一种串联补偿装置控制保护系统的温度控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力系统技术领域，具体涉及一种串联补偿装置控制保护系统的温度控制装置。


背景技术：

2.串联补偿装置串联于交流输电线路中，能够增加交流系统的输送能力，提高交流系统的静态稳定性，还具有降低网损等优点，控制保护系统为串联补偿装置乃至交流系统的安全稳定运行提供有力保障。
3.控制保护系统主要由控制保护装置和测控装置两大部分组成，实时监测串联补偿装置的模拟量和遥信量。模拟量包括电容器组电流、电容器不平衡电流、线路电流、金属氧化物限压器的电流、火花间隙的电流和阀组电流等；遥信量包括旁路断路器的位置信号、线路跳闸信号和控制保护装置的动作信号等。控制保护装置和测控装置内部电路板的集成度高，布局大量场效应晶体管，存在发热的情况。但通常串联补偿装置地处偏远，甚至无人值守，这使得控制保护装置温度得不到及时的调节。若控制保护装置和测控装置长时间处于高温环境下运行，会加快电路板老化速度，甚至会造成电路板损坏，器件炸裂等。
4.现有技术中，控制保护装置和测控装置安装于屏柜内部，为控制保护装置和测控装置散热的风机安装在屏柜的顶部，屏柜顶部还配有温度控制器。当温度控制器采集到的屏柜顶部环境温度超过温度控制器预设的温度阈值时，温度控制器启动风机，对控制保护装置和测控装置进行降温；当屏柜顶部环境温度降到预设的温度阈值以下时，温度控制器让风机停止。上述温度控制方式存在的缺点为：1)仅以屏柜顶部的环境温度作为判断依据，未考虑控制保护装置和测控装置内部的实际温度，而控制保护装置和测控装置内部的实际温度与屏柜顶部的实际温度相差较大，可能会出现需要对控制保护装置和测控装置散热时而风机未启动的情况，导致控制保护装置和测控装置不能安全稳定运行，且易损坏；2)温度控制器需要人为就地设置，无法实现在线设置，自动化程度低；3)无法及时发现温度控制器损坏情况，极端情况下会出现风机启动和停止反复切换现象，导致风机不能安全稳定运行，易损坏。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术中控制保护系统和风机不能安全稳定运行、易损坏以及自动化程度低的不足，本实用新型提供了一种串联补偿装置控制保护系统的温度控制装置，包括依次连接的采集模块、处理模块和调节模块；所述采集模块安装于控制保护系统所在机箱内部。
6.所述采集模块包括采集单元和与采集单元连接的第一转换单元。
7.所述处理模块包括第二转换单元和dsp单元；
8.所述第二转换单元一端与第一转换单元连接，其另一端与dsp单元连接。
9.所述调节模块包括调节单元和至少一台风机；所述风机设置于控制保护系统所在
机箱外部。
10.所述控制保护系统包括控制保护装置和测控装置，所述控制保护装置和测控装置置于各自的机箱内部。
11.所述采集单元包括多个温度传感器，所述温度传感器均匀分布于所述机箱内部。
12.所述采集单元采集的温度范围为
‑
40℃～ 150℃，采集精度为
±
0.5℃。
13.还包括显示器，所述显示器模块与处理模块连接。
14.所述调节单元采用继电器。
15.所述第一转换单元采用型号为max3485差分芯片；
16.所述第二转换单元采用型号为max485差分芯片；
17.所述dsp单元采用型号为dsp28335处理器。
18.本实用新型提供的技术方案具有以下有益效果：
19.本实用新型提供的串联补偿装置控制保护系统的温度控制装置包括依次连接的采集模块、处理模块和调节模块；采集模块安装于控制保护系统所在机箱内部，能够对串联补偿装置的实际温度进行调节，自动化程度高，且不会对控制保护系统和风机造成损坏；
20.本实用新型中采集模块包括多个温度传感器，多个温度传感器均匀分布于控制保护装置/测控装置内部，能够采集机箱内部各个位置的温度，实现机箱全局温度的采集；
21.本实用新型不同温度传感器采集到了机箱内部各个位置温度，避免出现需要对控制保护装置和测控装置散热时而风机未启动的情况，确保控制保护装置和测控装置安全稳定运行，且不会因为温度过高而损坏；
22.本实用新型无需温度控制器，而是通过dsp单元和调节单元实现控制保护系统的温度控制，自动化程度高；
23.本实用新型中的调节模块能够避免温度波动导致风机频繁的启停，有利于风机的可靠运行；
24.本实用新型中的显示器能够把处理模块得到的控制保护系统的运行温度以遥测形式、报文形式和录波形式进行展示和存储，为控制保护系统的维护提供方便；
25.本实用新型提供的技术方案可以有效保证控制保护装置和测控装置工作在理想的环境温度下，为控制保护装置和测控装置的维护提供依据；
26.本实用新型提供的技术方案能够避免出现风机启动和停止反复切换的现象，确保风机的安全稳定运行，不会对风机造成损坏。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例中串联补偿装置控制保护系统的温度控制装置框图；
