一种配电网无功投切设备过电压监测装置及其方法

1.本发明涉及配电网监测装置技术领域，尤其涉及一种配电网无功投切设备过电压监测装置及其方法。


背景技术：

2.配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络；配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施；近年来，我国配电网建设投入不断加大，配电网发展取得显著成效，但用电水平相对国际先进水平仍有差距，城乡区域发展不平衡，供电质量有待改善；国家能源局有关负责人表示，建设城乡统筹、安全可靠、经济高效、技术先进、环境友好的配电网络设施和服务体系一举多得，既能够保障民生、拉动投资，又能够带动制造业水平提升。
3.过电压是导致电气设备绝缘损伤和设备故障的主要外因，尤其是雷电过电压，由于其幅值远高于电网的额定运行电压，会导致电压互感器、避雷器、变压器、电容器等设备绝缘水平降低，设备损坏，甚至爆炸，造成较大经济损失和社会影响，在配电网无功投切设备中，电容器会产生一定的过电压，但现有技术中难以对电容器的过电压进行实时监测和传输，造成对电容器监测、抢修等不及时，因此，为了解决此类问题，我们提出了一种配电网无功投切设备过电压监测装置及其方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置及其方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种配电网无功投切设备过电压监测装置，包括底板，所述底板顶部通过波纹护套连接有连接套板，底板上插接有螺纹杆，螺纹杆顶端转动连接有承载板，承载板位于波纹护套内，承载板上通过防松脱机构连接有固定架，固定架上设置有监测机构；
7.所述监测机构包括安装在固定架上的无线传感器，底板顶部安装有无线转发组件，无线转发组件的信号吸收端通过无线信号模块与无线传感器连接，无线转发组件的信号发射端通过移动网络与用户模块的手机连接，无线转发组件的信号发射端还通过因特网分别与用户模块的用户电脑和数据网页服务器连接。
8.优选的，所述防松脱机构包括安装在承载板顶部的气囊，气囊顶部穿过固定架与无线传感器底部相接触，底板顶部安装有收集箱，收集箱内装载有氟化液，收集箱两端分别连通有第一波纹管和第二波纹管，第一波纹管和第二波纹管端部均与气囊相连通，第一波纹管内安装有输液泵，第二波纹管上包裹有一层吸水布。
9.优选的，所述无线传感器、收集箱、第一波纹管和第二波纹管均位于波纹护套内，波纹护套底端固接在底板上，连接套板上开设有若干连接孔。
10.优选的，所述底板上开设有通孔，通孔内安装有内螺纹套，螺纹杆螺纹套接在内螺
纹套内，螺纹杆端部延伸至底板上方并转动连接在承载板底部；底板上安装有套筒，套筒内滑动套接有导向杆，导向杆端部固接在承载板底部。
11.优选的，所述固定架底部固定有若干滑杆，承载板上开设有若干滑槽，滑杆滑动安装在滑槽内，固定架顶部安装有安装板，安装板通过螺栓与固定架相连接，无线传感器安装在安装板上。
12.优选的，所述底板顶部对称安装有两个支撑板，两个支撑板顶端均固接有固定板，固定板上开设有固定孔，两个固定板和无线转发装置均位于波纹护套外侧。
13.优选的，所述无线转发组件的信号吸收端与无线传感器之间通过mhz无线模块连接，mhz无线模块内部设有内置电源，且内置电源采用的是低功耗mcu模块。
14.优选的，所述无线转发组件还可以是无线收发盒，无线收发盒的信号吸收端通过mhz无线模块与电容器下端的无线传感器连接，无线收发盒的信号输出端直接通usb信号线与用户模块的移动电脑连接，无线传感器采用的是穿心式电流传感器，无线传感器的外形结构与电容器的结构相对应。
15.优选的，所述无线转发组件上设置有mcu模块和液晶显示屏，mcu模块双向端口通过rs模块与光纤模块连接，mcu模块的输入端分别与看门狗和按键连接，mcu模块的输出端分别与g/g/g模块、mhz无线模块和液晶显示屏的输入端连接，g/g/g模块的输出端与g防水天线的输入端连接，mhz无线模块输出端与mhz防水天线连接。
16.本发明的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的工作方法，该方法包括如下步骤：
17.步骤一：将无线传感器安装在安装板上，并连接稳固；
18.步骤二：转动螺纹杆，螺纹杆在内螺纹套内做螺旋上升运动，带动承载板上移，使得承载板带动气囊、滑杆、固定架、安装板和无线传感器上移，直至无线传感器与电容器连接稳固后停止；
