通過螺栓連接;所述頂蓋的表面涂有輻射散熱降溫涂料;
低壓室內包括:高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱;
高壓中置柜正面設有柜門,背面設有背板,高壓中置柜兩側設有左側板和右側板;左側板設有至少一個向高壓中置柜內部拉伸的內凸起,右側板設有至少一個向高壓中置柜外部拉伸的外凸起;
所述內凸起上設有內孔,所述外凸起上設有外孔;所述內凸起與外凸起相適配,內孔與外孔相適配,所述外凸起延伸至內凸起內部,所述外凸起的外孔與內凸起的內孔通過螺栓連接,使高壓中置柜與高壓中置柜之間的側板連接;所述內凸起與外凸起采用過盈配合;
所述高壓中置柜內部靠近上部設有母線室,母線室的下部設有斷路器室,斷路器室的下部設有電纜室;所述高壓中置柜內側部設有控制室;
所述控制室內部設有CAN無線通信裝置、斷路器控制模塊、報警器;斷路器控制模塊用于通過CAN無線通信裝置將斷路器室內的斷路器開關狀態發送給工控機,并接收工控機的控制指令,控制斷路器通斷;
高壓中置柜底部設有底座,底座上連接有接地體,與接地體螺紋連接的接地旋緊帽,與接地體連接的接地線,與接地線連接的接地夾;
所述配電變壓器綜合配電柜頂部設有頂蓋,配電變壓器綜合配電柜部設有底座;頂蓋上設有吊裝架,所述吊裝架設有依次連接的柜體連接段、包邊段、彎折段以及吊裝連接段;
所述柜體連接段與配電變壓器綜合配電柜頂部外側可拆卸連接,包邊段包裹在頂蓋的外邊緣,彎折段使吊裝連接段處于水平狀態設置;所述吊裝連接段上設有至少兩個吊裝連接孔;所述柜體連接段與高壓中置柜頂部外側可拆卸連接的連接部設有加強角鋼;
所述底座安裝固定架的橫截面為L形,所述底座安裝固定架包括固定架長端面和固定架短端面;
所述固定架長端面上設有至少兩個固定架底座連接孔,底座上設有與固定架底座連接孔相適配的底座連接孔,固定架底座連接孔與底座連接孔通過螺栓連接,使所述底座安裝固定架與底座可拆卸連接;
所述柜體連接段、柜體頂部外側以及加強角鋼之間采用螺栓連接;
所述吊裝連接段的吊裝連接孔上連接有吊裝環;
所述固定架短端面上設有與所述吊裝連接段的吊裝連接孔相適配的固定架吊裝連接孔;
所述吊裝連接段的吊裝連接孔與固定架吊裝連接孔通過螺栓連接,使吊裝架與底座安裝固定架連接;
所述配電變壓器綜合配電柜內部設有上電氣室和下電氣室;
所述上電氣室頂部設有多個母線排;所述上電氣室還設有上前室和上后室;上前室設有浪涌保護器、GPRS 通訊模塊、監測計量控制終端、溫控模塊以及電表;
所述上后室設有多個配電斷路器以及設置在配電斷路器出線端的電流互感器;
所述下電氣室設有下前室和下后室,下前室設有橫向排列的多個指示燈、無功補償控制器、萬能轉換開關、多個橫向排列的電容、交流多變變壓器以分別與交流多變變壓器連接的電壓表、電流表、電壓轉換開關;所述下后室設有漏電動作斷路器;
交流多變變壓器包括:多級變壓器、壓變切換裝置以及負載;
多級變壓器的一次側設有第一連路、第二連路、第三連路;
所述第一連路和第三連路分別設置在變壓器線圈的兩端,第二連路設置在所述第一連路和第三連路之間,且第二連路在第一連路和第三連路之間滑動;
所述第一連路通過開關K1與火線連接,通過開關K2與零線連接;開關K1與開關K2設置有延時控制電路一;
所述延時控制電路一用于使開關K1與開關K2其中一個開關閉合,當由開關K1閉合切換到開關K2閉合時,開關K1斷開,經過預設的延時后,開關K2閉合;
或當由開關K2閉合切換到開關K1閉合時,開關K2斷開,經過預設的延時后,開關K1閉合;
所述第二連路通過開關K3與火線連接,通過開關K4與零線連接;開關K3與開關K4設置有延時控制電路二;
所述延時控制電路二用于使開關K3與開關K4其中一個開關閉合,當由開關K3閉合切換到開關K4閉合時,開關K3斷開,經過預設的延時后,開關K4閉合;
或當由開關K4閉合切換到開關K3閉合時,開關K4斷開,經過預設的延時后,開關K3閉合;
所述第三連路通過開關K5與火線連接,通過開關K6與零線連接;開關K5與開關K6設置有延時控制電路三;
所述延時控制電路三用于使開關K5與開關K6其中一個開關閉合,當由開關K5閉合切換到開關K6閉合時,開關K5斷開,經過預設的延時后,開關K6閉合;
或當由開關K6閉合切換到開關K5閉合時,開關K6斷開,經過預設的延時后,開關K5閉合;
多級變壓器的二次側與負載連接;
所述第一連路與第二連路之間連接有防短連路一,所述第二連路與第三連路之間連接有防短連路二,所述第一連路與第三連路之間連接有防短連路三;
所述防短連路一上設有延時開關Ky1和電阻R1, 延時開關Ky1和電阻R1串聯連接;
所述防短連路二上設有延時開關Ky2和電阻R2, 延時開關Ky2和電阻R2串聯連接;
所述防短連路一上設有延時開關Ky3和電阻R3, 延時開關Ky3和電阻R3串聯連接;
延時控制電路一包括:輸入端與工控機連接的光電隔離器U1,光電隔離器U1第一輸出端與電阻Rk1第一端連接,光電隔離器U1第二輸出端分別與電阻Rk4第一端,電阻Rk2第一端連接,電阻Rk1第二端、電阻Rk2第二端、電阻Rk3第一端分別與電源端VDD連接,電阻Rk4第二端與三極管Qk1基極連接,電阻Rk3第二端、三極管Qk1集電極、電阻Rk5第一端、電阻Rk6第一端同時連接,電阻Rk3起到限流作用,電阻Rk2、電阻Rk4起到分流作用;電阻Rk1起到限流作用;三極管Qk1發射極、電阻Rk5第二端、三極管Qk2發射極、電阻Rk7第二端、電阻Rk8第一端接地;電阻Rk6第二端接三極管Qk2基極,三極管Qk2集電極、電阻Rk7第一端同時與鎖相器輸入端一連接,電阻Rk8第二端通過指示燈LEDk1連接鎖相器輸入端二;
鎖相器輸出端一通過電阻Rk9與三極管Qk3基極連接,三極管Qk3集電極、二極管VD1的負極、二極管VD2的正極同時連接,三極管Qk4集電極、三極管Qk3發射極、二極管VD1的正極、電阻Rk11第一端、二極管VD3負極、二極管VD4正極同時連接,電阻Rk11第二端與光電隔離器U2的輸入端二連接,二極管VD2的負極通過電阻Rk13與光電隔離器U2輸入端一連接,光電隔離器U2輸出端連接繼電器J1,繼電器J1連接開關K1的控制線圈;
鎖相器輸出端二通過電阻Rk10與三極管Qk4基極連接,三極管Qk4發射極、二極管VD3正極、電阻Rk12第一端同時接地,二極管VD4負極通過電阻Rk14與光電隔離器U3輸入端一連接,電阻Rk12第二端與光電隔離器U3的輸入端二連接,光電隔離器U3輸出端連接繼電器J2,繼電器J2連接開關K2的控制線圈;
所述工控機包括:運行數據獲取模塊、低壓室內數據獲取模塊、過載判斷模塊、過載執行模塊、母線壓控制模塊、穩定性分析模塊;
所述運行數據獲取模塊用于獲取高壓室、變壓器室、低壓室的實時運行數據,實時監測低壓室負載狀況;
所述低壓室內數據獲取模塊用于實時監測高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的輸入輸出電壓數據、輸入輸出電流數據、有功功率、無功功率、電壓幅值、頻率及負載狀況;
所述過載判斷模塊用于根據獲取實時監測高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的負載狀況,按預設的線路過載率,過載延時,判斷低壓室內是否存在過載;
低壓室內的高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的線路過載率對應不同的過載延時,過載率對應過載延時具有反時限的關系,當某一交流線路或某幾條交流受電線路過載超過指定范圍并且超過所對應的延時,過載判斷模塊針對過載負荷最嚴重的線路啟動過載控制;
所述過載執行模塊用于若低壓室內存在過載時,選擇過載負荷最嚴重的線路,啟動過載減荷控制,執行過載切負荷操作;
所述母線壓控制模塊用于當監測到低壓室內高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的母線電壓低于電壓穩定預定值,啟動電壓失穩控制,執行低電壓切負荷操作;
所述穩定性分析模塊用于根據電網系統的供電計劃、檢修計劃和母線負荷預測數據,對高壓室、變壓器室、低壓室的未來預設期內,運行穩定性進行模擬分析,輸出相關的運行趨勢圖,并對潛在的故障發出預警信息;
服務器包括:數據收集模塊、數據處理模塊、網絡拓撲結構模塊、服務器數據存儲模塊、變電站設時模塊、配電網監控模塊、預警監控模塊、報表監控模塊、IP地址監控模塊、監控平臺;
數據收集模塊用于按照標準的通信協議與各個變電站信息交互,獲取各個變電站的運行數據信息,完成需要的各類原始數據的收集;
數據處理模塊用于將收集得到的關于各個變電站的各種數據進行篩查、整理和處理,對變電站的各種數據進行分析、統計及存儲,將收集的各類原始數據信息與對應的閾值對比分析,形成變電站運行數據的告警信息;
網絡拓撲結構模塊用于為用戶展示配電網的拓撲結構,并通過拓撲結構為用戶提供全電網的性能和狀態信息,并通過顏色表示出來,幫助用戶及時發現配電網潛在的故障隱患點,為用戶提供數據的分析、診斷和運維;
服務器數據存儲模塊用于采用開放的存儲平臺進行系統的數據存儲,保存歷史故障數據和性能數據,以生成相應的趨勢分析報告,且數據保存周期可由用戶設置;
變電站設時模塊用于實時監控變電站的高壓室、變壓器室、低壓室內部電氣元件的設備信息,并統一各個變電站的時間計時周期,統一設置設備的時間;
配電網監控模塊用于通過對配電網拓撲結構,變電站的高壓室、變壓器室、低壓室設備監控,實現復雜配電網監控及無人職守監控;
預警監控模塊用于對從配電網及各個變電站中采集到的各類數據信息按照預設的格式進行統一處理,形成統一格式的標準化預警,并進行預警過濾、預警呈現、預警查詢、預警統計,并將預警信息存儲,為預警統計分析提供數據支持;
報表監控模塊用于對采集到的各類數據信息通過線路、表格、圖形形式進行有機整合,直觀展示各個變電站的運行情況;
IP地址監控模塊用于設置各個變電站的IP 地址,并根據IP 地址對各個變電站進行定位;
監控平臺用于提供配電網監控信息交互平臺,通過對收集的各種數據整理,形成標準或規范數據統計信息,對預警呈現、預警查詢、預警統計進行記載,對不同故障的處理手段進行儲存,形成故障處理序列,將標準或規范數據統計信息,預警呈現、預警查詢、預警統計信息,故障處理序列共享至監控平臺,實現經驗的收集、整理,共享。
根據權利要求1所述的具有遠程監控的綜合供電系統,其特征在于,
低壓配電柜包括:進線輸入部分、分控部分以及輸出部分;
所述進線輸入部分水平設有兩根安裝梁,兩根安裝梁上安裝有三相進線保護開關;
所述分控部分水平設有兩根安裝梁,所述兩根安裝梁上安裝有多個塑殼斷路器;
所述進線輸入部分與所述分控部分之間水平設有三條連接排;三條連接排之間設有絕緣傘,連接排通過絕緣傘固設在低壓配電柜上;
