一種具有散熱和遠程遙控功能的變壓器配電箱的制作方法

本發明涉及變壓器配電箱故障檢測、處理和遠程控制技術，是一種具有散熱、故障檢測和處理、無功補償以及遠程遙控功能的變壓器配電箱。

背景技術：

變壓器配電箱是供電系統中必備的電力控制設備，其主要功能是用來將變壓器輸出電流分配到各支路負載。由于配電箱內安裝了大量了接插件和各種電子元器件，并且有大量的導線的存在，導致配電箱的總電阻值很高，同時在導電的情況下會散發出大量的熱量，使得配電柜的溫度驟然提高。另一方面，由于配電箱內部結構布置設計不合理，也會導致內部空氣流動不暢，引起溫度升高，同時造成配電箱體積過大。傳統的配電箱中缺乏散熱設備，因此，在線路負荷過高時，會因為溫度過高導致線路發生故障，嚴重影響供電安全和便利性。

由于我國電力系統的迅速發展，許多偏遠地區的供電設施逐漸完善，不同的季節和地理環境會導致變壓器配電箱工作狀態發生變化，引起不可預測的故障。然而，偏遠地區的設備維修難度較大，若不能及時獲得配電箱的故障信息，會造成嚴重的后果。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種具有散熱和遠程遙控功能的變壓器配電箱，通過優化配電箱內部結構布置，提高配電箱的散熱性能，并減小體積；同時利用智能控制器，根據線路反饋電流信號，實現故障檢測、處理和無功補償等功能，同時，與控制中心之間相互通信，實現配電箱遠程控制，克服現有技術中存在的缺陷；本發明結構簡單，且易于實現。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種具有散熱和遠程遙控功能的變壓器配電箱，包括柜體，配電箱進線端，一級開關出線端，電流分支橋，二級開關進線端，二級開關出線端，配電箱出線端，智能控制器，一級斷路器，二級斷路器，無功補償器，第一橫向安裝導軌，縱向安裝導軌，第二橫向安裝導軌，第三橫向安裝導軌，無線信號傳輸線，一級開關控制線，風扇控制線，二級開關控制線，無功補償器控制線，二級電流互感器信號反饋線，溫度信號反饋線，一級電流互感器信號反饋線，一級電流互感器，二級電流互感器，線束橫向出線軌道，線束橫線進線軌道，線束縱向穿線軌道，無線信號收發器，溫度傳感器，風扇。

進一步的，所述柜體結構包括廂體，橫向連接在廂體兩側內壁的橫向內隔板，縱向連接在廂體內壁和橫向內隔板上側的縱向內隔板，與廂體鉸接的柜門；所述廂體上端開有無線信號收發器安裝孔，配電箱進線口，所述廂體11左右兩側開有散熱孔，所述廂體下側開有配電箱出線口；所述橫向內隔板上開有過線孔，風扇安裝孔，過線孔；所述縱向內隔板與廂體后壁之間留有間隙；所述柜門上開有觀察口和柜門鎖。

進一步的，兩段所述第一橫向安裝導軌和兩段縱向安裝導軌通過螺栓固定于廂體后壁，兩段所述第二橫向安裝導軌和第三橫向安裝導軌通過螺栓固定在兩段縱向安裝導軌上，所述智能控制器和一級斷路器通過螺栓固定于兩段第一橫向安裝導軌上，五個所述二級斷路器通過螺栓固定于兩段第二橫向安裝導軌上，五個所述無功補償器通過螺栓固定于第三橫向安裝導軌上；所述線束橫向出線軌道和線束橫線進線軌道通過卡扣固定于兩段縱向安裝導軌上，所述線束縱向穿線軌道通過卡扣固定于廂體左側內壁上；所述無線信號收發器通過螺栓固定在廂體上壁的無線信號收發器安裝孔位置；所述溫度傳感器通過螺栓固定在左側縱向安裝導軌上；所述風扇的轉軸通過焊接固定在橫向內隔板上的風扇安裝孔位置；三個所述一級電流互感器通過螺栓固定在廂體后壁上，十五個所述二級電流互感器通過螺栓固定在廂體后壁上。

