具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置及系统

1.本发明涉及配电网过电压辅助设备技术领域，尤其涉及具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置及系统。


背景技术：

2.过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10％，并且持续时间大于1分钟的长时间电压变动现象；过电压的出现通常是负荷投切的结果，例如：切断某一大容量负荷或向电容器组增能(无功补偿过剩导致的过电压)。
3.电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，属于电力系统中的一种电磁扰动现象；电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠地运行；其多为利用示波器将其检测到的过电压数据信息无线传输给终端用于技术人员处理分析，在配电网无功投切设备中，电容器会产生一定的过电压，目前，虽能利用示波器对过电压信号在线实时监测过电压事故的波形，但还不能对配电网内部过电压进行识别和预警，因此，为了解决此类问题，我们提出了具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置及系统。


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，而提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置及系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输系统，该系统包括过电压识别预警系统，所述过电压识别预警系统包括与示波器电性连接的信号放大器，信号放大器获取示波器监测的过电压波形并将其转换成波形数字信号传递给处理器，处理器将接收的波形数字信号发送给故障判定单元，故障判定单元将波形存储单元中预设的正常过电压波形数字信号与接收的波形数字信号进行对比，并根据对比结果判定监测的过电压波形类型，若判定该过电压波形为故障波形则通过信号传输单元传递给用户电脑或用户手机，若判定该过电压波形为非故障波形则不传递给用户电脑或用户手机。
7.优选的，所述故障判定单元的判定规则如下：
8.利用公式：a＝b-c；
9.a为故障判定值,b为示波器多次监测的过电压波形数字信号的平均值，c为波形存储单元中预设的正常过电压波形数字信号值；
10.且
11.x为示波器(11)监测到的过电压波形数字信号的检测值，n为示波器(11)监测到的过电压波形数字信号的次数值；
12.当z≤a≤y时，则判定该过电压波形数字信号正常，当a《z或者a》y时，则判定该过
电压波形数字信号异常，z和y均为预设的对比系数值。
13.优选的，所述信号传输单元包括无线收发盒，无线收发盒的信号输出端分别通过因特网和移动网络与用户电脑和用户手机相连接。
14.具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置，该装置包括过电压识别预警系统和示波器，所述示波器位于石墨外壳内，石墨外壳侧面开设有与示波器的接线端相配合的圆形口，示波器上下两面均设置有散热机构，石墨外壳侧面设置有两个相互配合的封挡机构，示波器侧面设置有保护机构；
15.所述保护机构包括与示波器螺纹连接的连接管，连接管穿过圆形口，示波器的接线端位于连接管内，连接管内壁安装有第二气囊套，第二气囊套内壁设置有一圈橡胶粘尘垫，连接管外壁设置有固定组件。
16.优选的，所述橡胶粘尘垫内壁开设有若干安装槽，安装槽内安装有吸水海绵球，连接管端部固定有环形的磁吸套，磁吸套与连接管同心，且磁吸套远离连接管的一侧开设有若干线槽，线槽内设置有橡胶垫。
17.优选的，所述连接管内壁固定有支撑杆，支撑杆端部固定有固定套，固定套内壁设置有若干橡胶凸点，橡胶凸点与示波器的接线端外壁相接触，且示波器的接线端位于固定套内。