所述三相進線保護開關的輸入端與低壓配電柜的電源進線連接;所述三相進線保護開關的輸出端的每相電對應與三條連接排連接;所述塑殼斷路器的三相輸入端分別對應與三條連接排連接;
所述輸出部分由上到下豎直設有三根安裝梁,最上面的兩根安裝梁上安裝有軟啟動器、變頻器;軟啟動器的電源輸入端與一個塑殼斷路器的輸出端,變頻器的電源輸入端與另一個塑殼斷路器的輸出端電連接;最下部的安裝梁上設有地線排以及通過絕緣子連接后的零線排;
低壓配電柜頂部設有風扇,低壓配電柜內部設有風扇控制單元、變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器、以太網通信模塊以及微控制器;
變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器、以太網通信模塊分別與微控制器連接;
微控制器通過變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器獲取數據信息,并通過以太網通信模塊上傳至工控機;
風扇控制單元與風扇連接,用于控制風扇的轉速,風扇控制單元包括:包括電阻Rl、電容Cl、風扇電機M、光耦U2、時基芯片Ul和二極管D1;所述電阻Rl一端分別連接電容Cl、風扇電機M 和220V電源第一,電阻Rl另一端分別連接電容Cl另一端和整流橋Q引腳1,整流橋Q號引腳3分別連接220V交流電第二端、微控制器和光耦U2一個輸出端,光耦U2另一個輸出端分別連接微控制器和風扇電機M,整流橋Q引腳4分別連接光耦U2第一輸入端、時基芯片Ul引腳1、電容C2、電容C3、電容C4和二極管D3正極,電容C2另一端連接時基芯Ul引腳5,所述光耦Ul第二個輸入端通過電阻R3連接時基芯片Ul 引腳3,所述整流橋Q號引腳2分別連接時基芯片Ul 引腳4、時基芯片Ul 引腳8、電阻R4、電容C4另一端和二極管D3負極,電阻R4另一端分別連接電阻R3、電位器RPl一端和二極管Dl負極,二極管Dl正極分別連接二極管D2 正極和電位器RPl滑片,二極管D2負極分別連接電位器RPl 另一端、電容C3另一端、時基芯片Ul引腳和時基芯片Ul 引腳6;
所述微控制器用于接收所述變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器感應的數據信息,當所述變頻器溫度傳感器、或軟啟動器溫度傳感器感應的溫度值超出預設的閾值時,微控制器通過風扇控制單元控制風扇加大轉速;當煙霧傳感器感應的煙霧超出預設的閾值時,微控制器通過風扇控制單元控制風扇加大轉速;
低壓配電柜的兩側分別沿著豎直方向設有豎直固定條,豎直固定條上設有若各個長條孔,安裝梁兩端設有與長條孔相適配的固定圓孔;安裝梁通過螺栓穿過固定圓孔和長條孔固定在低壓配電柜內部;
低壓配電柜兩側設有低壓配電柜左側板和低壓配電柜右側板;低壓配電柜左側板設有至少一個向低壓配電柜內部拉伸的內凸起一,右側板設有至少一個向低壓配電柜外部拉伸的外凸起一;
所述內凸起一上設有內孔一,所述外凸起一上設有外孔一;所述內凸起一與外凸起一相適配,內孔一與外孔一相適配,所述外凸起一延伸至內凸起一內部,所述外凸起一的外孔與內凸起一的內孔通過螺栓連接,使低壓配電柜與低壓配電柜之間的側板連接;所述內凸起一與外凸起一采用過盈配合;
所述軟啟動器包括:殼體、靜觸頭、動觸頭總成,靜觸頭、動觸頭總成設置在殼體內,靜觸頭與動觸頭總成相對設置,所述動觸頭總成包括線圈、鐵芯、動觸頭以及復位彈簧,鐵芯套設在線圈內,動觸頭與鐵芯相對設置;
所述復位彈簧一端頂持在動觸頭底部,另一端頂持在線圈的外殼上;鐵芯為E型鐵芯,中間的凸起套設在線圈內;動觸頭包括觸頭、觸頭殼、觸頭塊,觸頭設置在觸頭殼上,觸頭塊設置在觸頭殼內,并與觸頭接觸,復位彈簧套設在觸頭塊上;所述觸頭塊為一個與鐵芯適配的E型觸頭塊,復位彈簧套設在觸頭塊中間的凸起上。
根據權利要求1所述的具有遠程監控的綜合供電系統,其特征在于,
高壓斷路器的進線端子和出線端子分別設有高壓斷路器溫度傳感器,高壓斷路器溫度傳感器用于檢測所述高壓斷路器的主靜觸點的溫度,并將溫度信號傳輸給工控機;
當溫度傳感器檢測所述高壓斷路器的主靜觸點的溫度超出預設的閾值時,工控機控制報警器進行聲光報警;
所述高壓斷路器溫度傳感器為與所述高壓斷路器的主靜觸點的觸點柱形狀相配合的環形溫度傳感器,所述溫度傳感器套于對應的主靜觸點的觸點柱上;所述母線室內部設有母線聯排。
根據權利要求1所述的具有遠程監控的綜合供電系統,其特征在于,
所述配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱內部分別設有保護裝置;
所述保護裝置包括:過壓報警電路、過壓保護電路、過流保護電路、整流穩壓電路;
所述過壓報警電路的輸入端對應與電源進線連接,所述過壓報警電路的輸出端與過壓保護電路的輸入端連接,所述過壓保護電路的輸出端與過流保護電路的輸入端連接,過流保護電路的輸出端與整流穩壓電路的輸入端連接;
所述過壓報警電路包括:電阻(R1)、電阻(R2)、報警指示燈(L);
電阻(R1)的第一端和電阻(R2)的第一端分別與配電箱體電源進線連接,報警指示燈(L)的第一端、電阻(R1)的第二端、電阻(R2)的第二端同時連接,報警指示燈(L)的第二端接地;
所述過壓保護電路包括:固體放電管一、固體放電管二、固體放電管三;
固體放電管二的兩端分別與電源線連接,固體放電管一和固體放電管三串聯,固體放電管一和固體放電管三的連接點接地;
所述過流保護電路包括:保險絲一和保險絲二;保險絲一和保險絲二分別設置在電源線上;
所述整流穩壓電路包括:降壓變壓器、整流橋、電容濾波器和三端穩壓器,所述降壓變壓器的電壓輸入端兩側分別接電源線,所述降壓變壓器的電壓輸出端分別與整流橋的兩交流輸入端連接,所述整流橋的正極直流輸出端與電容濾波器正極連接,所述整流橋的負極直流輸出端與電容濾波器負極連接,所述三端穩壓器的輸入端和采樣端分別與電容濾波器正極和負極連接,所述三端穩壓器的輸出端與用電負載連接;保險絲一采用自恢復保險絲;保險絲二采用自恢復保險絲;
高壓中置柜內部設有防雷模塊;
防雷模塊包括:保險絲Ffl、防雷二極管VDfl、壓敏電阻YMR、氣體放電管QTF;數據處理器的供電電源通過保險絲Ffl分別與數據處理器和壓敏電阻YMR第一端連接;數據處理器的接地端一通過防雷二極管VDfl分別與氣體放電管QTF第二端、接地和壓敏電阻YMR第二端連接;數據處理器的接地端二分別與氣體放電管QTF第一端和接地連接。
防雷模塊并聯氣體放電管QTF、壓敏電阻YMR、防雷二極管VDfl,呈現出高阻抗,一旦線路雷擊造成瞬態過電壓,防雷模塊能夠浪涌保護,起到防雷保護作用;
所述穿墻磁柱包括套管體和固定套環,所述固定套環固定在套管體的中部外壁上,所述套管體兩端均設有接線端子和絕緣圈,所述絕緣圈嵌在套管體的內壁,接線端子固定在絕緣圈外側,所述接線端子上設有接線孔。
根據權利要求1所述的具有遠程監控的綜合供電系統,其特征在于,
所述遠控防爆控制箱包括:防爆箱體、主備電源模塊;防爆箱體通過箱門、設置在防爆箱體兩側的側板、分別設置在防爆箱體上下側的頂板、底板以及與箱門相對設置的背板形成四方體結構,
箱門與側板鉸接;背板的四角處分別設有掛耳,防爆箱體內部設有安裝板,安裝板固設在背板上,主備電源模塊設置在安裝板上;
在防爆箱體的頂板上勻距間隔開有多個上接口,在每個上接口內穿有上防爆撓性管,底板勻距間隔開有多個下接口,在每個下接口內穿裝有下防爆撓性管;
箱門的四周邊緣勻距間隔設有若干個箱門螺孔,側板與箱門貼合部設有側板折邊,頂板與箱門貼合部設有頂板折邊,底板與箱門貼合部設有底板折邊,側板折邊、頂板折邊、底板折邊上分別設有與箱門螺孔相適配的折邊螺孔;箱門螺孔與折邊螺孔內旋裝螺栓,使箱門分別壓合在側板、頂板、底板上;箱門上設有燈孔,燈孔內裝有防爆燈;
所述主備電源模塊包括:常用電源進線端子,常用電源出線端子,備用電源進線端子,備用電源出線端子,常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈,手自轉換開關,手動切換控制開關,無線通信模塊以及單片機;
常用電源進線端子,常用電源出線端子,備用電源進線端子,備用電源出線端子,常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈,手自轉換開關,手動切換控制開關,無線通信模塊分別與單片機電連接,單片機用于獲取常用電源進線端子,常用電源出線端子,備用電源進線端子,備用電源出線端子,常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈,手自轉換開關,手動切換控制開關的運行信息,并將所述運行信息通過無線通信模塊發送至工控機以及接收工控機發送的控制信息,控制主備電源模塊內部元件運行;
所述手自轉換開關用于使用戶切換手動轉換模式或自動轉換模式;
所述手動切換控制開關用于在選擇手動轉換模式時,通過手動方式切換供電方式;
箱門上開設有用于觀察主備電源模塊的方形孔,方形孔上設有的防爆玻璃門,防爆玻璃門的四周邊框通過勻距間隔的玻璃門螺栓將防爆玻璃門與箱門緊密連接,防爆玻璃門下方的箱門上并列安裝有分別與常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈相電連接的指示燈,在指示燈下方的箱門上安裝有與手自轉換開關連接的手自轉換控制旋鈕以及與手動切換控制開關連接的手動切換旋鈕;
安裝板上設有至少四個安裝孔;背板上設有與所述安裝孔相適配的螺桿,螺桿上設有一對與螺桿相適配的螺母,安裝孔穿過螺桿,一個螺母設置在安裝板的背面,另一個螺母設置在安裝板的正面,使兩個螺母將安裝板夾持固定在螺桿上;
所述主備電源模塊包括:四個開關連接孔;四個開關連接孔設置在主備電源模塊的四角,所述主備電源模塊通過四個螺栓分別對應穿過四個開關連接孔,與安裝板連接。
根據權利要求5所述的具有遠程監控的綜合供電系統,其特征在于,
箱門與側板的鉸接部設有鉸接件;所述鉸接件包括:第一合頁、第一固定孔、第一銷孔、第二合頁、第二固定孔、第二銷孔和活動銷裝置,所述第一合頁兩端分別設有第一固定孔和第一銷孔,所述第一合頁通過螺栓和第一固定孔與防爆箱體連接;所述第二合貞兩端分別設有第二固定孔和第二銷孔,所述第二合頁通過螺栓和第二固定孔與防爆箱體連接,所述第一銷孔和第二銷孔通過活動銷裝置旋轉連接;
所述活動銷裝置包括相對設置的一對半銷體、環形凹槽和彈簧,所述半銷體一端穿過所述第一合頁的第一銷孔并伸入到所述第二合頁的第二銷孔,所述半銷體另一端設有環形凹槽,所述彈簧一端連接所述環形凹槽,其另一端連接所述第一銷孔外側;一對所述半銷體連接處分別設有內凹錐形和錐形,所述內凹錐形和錐形相配合。
根據權利要求1所述的具有遠程監控的綜合供電系統,其特征在于,
高壓中置柜還包括:隔離刀閘、與所述隔離刀閘連接的母排、多個紅外溫度采集裝置、通風裝置、Zigbee無線傳輸模塊、高低壓轉換模塊、高壓中置柜聲光報警模塊、濕度檢測模塊、語音提示模塊;
