一种智能中压温度场压力光电测位开关柜的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种智能中压中置开关柜技术设备领域，特别涉及一种智能中压温度场压力光电测位开关柜。
【背景技术】
[0002]随着智能电网的推广，市场迫切需求相关智能设备，传统变电站的智能化改造以及新设计变电站的智能化应用势在必行；电力开关柜是电力领域最为常用的设备之一，其可靠性、操控性、安全性会直接影响电力系统的安全运行和故障预防；中压开关柜是电力开关柜中的一种开关电气设备，外部电流经过导线先进入柜内主控开关，然后进入分控开关与各分路接通；各分路需要设置仪表、控制与保护组件、监测组件、各种交流断路器等控制元器件，对电路进行控制、保护、测量、计量、监测等。
[0003]中压开关柜随着使用时间的增长，开关柜的运行状态会逐渐恶化，各种故障苗头会逐步显现；机械故障、绝缘故障、发热故障、突发事故是中压开关柜的主要故障与事故源；由于自然因素(雷击、凝露)、设备的制造缺陷、设计和安装的错误、检修质量不合格或运行维护不当而引起的短路或不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件。中压开关柜自身也存在安全隐患，中压开关柜在运行过程中柜门始终是封闭的，运行人员无法知道柜内主接线状态、开关柜内各种元器件的实际工作状态无法探知；而凝露问题在绝缘事故中占相当大的比例，开关柜内的温湿度控制也是不容忽略的，绝缘件的污秽导致绝缘性能降低；设备状态及寿命无法及时准确的了解，不得不需要电力管理者对现场进行人工定时检修，有些故障隐患还不能被及时发现，这也是多年来困扰电力安全生产的问题；由于中压开关柜发生故障时很容易引起电网事故并造成重大的经济损失，现有技术中广泛采用检修方式为定期检修和事后检修，事后检修不能及早的发现设备的故障和缺陷；定期检修缺乏针对性，无法预防突以事故，还往往会造成人力和物力的极大浪费，同时由于过度的检修还可能带来新的安全隐患。
[0004]中压开关柜的智能化涉及到测量数字化、控制网络化、状态可视化、信息互动化等多方面智能化技术，智能中压开关柜作为电力系统中最重要的控制元件，它的自动化和智能化是电网设备智能化的基础。而中压开关柜的智能化首先是断路器的智能化与开关柜的智能化；现有技术中的缺点与不足是，通常只是对断路器部分进行智能化，而对于开关柜整体内部环境、开关柜外部环境的智能化监测、巡检、控制、诊断、预警缺少有效的技术手段；研制对中压开关柜进行实时操控、监测、诊断、内外环境巡检的智能化中压开关柜，并融入到整个电网中，确保发电、输电、配电、用电的整体电网运行安全。
【实用新型内容】
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能中压温度场压力光电测位开关柜，针对现有技术中的不足，本新型采用真空智能断路器和智能化柜体设计，通过传感器件对柜体内部、外部环境温湿度进行监测、柜内外声光信号监测，在辅助室内装配风机和加热器，实现中压开关柜内部环境智能化监控；智能化断路器采用压力传感器与光电转换器配合，对断路器的机械特性进行监测，从而实现整体中压开关柜的智能化。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:一种智能中压温度场压力光电测位开关柜，包括柜体、母线室、电缆室、仪表室、手车室、辅机室、线缆隔腔、仪表隔腔、互感器室、智能断路器、底盘车、控制器、铜母线、绝缘套管、五防联锁、触头盒、固封极柱、上触臂、下触臂、除湿风机、温湿传感器、红外摄像头、声光传感器、模拟指示器、接地开关、地刀操控器、视窗、液晶触摸屏、全景摄像头、电缆线、开合按钮、控制线盒、风道、操动机构、控制单元、主回路、测温组件、测流组件、压力传感器、光电转换器、框架、航空插座，其特征在于:
[0007]所述柜体为金属板折弯焊接制造的矩形箱体，所述柜体通过中隔板竖向分隔为前柜和后柜二部分，前柜上下设置有三个铰接同向侧开操作门，所述操作门上设置有操控面板；后柜设置有二个铰接同向检修门；所述前柜顶部焊接固定设置有控制线盒，所述前柜内部从上至下分隔设置有仪表室、手车室、辅机室，所述仪表室后侧设置有仪表隔腔；所述后柜上下分隔设置有母线室和电缆室，所述母线室后侧设置有线缆隔腔，所述电缆室内部后侧装配有互感器室；所述母线室侧面设置有铜母线入口，所述母线室内装配固定设置有触头盒，所述触头盒内装配有静触头，所述触头盒平行设置有三个，所述铜母线通过绝缘端子与静触头连接，所述静触头与智能断路器上触臂相对应；所述电缆室底部设置有电缆线入口，所述电缆室内装配固定设置有触头盒，所述触头盒内装配有静触头，所述触头盒平行设置有三个，所述静触头通过铜母线与所述电缆线、互感器室配接，所述静触头与智能断路器下触臂相对应；所述仪表室内装配有继电器组件和控制器，所述仪表室的操作门上设置有液晶触摸屏和全景摄像头；所述手车室设置有智能断路器，所述智能断路器下方装配有底盘车，所述底盘车通过轨道滚动装配在所述手车室底部，所述智能断路器后方设置有固封极柱、上触臂和下触臂，所述上触臂和下触臂可穿过隔板与所述母线室、电缆室内的静触头相对应锁接，所述上触臂、下触臂端部装配有梅花触头，所述上触臂、下触臂上设置有绝缘套管；所述辅机室内设置有除湿风机，所述除湿风机的出口与风道连通，所述风道沿所述柜体的中隔板二侧部焊接固定，所述风道与所述母线室、电缆室、仪表室、手车室相连通；所述电缆室内的中隔板上螺接固定设置有接地开关和地刀操控器，所述接地开关通过地刀操控器控制其开断或者关合；所述全景摄像头活动式设置在摆臂上，所述摆臂受控左右摆动，所述全景摄像头为环形全视角设置，自动连续摄取开关柜外部环境图像、液晶触摸屏图像信号和操控面板图像信号；所述操控面板上设置有模拟指示器、液晶触摸屏、视窗、开合按钮。
[0008]所述柜体内设置有多个温湿传感器、声光传感器和红外摄像头；所述温湿感器监测所述柜体内部电器元件的表面温湿度变化信号，同时监测环境温度信号；所述声光传感器监测所述柜体内部声音光亮度的变化信号；所述红外摄像头摄取柜体内部电器元件表面的红外图像信号；所述温湿传感器、红外摄像头、声光传感器与所述控制器信号实时连接。
[0009]所述控制器包括数据存储模块、智能操控模块、数据处理模块、数据显示模块、保护测控模块、网络通讯模块、环境参量监测模块、智能断路器监测模块；所述控制器内置有智能开关柜管理软件，并控制管理上述各个功能模块工作，所述温湿传感器、红外摄像头、声光传感器、全景摄像头和智能断路器的控制单元将数据信号传送到所述数据存储模块，由数据处理模块对所述数据存储模块中的数据进行处理，通过智能操控模块按照预置的智能开关柜管理软件对智能断路器监测模块、数据显示模块、保护测控模块、网络通讯模块、环境参量监测模块实时智能化操控；所述数据显示模块与模拟指示器和液晶触摸屏电气信号连接；所述网络通讯模块配有遵循IEC61850标准的通信接口，使智能中压开关柜与后台监测系统之间形成统一的通讯协议，可实现输出数据与变电站综合自动化系统IEC61850协议的无缝对接，以及与电力公司的输变电设备状态检修辅助决策系统无缝对接。
[0010]所述智能断路器包括框架、固封极柱、操动机构、底盘车、航空插座、控制单元、测温组件、测流组件、测位组件、上触臂、下触臂、梅花触头、面板、主回路；所述智能断路器上设置有测温组件、测流组件、测位组件；所述框架内装配有操动机构，所述框架底部装配有底盘车，所述框架前方为面板，后方装配有固封极柱，所述固封极柱上设有上触臂和下触臂，还包括设置于所述上触臂和下触臂上的测温组件，设置于所述下触臂上的测流组件；设置于所述固封极柱的底部，用于检测机械特性的测位组件；设置于所述框架内的控制单元；设置于所述框架上的液晶显示仪；所述控制单元分别与所述测温组件、测流组件、测位组件以及液晶显示仪相连。
[0011]所述的智能断路器的测流组件采用洛氏线圈，所述洛氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈，所述洛氏线圈无磁滞效应、相位误差几乎为零；具有测量和继电保护功能、体积小、重量轻、安全且符合环保要求。
[0012]所述智能断路器的测温组件采用无线温度传感器