19.步骤三：利用无限转发组件和无线传感器的配合使用能够实时有效的对电容器进行监控，并且通过短信及时提示电容器出故障时的检测情况对电容器运行状态进行实时监测。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1：本发明中通过无线传感器和无线转发组件的配合使用对电容器过电压时的工作状态进行实时监控，以便有效的远程对电容器过电压时进行数据监控，增加电容器维护工作的便利性和智能程度，在很大程度上提高对电容器过电压时运行的监控，提高检修的效率，采用联网型的远程无线网监控构架对电容器过电压时运行状态过电压进行监控，工作人员可以根据具体要求进行使用，有效的提高检修效率，提高人身安全，降低维修费用和周期，通过无线传感器和无线转发组件的配合，能够实时有效的对电容器过电压情况进行监控，并且通过短信及时提示电容器出故障时的检测情况，能够有效的提高检测时效性，提高检测和检修的效率。
22.2：本发明中通过气囊对安装板提供一个可延展性的支撑力，可在无线传感器安装在电容器上因电容器工作产生振动时为无线传感器与电容器之间的连接提供一定的补偿作用，避免因电容器在长时间工作下产生的振动造成电容器与无线传感器之间发生连接松脱现象而导致无线传感器对电容器运行时的过电压监测产生误差，可使得无线传感器在气
囊的可延伸性支撑作用下始终保持与电容器的连接紧密性，提高无线传感器对电容器运行时的过电压状态进行实时精准监测与传输，同时又可利用气囊中的氟化液对安装板进行冷却，从而将安装板上安装的无线传感器工作时产生高温进行快速冷却，保证无线传感器的正常运转。
23.3：本发明中通过收集箱向气囊内注入氟化液不仅可以对无线传感器进行冷却降温，同时又可在电容器和无线传感器发生火灾时烧破气囊，利用氟化液的不可燃、不导电特性，将气囊内的氟化液喷射出来对电容器和无线传感器进行灭火处理，避免其火灾蔓延损坏其他电力设备造成不必要的损失，同时又利用第二波纹管内吸收无线传感器热量后的氟化液与波纹护套内的相对于吸收热量后的氟化液温度较低的空气产生凝结现象，可在第二波纹管外壁产生大量的水珠，并利用吸水布将其吸收后对第二波纹管内吸收热量后温度较高的氟化液进行水冷冷却，吸水布内吸收的水分在第二波纹管的烘干作用下蒸发来保证吸水布的可持续吸水性能，同时吸水布吸收空气中潮气来保证波纹护套内空气干燥性，避免过于潮湿的空气影响无线传感器和其他零部件的正常工作。
附图说明
24.图1为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的轴测图；
25.图2为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的轴测图；
26.图3为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的轴测图；
27.图4为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的承载板的结构示意图；
28.图5为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的固定架的结构示意图；
29.图6为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的主视图；
30.图7为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的无线传感器与无线转发组件的构架示意图；
31.图8为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的433mhz无线模块与看门狗的模块示意图；
32.图9为本发明提出的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的433mhz无线模块与光纤模块的模块示意图。
33.图中：1、底板；2、用户电脑；3、数据网页服务器；4、因特网；5、移动网络；6、无线转发组件；7、手机；8、无线传感器；9、气囊；10、内螺纹套；11、螺纹杆；12、支撑板；13、固定板；14、波纹护套；15、连接套板；16、收集箱；17、套筒；18、第一波纹管；19、输液泵；20、吸水布；21、第二波纹管；22、承载板；23、滑杆；24、固定架；25、安装板；26、电容器。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.参照图1-9，一种配电网无功投切设备过电压监测装置，包括底板1，底板1顶部通过波纹护套14连接有连接套板15，底板1上插接有螺纹杆11，螺纹杆11顶端转动连接有承载