多個紅外溫度采集裝置、通風裝置、高低壓轉換模塊、高壓中置柜聲光報警模塊、濕度檢測模塊、語音提示模塊分別與通過Zigbee無線傳輸模塊與工控機通信連接;
每個紅外溫度采集裝置設有紅外溫度傳感器、壓頻轉換電路;紅外溫度傳感器的紅外發射端設置在對準檢測所述隔離刀閘的每一單相與所述母線開合位置處的溫度;紅外發射端的紅外線與接頭處相垂直;用于將檢測的溫度值傳輸至工控機;
所述高低壓轉換模塊用于采用電磁感應原理直接從隔離刀閘的觸頭或母排上獲得低電壓為開關柜內的用電低壓元件供電;
所述通風裝置通過Zigbee無線傳輸模塊與工控機連接,所述工控機接收每個紅外溫度采集裝置傳輸的檢測溫度值,并將檢測溫度值與預設的溫度值比較,當檢測溫度值大于預設的溫度值時,工控機通過Zigbee無線傳輸模塊遠程控制通風裝置對高壓中置柜內進行通風;
所述高壓中置柜聲光報警模塊與工控機連接,高壓中置柜聲光報警模塊用于當檢測的溫度值大于預設的溫度值時,所述高壓中置柜聲光報警模塊發出的聲光報警;
所述濕度檢測模塊與工控機連接,濕度檢測模塊用于檢測高壓開關柜內的濕度,并將采集的濕度輸出至工控機;
高壓中置柜包括柜體和柜門,柜體與柜門鉸接;
高壓中置柜內包括:柜門上設有與工控機連接的柜門感應模塊,柜門感應模塊感應柜門的開關狀態,并將柜門的開關狀態發送至工控機;所述語音提示模塊用于當高壓中置柜的柜門打開時,播放語音提示信息;
所述工控機還用于通過Zigbee無線傳輸模塊向服務器發送開門信息,服務器確認開門信息以及用于在關閉柜門時,向服務器發送關門信息,服務器記錄開門、關門的時間;
高低壓轉換模塊包括:設置在隔離刀閘或母排上的電流互感器,整流電路,濾波穩壓電路,DC-DC模塊;所述整流電路與電流互感器之間通過電抗器連接。
根據權利要求1所述的具有遠程監控的綜合供電系統,其特征在于,
所述工控機包括:數據接收模塊、數據提取模塊、數據解析模塊、數據判斷模塊、數據處理模塊、傳輸模式設置模塊、數據存儲模塊、時間模塊、數據分析模塊、數據復驗模塊、持續數據信息拆解校驗模塊;
所述傳輸模式設置模塊用于設置高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱與工控機的傳輸協議;
所述數據接收模塊用于接收高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱傳輸的數據信息,并將所發送的采集數據進行分類;
所述數據提取模塊用于按照采集數據所對應的傳輸協議,將采集數據解析成數據層,按照預設數據層和數據值之間的對應關系,進行數據信息提取;
所述數據解析模塊用于將數據層串行比特數據流分離成并行數據流的形式,根據所述數據層的協議類型,提取所述數據層內的幀頭和幀尾信息,將幀頭和幀尾信息與所述數據層的數據鏈路層進行協議標簽轉換解析后的數據信息同步輸出;所述數據解析模塊用于根據網絡層對于的轉換協議對數據層的網絡層協議解析,根據網絡層的協議對數據進行處理后輸出,同時根據網絡層協議,提取數據層的網絡層內的數據信息進行輸出;所述數據解析模塊用于對數據層的傳輸層解析,根據傳輸層協議對數據層進行傳輸層的協議解析,根據傳輸層的協議對數據層的傳輸層所對應的數據進行處理后輸出;
所述數據處理模塊用于將各種數據進行篩查、整理,提供各應用功能進行分析、統計及存儲,將收集的原始數據信息與預設的閾值進行對比分析,當采集的數據信息超出閾值時,發出告警信息;
所述工控機還包括:運行數據獲取模塊、低壓室內數據獲取模塊、過載判斷模塊、過載執行模塊、母線壓控制模塊、穩定性分析模塊;
所述運行數據獲取模塊用于獲取高壓室、變壓器室、低壓室的實時運行數據,實時監測低壓室負載狀況;
所述低壓室內數據獲取模塊用于實時監測高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的輸入輸出電壓數據、輸入輸出電流數據、有功功率、無功功率、電壓幅值、頻率及負載狀況;
所述過載判斷模塊用于根據獲取實時監測高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的負載狀況,按預設的線路過載率,過載延時,判斷低壓室內是否存在過載;
低壓室內的高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的線路過載率對應不同的過載延時,過載率對應過載延時具有反時限的關系,當某一交流線路或某幾條交流受電線路過載超過指定范圍并且超過所對應的延時,過載判斷模塊針對過載負荷最嚴重的線路啟動過載控制;
所述過載執行模塊用于若低壓室內存在過載時,選擇過載負荷最嚴重的線路,啟動過載減荷控制,執行過載切負荷操作;
所述母線壓控制模塊用于當監測到低壓室內高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的母線電壓低于電壓穩定預定值,啟動電壓失穩控制,執行低電壓切負荷操作;
所述穩定性分析模塊用于根據電網系統的供電計劃、檢修計劃和母線負荷預測數據,對高壓室、變壓器室、低壓室的未來預設期內,運行穩定性進行模擬分析,輸出相關的運行趨勢圖,并對潛在的故障發出預警信息。
優選地,低壓配電柜包括:進線輸入部分、分控部分以及輸出部分;
所述進線輸入部分水平設有兩根安裝梁,兩根安裝梁上安裝有三相進線保護開關;
所述分控部分水平設有兩根安裝梁,所述兩根安裝梁上安裝有多個塑殼斷路器;
所述進線輸入部分與所述分控部分之間水平設有三條連接排;三條連接排之間設有絕緣傘,連接排通過絕緣傘固設在低壓配電柜上;
所述三相進線保護開關的輸入端與低壓配電柜的電源進線連接;所述三相進線保護開關的輸出端的每相電對應與三條連接排連接;所述塑殼斷路器的三相輸入端分別對應與三條連接排連接;
所述輸出部分由上到下豎直設有三根安裝梁,最上面的兩根安裝梁上安裝有軟啟動器、變頻器;軟啟動器的電源輸入端與一個塑殼斷路器的輸出端,變頻器的電源輸入端與另一個塑殼斷路器的輸出端電連接;最下部的安裝梁上設有地線排以及通過絕緣子連接后的零線排;
低壓配電柜頂部設有風扇,低壓配電柜內部設有風扇控制單元、變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器、以太網通信模塊以及微控制器;
變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器、以太網通信模塊分別與微控制器連接;
微控制器通過變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器獲取數據信息,并通過以太網通信模塊上傳至工控機;
風扇控制單元與風扇連接,用于控制風扇的轉速,風扇控制單元包括:包括電阻Rl、電容Cl、風扇電機M、光耦U2、時基芯片Ul和二極管D1;所述電阻Rl一端分別連接電容Cl、風扇電機M 和220V電源第一,電阻Rl另一端分別連接電容Cl另一端和整流橋Q引腳1,整流橋Q號引腳3分別連接220V交流電第二端、微控制器和光耦U2一個輸出端,光耦U2另一個輸出端分別連接微控制器和風扇電機M,整流橋Q引腳4分別連接光耦U2第一輸入端、時基芯片Ul引腳1、電容C2、電容C3、電容C4和二極管D3正極,電容C2另一端連接時基芯Ul引腳5,所述光耦Ul第二個輸入端通過電阻R3連接時基芯片Ul 引腳3,所述整流橋Q號引腳2分別連接時基芯片Ul 引腳4、時基芯片Ul 引腳8、電阻R4、電容C4另一端和二極管D3負極,電阻R4另一端分別連接電阻R3、電位器RPl一端和二極管Dl負極,二極管Dl正極分別連接二極管D2 正極和電位器RPl滑片,二極管D2負極分別連接電位器RPl 另一端、電容C3另一端、時基芯片Ul引腳和時基芯片Ul 引腳6;
所述微控制器用于接收所述變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器感應的數據信息,當所述變頻器溫度傳感器、或軟啟動器溫度傳感器感應的溫度值超出預設的閾值時,微控制器通過風扇控制單元控制風扇加大轉速;當煙霧傳感器感應的煙霧超出預設的閾值時,微控制器通過風扇控制單元控制風扇加大轉速;
低壓配電柜的兩側分別沿著豎直方向設有豎直固定條,豎直固定條上設有若各個長條孔,安裝梁兩端設有與長條孔相適配的固定圓孔;安裝梁通過螺栓穿過固定圓孔和長條孔固定在低壓配電柜內部;
低壓配電柜兩側設有低壓配電柜左側板和低壓配電柜右側板;低壓配電柜左側板設有至少一個向低壓配電柜內部拉伸的內凸起一,右側板設有至少一個向低壓配電柜外部拉伸的外凸起一;
所述內凸起一上設有內孔一,所述外凸起一上設有外孔一;所述內凸起一與外凸起一相適配,內孔一與外孔一相適配,所述外凸起一延伸至內凸起一內部,所述外凸起一的外孔與內凸起一的內孔通過螺栓連接,使低壓配電柜與低壓配電柜之間的側板連接;所述內凸起一與外凸起一采用過盈配合;
所述軟啟動器包括:殼體、靜觸頭、動觸頭總成,靜觸頭、動觸頭總成設置在殼體內,靜觸頭與動觸頭總成相對設置,所述動觸頭總成包括線圈、鐵芯、動觸頭以及復位彈簧,鐵芯套設在線圈內,動觸頭與鐵芯相對設置;
所述復位彈簧一端頂持在動觸頭底部,另一端頂持在線圈的外殼上;鐵芯為E型鐵芯,中間的凸起套設在線圈內;動觸頭包括觸頭、觸頭殼、觸頭塊,觸頭設置在觸頭殼上,觸頭塊設置在觸頭殼內,并與觸頭接觸,復位彈簧套設在觸頭塊上;所述觸頭塊為一個與鐵芯適配的E型觸頭塊,復位彈簧套設在觸頭塊中間的凸起上。
優選地,高壓斷路器的進線端子和出線端子分別設有高壓斷路器溫度傳感器,高壓斷路器溫度傳感器用于檢測所述高壓斷路器的主靜觸點的溫度,并將溫度信號傳輸給工控機;
當溫度傳感器檢測所述高壓斷路器的主靜觸點的溫度超出預設的閾值時,工控機控制報警器進行聲光報警;
所述高壓斷路器溫度傳感器為與所述高壓斷路器的主靜觸點的觸點柱形狀相配合的環形溫度傳感器,所述溫度傳感器套于對應的主靜觸點的觸點柱上;所述母線室內部設有母線聯排。
優選地,所述配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱內部分別設有保護裝置;
所述保護裝置包括:過壓報警電路、過壓保護電路、過流保護電路、整流穩壓電路;
所述過壓報警電路的輸入端對應與電源進線連接,所述過壓報警電路的輸出端與過壓保護電路的輸入端連接,所述過壓保護電路的輸出端與過流保護電路的輸入端連接,過流保護電路的輸出端與整流穩壓電路的輸入端連接;
所述過壓報警電路包括:電阻(R1)、電阻(R2)、報警指示燈(L);
電阻(R1)的第一端和電阻(R2)的第一端分別與配電箱體電源進線連接,報警指示燈(L)的第一端、電阻(R1)的第二端、電阻(R2)的第二端同時連接,報警指示燈(L)的第二端接地;
所述過壓保護電路包括:固體放電管一、固體放電管二、固體放電管三;