進一步的，三條所述配電箱進線端穿過廂體上側三個配電箱進線口連接到一級斷路器進線側，分別用于輸入相位差為120°的三相電流，三條一級開關出線端與一級斷路器出線側相連接，,分別穿過三個一級電流互感器，并分別與三條電流分支橋通過螺栓固定連接，每條電流分支橋引出五條二級開關進線端，電流分支橋與二級開關進線端通過螺栓固定連接，十五條二級開關進線端分別與五個二級斷路器的進線側相連接，十五條二級開關出線端分別與五個二級斷路器的出線側和五個無功補償器的進線側相連接，十五條配電箱出線端分別于五個無功補償器的出線側相連接，并且另一端分別穿過廂體下側的五個配電箱出線口，分別用于輸入五路相位差為120°的三相電流。

進一步的，所述無線信號收發器通過無線信號傳輸線與智能控制器電連接，所述一級斷路器通過一級開關控制線與智能控制器電連接，所述風扇通過風扇控制線與智能控制器電連接，五個所述二級斷路器通過五條二級開關控制線與智能控制器電連接，五個所述無功補償器通過五條無功補償器控制線與智能控制器電連接，十五個所述二級電流互感器通過十五條二級電流互感器信號反饋線與智能控制器電連接，所述溫度傳感器通過溫度信號反饋線與智能控制器電連接，三個所述一級電流互感器通過三條一級電流互感器信號反饋線與智能控制器電連接。

進一步的，五條所述二級開關控制線按順序穿過線束橫線進線軌道、線束縱向穿線軌道、線束橫向出線軌道，五條所述無功補償器控制線按順序穿過線束橫線進線軌道、線束縱向穿線軌道、線束橫向出線軌道，十五條所述二級電流互感器信號反饋線按順序穿過線束橫線進線軌道、線束縱向穿線軌道、線束橫向出線軌道。

進一步的，所述變壓器配電箱的電流通過配電箱進線端進入一級斷路器，并通過一級開關出線端傳遞到電流分支橋，一級電流互感器檢測流過一級開關出線端的電流，并通過一級電流互感器信號反饋線將檢測到的電流信號反饋到智能控制器，通過智能控制器檢測是否存在電流異常，當檢測到電流異常，智能控制器通過一級開關控制線傳遞開關信號，使一級斷路器斷開，并產生故障代碼，通過無線信號收發器發送故障代碼到控制中心；若未檢測出電流異常，電流將通過電流分支橋平均分配后流入二級開關進線端，經過二級斷路器后流入二級開關出線端，二級電流互感器檢測流過二級開關出線端的電流，并通過二級電流互感器信號反饋線將檢測到的電流信號反饋到智能控制器，通過智能控制器檢測是否存在電流異常，當檢測到電流異常，智能控制器通過二級開關控制線傳遞開關信號，使二級斷路器斷開，并產生故障代碼，通過無線信號收發器發送故障代碼到控制中心；若未檢測出電流異常，通過智能控制器計算各支路功率因數，并與設定值進行對比，當功率因數低于設定值，通過無功補償器控制線傳遞控制信號到無功補償器，利用動態投切調節線路功率因數，并調用PID控制程序，重復檢測功率因數，當功率因數達到設定值，通過配電箱出線端輸出電流，實現配電箱故障檢測和處理，并具備無功補償功能。

進一步的，通過溫度傳感器實時測量配電箱內部溫度，并經過溫度信號反饋線反饋模擬電壓信號到智能控制器，利用智能控制器與設定溫度對比，當溫度過高，智能控制器通過風扇控制線輸出通電信號到風扇，使風扇電機工作，加快配電箱內部空氣流動，從而降低配電箱內部溫度，實現加速散熱功能；當配電箱內部溫度降低到設定值，智能控制器通過風扇控制線輸出斷電信號到風扇，使風扇停止工作。

進一步的，控制中心可通過發送無線信號到無線信號收發器，并經過無線信號傳輸線傳遞到智能控制器，完成功率因數、溫度等參數的設定，實現遠程控制功能。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：本發明所提出的一種具有散熱和遠程遙控功能的變壓器配電箱，通過合理布置配電箱內結構，利用劃分功能區域的方法對柜內布局進行改進，使其更加緊湊，并提高配電箱的散熱性能，減小柜體體積。本發明中利用智能控制器作為系統控制核心，通過兩級電流互感器反饋總路和支路電流狀態，并根據反饋電流判斷是否出現故障，對兩級斷路器開關進行分別控制，實現分級通斷功能，在故障處理時，降低對供電系統的影響。另外，根據反饋電流，利用智能控制器計算各支路功率因數，并控制無功補償器，通過動態投切實現線路功率因數的調節，提高供電質量和電能利用率。利用智能控制，根據溫度傳感器反饋信號控制風扇運行，使柜內形成空氣流動，使配電箱具備快速降溫功能。除此之外，通過在配電箱中增加無線信號收發器，實現智能控制器與控制中心之間的通信功能，利用智能控制器反饋線路狀態和故障代碼到控制中心，并可通過控制中心更改系統設置參數或控制線路通斷，使變壓器配電箱具備遠程遙控功能。