板22，承载板22位于波纹护套14内，承载板22上通过防松脱机构连接有固定架24，固定架24上设置有监测机构；
36.监测机构包括安装在固定架24上的无线传感器8，底板1顶部安装有无线转发组件6，无线转发组件6的信号吸收端通过无线信号模块与无线传感器8连接，无线转发组件6的信号发射端通过移动网络5与用户模块的手机7连接，无线转发组件6的信号发射端还通过因特网4分别与用户模块的用户电脑2和数据网页服务器3连接。
37.作为本发明的一种技术优化方案，防松脱机构包括安装在承载板22顶部的气囊9，气囊9顶部穿过固定架24与无线传感器8底部相接触，底板1顶部安装有收集箱16，收集箱16内装载有氟化液，收集箱16两端分别连通有第一波纹管18和第二波纹管21，第一波纹管18和第二波纹管21端部均与气囊9相连通，第一波纹管18内安装有输液泵19，第二波纹管21上包裹有一层吸水布20，通过气囊9对安装板25提供一个可延展性的支撑力，可在无线传感器8安装在电容器26上因电容器26工作产生振动时为无线传感器8与电容器26之间的连接提供一定的补偿作用，避免因电容器26在长时间工作下产生的振动造成电容器26与无线传感器8之间发生连接松脱现象而导致无线传感器8对电容器26运行时的过电压监测产生误差，可使得无线传感器8在气囊9的可延伸性支撑作用下始终保持与电容器26的连接紧密性，提高无线传感器8对电容器26运行时的过电压状态进行实时精准监测与传输，同时又可利用气囊9中的氟化液对安装板25进行冷却，从而将安装板25上安装的无线传感器8工作时产生高温进行快速冷却，保证无线传感器8的正常运转。
38.作为本发明的一种技术优化方案，无线传感器8、收集箱16、第一波纹管18和第二波纹管21均位于波纹护套14内，波纹护套14底端固接在底板1上，连接套板15上开设有若干连接孔，波纹护套14可对位于波纹护套14内的部件提供一个遮挡防护作用，避免其部件直接暴露在外而过度老化和易受到碰撞损坏。
39.作为本发明的一种技术优化方案，底板1上开设有通孔，通孔内安装有内螺纹套10，螺纹杆11螺纹套接在内螺纹套10内，螺纹杆11端部延伸至底板1上方并转动连接在承载板22底部；底板1上安装有套筒17，套筒17内滑动套接有导向杆，导向杆端部固接在承载板22底部，螺纹杆11在内螺纹套10内螺旋上升使得承载板22上移，可对承载板22的高度进行调整，进而对气囊9和安装板25上安装的无线传感器8的高度进行调整，可便于后期对无线传感器8进行拆卸、安装和维修，提高后期无线传感器8拆装维修便捷性。
40.作为本发明的一种技术优化方案，固定架24底部固定有若干滑杆23，承载板22上开设有若干滑槽，滑杆23滑动安装在滑槽内，固定架24顶部安装有安装板25，安装板25通过螺栓与固定架24相连接，无线传感器8安装在安装板25上，通过滑杆23和滑槽的配合使用，可便于利用滑杆23对固定架24在上下运动时提供一个运动轨迹限制，可使得固定架24保持上下竖直运动轨迹，避免气囊9在为无线传感器8提供一个柔性补偿作用时固定架24与气囊9之间发生横向偏移造成无线传感器8与电容器26连接之间发生松脱现象。
41.作为本发明的一种技术优化方案，底板1顶部对称安装有两个支撑板12，两个支撑板12顶端均固接有固定板13，固定板13上开设有固定孔，两个固定板13和无线转发装置6均位于波纹护套14外侧，通过支撑板12和固定板13的配合使用，可便于将本装置与电容器26相连接，可便于对本装置进行安装固定。
42.作为本发明的一种技术优化方案，无线转发组件6的信号吸收端与无线传感器8之
间通过433mhz无线模块连接，433mhz无线模块内部设有内置电源，且内置电源采用的是低功耗mcu模块，通过采用低功耗的内置电源，能够有效的增加使用寿命，并且采用内置电源能够与电网供电相互独立，保证数据采集传输无间断，提高精确度。
43.作为本发明的一种技术优化方案，无线转发组件6还可以是无线收发盒，无线收发盒的信号吸收端通过433mhz无线模块与电容器26下端的无线传感器8连接，无线收发盒的信号输出端直接通usb信号线与用户模块的移动电脑连接，无线传感器8采用的是穿心式电流传感器，无线传感器8的外形结构与电容器26的结构相对应。