固體放電管二的兩端分別與電源線連接,固體放電管一和固體放電管三串聯,固體放電管一和固體放電管三的連接點接地;
所述過流保護電路包括:保險絲一和保險絲二;保險絲一和保險絲二分別設置在電源線上;
所述整流穩壓電路包括:降壓變壓器、整流橋、電容濾波器和三端穩壓器,所述降壓變壓器的電壓輸入端兩側分別接電源線,所述降壓變壓器的電壓輸出端分別與整流橋的兩交流輸入端連接,所述整流橋的正極直流輸出端與電容濾波器正極連接,所述整流橋的負極直流輸出端與電容濾波器負極連接,所述三端穩壓器的輸入端和采樣端分別與電容濾波器正極和負極連接,所述三端穩壓器的輸出端與用電負載連接;保險絲一采用自恢復保險絲;保險絲二采用自恢復保險絲;
高壓中置柜內部設有防雷模塊;
防雷模塊包括:保險絲Ffl、防雷二極管VDfl、壓敏電阻YMR、氣體放電管QTF;數據處理器的供電電源通過保險絲Ffl分別與數據處理器和壓敏電阻YMR第一端連接;數據處理器的接地端一通過防雷二極管VDfl分別與氣體放電管QTF第二端、接地和壓敏電阻YMR第二端連接;數據處理器的接地端二分別與氣體放電管QTF第一端和接地連接。
防雷模塊并聯氣體放電管QTF、壓敏電阻YMR、防雷二極管VDfl,呈現出高阻抗,一旦線路雷擊造成瞬態過電壓,防雷模塊能夠浪涌保護,起到防雷保護作用;
所述穿墻磁柱包括套管體和固定套環,所述固定套環固定在套管體的中部外壁上,所述套管體兩端均設有接線端子和絕緣圈,所述絕緣圈嵌在套管體的內壁,接線端子固定在絕緣圈外側,所述接線端子上設有接線孔。
優選地,所述遠控防爆控制箱包括:防爆箱體、主備電源模塊;防爆箱體通過箱門、設置在防爆箱體兩側的側板、分別設置在防爆箱體上下側的頂板、底板以及與箱門相對設置的背板形成四方體結構,
箱門與側板鉸接;背板的四角處分別設有掛耳,防爆箱體內部設有安裝板,安裝板固設在背板上,主備電源模塊設置在安裝板上;
在防爆箱體的頂板上勻距間隔開有多個上接口,在每個上接口內穿有上防爆撓性管,底板勻距間隔開有多個下接口,在每個下接口內穿裝有下防爆撓性管;
箱門的四周邊緣勻距間隔設有若干個箱門螺孔,側板與箱門貼合部設有側板折邊,頂板與箱門貼合部設有頂板折邊,底板與箱門貼合部設有底板折邊,側板折邊、頂板折邊、底板折邊上分別設有與箱門螺孔相適配的折邊螺孔;箱門螺孔與折邊螺孔內旋裝螺栓,使箱門分別壓合在側板、頂板、底板上;箱門上設有燈孔,燈孔內裝有防爆燈;
所述主備電源模塊包括:常用電源進線端子,常用電源出線端子,備用電源進線端子,備用電源出線端子,常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈,手自轉換開關,手動切換控制開關,無線通信模塊以及單片機;
常用電源進線端子,常用電源出線端子,備用電源進線端子,備用電源出線端子,常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈,手自轉換開關,手動切換控制開關,無線通信模塊分別與單片機電連接,單片機用于獲取常用電源進線端子,常用電源出線端子,備用電源進線端子,備用電源出線端子,常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈,手自轉換開關,手動切換控制開關的運行信息,并將所述運行信息通過無線通信模塊發送至工控機以及接收工控機發送的控制信息,控制主備電源模塊內部元件運行;
所述手自轉換開關用于使用戶切換手動轉換模式或自動轉換模式;
所述手動切換控制開關用于在選擇手動轉換模式時,通過手動方式切換供電方式;
箱門上開設有用于觀察主備電源模塊的方形孔,方形孔上設有的防爆玻璃門,防爆玻璃門的四周邊框通過勻距間隔的玻璃門螺栓將防爆玻璃門與箱門緊密連接,防爆玻璃門下方的箱門上并列安裝有分別與常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈相電連接的指示燈,在指示燈下方的箱門上安裝有與手自轉換開關連接的手自轉換控制旋鈕以及與手動切換控制開關連接的手動切換旋鈕;
安裝板上設有至少四個安裝孔;背板上設有與所述安裝孔相適配的螺桿,螺桿上設有一對與螺桿相適配的螺母,安裝孔穿過螺桿,一個螺母設置在安裝板的背面,另一個螺母設置在安裝板的正面,使兩個螺母將安裝板夾持固定在螺桿上;
所述主備電源模塊包括:四個開關連接孔;四個開關連接孔設置在主備電源模塊的四角,所述主備電源模塊通過四個螺栓分別對應穿過四個開關連接孔,與安裝板連接。
優選地,箱門與側板的鉸接部設有鉸接件;所述鉸接件包括:第一合頁、第一固定孔、第一銷孔、第二合頁、第二固定孔、第二銷孔和活動銷裝置,所述第一合頁兩端分別設有第一固定孔和第一銷孔,所述第一合頁通過螺栓和第一固定孔與防爆箱體連接;所述第二合貞兩端分別設有第二固定孔和第二銷孔,所述第二合頁通過螺栓和第二固定孔與防爆箱體連接,所述第一銷孔和第二銷孔通過活動銷裝置旋轉連接;
所述活動銷裝置包括相對設置的一對半銷體、環形凹槽和彈簧,所述半銷體一端穿過所述第一合頁的第一銷孔并伸入到所述第二合頁的第二銷孔,所述半銷體另一端設有環形凹槽,所述彈簧一端連接所述環形凹槽,其另一端連接所述第一銷孔外側;一對所述半銷體連接處分別設有內凹錐形和錐形,所述內凹錐形和錐形相配合。
優選地,高壓中置柜還包括:隔離刀閘、與所述隔離刀閘連接的母排、多個紅外溫度采集裝置、通風裝置、Zigbee無線傳輸模塊、高低壓轉換模塊、高壓中置柜聲光報警模塊、濕度檢測模塊、語音提示模塊;
多個紅外溫度采集裝置、通風裝置、高低壓轉換模塊、高壓中置柜聲光報警模塊、濕度檢測模塊、語音提示模塊分別與通過Zigbee無線傳輸模塊與工控機通信連接;
每個紅外溫度采集裝置設有紅外溫度傳感器、壓頻轉換電路;紅外溫度傳感器的紅外發射端設置在對準檢測所述隔離刀閘的每一單相與所述母線開合位置處的溫度;紅外發射端的紅外線與接頭處相垂直;用于將檢測的溫度值傳輸至工控機;
所述高低壓轉換模塊用于采用電磁感應原理直接從隔離刀閘的觸頭或母排上獲得低電壓為開關柜內的用電低壓元件供電;
所述通風裝置通過Zigbee無線傳輸模塊與工控機連接,所述工控機接收每個紅外溫度采集裝置傳輸的檢測溫度值,并將檢測溫度值與預設的溫度值比較,當檢測溫度值大于預設的溫度值時,工控機通過Zigbee無線傳輸模塊遠程控制通風裝置對高壓中置柜內進行通風;
所述高壓中置柜聲光報警模塊與工控機連接,高壓中置柜聲光報警模塊用于當檢測的溫度值大于預設的溫度值時,所述高壓中置柜聲光報警模塊發出的聲光報警;
所述濕度檢測模塊與工控機連接,濕度檢測模塊用于檢測高壓開關柜內的濕度,并將采集的濕度輸出至工控機;
高壓中置柜包括柜體和柜門,柜體與柜門鉸接;
高壓中置柜內包括:柜門上設有與工控機連接的柜門感應模塊,柜門感應模塊感應柜門的開關狀態,并將柜門的開關狀態發送至工控機;所述語音提示模塊用于當高壓中置柜的柜門打開時,播放語音提示信息;
所述工控機還用于通過Zigbee無線傳輸模塊向服務器發送開門信息,服務器確認開門信息以及用于在關閉柜門時,向服務器發送關門信息,服務器記錄開門、關門的時間;
高低壓轉換模塊包括:設置在隔離刀閘或母排上的電流互感器,整流電路,濾波穩壓電路,DC-DC模塊;所述整流電路與電流互感器之間通過電抗器連接。
優選地,所述工控機包括:數據接收模塊、數據提取模塊、數據解析模塊、數據判斷模塊、數據處理模塊、傳輸模式設置模塊、數據存儲模塊、時間模塊、數據分析模塊、數據復驗模塊、持續數據信息拆解校驗模塊;
所述傳輸模式設置模塊用于設置高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱與工控機的傳輸協議;
所述數據接收模塊用于接收高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱傳輸的數據信息,并將所發送的采集數據進行分類;
所述數據提取模塊用于按照采集數據所對應的傳輸協議,將采集數據解析成數據層,按照預設數據層和數據值之間的對應關系,進行數據信息提取;
所述數據解析模塊用于將數據層串行比特數據流分離成并行數據流的形式,根據所述數據層的協議類型,提取所述數據層內的幀頭和幀尾信息,將幀頭和幀尾信息與所述數據層的數據鏈路層進行協議標簽轉換解析后的數據信息同步輸出;所述數據解析模塊用于根據網絡層對于的轉換協議對數據層的網絡層協議解析,根據網絡層的協議對數據進行處理后輸出,同時根據網絡層協議,提取數據層的網絡層內的數據信息進行輸出;所述數據解析模塊用于對數據層的傳輸層解析,根據傳輸層協議對數據層進行傳輸層的協議解析,根據傳輸層的協議對數據層的傳輸層所對應的數據進行處理后輸出;
所述數據處理模塊用于將各種數據進行篩查、整理,提供各應用功能進行分析、統計及存儲,將收集的原始數據信息與預設的閾值進行對比分析,當采集的數據信息超出閾值時,發出告警信息。
優選地,所述工控機還包括:運行數據獲取模塊、低壓室內數據獲取模塊、過載判斷模塊、過載執行模塊、母線壓控制模塊、穩定性分析模塊;
所述運行數據獲取模塊用于獲取高壓室、變壓器室、低壓室的實時運行數據,實時監測低壓室負載狀況;
所述低壓室內數據獲取模塊用于實時監測高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的輸入輸出電壓數據、輸入輸出電流數據、有功功率、無功功率、電壓幅值、頻率及負載狀況;
所述過載判斷模塊用于根據獲取實時監測高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的負載狀況,按預設的線路過載率,過載延時,判斷低壓室內是否存在過載;
低壓室內的高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的線路過載率對應不同的過載延時,過載率對應過載延時具有反時限的關系,當某一交流線路或某幾條交流受電線路過載超過指定范圍并且超過所對應的延時,過載判斷模塊針對過載負荷最嚴重的線路啟動過載控制;
所述過載執行模塊用于若低壓室內存在過載時,選擇過載負荷最嚴重的線路,啟動過載減荷控制,執行過載切負荷操作;
所述母線壓控制模塊用于當監測到低壓室內高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的母線電壓低于電壓穩定預定值,啟動電壓失穩控制,執行低電壓切負荷操作;
所述穩定性分析模塊用于根據電網系統的供電計劃、檢修計劃和母線負荷預測數據,對高壓室、變壓器室、低壓室的未來預設期內,運行穩定性進行模擬分析,輸出相關的運行趨勢圖,并對潛在的故障發出預警信息。
從以上技術方案可以看出,本發明具有以下優點:
箱式變電站中,高壓室、變壓器室、低壓室均設有門和窗,在窗上設有排風扇,實現了自然通風和機械通風相結合,而且還便于維護維修。變壓室四周的墻體以及隔板分別設有內層鋼板和外層鋼板,在內層鋼板和外層鋼板之間設有空腔,空腔內部設有防火隔音棉;外層鋼板表面涂有輻射散熱降溫涂料。輻射散熱降溫涂料能夠輻射走物體熱量并隔熱防水的作用,輻射散熱降溫涂料能夠向大氣空間自動輻射走被涂刷物體上的熱量,降低箱式變電站表面和內部溫度,而且還起到了隔音的作用。
而且變壓器室通過開啟式網門和固定式網門實現自然通風,達到變壓器降溫的目的,通過設置高壓封閉隔板和低壓封閉隔板達到產品防護等級要求,以達到保證設備正常運行的目的。
低壓室內具有多種監控裝置,如當溫度傳感器檢測的溫度值超過設定的溫度值時,通風裝置對低壓室內的柜體內部進行通風,從而能夠達到將開關柜內的溫度調節到其內的電氣設備能夠正常運行的范圍之內,以避免電氣設備發生凝露、電暈放電、絕緣破壞或設備氧化等事故。
工控機能夠獲取高壓室、變壓器室、低壓室內部電氣元件運行數據信息。并將獲取的數據信息進行處理,將各種數據進行篩查、整理,提供各應用功能進行分析、統計及存儲,將收集的原始數據信息與預設的閾值進行對比分析,當采集的數據信息超出閾值時,發出告警信息。對高壓室、變壓器室、低壓室的未來預設期內,運行穩定性進行模擬分析,輸出相關的運行趨勢圖,并對潛在的故障發出預警信息。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明的技術方案,下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為具有遠程監控的綜合供電系統整體結構圖;
圖2為變電站結構圖;
圖3為變電站內部結構圖;
圖4為變電站的墻體結構圖;
圖5為穿墻磁柱結構圖;
圖6為高壓中置柜結構圖;
圖7為高壓中置柜側板結構圖;
圖8為配電變壓器綜合配電柜結構圖;
圖9為吊裝連接段側視圖;
圖10為吊裝連接段的主視圖;
圖11為吊裝連接段結構圖;
圖12為加強角鋼結構圖;
圖13為底座安裝固定架結構圖;
圖14為底座安裝固定架結構圖;
圖15為配電變壓器綜合配電柜內部結構圖;
圖16為配電變壓器綜合配電柜內部背面結構圖;
圖17為延時控制電路一電路圖;
圖18為延時控制電路一電路圖;
圖19為交流多變變壓器電路圖;
圖20為低壓配電柜結構圖;
圖21為低壓配電柜側部結構圖;
圖22為風扇控制單元電路圖;
圖23為軟啟動器結構圖;
圖24為軟啟動器原理結構圖;
圖25為過壓報警電路電路圖;
圖26為防雷模塊電路圖;
圖27為遠控防爆控制箱主視結構圖;
圖28為遠控防爆控制箱側部結構圖;
圖29為主備電源模塊示意圖;
圖30為鉸接件結構圖;
圖31為鉸接件部件結構圖;
圖32為高低壓轉換模塊示意圖;
圖33為保護裝置示意圖。
具體實施方式
為使得本發明的發明目的、特征、優點能夠更加的明顯和易懂,下面將運用具體的實施例及附圖,對本發明保護的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而非全部的實施例。基于本專利中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本專利保護的范圍。
本實施例提供一種高集成度多功能綜合箱式變電站,如圖1至圖33所示,包括:箱體1;箱體1包括:底板7、墻體8和頂蓋2,箱體1內部由隔板分隔成高壓室11、低壓室13和變壓室12以及分別與高壓室11、低壓室13和變壓室12內部電氣元件通信連接,用于獲取高壓室11、低壓室13和變壓室12內部電氣元件運行數據信息的工控機;;
變壓器室12設有與高壓室11貼鄰的高壓貼鄰面11a,與低壓室13貼鄰的低壓貼鄰面13a,與外部貼鄰的外墻12a以及用于進出變壓器室12的開啟式網門15a;
所述變壓器室12與高壓室11之間的高壓貼鄰面設有高壓封閉隔板16a,所述變壓器室12與低壓室13之間的低壓貼鄰面設有低壓封閉隔板17a;所述變壓器室12內靠近開啟式網門15a一側設有固定式網門18a;
所述高壓貼鄰面設有多個鑲嵌在高壓貼鄰面上的高壓出線法蘭19a,所述低壓貼鄰面設有多個鑲嵌在低壓貼鄰面上,用于使低壓線路穿過的低壓出線法蘭20a;
所述變壓器室12內設有變壓器10a,高壓貼鄰面上設有通過高壓出線法蘭19a與高壓貼鄰面連接的穿墻磁柱14,穿墻磁柱14貫穿變壓器室12和高壓室11;
其中,開啟式網門采用大于或等于直徑5mm鋼絲和鋼網網孔不大于50mm*50mm的鋼網制作而成。固定式網門采用大于或等于直徑5mm鋼絲和鋼網網孔不大于50mm*50mm的鋼網制作而成。
變壓器通過開啟式網門和固定式網門實現自然通風,達到變壓器降溫的目的,通過設置高壓封閉隔板和低壓封閉隔板達到產品防護等級要求,以達到保證設備正常運行的目的。
高壓室11的墻體上開設有高壓室窗3和高壓室門4,高壓室窗3上設有排風扇5;變壓室12的墻體上開設有變壓室窗6和變壓室門,變壓室窗6上設有排風扇5;低壓室13的墻體上開設有低壓室窗和低壓室門,低壓室窗上設有排風扇;
高壓室11與變壓室12貼鄰,變壓室12和低壓室13貼鄰,高壓室11與低壓室13呈90°角設置;變壓器室12內設有變壓器,高壓室11與變壓室12的貼鄰面上設有穿墻磁柱14;
穿墻磁柱14包括套管體21c和固定套環22c,固定套環22c環套固定在套管體21c的中部外壁上,套管體21c兩端均設有接線端子24c和絕緣圈23c,絕緣圈23c嵌在套管體21c內壁,接線端子24c固定在絕緣圈23c外側,接線端子24c上均設有兩個接線孔25c,便于與高壓電線的連接,管套體21c采用陶瓷材料制成,電絕緣效果好且防腐蝕,使用壽命長,絕緣圈23c采用硅膠材料制成,防水防潮,杜絕電弧的產生,安全系數高。
圍繞在變壓室12四周的墻體以及隔板分別設有內層鋼板15b和外層鋼板16b,在內層鋼板15b和外層鋼板16b之間設有空腔,空腔內部設有防火隔音棉17b;外層鋼板16b表面涂有輻射散熱降溫涂料19b;內層鋼板15b靠近變壓室內12設置,外層鋼板16b設置在變壓室12b的外部。
外層鋼板16b表面添加了輻射散熱降溫涂料19b,輻射散熱降溫涂料19b能夠輻射走物體熱量并隔熱防水的作用,輻射散熱降溫涂料19b能夠以8-13.5μm紅外波長向大氣空間自動輻射走被涂刷物體上的熱量,降低箱式變電站表面和內部溫度,散熱降溫明顯,避免箱式變電站過快升溫。內層鋼板15b和外層鋼板16b通過螺栓18b連接;頂蓋2的表面涂有輻射散熱降溫涂料。
低壓室13內包括:高壓中置柜1-1、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱;
高壓中置柜1-1正面設有柜門,背面設有背板,高壓中置柜兩側設有左側板和右側板;左側板1-2設有至少一個向柜體內部拉伸的內凸起1-21,右側板1-3設有至少一個向柜體外部拉伸的外凸起1-22;內凸起1-21上設有內孔,外凸起1-22上設有外孔;
內凸起1-21與外凸起1-22相適配,內孔與外孔相適配,外凸起1-22延伸至內凸起21內部,外凸起的外孔與內凸起的內孔通過螺栓連接,使高壓中置柜與高壓中置柜之間的側板連接;在通過連接螺栓1-23或拉鉚釘鉚接,使兩個柜體連接,高壓中置柜左右兩側均為平面,無螺栓凸出。減少了加工工序,提升了產品的可快速更換性,并且結構簡單,外觀美觀。這種連接方式不僅能減少加工工藝,提高產品質量,同時需要更換其中一臺柜體時也能快速更換,節省了人力、物力,縮短了停電時間。
內孔是在內凸起1-21中心位置沖壓圓孔。外孔是在外凸起1-22中心位置沖壓圓孔。內凸起1-21與外凸起1-22的凸起高度一致,或者內凸起1-21高于外凸起1-22。內凸起1-21與外凸起1-22可采用過盈配合。
本實施例中,高壓中置柜1-1內部靠近上部設有母線室1-5,母線室1-5的下部設有斷路器室1-6,斷路器室1-6的下部設有電纜室1-7;高壓中置柜內側部設有控制室1-8;所述控制室內部設有CAN無線通信裝置1-9、斷路器控制模塊1-10、報警器1-11;斷路器控制模塊1-10用于通過CAN無線通信裝置1-9將斷路器室內的斷路器開關狀態發送給工控機,并接收工控機的控制指令,控制斷路器通斷;
高壓中置柜1-1底部設有底座1-4,底座1-4上連接有接地體1-31,與接地體1-31螺紋連接的接地旋緊帽1-32,與接地體1-31連接的接地線1-33,與接地線1-33連接的接地夾1-34。借助接地旋緊帽1-32與接地體1-31相配合,方便了高壓中置柜裝設接地線,而且還可以通過接地夾1-34外接地,操作簡便、省時省力,提高了工作效率。
所述配電變壓器綜合配電柜頂部設有頂蓋2-2,配電變壓器綜合配電柜部設有底座2-3;頂蓋2-2上設有吊裝架2-4,所述吊裝架2-4設有依次連接的柜體連接段2-11、包邊段2-12、彎折段2-13以及吊裝連接段2-14;
吊裝架2-44設置在配電變壓器綜合配電柜的頂部,柜體連接段2-11與配電變壓器綜合配電柜頂部外側可拆卸連接,包邊段2-12包裹在頂蓋2-2的外邊緣,彎折段2-13使吊裝連接段2-14處于水平狀態設置;吊裝連接段2-14上設有至少兩個吊裝連接孔2-141;柜體連接段2-11與柜體頂部外側可拆卸連接的連接部設有加強角鋼2-5;
底座安裝固定架2-7的橫截面為L形,底座安裝固定架2-7包括固定架長端面2-71和固定架短端面2-72;
固定架長端面2-71上設有至少兩個固定架底座連接孔2-17,底座2-3上設有與固定架底座連接孔2-17相適配的底座連接孔,固定架底座連接孔2-17與底座連接孔通過螺栓連接,使底座安裝固定架2-7與底座2-3可拆卸連接。
柜體連接段2-11、頂部外側以及加強角鋼2-5之間采用螺栓連接;吊裝連接段2-14的吊裝連接孔2-141上連接有吊裝環2-8。
固定架短端面2-72上設有與吊裝連接段的吊裝連接孔2-141相適配的固定架吊裝連接孔;
吊裝連接段的吊裝連接孔2-141與固定架吊裝連接孔通過螺栓連接,使吊裝架2-4與底座安裝固定2-7架連接。
這樣,箱式變電站在安裝配電變壓器綜合配電柜時,根據運輸需要,配電變壓器綜合配電柜設置了吊裝架2-4,起到了在發貨運輸裝車時能疊放,還能夠案子吊裝環2-8實現一種結構多功能。同時在吊裝JP柜時,可以吊裝多個配電變壓器綜合配電柜。
配電變壓器綜合配電柜內部設有上電氣室和下電氣室;上電氣室頂部設有多個母線排2-21;上電氣室還設有上前室和上后室;上前室設有浪涌保護器2-29、GPRS 通訊模塊2-31、監測計量控制終端2-32、溫控模塊2-33以及電表2-22;上后室設有多個斷路器2-34以及設置在斷路器出線端的電流互感器2-35。
所述下電氣室設有下前室和下后室,下前室設有橫向排列的多個指示燈2-37、無功補償控制器2-25、萬能轉換開關2-24、多個橫向排列的電容2-27、交流多變變壓器2-26以分別與交流多變變壓器連接的電壓表2-23、電流表2-28、電壓轉換開關2-27;所述下后室設有漏電動作斷路器2-36;萬能轉換開關可用于交流50Hz,電壓500V及直流電壓440V的電路中,作電氣控制線路轉換之用和電壓380V5 .5KW及以下的三相異步電動機的直接控制之用。斷路器能在極短的時間內迅速切斷故障電源,保護人身及用電設備的安全。