18.优选的，所述固定组件包括固定在连接管外壁的两个内螺纹套，两个内螺纹套内均螺纹套接有螺纹杆，螺纹杆底端延伸至内螺纹套下方，两个螺纹杆外壁均套接有第一气囊套，两个第一气囊套的相对面均固定有夹持板，两个夹持板的相对面均设置有防滑凸点，两个螺纹杆底端均固定有锥头，锥头位于第一气囊套下方，螺纹杆与示波器的地线端电性连接。
19.优选的，所述散热机构包括固定在示波器表面的吸水膨胀橡胶，吸水膨胀橡胶上开设有若干通孔，通孔内设置有导热铜丝，且导热铜丝与示波器内部的发热件相连接，吸水膨胀橡胶表面设置有与导热铜丝相连接的导热铜片。
20.优选的，所述封挡机构包括安装在固定板侧面的伸缩杆，伸缩杆的活塞杆末端转动安装有滚轮，石墨外壳侧面固定有两个固定块，两个固定块之间固定有固定轴，固定轴外壁转动套接有封板，封板靠近滚轮的一侧开设有滑槽，滚轮滚动安装在滑槽内，示波器靠近封板的一侧设置有橡胶块。
21.优选的，所述示波器靠近连接管的一侧开设有螺纹槽，连接管靠近示波器的一端外壁开设有与螺纹槽相配合的外螺纹，固定板一端与石墨外壳内壁相连接，另一端与示波器相连接，石墨外壳底部设置有四个支撑脚。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1：本发明中通过过电压识别预警系统可对电容器在投切过程中产生的过电压数据进行分析识别过电压波形的故障信息是否为故障波形，来对电容器投切时的过电压波形进行识别分析选择性传输给用户电脑和用户手机，解决传统方式中需要工作人员自行查看过电压波形来判断是否为故障波形的问题，同时通过故障判断单元和故障波形存储单元的配合使用，可通过提取故障波形存储单元中的预设的正常过电压波形数字信号值进行分析来判断监测到的过电压波形是否存在故障并发送给工作人员提前预警，解决传统示波器难以对配电网内部过电压进行识别和预警的问题，提高配电网系统运行稳定性。
24.2：本发明中通过连接管对示波器的接线端提供一定的保护，同时可为示波器的检测探头与示波器的接线端连接时提供导向，可便于示波器的检测探头与示波器的接线端插接连接，同时，吸水海绵球可与示波器的检测探头连接端产生一定摩擦擦拭，可利用吸水海绵球将示波器的检测探头连接端外表面的水分吸收，避免示波器的检测探头连接端外表面带有水分与示波器的接线端连接后而影响检测配电变压器过电压的数据精准度，同时利用第二气囊套对连接后的示波器的检测探头连接端与示波器的接线端进行包裹封闭，可避免示波器的检测探头连接端与示波器的接线端连接后有灰尘、杂质和潮气进入而影响其正常运转，且第二气囊套在充气膨胀过程中带动吸水海绵球与示波器的检测探头连接端接触，利用吸水海绵球吸收的水分对示波器的检测探头连接端与示波器的接线端进行一定的吸热，从而可对其连接处进行一定降温，且利用吸水海绵球吸收热量将其内吸收的水分蒸发，保证其持续吸水性能，且在第二气囊套的逐渐膨胀中带动示波器的检测探头连接端持续向示波器的接线端内移动，保证其连接紧密型，避免示波器的接线端与示波器的检测探头连接端在风力和振动情况下发生松脱现象，同时橡胶粘尘垫在第二气囊套的膨胀作用下与示波器的检测探头连接端外表面接触，可将示波器的检测探头连接端附着的灰尘杂质等沾附清除，避免灰尘杂质等进入示波器的接线端内对其造成影响，且利用吸水海绵球和橡胶粘尘垫增加第二气囊套与示波器的检测探头连接端之间摩擦力，可辅助第二气囊套更好的摩擦带动示波器的检测探头连接端向示波器的接线端内插紧来防止松脱。
25.3：本发明中利用吸水膨胀橡胶可为示波器提供保护作用，避免示波器直接暴露在外界而受到损坏，同时吸水膨胀橡胶可在寒冷冬季对示波器提供保温效果，避免示波器暴露在外界而受到潮气、雨水等侵蚀，且可避免有露水凝结在示波器表面，同时利用吸水膨胀橡胶吸收的水分对示波器进行降温散热，示波器工作时产生的热量将吸水膨胀橡胶吸收的水分蒸发，其两两相辅相成，保证其可持续使用性，且利用导热铜丝和导热铜片将示波器工作时的热量导出对示波器进行散热，且导热铜丝和导热铜片将示波器的热量导至石墨外壳与示波器之间对石墨外壳进行烘干，避免石墨外壳因外冷内热而形成的水雾凝结成水滴滴落在示波器上对其造成损坏，夏季使用时，示波器温度过高时吸水膨胀橡胶受热膨胀，同时利用导热铜丝的可延展性带动导热铜丝和导热铜片移动至与石墨外壳相接触，利用石墨外壳本身石墨材质导热性能好的原理，将示波器工作产生的热量快速导至外界对示波器进行快速散热处理；通过固定套和示波器的接线端的配合使用，固定套可通过其内壁的若干橡胶凸点为示波器的接线端提供一定的支撑力，避免示波器的检测探头连接端与示波器的接线端连接时示波器的接线端受力过巨而发生歪斜偏移影响下次连接，通过两个内螺纹套和两个螺纹杆的配合使用，可便于将螺纹杆插入地面对本装置进行安装固定，且可利用两个螺纹杆外壁的第一气囊套进行充气后将螺纹杆固定在地面孔洞内增加固定力，若地面难以插孔固定时可利用两个第一气囊套充气带动两个夹持板相互靠近对附近物体夹持将本装置固定，同时连接管端部的磁吸套可便于吸附附近铁制部件对本装置进行固定，提高本装置在使用时的多应用场景，可便于本装置在不同环境下进行安装固定使用。
