本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种模块化箱式变压器系统及其故障处理方法。
背景技术：
箱式变压器作为整套配电设备，其是由变压器、高压电压控制设备、低压电压控制设备有机组合而成。其基本原理在于，通过压力启动系统、铠装线、变电站全自动系统、直流点和相应的技术设备，按照规定顺序进行合理的装配，并将所有的组件安装到特定的防水、防尘与防鼠等完全密封的钢化箱体结构中，从而形成的一种特定变压器。目前，箱式变压器已经被广泛应用到电力工程施工之中。
现有的箱式变压器中的变压器、高压电压控制设备、低压电压控制设备为一整体结构。当其中一部分无法维修时，只能将一整套设备更换，造成资源的浪费。另外，在箱式变压器的维修过程中，整套设备是处于停止工作的状态，只有在设备维修好之后才能正常工作，在这过程中居民是处于长时间的停电状态，为其生活带来不便。现有的箱式变压器通常采用吊装的方式进行安装，安装难度大，且安装成本高。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提出一种模块化箱式变压器系统及其故障处理方法，便于维修或更换，同时减少停电时间。
本发明提出一种模块化箱式变压器系统，包括底座和壳体，壳体内安装有相互可拆卸连接的高压室、变压器室以及低压室，所述高压室、变压器室以及低压室均包括故障检测模块以及通信模块，所述故障检测模块用于检测故障，所述通信模块用于将检测出的故障信息发送到服务器；在高压室、变压器室、低压室上均设有发电车接入端口，在高压室或变压器室或低压室停止工作时，发电车接入该室所对应的发电车接入端口；在高压室、变压器室、低压室的底部均设有第一驱动电机，所述第一驱动电机连接有第一滚轮，所述底座上设有与滚轮对应的第一导轨，在壳体的外表面设有与第一驱动电机连接的控制器。
优选的，所述高压室包括相互可拆卸连接的高压进线柜、高压出线柜，所述变压器室内设有变压器，所述低压室包括相互可拆卸连接的出线柜、电容柜以及计量进线柜；在高压室的底部设有第二导轨，所述高压进线柜、高压出线柜的底部设有第二驱动电机以及与第二驱动电机连接的第二滚轮；在变压器室内的底部设有第三导轨，所述变压器的底部设有第三驱动电机以及与第三驱动电机连接的第三滚轮；在低压室的底部设有第四导轨，所述出线柜、电容柜以及计量进线柜的底部设有第四驱动电机以及与第四驱动电机连接的第四滚轮，所述第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机分别与控制器连接。
优选的，所述高压室还包括高压转接箱，所述高压转接箱一端用于连接发电车，一端用于连接高压出线柜输出端，另一端用于连接变压器。
优选的，所述高压进线柜、高压出线柜、变压器依次通过母线槽活动连接。
优选的，所述变压器、计量进线柜、电容柜以及出线柜依次通过联排活动连接，所述联排包括铜排以及连接在铜排两端的插接件。
优选的，所述发电车接入端口包括发电车接入端口A、发电车接入端口B、发电车接入端口C以及若干发电车接入端口D，所述发电车接入端口A设于高压出线柜输出端，所述发电车接入端口B设于变压器输出端，所述发电车接入端口C设于计量进线柜的输入端，所述发电车接入端口D分别设于高压出线柜的多个输出端。
优选的，所述故障检测模块包括电压信号检测电路，所述电压信号检测电路用于实时电压信号采集，当采集到的电压信号异常，则判断为电压故障。
优选的，所述故障检测模块包括电流信号检测电路，所述电流信号检测电路用于实时电流信号采集，当采集到的电流信号异常，则判断为电流故障。
本发明还提出一种模块化箱式变压器系统的故障处理方法，包括以下步骤：通过故障检测模块实时监测，若检测到故障，则将故障信息发送到通信模块；根据通信模块发送的故障信息判断发生故障的位置；选择故障位置对应的发电车接入端口；控制发电车输出所需的电压；将发电车在对应的发电车接入端口接入；根据通信模块发送的故障信息对发生故障的位置进行维修。