工控機分別與無功補償模塊、溫控模塊2-33和浪涌保護器2-29通信連接,實現了對用電終端電能監測、電能計量管理、電能質量改善等功能一體化,能耗小、溫升低、體積小、可靠性高、安裝檢修方便。
交流多變變壓器2-26包括:多級變壓器、壓變切換裝置以及負載;多級變壓器的一次側設有第一連路1L、第二連路2L、第三連路3L;
所述第一連路1L和第三連路3L分別設置在變壓器線圈TB的兩端,第二連路2L設置在所述第一連路1L和第三連路3L之間,且第二連路2L在第一連路1L和第三連路3L之間滑動;
所述第一連路1L通過開關K1與火線L連接,通過開關K2與零線N連接;開關K1與開關K2設置有延時控制電路一1Y;所述延時控制電路一1Y用于使開關K1與開關K2其中一個開關閉合,當由開關K1閉合切換到開關K2閉合時,開關K1斷開,經過預設的延時后,開關K2閉合;或當由開關K2閉合切換到開關K1閉合時,開關K2斷開,經過預設的延時后,開關K1閉合;
所述第二連路2L通過開關K3與火線連接,通過開關K4與零線連接;開關K3與開關K4設置有延時控制電路二2Y;所述延時控制電路二2Y用于使開關K3與開關K4其中一個開關閉合,當由開關K3閉合切換到開關K4閉合時,開關K3斷開,經過預設的延時后,開關K4閉合;或當由開關K4閉合切換到開關K3閉合時,開關K4斷開,經過預設的延時后,開關K3閉合;
所述第三連路3L通過開關K5與火線連接,通過開關K6與零線連接;開關K5與開關K6設置有延時控制電路三3Y;所述延時控制電路三3Y用于使開關K5與開關K6其中一個開關閉合,當由開關K5閉合切換到開關K6閉合時,開關K5斷開,經過預設的延時后,開關K6閉合;或當由開關K6閉合切換到開關K5閉合時,開關K6斷開,經過預設的延時后,開關K5閉合;多級變壓器TB的二次側與負載1F連接;
所述第一連路1L與第二連路2L之間連接有防短連路一1D,所述第二連路2L與第三連路3L之間連接有防短連路二2D,所述第一連路1L與第三連路3L之間連接有防短連路三3D;
所述防短連路一1D上設有延時開關Ky1和電阻R1, 延時開關Ky1和電阻R1串聯連接;所述防短連路二2D上設有延時開關Ky2和電阻R2, 延時開關Ky2和電阻R2串聯連接;所述防短連路一1D上設有延時開關Ky3和電阻R3, 延時開關Ky3和電阻R3串聯連接;
為了實現配電變壓器綜合配電柜具有多級輸出電壓值,通過調節第一連路1L、第二連路2L、第三連路3L、開關K1、開關K2、開關K3、開關K4、開關K5、開關K6可以調節輸出電壓值以適應不同環境下的電壓使用。
開關K1、開關K2、開關K3、開關K4、開關K5、開關K6可以為繼電器、斷路器或電力電子開關。交流多變變壓器2-26的具體實施過程可以采用,若K1和K3斷開,K2和K4閉合,此時變壓器TB高壓側處于短路狀態,高壓側電壓為零,則負載回路中的次級繞組電壓亦為零,變壓器TB沒有參與對負載的交流電壓補償。此時若K2和K3斷開,K1和K4閉合,則變壓器TB高壓側接入輸入電壓,變壓器TB低壓側輸出電壓接入負載回路中,負載電壓發生改變。若K2和K3閉合,K1和K4斷開,則負載電壓發生反方向改變。若K1和K3斷開,K2和K4閉合,則變壓器TB高壓側電壓為零,低壓側電壓亦為零,負載電壓等于輸入電壓。更為具體方式這里不做一一列舉,通過改變開關K1至K6的組合方式,可得到不同的輸入電壓調節變化。而且還通過調節第一連路1L、第二連路2L、第三連路3L之間的間距調節調節變化,并結合開關K1、開關K2、開關K3、開關K4、開關K5、開關K6的動作實現多種供電電壓。
為了避免開關K1和K2,或K3和K4,或K5和K6同時閉合的情況,相當于短路,或者開關K1和K2,或K3和K4,或K5和K6同時斷開的情況,變壓器高壓繞組開路。高壓繞組開路時,通過低壓繞組的負載電流全部變為變壓器的勵磁電流。變壓器正常運行情況下勵磁電流只占繞組電流的一小部分,產生的磁場感應出變壓器的額定電壓。負載電流全部變為變壓器的勵磁電流時,變壓器鐵芯飽和,很容易擊穿開關及變壓器繞組絕緣,造成設備的損壞。
設置了防短連路一1D、防短連路二2D、防短連路三3D。基于第一連路1L、第二連路2L、第三連路3L、開關K1、開關K2、開關K3、開關K4、開關K5、開關K6在變壓器的高壓側,在負載回路通過大電流時,根據變壓器的變比與電流的關系,高壓側電流很小,可用容量小的開關K1至K6來控制變壓器。
防短連路一1D、防短連路二2D、防短連路三3D保證交流多變變壓器的可靠性,確保開關轉換過程中變壓器高壓側不能開路,實現了無過電壓開關過程。
具體的,以防短連路一1D為例,若Ky1、K2和K3斷開,K1和K4閉合,則變壓器TB高壓側接入輸入電壓,變壓器TB低壓側輸出電壓串聯接入負載回路中,負載電壓發生改變。若需要切換到K1和K3斷開,K2和K4閉合,則閉合Ky1,輸入電壓直接加到電阻Rb1上;Ky1延時幾十個毫秒,斷開開關K1,變壓器相當于一個電流互感器,電阻Rb1為負載電流提供了電流通道,從而在高壓側無過電壓產生;延時等待K1確定斷開,接通K2,變壓器高壓側繞組短路,電阻Rb1上的電壓降為零;延時等待K2確定閉合,斷開Ky1,開關切換過程結束。
同理,防短連路二2D、防短連路三3D的工作方式如防短連路一1D的工作方式。
電阻Rb1、電阻Rb2、電阻Rb3阻值應與變壓器的阻抗基準值相當。由于切換過程很短,即使輸入電壓直接加到電阻Rb1、電阻Rb2、電阻Rb3上產生非常大的瞬時功率,但時間短,產生的總能量很小,電阻Rb1、電阻Rb2、電阻Rb3發熱量很小。因此可以用小功率、小體積的電阻。配電變壓器綜合配電柜可以設置多個交流多變變壓器。具體數量根據現場實際需要定制。
進一步能夠通過工控機實現對開關K1、開關K2、開關K3、開關K4、開關K5、開關K6的控制,以及設定及根據設定的時間使Ky1、Ky2、Ky3.并且使工控機控制開關K1與開關K2的通斷,開關K3與開關K4的通斷,開關K5與開關K6的通斷。
延時控制電路一包括:輸入端與工控機連接的光電隔離器U1,光電隔離器U1第一輸出端與電阻Rk1第一端連接,光電隔離器U1第二輸出端分別與電阻Rk4第一端,電阻Rk2第一端連接,電阻Rk1第二端、電阻Rk2第二端、電阻Rk3第一端分別與電源端VDD連接,電阻Rk4第二端與三極管Qk1基極連接,電阻Rk3第二端、三極管Qk1集電極、電阻Rk5第一端、電阻Rk6第一端同時連接,電阻Rk3起到限流作用,電阻Rk2、電阻Rk4起到分流作用;電阻Rk1起到限流作用;三極管Qk1發射極、電阻Rk5第二端、三極管Qk2發射極、電阻Rk7第二端、電阻Rk8第一端接地;電阻Rk6第二端接三極管Qk2基極,三極管Qk2集電極、電阻Rk7第一端同時與鎖相器輸入端一連接,電阻Rk8第二端通過指示燈LEDk1連接鎖相器輸入端二;
鎖相器輸出端一通過電阻Rk9與三極管Qk3基極連接,三極管Qk3集電極、二極管VD1的負極、二極管VD2的正極同時連接,三極管Qk4集電極、三極管Qk3發射極、二極管VD1的正極、電阻Rk11第一端、二極管VD3負極、二極管VD4正極同時連接,電阻Rk11第二端與光電隔離器U2的輸入端二連接,二極管VD2的負極通過電阻Rk13與光電隔離器U2輸入端一連接,光電隔離器U2輸出端連接繼電器J1,繼電器J1連接開關K1的控制線圈;
鎖相器輸出端二通過電阻Rk10與三極管Qk4基極連接,三極管Qk4發射極、二極管VD3正極、電阻Rk12第一端同時接地,二極管VD4負極通過電阻Rk14與光電隔離器U3輸入端一連接,電阻Rk12第二端與光電隔離器U3的輸入端二連接,光電隔離器U3輸出端連接繼電器J2,繼電器J2連接開關K2的控制線圈。
同樣延時控制電路二、延時控制電路三與延時控制電路一具有同樣的結構圖。工控機發出一控制信號,通過光電隔離器U1濾波,經三極管Qk1、三極管Qk2放大,并且延時控制電路一在收到信號后,指示燈LEDk1發光提示。再經過鎖相器SC鎖相。如果工控機發出的是對開關K1的接通信號,則鎖相器SC鎖定開關K1進行閉合。三極管Qk3導通繼電器J1連接開關K1的控制線圈閉合,開關K1閉合。但是三極管Qk4未導通,同時工控機也未發出對開關K2的閉合信號,使得開關K2斷開。這樣在同一個時間段內保證了開關K1、開關K2只有一個導通。同樣道理,開關K3、開關K4、開關K5、開關K6工控機也是采用此種方式進行控制。而且延時控制電路一包含了二極管VD1、二極管VD2、二極管VD3對信號的控制以及濾波。光電隔離器U1、光電隔離器U2、光電隔離器U3的濾波,保證了控制信號傳輸過程的真實度。而且延時控制電路一包括了限流電阻,分壓電阻,使得延時控制電路一各個元件穩定運行。
本實施例中,低壓配電柜3-16內部包括:進線輸入部分、分控部分以及輸出部分;進線輸入部分水平設有兩根安裝梁3-1,兩根安裝梁3-1上安裝有三相進線保護開關3-2;分控部分水平設有兩根安裝梁3-1,兩根安裝梁3-1上安裝有多個塑殼斷路器3-3;進線輸入部分與分控部分之間水平設有三條連接排3-14;三條連接排3-14之間設有絕緣傘3-13,且三條連接排3-14通過絕緣傘3-13固設在柜體3-16上;三相進線保護開關3-2的輸入端與電源進線連接;這里三相進線保護開關3-2的輸入端通過三相進線保護開關的輸出端3-7分別與三條連接排3-14,三相進線保護開關的輸出端3-7中的每相電對應連接每條連接排3-14;塑殼斷路器3的三相輸入端8分別對應與三條連接排3-14連接;
輸出部分由上到下豎直設有三根安裝梁3-1,最上面的兩根安裝梁3-1上安裝有軟啟動器3-4、變頻器3-5;軟啟動器3-4的電源輸入端與一個塑殼斷路器3-3的輸出端,變頻器3-5的電源輸入端與另一個塑殼斷路器3-3的輸出端電連接;最下部的安裝梁3-1上設有地線排3-11以及通過絕緣子連接到柜體上的零線排3-9;
三相進線保護開關2、塑殼斷路器3、軟啟動器4、變頻器5均為A、B、C三相電,其中連接排14為三條,對應為A、B、C相電。三相進線保護開關2、塑殼斷路器3、軟啟動器4、變頻器5之間的每相均一一對應。如三相進線保護開關2的A相,對應與的塑殼斷路器3的A相通過A相連接排14連接,塑殼斷路器3的A相與軟啟動器4的A相連接,塑殼斷路器3的A相與變頻器5的A相連接。軟啟動器4單獨與一個塑殼斷路器3連接,變頻器5單獨與一個塑殼斷路器3連接。
柜體頂部設有風扇3-15,風扇3-15可以包括多個,具體的包括3個風扇3-15。柜體內部設有風扇控制單元、變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器、以太網通信模塊以及微控制器;變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器分別與微控制器3-17電連接;