附图说明
26.图1为本发明提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输系统的模块示意图；
27.图2为本发明提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输系统的信号传输单元的电路连接示意图；
28.图3为本发明提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置的轴测图；
29.图4为本发明提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置的剖视图；
30.图5为图4中a部的局部放大图；
31.图6为本发明提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置的轴测图；
32.图7为图6中b部的局部放大图；
33.图8为本发明提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置的示波器的结构示意图；
34.图9为本发明提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置的连接管的结构示意图；
35.图10为本发明提出的具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置的磁吸套的结构示意图。
36.图中：1、石墨外壳；2、连接管；3、磁吸套；4、内螺纹套；5、锥头；6、第一气囊套；7、夹持板；8、螺纹杆；9、封板；10、吸水膨胀橡胶；11、无线示波器；12、导热铜丝；13、导热铜片；14、固定板；15、伸缩杆；16、滚轮；17、橡胶块；18、圆形口；19、第二气囊套；20、橡胶粘尘垫；21、吸水海绵球；22、固定套；23、支撑杆；24、螺纹槽；25、外螺纹；26、橡胶垫；27、滑槽；28、固定块；29、固定轴；30、无线收发盒；31、移动网络；32、因特网；33、数据网页服务器；34、用户电脑；35、用户手机。
具体实施方式
37.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。
38.参照图1-10，具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输系统，该系统包括过电压识别预警系统，所述过电压识别预警系统包括与示波器11电性连接的信号放大器，信号放大器获取示波器监测的过电压波形并将其转换成波形数字信号传递给处理器，处理器将接收的波形数字信号发送给故障判定单元，故障判定单元将波形存储单元中预设的正常过电压波形数字信号与接收的波形数字信号进行对比，并根据对比结果判定监测的过电压波形类型，若判定该过电压波形为故障波形则通过信号传输单元传递给用户电脑或用户手机，若判定该过电压波形为非故障波形则不传递给用户电脑或用户手机。
39.作为本发明的一种技术优化方案，所述故障判定单元的判定规则如下：
40.利用公式：a＝b-c；
41.a为故障判定值,b为示波器多次监测的过电压波形数字信号的平均值，c为波形存储单元中预设的正常过电压波形数字信号值；
42.且
43.x为示波器(11)监测到的过电压波形数字信号的检测值，n为示波器(11)监测到的过电压波形数字信号的次数值；
44.当z≤a≤y时，则判定该过电压波形数字信号正常，当a《z或者a》y时，则判定该过电压波形数字信号异常，z和y均为预设的对比系数值。