28.图2是本实用新型实施例中串联补偿装置控制保护系统的温度控制装置结构图；
29.图3是本实用新型实施例中双稳态继电器控制原理图；
30.图4是本实用新型实施例中风机控制原理图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
32.本实用新型实施例提供了一种串联补偿装置控制保护系统的温度控制装置，如图
1所示，包括依次连接的采集模块、处理模块和调节模块；
33.采集模块安装于控制保护系统所在机箱内部；
34.其中，采集模块用于采集控制保护系统的实际温度，并将实际温度转换为高电压等级的差分信号；
35.处理模块用于基于高电压等级的差分信号计算控制保护系统的运行温度；
36.调节模块用于基于运行温度对控制保护系统的实际温度进行调节。
37.如图2所示，采集模块包括采集单元和第一转换单元；
38.采集单元用于采集控制保护系统的实际温度；
39.第一转换单元与采集单元连接，用于将实际温度转换为高电压等级的差分信号。
40.处理模块包括第二转换单元和dsp单元；
41.所述第二转换单元一端与第一转换单元连接，其另一端与dsp单元连接。
42.第二转换单元用于将高电压等级的差分信号转换为低电压等级的差分信号；
43.dsp单元用于基于低电压等级的差分信号计算控制保护系统的运行温度。
44.其中，低电压等级的差分信号包括低电压等级的高电平信号和低电压等级的低电平信号。
45.调节模块包括调节单元和至少一台风机，风机设置于控制保护系统所在机箱外部；
46.调节单元与dsp单元和风机分别连接，用于将控制保护系统的运行温度与预设的温度阈值进行对比，若控制保护系统的运行温度高于预设的温度阈值，调节单元下发启动命令给风机；若控制保护系统的运行温度低于预设的温度阈值或恢复至预设的温度阈值以下且维持预设的时间阈值时，调节单元发送停止命令给风机；风机用于为控制保护系统降温。
47.调节单元采用继电器。
48.控制保护系统包括控制保护装置和测控装置，控制保护装置和测控装置置于各自的机箱内部。
49.采集单元包括多个温度传感器，温度传感器均匀分布于机箱内部。
50.温度传感器采用型号为tmp05brt的传感器，tmp05brt的传感器的功耗低至70μw，体积小且成本低。tmp05brt的传感器输出信号为方波，通过高低电平的时间之比作为主要参数，可通过dsp单元计算控制保护系统的运行温度。tmp05brt的传感器广泛应用在工业过程控制，电力系统监测当中，技术成熟，可靠性高。
51.本实用新型实施例在机箱内部布置6个温度传感器，即设置6个温度采集点，每个采集点的温度传感器都安装在插件上，只需把插件接到机箱背板上，温度采集点的温度传感器即可带电工作，并把采集到的温度实时传递给第一转换单元。
52.本实用新型实施例提供的串联补偿装置控制保护系统的温度控制装置还包括显示器；
53.显示器与处理模块连接，用于将处理模块得到的控制保护系统的运行温度以遥测形式、报文形式和录波形式进行展示和存储。监控模块还支持61850通信协议，可接入串联补偿装置的后台监控系统，支持远方监控。
54.监控模块与处理模块之间、调节单元与dsp单元之间均以can网共享形式连接，can
网共享形式具体是控制保护装置的can网和测控装置的can网实现共享。
55.本实用新型实施例中的第一转换单元采用型号为max3485差分芯片，第二转换单元采用型号为max485差分芯片，dsp单元采用型号为dsp28335处理器。
56.本实用新型实施例通过双稳态继电器对风机进行启动和停止控制，双稳态继电器控制原理图如图3所示，图3中， km和
‑
km为直流电源，swj
‑
a为双稳态继电器的线圈，具体包括set线圈和reset线圈，风机控制原理如图4所示，图4中，swj
‑
b是双稳态继电器的辅助接点，jc
‑
a为交流接触器的线圈，jc
‑
b为交流接触器的接点，1kk为交流空气开关，l和n为直流电源。
57.如图4，当控制保护系统发出启动命令时，双稳态继电器的set线圈带电，双稳态继电器的辅助接点swj
‑
b闭合，接着交流接触器的线圈jc
‑
a带电，交流接触器的接点jc
‑
b闭合，实现风机的接入；当控制保护系统发出停止命令时，双稳态继电器的reset线圈带电，双稳态继电器的辅助接点swj
‑
b断开，接着交流接触器的线圈jc
‑
a失电，交流接触器的接点jc
‑
b断开，实现风机的退出。即使 km和
‑
km失电情况下，set线圈对应的接点也会保持闭合，直到停止命令发出，双稳态继电器的reset线圈带电，双稳态继电器的辅助接点swj
‑
b才断开。
58.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的保护范围之内。