變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器、以太網通信模塊分別與微控制器3-17連接;微控制器3-17通過變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器獲取數據信息,并通過以太網通信模塊上傳至工控機;
風扇控制單元用于控制風扇3-15的轉速。變頻器溫度傳感器用于采集變頻器本體的溫度值以及變頻器三相母排或線纜的溫度。軟啟動器溫度傳感器用于采集軟啟動器本體的溫度值以及軟啟動器三相母排或線纜的溫度。煙霧傳感器用于采集柜體內的煙霧。當柜體出現煙霧時,可以判斷為柜體16內部有元件過熱或起火,及時采集煙霧,并將煙霧量發送給微控制器。
風扇控制單元與風扇3-15連接,用于控制風扇3-15的轉速,風扇控制單元包括:包括電阻Rl、電容Cl、風扇電機M、光耦U2、時基芯片Ul和二極管D1;電阻Rl一端分別連接電容Cl、風扇電機M 和220V電源第一,電阻Rl另一端分別連接電容Cl另一端和整流橋Q引腳1,整流橋Q號引腳3分別連接220V交流電第二端、微控制器和光耦U2一個輸出端,光耦U2另一個輸出端分別連接微控制器和風扇電機M,整流橋Q引腳4分別連接光耦U2第一輸入端、時基芯片Ul引腳1、電容C2、電容C3、電容C4和二極管D3正極,電容C2另一端連接時基芯Ul引腳5,光耦Ul第二個輸入端通過電阻R3連接時基芯片Ul 引腳3,整流橋Q號引腳2分別連接時基芯片Ul 引腳4、時基芯片Ul 引腳8、電阻R4、電容C4另一端和二極管D3負極,電阻R4另一端分別連接電阻R3、電位器RPl一端和二極管Dl負極,二極管Dl正極分別連接二極管D2 正極和電位器RPl滑片,二極管D2負極分別連接電位器RPl 另一端、電容C3另一端、時基芯片Ul引腳和時基芯片Ul 引腳6;
微控制器3-17用于接收變頻器溫度傳感器、軟啟動器溫度傳感器、煙霧傳感器感應的數據信息,當變頻器溫度傳感器、或軟啟動器溫度傳感器感應的溫度值超出預設的閾值時,微控制器通過風扇控制單元控制風扇加大轉速;當煙霧傳感器感應的煙霧超出預設的閾值時,微控制器通過風扇控制單元控制風扇加大轉速。只要出現變頻器溫度傳感器感應的溫度值超出預設的閾值、或軟啟動器溫度傳感器感應的溫度值超出預設的閾值、或煙霧傳感器感應的煙霧超出預設的閾值時,微控制器通過風扇控制單元控制風扇加大轉速,加大風扇的排煙力度。
具體的,風扇控制電路在微控制器3-17未輸出控制信號的時候就是一個普通的調速風扇,調節電位器RPl即可調節風扇電機M轉速,當微控制器3-17輸出控制信號時,就開啟了模擬自然風功能,風扇電機M速度由由小到大的變化,提高風扇的風速,使柜體內快速進行換氣。這里一個風扇控制單元可以實現控制多個風扇。
柜體底部和柜體側部設有散熱窗3-12。柜體的兩側分別沿著豎直方向設有豎直固定條3-18,豎直固定條3-18上設有若各個長條孔,安裝梁3-1兩端設有與長條孔相適配的固定圓孔;安裝梁3-1通過螺栓穿過固定圓孔和長條孔固定在柜體內部。軟啟動器3-4通過母線排與塑殼斷路器電連接,變頻器3-5通過母線排與塑殼斷路器電連接。
低壓配電柜兩側設有低壓配電柜左側板和低壓配電柜右側板;低壓配電柜左側板設有至少一個向低壓配電柜內部拉伸的內凸起一,右側板設有至少一個向低壓配電柜外部拉伸的外凸起一;
所述內凸起一上設有內孔一,所述外凸起一上設有外孔一;所述內凸起一與外凸起一相適配,內孔一與外孔一相適配,所述外凸起一延伸至內凸起一內部,所述外凸起一的外孔與內凸起一的內孔通過螺栓連接,使低壓配電柜與低壓配電柜之間的側板連接;所述內凸起一與外凸起一采用過盈配合。
內凸起一與外凸起一相適配,內孔與外孔相適配,外凸起一延伸至內凸起一內部,外凸起的外孔與內凸起的內孔通過螺栓連接,使低壓配電柜與低壓配電柜之間的側板連接;在通過連接螺栓或拉鉚釘鉚接,使兩個柜體連接,低壓配電柜左右兩側均為平面,無螺栓凸出。減少了加工工序,提升了產品的可快速更換性,并且結構簡單,外觀美觀。這種連接方式不僅能減少加工工藝,提高產品質量,同時需要更換其中一臺柜體時也能快速更換,節省了人力、物力,縮短了停電時間。
軟啟動器包括殼體541、靜觸頭542、動觸頭總成547,殼體541的上端設置輸入連接片548,殼體541的下端設有三個輸出連接片549,靜觸頭542、動觸頭總成設置在殼體541內,靜觸頭542與動觸頭總成547相對設置,的動觸頭總成547包括線圈543、鐵芯544、動觸頭545 以及復位彈簧546,鐵芯544套設在線圈543內,動觸頭545與鐵芯544相對設置,復位彈簧546一端頂住動觸頭545底部,另一端頂住線圈43的外殼,其中鐵芯544 為E型鐵芯,中間的凸起套設在線圈543內,動觸頭545包括觸頭551、觸頭殼552、觸頭塊553,觸頭551設置在觸頭殼552上,觸頭塊553設置在觸頭殼552內,并與觸頭551接觸,的觸頭塊553為一個與鐵芯544適配的E型觸頭塊,復位彈簧546套設在觸頭塊553中間的凸起上。
當工作的時候,輸入端接入輸入連接片548,負載連接在輸入連接片549上,當電流從輸入端進入,使其中的可控硅,電流慢慢增大,線圈中的電流慢慢增大,與觸頭塊吸合,帶動動觸頭與靜觸頭接觸,開啟導通,達到防止電流突變的目的,提高了低壓配電柜的安全性。
本實施例中,斷路器室1-6內部設有若干個高壓斷路器1-13以及與高壓斷路器1-13相適配的溫度傳感器1-14,溫度傳感器1-14用于檢測高壓斷路器1-13的主靜觸點的溫度,并將溫度信號傳輸給工控機。
當溫度傳感器檢測所述高壓斷路器的主靜觸點的溫度超出預設的閾值時,工控機控制報警器進行聲光報警;這樣,方便實時觀察和讀取觸點溫度值,并可以預先設定報警溫度,一旦溫度超過預設的報警溫度時,便會發出警報,告知工作人員及時發現問題。溫度傳感器1-14為與高壓斷路器1-13的主靜觸點的觸點柱形狀相配合的環形溫度傳感器,溫度傳感器1-14套于對應的主靜觸點的觸點柱上。母線室1-5內部設有母線聯排1-15。
本實施例中,所述配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱內部分別設有保護裝置;
所述保護裝置包括:過壓報警電路4-1、過壓保護電路4-2、過流保護電路4-3、整流穩壓電路4-4;過壓報警電路4-1的輸入端與配電箱體電源進線4-5連接,過壓報警電路4-1的輸出端與過壓保護電路4-2的輸入端連接,過壓保護電路4-2的輸出端與過流保護電路4-3的輸入端連接,過流保護電路4-3的輸出端與整流穩壓電路4-4的輸入端連接;
過壓報警電路1包括:電阻R1、電阻R2、報警指示燈L;電阻R1的第一端和電阻R2的第一端分別與配電箱體電源進線連接,報警指示燈L的第一端、電阻R1的第二端、電阻R2的第二端同時連接,報警指示燈L的第二端接地;過壓保護電路2包括:固體放電管一12、固體放電管二11、固體放電管三13;固體放電管二11的兩端分別與電源線連接,固體放電管一12和固體放電管三13串聯,固體放電管一12和固體放電管三13的連接點接地;過流保護電路3包括:保險絲一F1和保險絲二F2;保險絲一F1和保險絲二F2分別設置在電源線上。整流穩壓電路4-4包括降壓變壓器T、整流橋D、電容濾波器C1和三端穩壓器SAW ,降壓變壓器T的電壓輸入端兩側分別接電源線,降壓變壓器T 的電壓輸出端分別與整流橋D的兩交流輸入端連接,整流橋D的正極直流輸出端與電容濾波器C1正極連接,整流橋的負極直流輸出端與電容濾波器C1負極連接,三端穩壓器SAW的輸入端和采樣端分別與電容濾波器C1正極和負極連接,三端穩壓器SAW的輸出端分別與電容C2 和用電負載連接。未出現過壓時,保險絲一F1、保險絲二F2、固體放電管一12、固體放電管二11、固體放電管三13均處于常態,配電裝置正常工作。當通信線路上出現過壓時,自恢復的保險絲一F1 和自恢復的保險絲二F2 呈現高阻態,消耗過壓能量。固體放電管一12、固體放電管二11、固體放電管三13被擊穿導通,進而將過壓能量消耗掉。同時,報警指示燈L亮起,起到預警提示作用。保險絲一F1采用自恢復保險絲。保險絲二F2采用自恢復保險絲。
防雷模塊包括:保險絲Ffl、防雷二極管VDfl、壓敏電阻YMR、氣體放電管QTF;數據處理器的供電電源通過保險絲Ffl分別與數據處理器和壓敏電阻YMR第一端連接;數據處理器的接地端一通過防雷二極管VDfl分別與氣體放電管QTF第二端、接地和壓敏電阻YMR第二端連接;數據處理器的接地端二分別與氣體放電管QTF第一端和接地連接。
防雷模塊并聯氣體放電管QTF、壓敏電阻YMR、防雷二極管VDfl,呈現出高阻抗,一旦線路雷擊造成瞬態過電壓,防雷模塊能夠浪涌保護,起到防雷保護作用。穿墻磁柱包括套管體21c和固定套環22c,固定套環22c環套固定在套管體21c的中部外壁上,套管體21c兩端均設有接線端子24c和絕緣圈23c,絕緣圈23 c嵌在套管體21c內壁,接線端子24c固定在絕緣圈23c外側,接線端子24c上均設有兩個接線孔25c,便于與高壓電線的連接,管套體21c采用陶瓷材料制成,電絕緣效果好且防腐蝕,使用壽命長,絕緣圈23c采用硅膠材料制成,防水防潮,杜絕電弧的產生,安全系數高。
本實施例中,遠控防爆控制箱包括:防爆箱體、主備電源模塊20e;防爆箱體16e通過箱門、設置在防爆箱體16e兩側的側板、分別設置在防爆箱體16e上下側的頂板、底板以及與箱門相對設置的背板形成四方體結構,
箱門2e與側板鉸接;背板的四角處分別設有掛耳3e,防爆箱體16e內部設有安裝板15e,安裝板15e固設在背板上,主備電源模塊20e設置在安裝板15e上;
在防爆箱體16e的頂板上勻距間隔開有多個上接口,在每個上接口內穿有上防爆撓性管5e,底板勻距間隔開有多個下接口,在每個下接口內穿裝有下防爆撓性管14e;
箱門的四周邊緣勻距間隔設有若干個箱門螺孔7e,側板與箱門貼合部設有側板折邊,頂板與箱門貼合部設有頂板折邊,底板與箱門貼合部設有底板折邊,側板折邊、頂板折邊、底板折邊上分別設有與箱門螺孔7e相適配的折邊螺孔;箱門螺孔與折邊螺孔內旋裝螺栓,使箱門分別壓合在側板、頂板、底板上;箱門上設有燈孔,燈孔內裝有防爆燈4e;
主備電源模塊20e包括:常用電源進線端子21e,常用電源出線端子22e,備用電源進線端子23e,備用電源出線端子24e,常用電源工作指示燈27e,備用電源工作指示燈28e,電源指示燈30e,手自轉換開關25e,手動切換控制開關29e,無線通信模塊以及單片機;
常用電源進線端子,常用電源出線端子,備用電源進線端子,備用電源出線端子,常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈,手自轉換開關,手動切換控制開關,無線通信模塊分別與單片機電連接,單片機用于獲取常用電源進線端子,常用電源出線端子,備用電源進線端子,備用電源出線端子,常用電源工作指示燈,備用電源工作指示燈,電源指示燈,手自轉換開關,手動切換控制開關的運行信息,并將所述運行信息通過無線通信模塊發送至工控機以及接收工控機發送的控制信息,控制主備電源模塊內部元件運行;