44.作为本发明的一种技术优化方案，无线转发组件6上设置有mcu模块和液晶显示屏，mcu模块双向端口通过rs485模块与光纤模块连接，mcu模块的输入端分别与看门狗和按键连接，mcu模块的输出端分别与2g/3g/4g模块、433mhz无线模块和液晶显示屏的输入端连接，2g/3g/4g模块的输出端与4g防水天线的输入端连接，433mhz无线模块输出端与433mhz防水天线连接。
45.本发明的一种配电网无功投切设备过电压监测装置的工作方法，该工作方法包括如下步骤：
46.步骤一：将无线传感器8安装在安装板25上，并连接稳固；
47.步骤二：转动螺纹杆11，螺纹杆11在内螺纹套10内做螺旋上升运动，带动承载板22上移，使得承载板22带动气囊9、滑杆23、固定架24、安装板25和无线传感器8上移，直至无线传感器8与电容器26连接稳固后停止；
48.步骤三：利用无限转发组件6和无线传感器8的配合使用能够实时有效的对电容器26进行监控，并且通过短信及时提示电容器26出故障时的检测情况对电容器26运行状态进行实时监测。
49.本发明在使用时，通过两个支撑板12和固定板13的配合使用，将本装置安装固定在电容器26上；将无线传感器8安装在安装板25上，转动螺纹杆11，螺纹杆11在内螺纹套10内螺旋向上运动，可使得承载板22上移，可对承载板22的高度进行调整，进而对气囊9和安装板25上安装的无线传感器8的高度进行调整，可便于后期对无线传感器8进行拆卸、安装和维修，提高后期无线传感器8拆装维修便捷性，直至安装板25上安装的无线传感器8与电容器26连接紧固；利用无限转发组件6和无线传感器8的配合使用能够实时有效的对电容器26进行监控，并且通过短信及时提示电容器26出故障时的检测情况对电容器26运行状态进行实时监测，通过无线传感器8和无线转发组件6的配合使用对电容器26过电压时的工作状态进行实时监控，以便有效的远程对电容器26过电压时进行数据监控，增加电容器26维护工作的便利性和智能程度，在很大程度上提高对电容器26过电压时运行的监控，提高检修的效率，采用联网型的远程无线网监控构架对电容器26过电压时运行状态过电压进行监控，工作人员可以根据具体要求进行使用，有效的提高检修效率，提高人身安全，降低维修费用和周期，通过无线传感器8和无线转发组件6的配合，能够实时有效的对电容器26过电压情况进行监控，并且通过短信及时提示电容器26出故障时的检测情况，能够有效的提高检测时效性，提高检测和检修的效率，将波纹护套14与电容器26相连接，利用波纹护套14对其内部零部件提供一定的遮挡防护作用。
50.同时启动第一波纹管18内的输液泵19，第一波纹管18内的输液泵19将收集箱16内的氟化液抽取至气囊9内；通过气囊9对安装板28提供一个可延展性的支撑力，可在无线传
感器8安装在电容器26上因电容器26工作产生振动时为无线传感器8与电容器26之间的连接提供一定的补偿作用，避免因电容器26在长时间工作下产生的振动造成电容器26与无线传感器8之间发生连接松脱现象而导致无线传感器8对电容器26运行时的过电压监测产生误差，可使得无线传感器8在气囊9的可延伸性支撑作用下始终保持与电容器26的连接紧密性，提高无线传感器8对电容器26运行时的过电压状态进行实时精准监测与传输，同时又可利用气囊9中的氟化液对安装板进行冷却，从而将安装板上安装的无线传感器工作时产生高温进行快速冷却，保证无线传感器的正常运转。
51.当气囊9内的氟化液吸收足够无线传感器8工作时的热量后，含有一定热量的氟化液通过第二波纹管21回流至收集箱16内进行冷却；其含有热量的氟化液在通过第二波纹管21回流时，利用第二波纹管21内吸收无线传感器热量后的氟化液与波纹护套14内的相对于吸收热量后的氟化液温度较低的空气产生凝结现象，可在第二波纹管21外壁产生大量的水珠，并利用吸水布20将其吸收后对第二波纹管21内吸收热量后温度较高的氟化液进行水冷冷却，吸水布20内吸收的水分在第二波纹管21的烘干作用下蒸发来保证吸水布20的可持续吸水性能，同时吸水布20吸收空气中潮气来保证波纹护套14内空气干燥性，避免过于潮湿的空气影响无线传感器8和其他零部件的正常工作，提高使用便捷性和智能性；通过收集箱16向气囊9内注入氟化液不仅可以对无线传感器8进行冷却降温，同时又可在电容器26和无线传感器8发生火灾时烧破气囊9，利用氟化液的不可燃、不导电特性，将气囊9内的氟化液喷射出来对电容器26和无线传感器8进行灭火处理，避免其火灾蔓延损坏其他电力设备造成不必要的损失。
52.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。