优选的，所述选择故障模块对应的发电车接入端口包括：当高压室发生故障时，则选择发电车接入端口A；当变压器室发生故障时，则选择发电车接入端口B；当低压室间的进线柜发生故障时，则选择发电车接入端口C，并将计量进线柜的联排断开；当低压室间的出线柜发生故障时，则选择发电车接入端口D，并将出线柜的联排断开。
通过使用本发明，可以实现以下效果：
1.高压室、变压器室以及低压室均采用模块化设计，其间的连接可拆卸，方便对其中的模块进行更换；
2.在高压室、变压器室、低压室及各柜体的底部均设有驱动电机，驱动电机连接有滚轮，底座上设有与滚轮对应的导轨，智能控制其运动，便于更换、维修；
3.高压室、变压器室以及低压室均设有发电车接入端口，用于在发生故障时，发电车接入，大大缩短了停电时间；
4.通过故障检测模块对进行故障检测，当检测到故障时，维修方在相应发电车接入端口接入发电车，大大缩短了停电时间。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本实施例的整体布置示意图；
图2是本实施例中的高压室、变压器室、低压室的结构示意图；
图3是本实施例的模块连接示意图；
图4是本实施例的电路原理图；
图5是本实施例中的底座的结构示意图；
图6是本实施例中的高压室的结构示意图；
图7是本实施例中的变压器室的结构示意图；
图8是实施例故障处理方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本发明的基本思想是将高压室、变压器室以及低压室均采用模块化设计，其间的连接可拆卸，方便对其中的模块进行更换、维修；在高压室、变压器室、低压室及各柜体的底部均设有驱动电机，驱动电机连接有滚轮，底座上设有与滚轮对应的导轨，智能控制其运动，便于更换、维修；高压室、变压器室以及低压室均设有发电车接入端口，用于在发生故障时，发电车接入，大大缩短了停电时间。
通常，箱式变压器的排列方式分：“目”字型、“品”字型、“田”字型。本发明的技术方案适用于任何一种排列方式，在本实施例中以“目”字型排列方式为例进行详细说明。
结合附图1，本实施例提供了一种模块化箱式变压器，包括底座1和壳体2，壳体内设有高压室3、变压器室4以及低压室5。高压室、变压器室以及低压室间可拆卸方式连接。
结合附图2，现有的箱式变压器虽然也分为高压部分、变压器部分以及低压部分，但其之间是不可拆卸的。在本实施例中，将箱式变压器中的高压部分、变压器部分以及低压部分分别独立生产形成模块化结构。高压室、变压器室、低压室之间相互可拆卸连接，其可以采用螺纹、螺柱的方式进行连接，在本实施例中对不对可拆卸连接的方式进行限定，且可拆卸连接方式为现有技术，这里不对其进行一一例举说明。高压室、变压器室、低压室由于故障等原因，其使用寿命不同，当需要对其中一部分进行更换时，只需将其拆卸更换，而其他部分可以正常使用。
结合附图3，在本实施例中，高压室、变压器室以及低压室均包括故障检测模块以及通信模块，故障检测模块用于检测故障，通信模块用于将检测出的故障信息发送到服务器。故障检测模块包括电压信号检测电路、电流信号检测电路、温度信号检测电路等检测电路。其中，电压信号检测电路用于实时电压信号采集，当采集到的电压信号异常，则判断为电压故障；电流信号检测电路用于实时电流信号采集，当采集到的电流信号异常，则判断为电流故障；温度信号检测电路用于实时温度信号采集，当采集到的温度信号异常，则判断为热故障。当发生故障时，高压室、变压器室以及低压室内的断路器断开，同时维修方接收到故障信息，并根据故障信息判断发生故障的原因以及位置，为后续的维修做好准备。
高压室包括相互可拆卸连接的高压进线柜31、高压出线柜32，变压器室内设有变压器41，低压室包括相互可拆卸连接的出线柜51、电容柜52以及计量进线柜53。在本实施例中，高压进线柜、高压出线柜、变压器依次通过母线槽活动连接。变压器、计量进线柜、电容柜以及出线柜依次通过联排活动连接，所述联排包括铜排以及连接在铜排两端的插接件。高压室内的高压进线柜、高压出线柜以及低压室内的出线柜、电容柜以及计量进线柜也采用模块化设计，当其中的柜体出故障等原因需要更换时，只需对该柜体进行拆卸并更换。