45.作为本发明的一种技术优化方案，信号传输单元包括无线收发盒30，无线收发盒30的信号输出端分别通过因特网32和移动网络31与用户电脑34和用户手机35相连接。
46.具有保护单元的无功投切设备过电压无线传输装置，该装置包括过电压识别预警系统和示波器11，示波器11位于石墨外壳1内，石墨外壳1侧面开设有与示波器11的接线端相配合的圆形口18，示波器11上下两面均设置有散热机构，石墨外壳1侧面设置有两个相互配合的封挡机构，示波器11侧面设置有保护机构；
47.保护机构包括与示波器11螺纹连接的连接管2，连接管2穿过圆形口18，示波器11的接线端位于连接管2内，连接管2内壁安装有第二气囊套19，第二气囊套19内壁设置有一圈橡胶粘尘垫20，连接管2外壁设置有固定组件。
48.作为本发明的一种技术优化方案，橡胶粘尘垫20内壁开设有若干安装槽，安装槽内安装有吸水海绵球21，连接管2端部固定有环形的磁吸套3，磁吸套3与连接管2同心，且磁吸套3远离连接管2的一侧开设有若干线槽，线槽内设置有橡胶垫26，第二气囊套19在充气膨胀过程中带动吸水海绵球21与示波器11的检测探头连接端接触，利用吸水海绵球21吸收的水分对示波器11的检测探头连接端与示波器11的接线端进行一定的吸热，从而可对其连接处进行一定降温，且利用吸水海绵球21吸收热量将其内吸收的水分蒸发，保证其持续吸水性能。
49.作为本发明的一种技术优化方案，连接管2内壁固定有支撑杆23，支撑杆23端部固定有固定套22，固定套22内壁设置有若干橡胶凸点，橡胶凸点与示波器11的接线端外壁相接触，且示波器11的接线端位于固定套22内，连接管2端部的磁吸套3可便于吸附附近铁制部件对本装置进行固定，提高本装置在使用时的多应用场景。
50.作为本发明的一种技术优化方案，固定组件包括固定在连接管2外壁的两个内螺纹套4，两个内螺纹套4内均螺纹套接有螺纹杆8，螺纹杆8底端延伸至内螺纹套4下方，两个螺纹杆8外壁均套接有第一气囊套6，两个第一气囊套6的相对面均固定有夹持板7，两个夹持板7的相对面均设置有防滑凸点，两个螺纹杆8底端均固定有锥头5，锥头5位于第一气囊套6下方，螺纹杆8与示波器11的地线端电性连接，通过固定套22和示波器11的接线端的配合使用，固定套22可通过其内壁的若干橡胶凸点为示波器11的接线端提供一定的支撑力，避免示波器11的检测探头连接端与示波器11的接线端连接时示波器11的接线端受力过巨而发生歪斜偏移影响下次连接。
51.作为本发明的一种技术优化方案，散热机构包括固定在示波器11表面的吸水膨胀橡胶10，吸水膨胀橡胶10上开设有若干通孔，通孔内设置有导热铜丝12，且导热铜丝12与示波器11内部的发热件相连接，吸水膨胀橡胶10表面设置有与导热铜丝12相连接的导热铜片13，通过两个内螺纹套4和两个螺纹杆8的配合使用，可便于将螺纹杆8插入地面对本装置进行安装固定，且可利用两个螺纹杆8外壁的第一气囊套6进行充气后将螺纹杆8固定在地面孔洞内增加固定力，若地面难以插孔固定时可利用两个第一气囊套6充气带动两个夹持板7相互靠近对附近物体夹持将本装置固定。
52.作为本发明的一种技术优化方案，封挡机构包括安装在固定板14侧面的伸缩杆15，伸缩杆15的活塞杆末端转动安装有滚轮16，石墨外壳1侧面固定有两个固定块28，两个固定块28之间固定有固定轴29，固定轴29外壁转动套接有封板9，封板9靠近滚轮16的一侧开设有滑槽27，滚轮16滚动安装在滑槽27内，示波器11靠近封板9的一侧设置有橡胶块17。
53.作为本发明的一种技术优化方案，示波器11靠近连接管2的一侧开设有螺纹槽24，连接管2靠近示波器11的一端外壁开设有与螺纹槽24相配合的外螺纹25，固定板14一端与石墨外壳1内壁相连接，另一端与示波器11相连接，石墨外壳1底部设置有四个支撑脚。
54.本发明在使用时，通过过电压识别预警系统可对电容器在投切过程中产生的过电压数据进行分析识别过电压波形的故障信息是否为故障波形，来对电容器投切时的过电压波形进行识别分析选择性传输给用户电脑34和用户手机35，解决传统方式中需要工作人员自行查看过电压波形来判断是否为故障波形的问题，同时通过故障判断单元和故障波形存储单元的配合使用，可通过提取故障波形存储单元中的预设的正常过电压波形数字信号值进行分析来判断监测到的过电压波形是否存在故障并发送给工作人员提前预警，解决传统示波器11难以对配电网内部过电压进行识别和预警的问题，提高配电网系统运行稳定性。