附圖說明

圖1為本發明中一種具有散熱和遠程遙控功能的變壓器配電箱的結構示意圖。

圖2為圖1中柜體結構示意圖。

圖3為本發明中變壓器配電箱電流控制原理圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

本發明提供一種具有散熱和遠程遙控功能的變壓器配電箱，如圖1所示，包括柜體1，配電箱進線端2-1，一級開關出線端2-2，電流分支橋2-3，二級開關進線端2-4，二級開關出線端2-5，配電箱出線端2-6，智能控制器3，一級斷路器4-1，二級斷路器4-2，無功補償器5，第一橫向安裝導軌6-1，縱向安裝導軌6-2，第二橫向安裝導軌6-3，第三橫向安裝導軌6-4，無線信號傳輸線7-1，一級開關控制線7-2，風扇控制線7-3，二級開關控制線7-4，無功補償器控制線7-5，二級電流互感器信號反饋線7-6，溫度信號反饋線7-7，一級電流互感器信號反饋線7-8，一級電流互感器8-1，二級電流互感器8-2，線束橫向出線軌道9-1，線束橫線進線軌道9-2、9-3、9-5，線束縱向穿線軌道9-4，無線信號收發器10-1，溫度傳感器10-2，風扇10-3。

所述柜體1結構如圖2所示，包括廂體11，橫向連接在廂體11兩側內壁的橫向內隔板12，縱向連接在廂體11內壁和橫向內隔板12上側的縱向內隔板14，與廂體11鉸接的柜門15；所述廂體11上端開有無線信號收發器安裝孔111，配電箱進線口112-1、112-2、112-3，所述廂體11左右兩側開有散熱孔113-1、113-2、113-3、113-4、113-5、113-6，所述廂體11下側開有配電箱出線口114-1、114-2、114-3、114-4、114-5；所述橫向內隔板12上開有過線孔121-1、121-2、121-3、121-4，風扇安裝孔121-5，過線孔122-1、122-2、122-3；所述縱向內隔板14與廂體11后壁之間留有間隙141；所述柜門上開有觀察口151和柜門鎖152。

兩段所述第一橫向安裝導軌6-1和兩段縱向安裝導軌6-2通過螺栓固定于廂體11后壁，兩段所述第二橫向安裝導軌6-3和第三橫向安裝導軌6-4通過螺栓固定在兩段縱向安裝導軌6-2上，所述智能控制器3和一級斷路器4-1通過螺栓固定于兩段第一橫向安裝導軌6-1上，五個所述二級斷路器4-2通過螺栓固定于兩段第二橫向安裝導軌6-3上，五個所述無功補償器5通過螺栓固定于第三橫向安裝導軌6-4上；所述線束橫向出線軌道9-1和線束橫線進線軌道9-2、9-3、9-5通過卡扣固定于兩段縱向安裝導軌6-2上，所述線束縱向穿線軌道9-4通過卡扣固定于廂體左側內壁上；所述無線信號收發器10-1通過螺栓固定在廂體11上壁的無線信號收發器安裝孔111位置；所述溫度傳感器10-2通過螺栓固定在左側縱向安裝導軌6-2上；所述風扇10-3的轉軸通過焊接固定在橫向內隔板12上的風扇安裝孔121-5位置；三個所述一級電流互感器8-1通過螺栓固定在廂體11后壁上，十五個所述二級電流互感器8-2通過螺栓固定在廂體11后壁上。