结合附图4，高压室、变压器室、低压室上均设有发电车接入端口，在高压室或变压器室或低压室停止工作时，发电车接入该室所对应的发电车接入端口。具体的，发电车接入端口包括发电车接入端口A、发电车接入端口B、发电车接入端口C以及若干发电车接入端口D，所述发电车接入端口A设于高压出线柜输出端，所述发电车接入端口B设于变压器输出端，所述发电车接入端口C设于计量进线柜的输入端，所述发电车接入端口D分别设于高压出线柜的多个输出端。现有的方法都需要维护、维修后，箱式变压器才能重新通电，在这过程中可能会需要较长的时间，为市民带来较大的停电困扰。在本实施例中，当其中的模块需要维护或维修时，断路器断开，同时在发电车接入端口接入发电车，在这过程中断电时间较短，市民不会因为停电而造成较大困扰。
结合附图2、5，为方便取出设备，在高压室、变压器室、低压室的底部均设有第一驱动电机，第一驱动电机连接有第一滚轮12，底座上设有与滚轮对应的第一导轨11，在壳体的外表面设有与第一驱动电机连接的控制器。
为方便取出柜体，结合附图6，在高压室的底部设有第二导轨33，高压进线柜、高压出线柜的底部设有第二驱动电机以及与第二驱动电机连接的第二滚轮34；结合附图7，在变压器室内的底部设有第三导轨42，所述变压器的底部设有第三驱动电机以及与第三驱动电机连接的第三滚轮43；在低压室的底部设有第四导轨54，出线柜、电容柜以及计量进线柜的底部设有第四驱动电机以及与第四驱动电机连接的第四滚轮，第二驱动电机、第三驱动电机、第四驱动电机分别与控制器连接。
具体的，当需要队高压室或变压器室或低压室进行更换或维修时，首先打开其之间的可拆卸连接，然后通过控制器控制所对应的驱动电机，使其从壳体内出来，在维修或更换后，在通过控制器控制所对应的驱动电机，使其运动到壳体内相应的位置。对于高压室或变压器室或低压室内柜体的更换或维修，采用同样的方法，这里不再重复说明。
作为本实施例的优选，高压室还包括高压转接箱35，高压转接箱一端用于连接发电车，一端用于连接高压出线柜输出端，另一端用于连接变压器。若发电车无法较近距离与发电车接入端口进行连接，就需要使用高压转接箱。
在高压室、变压器室、低压室上均设有箱门6。在需要更换模块时，将该模块对应的箱门打开，对其进行更换
结合附图8，本实施例还提供了一种模块化箱式变压器的故障处理方法，包括以下步骤：
步骤一，通过故障检测模块实时监测，若检测到故障，则将故障信息发送到通信模块。
故障检测模块实时监测各模块的电压、电流、温度等参数，并判断其是否异常，当采集到的信号异常，则判断为发生故障，并将发生异常的参数以及发生异常的位置发送到通信模块，通信模块将发生异常的参数以及发生异常的位置发送到服务器端。
步骤二，根据通信模块发送的故障信息判断发生故障的位置。
根据异常的参数以及发生异常的位置判断发生故障的位置。
步骤三，选择故障位置对应的发电车接入端口。
当高压室发生故障时，则选择发电车接入端口A；当变压器室发生故障时，则选择发电车接入端口B；当低压室间的进线柜发生故障时，则选择发电车接入端口C，并将进线柜的联排断开，避免发电车的接入对变压器室造成干扰；当低压室间的出线柜发生故障时，通常是出线柜的开关部分出现故障，则选择发电车接入端口D，并将出线柜的联排断开，避免发电车的接入对低压室造成干扰。
步骤四，控制发电车输出所需的电压。
箱式变压器各模块的不同位置所输出的电压是不同的，所以当该位置出现故障时，需要控制发电车输出所需的电压。
步骤五，将发电车在对应的发电车接入端口接入。
步骤六，根据通信模块发送的故障信息对发生故障的位置进行维修。
在发电车接入后，根据通信模块发送的故障信息对发生故障的模块进行维修，若维修成功，则发电车断开，故障模块重新工作。若发生故障的模块不能维修，则调动正常工作的模块进行替换，替换成功后，发电车断开。
在本实施例中，通过故障检测模块对进行故障检测，当检测到故障时，维修方在发电车接入端口接入发电车，大大缩短了停电时间。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。