55.将本装置的示波器11的检测探头连接端插入示波器11的接线端内；通过连接管2对示波器11的接线端提供一定的保护，同时可为示波器11的检测探头与示波器11的接线端连接时提供导向，可便于示波器11的检测探头与示波器11的接线端插接连接。
56.在示波器11的检测探头连接端与示波器11的接线端连接时，吸水海绵球21可与示波器11的检测探头连接端产生一定摩擦擦拭，可利用吸水海绵球21将示波器11的检测探头连接端外表面的水分吸收，避免示波器11的检测探头连接端外表面带有水分与示波器11的接线端连接后而影响检测配电变压器过电压的数据精准度。
57.向第二气囊套19内充气使其膨胀，利用第二气囊套19对连接后的示波器11的检测探头连接端与示波器11的接线端进行包裹封闭，可避免示波器11的检测探头连接端与示波器11的接线端连接后有灰尘、杂质和潮气进入而影响其正常运转；且第二气囊套19在充气膨胀过程中带动吸水海绵球21与示波器11的检测探头连接端接触，利用吸水海绵球21吸收的水分对示波器11的检测探头连接端与示波器11的接线端进行一定的吸热，从而可对其连接处进行一定降温；且利用吸水海绵球21吸收热量将其内吸收的水分蒸发，保证其持续吸水性能；且在第二气囊套19的逐渐膨胀中带动示波器11的检测探头连接端持续向示波器11的接线端内移动，保证其连接紧密型，避免示波器11的接线端与示波器11的检测探头连接端在风力和振动情况下发生松脱现象；同时橡胶粘尘垫20在第二气囊套19的膨胀作用下与示波器11的检测探头连接端外表面接触，可将示波器11的检测探头连接端附着的灰尘杂质等沾附清除，避免灰尘杂质等进入示波器11的接线端内对其造成影响；且利用吸水海绵球21和橡胶粘尘垫20增加第二气囊套19与示波器11的检测探头连接端之间摩擦力，可辅助第二气囊套19更好的摩擦带动示波器11的检测探头连接端向示波器11的接线端内插紧来防止松脱。
58.利用吸水膨胀橡胶10可为示波器11提供保护作用，避免示波器11直接暴露在外界而受到损坏；同时吸水膨胀橡胶10可在寒冷冬季对示波器11提供保温效果，避免示波器11暴露在外界而受到潮气、雨水等侵蚀，且可避免有露水凝结在示波器11表面；同时利用吸水膨胀橡胶10吸收的水分对示波器11进行降温散热，示波器11工作时产生的热量将吸水膨胀
橡胶10吸收的水分蒸发，其两两相辅相成，保证其可持续使用性；且利用导热铜丝12和导热铜片13将示波器11工作时的热量导出对示波器11进行散热；且导热铜丝12和导热铜片13将示波器11的热量导至石墨外壳1与示波器11之间对石墨外壳1进行烘干，避免石墨外壳1因外冷内热而形成的水雾凝结成水滴滴落在示波器11上对其造成损坏；夏季使用时，示波器11温度过高时吸水膨胀橡胶10受热膨胀，同时利用导热铜丝12的可延展性带动导热铜丝12和导热铜片13移动至与石墨外壳1相接触，利用石墨外壳1本身石墨材质导热性能好的原理，将示波器11工作产生的热量快速导至外界对示波器11进行快速散热处理；在石墨外壳1和吸水膨胀橡胶10的保护下，可为示波器11提供一定的保护性，避免示波器11在室外进行使用时受呼喊经和天气影响而损坏；且吸水膨胀橡胶10本身的弹性，可在本装置发生碰撞振动时利用吸水膨胀橡胶10为示波器11提供一个缓冲力，避免示波器11发生损坏。
59.通过两个内螺纹套4和两个螺纹杆8的配合使用，可便于将螺纹杆8插入地面对本装置进行安装固定，同时向第一气囊套6内充气使其膨胀，螺纹杆8外壁套接的第一气囊套6膨胀后可增加螺纹杆8与地面孔洞的摩擦力，可使螺纹杆8固定在地面孔洞内，利用两个螺纹杆8外壁的第一气囊套6进行充气后将螺纹杆8固定在地面孔洞内增加固定力，保证对本装置安装固定的稳定性；若地面难以插孔固定时可利用两个第一气囊套6充气带动两个夹持板7相互靠近对附近物体夹持将本装置固定；同时连接管2端部的磁吸套3可便于吸附附近铁制部件对本装置进行固定，提高本装置在使用时的多应用场景，可便于本装置在不同环境下进行安装固定使用，磁吸套3侧面开设的线槽可便于示波器11的检测探头的导线伸出，不影响示波器11的检测探头导线。
60.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。