手自轉換開關29e用于使用戶切換手動轉換模式或自動轉換模式;自動轉換模式為當常用電源出現故障或者停電時,主備電源模塊20e自動轉換至備用電源供電。手動模式是當常用電源出現故障或者停電時,由操作人員操作使轉換至備用電源供電。
手動切換控制開關29e用于在選擇手動轉換模式時,通過手動方式切換供電方式;
箱門上開設有用于觀察主備電源模塊的方形孔,方形孔上設有的防爆玻璃門9e,防爆玻璃門9e的四周邊框通過勻距間隔的玻璃門螺栓8e將防爆玻璃門與箱門緊密連接,防爆玻璃門9e下方的箱門上并列安裝有分別與常用電源工作指示燈10e,備用電源工作指示燈,電源指示燈相電連接的指示燈10e,在指示燈10e下方的箱門上安裝有與手自轉換開關25e連接的手自轉換控制旋鈕12e以及與手動切換控制開關29e連接的手動切換旋鈕13e。
本實施例中,安裝板15e上設有至少四個安裝孔;背板上設有與安裝孔相適配的螺桿51e,螺桿51e上設有一對與螺桿相適配的螺母52e,安裝孔穿過螺桿51e,一個螺母52e設置在安裝板15e的背面,另一個螺母設置在安裝板15e的正面,使兩個螺母52e將安裝板15e夾持固定在螺桿51e上。掛耳3e上開有長條孔。箱門、側板以及背板分別采用厚度在10mm至30mm的鋼板制作。主備電源模塊包括:四個開關連接孔11e;四個開關連接孔11e設置在主備電源模塊的四角,主備電源模塊通過四個螺栓分別對應穿過四個開關連接孔,與安裝板15e連接。箱門與側板的鉸接部設有鉸接件;
鉸接件包括:第一合頁31e、第一固定孔32e、第一銷孔33e、第二合頁34e、第二固定孔35e、第二銷孔36e和活動銷裝置37e,第一合頁31e兩端分別設有第一固定孔32e和第一銷孔33e,第一合頁31e通過螺栓和第一固定孔32e與防爆箱體16e連接;
第二合頁34e兩端分別設有第二固定孔35e和第二銷孔36e,第二合頁34e通過螺栓和第二固定孔35e與防爆箱體16e連接,第一銷孔33e和第二銷孔36e通過活動銷裝置37e旋轉連接;活動銷裝置37e包括相對設置的一對半銷體41e、環形凹槽42e和彈簧43e,半銷體41e相對設置并實現連接。半銷體41e一端穿過第一合頁31e的第一銷孔33e并伸入到第二合頁34e的第二銷孔36e,從而使兩個半銷體41e相接觸,半銷體41e另一端設有環形凹槽42e,彈簧43e一端連接環形凹槽42e,其另一端連接第一銷孔33e外側,使半銷體41e和第一銷孔33e之間產生彈性作用力,在使用狀態下,能夠使相對設置的半銷體41e接觸緊密,實現第一合頁31e和第二合頁34e之間的轉動功能。而在需要將防爆箱拆卸時,即將半銷體41e從第一銷孔33e和第二銷孔36e內拔出。一對半銷體41e連接處分別設有內凹錐形39e和錐形38e,內凹錐形39e和錐形38e相配合。在使用時,將二個半銷體41e的錐形38e插入到內凹錐形39e內,從而實現了半銷體41e的緊密連接。
本實施例中,高壓中置柜還包括:隔離刀閘、與所述隔離刀閘連接的母排、多個紅外溫度采集裝置、通風裝置、Zigbee無線傳輸模塊、高低壓轉換模塊、高壓中置柜聲光報警模塊、濕度檢測模塊、語音提示模塊;
多個紅外溫度采集裝置、通風裝置、高低壓轉換模塊、高壓中置柜聲光報警模塊、濕度檢測模塊、語音提示模塊分別與通過Zigbee無線傳輸模塊與工控機通信連接;
每個紅外溫度采集裝置設有紅外溫度傳感器、壓頻轉換電路;紅外溫度傳感器的紅外發射端設置在對準檢測所述隔離刀閘的每一單相與所述母線開合位置處的溫度;紅外發射端的紅外線與接頭處相垂直;用于將檢測的溫度值傳輸至工控機;
所述高低壓轉換模塊用于采用電磁感應原理直接從隔離刀閘的觸頭或母排上獲得低電壓為開關柜內的用電低壓元件供電;所述通風裝置通過Zigbee無線傳輸模塊與工控機連接,所述工控機接收每個紅外溫度采集裝置傳輸的檢測溫度值,并將檢測溫度值與預設的溫度值比較,當檢測溫度值大于預設的溫度值時,工控機通過Zigbee無線傳輸模塊遠程控制通風裝置對高壓中置柜內進行通風;
所述高壓中置柜聲光報警模塊與工控機連接,高壓中置柜聲光報警模塊用于當檢測的溫度值大于預設的溫度值時,所述高壓中置柜聲光報警模塊發出的聲光報警;所述濕度檢測模塊與工控機連接,濕度檢測模塊用于檢測高壓開關柜內的濕度,并將采集的濕度輸出至工控機;高壓中置柜包括柜體和柜門,柜體與柜門鉸接;高壓中置柜內包括:柜門上設有與工控機連接的柜門感應模塊,柜門感應模塊感應柜門的開關狀態,并將柜門的開關狀態發送至工控機;所述語音提示模塊用于當高壓中置柜的柜門打開時,播放語音提示信息;所述工控機還用于通過Zigbee無線傳輸模塊向服務器發送開門信息,服務器確認開門信息以及用于在關閉柜門時,向服務器發送關門信息,服務器記錄開門、關門的時間。
高低壓轉換模塊包括:設置在隔離刀閘或母排上的電流互感器111,整流電路112,濾波穩壓電路113,DC-DC模塊114;整流電路112與電流互感器111之間通過電抗器連接。高壓自具電源包括一與斷路器觸頭或母排相,電流互感器采用合金為鐵芯,可保證小電流時鐵芯正常勵磁,大電流時鐵芯飽和,從而提供了變化幅度較小的感應電壓。獲取的感應電壓經過限壓、整流和二次穩壓后獲得穩定的電源電壓輸出。
本實施例中,工控機與高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱采用多種傳輸協議。這里基于使用場景或使用環境不同采用不同種類的通信協議。工控機收到協議后,將多種協議進行統一歸化為一個協議,這里數據解析模塊用于將數據層串行比特數據流分離成并行數據流的形式,根據數據層的協議類型,提取數據層內的幀頭和幀尾信息,將幀頭和幀尾信息與數據層的數據鏈路層進行協議標簽轉換解析后的數據信息同步輸出;數據解析模塊用于根據網絡層對于的轉換協議對數據層的網絡層協議解析,根據網絡層的協議對數據進行處理后輸出,同時根據網絡層協議,提取數據層的網絡層內的數據信息進行輸出;數據解析模塊用于對數據層的傳輸層解析,根據傳輸層協議對數據層進行傳輸層的協議解析,根據傳輸層的協議對數據層的傳輸層所對應的數據進行處理后輸出;這里的
通過將各標準協議進行連接,形成一個數據解析鏈,并且所有標準協議都在并行工作,從而一方面達到對復雜結構的網絡數據包進行逐層解析,另一方面又保證了對網絡數據包的線速。本發明同時還為開放性的裝置,可以在已有的數據解析鏈中加入滿足新協議的的標準協議解析,從而達到對新協議數據包的正確解析。
數據處理模塊將各種數據進行篩查、整理,提供各應用功能進行分析、統計及存儲,將收集的原始數據信息與預設的閾值進行對比分析,當采集的數據信息超出閾值時,發出告警信息;
具體的,所述工控機包括:數據接收模塊、數據提取模塊、數據解析模塊、數據判斷模塊、數據處理模塊、傳輸模式設置模塊、數據存儲模塊、時間模塊、數據分析模塊、數據復驗模塊、持續數據信息拆解校驗模塊;
所述傳輸模式設置模塊用于設置高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱與工控機的傳輸協議;
所述數據接收模塊用于接收高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱傳輸的數據信息,并將所發送的采集數據進行分類;
所述數據提取模塊用于按照采集數據所對應的傳輸協議,將采集數據解析成數據層,按照預設數據層和數據值之間的對應關系,進行數據信息提取;
所述數據解析模塊用于將數據層串行比特數據流分離成并行數據流的形式,根據所述數據層的協議類型,提取所述數據層內的幀頭和幀尾信息,將幀頭和幀尾信息與所述數據層的數據鏈路層進行協議標簽轉換解析后的數據信息同步輸出;所述數據解析模塊用于根據網絡層對于的轉換協議對數據層的網絡層協議解析,根據網絡層的協議對數據進行處理后輸出,同時根據網絡層協議,提取數據層的網絡層內的數據信息進行輸出;所述數據解析模塊用于對數據層的傳輸層解析,根據傳輸層協議對數據層進行傳輸層的協議解析,根據傳輸層的協議對數據層的傳輸層所對應的數據進行處理后輸出;
所述數據處理模塊用于將各種數據進行篩查、整理,提供各應用功能進行分析、統計及存儲,將收集的原始數據信息與預設的閾值進行對比分析,當采集的數據信息超出閾值時,發出告警信息。
所述工控機還包括:運行數據獲取模塊、低壓室內數據獲取模塊、過載判斷模塊、過載執行模塊、母線壓控制模塊、穩定性分析模塊;
所述運行數據獲取模塊用于獲取高壓室、變壓器室、低壓室的實時運行數據,實時監測低壓室負載狀況;
所述低壓室內數據獲取模塊用于實時監測高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的輸入輸出電壓數據、輸入輸出電流數據、有功功率、無功功率、電壓幅值、頻率及負載狀況;
所述過載判斷模塊用于根據獲取實時監測高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的負載狀況,按預設的線路過載率,過載延時,判斷低壓室內是否存在過載;
低壓室內的高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的線路過載率對應不同的過載延時,過載率對應過載延時具有反時限的關系,當某一交流線路或某幾條交流受電線路過載超過指定范圍并且超過所對應的延時,過載判斷模塊針對過載負荷最嚴重的線路啟動過載控制;
所述過載執行模塊用于若低壓室內存在過載時,選擇過載負荷最嚴重的線路,啟動過載減荷控制,執行過載切負荷操作;
所述母線壓控制模塊用于當監測到低壓室內高壓中置柜、配電變壓器綜合配電柜、低壓配電柜、開關控制柜、遠控防爆控制箱的母線電壓低于電壓穩定預定值,啟動電壓失穩控制,執行低電壓切負荷操作;
所述穩定性分析模塊用于根據電網系統的供電計劃、檢修計劃和母線負荷預測數據,對高壓室、變壓器室、低壓室的未來預設期內,運行穩定性進行模擬分析,輸出相關的運行趨勢圖,并對潛在的故障發出預警信息。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參考即可。
本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于區別類似的對象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換,以便這里描述的本發明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外,術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。