三條所述配電箱進線端2-1穿過廂體11上側三個配電箱進線口112-1、112-2、112-3連接到一級斷路器4-1進線側，分別用于輸入相位差為120°的三相電流，三條一級開關出線端2-2與一級斷路器4-1出線側相連接，,分別穿過三個一級電流互感器8-1，并分別與三條電流分支橋2-3通過螺栓固定連接，每條電流分支橋2-3引出五條二級開關進線端2-4，電流分支橋2-3與二級開關進線端2-4通過螺栓固定連接，十五條二級開關進線端2-4分別與五個二級斷路器4-2的進線側相連接，十五條二級開關出線端2-5分別與五個二級斷路器4-2的出線側和五個無功補償器5的進線側相連接，十五條配電箱出線端2-6分別于五個無功補償器5的出線側相連接，并且另一端分別穿過廂體11下側的五個配電箱出線口114-1、114-2、114-3、114-4、114-5，分別用于輸入五路相位差為120°的三相電流。

所述無線信號收發器10-1通過無線信號傳輸線7-1與智能控制器3電連接，所述一級斷路器4-1通過一級開關控制線7-2與智能控制器3電連接，所述風扇10-3通過風扇控制線7-3與智能控制器3電連接，五個所述二級斷路器通過五條二級開關控制線7-4與智能控制器3電連接，五個所述無功補償器5通過五條無功補償器控制線7-5與智能控制器3電連接，十五個所述二級電流互感器8-2通過十五條二級電流互感器信號反饋線7-6與智能控制器3電連接，所述溫度傳感器10-2通過溫度信號反饋線7-7與智能控制器3電連接，三個所述一級電流互感器8-1通過三條一級電流互感器信號反饋線7-8與智能控制器3電連接。

五條所述二級開關控制線7-4按順序穿過線束橫線進線軌道9-2、線束縱向穿線軌道9-4、線束橫向出線軌道9-1，五條所述無功補償器控制線7-5按順序穿過線束橫線進線軌道9-5、線束縱向穿線軌道9-4、線束橫向出線軌道9-1，十五條所述二級電流互感器信號反饋線7-6按順序穿過線束橫線進線軌道9-3、線束縱向穿線軌道9-4、線束橫向出線軌道9-1。

變壓器配電箱電流控制順序如圖3所示，電流通過配電箱進線端2-1進入一級斷路器4-1，并通過一級開關出線端2-2傳遞到電流分支橋2-3，一級電流互感器8-1檢測流過一級開關出線端2-2的電流，并通過一級電流互感器信號反饋線7-8將檢測到的電流信號反饋到智能控制器3，通過智能控制器3檢測是否存在電流異常，當檢測到電流異常，智能控制器3通過一級開關控制線7-2傳遞開關信號，使一級斷路器4-1斷開，并產生故障代碼，通過無線信號收發器10-1發送故障代碼到控制中心；若未檢測出電流異常，電流將通過電流分支橋2-3平均分配后流入二級開關進線端2-4，經過二級斷路器4-2后流入二級開關出線端2-5，二級電流互感器8-2檢測流過二級開關出線端2-5的電流，并通過二級電流互感器信號反饋線7-6將檢測到的電流信號反饋到智能控制器3，通過智能控制器3檢測是否存在電流異常，當檢測到電流異常，智能控制器3通過二級開關控制線7-4傳遞開關信號，使二級斷路器4-2斷開，并產生故障代碼，通過無線信號收發器10-1發送故障代碼到控制中心；若未檢測出電流異常，通過智能控制器3計算各支路功率因數，并與設定值進行對比，當功率因數低于設定值，通過無功補償器控制線7-5傳遞控制信號到無功補償器5，利用動態投切調節線路功率因數，并調用PID控制程序，重復檢測功率因數，當功率因數達到設定值，通過配電箱出線端2-6輸出電流，實現配電箱故障檢測和處理，并具備無功補償功能。

通過溫度傳感器10-2實時測量配電箱內部溫度，并經過溫度信號反饋線7-7反饋模擬電壓信號到智能控制器3，利用智能控制器3與設定溫度對比，當溫度過高，智能控制器3通過風扇控制線7-3輸出通電信號到風扇10-3，使風扇10-3電機工作，加快配電箱內部空氣流動，從而降低配電箱內部溫度，實現加速散熱功能；當配電箱內部溫度降低到設定值，智能控制器3通過風扇控制線7-3輸出斷電信號到風扇10-3，使風扇停止工作。

控制中心可通過發送無線信號到無線信號收發器10-1，并經過無線信號傳輸線7-1傳遞到智能控制器3，完成功率因數、溫度等參數的設定，實現遠程控制功能。

利用本發明所述技術方案，或本領域的技術人員在本發明技術方案的啟發下，設計出類似的技術方案，而達到上述技術效果的，均是落入本發明的保護范圍。