一种加热控制系统及方法与流程

文档序号:25993774发布日期:2021-07-23 21:07阅读:152来源:国知局
一种加热控制系统及方法与流程

本发明涉及控制技术领域,尤其涉及一种加热控制系统及方法。



背景技术:

sf6罐式断路器是利用sf6气体(即六氟化硫气体)作为灭弧介质和绝缘介质的一种罐式断路器。

在冬季低温环境下,sf6气体容易出现气体压力低的问题,可能导致其灭弧能力和绝缘强度显著下降,从而造成sf6罐式断路器报警及开断能力的下降,影响电网的安全稳定运行。

当前,sf6罐式断路器可以设置加热装置,该加热装置中包括有电热器件(如电加热片),可以在冬季低温环境下对电热器件进行通电加热,提高sf6气体的温度,避免sf6温度过低对电网安全稳定运行的影响。

但是,当加热装置损坏时,现有技术无法继续为sf6罐式断路器中的sf6气体进行加热。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的加热控制系统及方法,技术方案如下:

一种加热控制系统,所述加热控制系统包括:温度处理子系统、加热控制子系统和应急电热器件,所述应急电热器件部署在目标断路器的内部介质的周围,其中:

所述温度处理子系统获得介质温度,将所述介质温度发送至所述加热控制子系统,所述介质温度为所述内部介质的温度;

所述加热控制子系统比较所述介质温度是否低于预设的应急电热器件启动温度,如果是,则对所述应急电热器件进行通电,以使得所述应急电热器件对所述内部介质进行加热,其中,所述应急电热器件启动温度小于原电热器件启动温度。

可选的,所述温度处理子系统包括:温度采集模块和无线发射模块,所述加热控制子系统包括无线接收模块,其中:

所述温度采集模块从第一温度传感器处,采集所述介质温度的模拟信号,其中,所述第一温度传感器用于对所述内部介质的温度进行测量;

所述无线发射模块将所述介质温度的模拟信号发送至所述无线接收模块。

可选的,所述温度处理子系统还包括:微处理器,所述加热控制子系统还包括:显示模块;

所述温度采集模块将所述介质温度的模拟信号发送至所述微处理器;

所述微处理器将所述介质温度的模拟信号转换为相应的数字信号,并依次通过所述无线发射模块和所述无线接收模块,将所述数字信号发送至所述显示模块进行显示。

可选的,所述加热控制系统还包括:光伏板和储能装置;所述加热控制子系统还包括:逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路;

所述光伏板与所述储能装置电连接;所述光伏板与所述储能装置分别与所述逆变器电连接,所述逆变器与所述稳定器电连接,所述稳定器分别与所述温度采集模块、所述显示模块、所述无线接收模块和所述目标电路电连接,所述目标电路与所述应急电热器件电连接;

所述比较模块接收由所述无线接收模块发送的所述数字信号;

所述比较模块比较所述介质温度是否低于所述应急电热器件启动温度,如果是,则向所述控制模块发送通电使能信号,触发所述控制模块控制所述目标电路通电,以使得所述应急电热器件通电。

可选的,所述加热控制系统还包括:圆筒状硅橡胶防护外套,所述圆筒状硅橡胶防护外套包裹在所述目标断路器的外围,所述圆筒状硅橡胶防护外套内壁设置有硅胶槽,所述硅胶槽内镶嵌有所述应急电热器件;

所述光伏板为折叠式光伏板,所述折叠式光伏板固定在硅橡胶防护外套上的钢性支板上。

可选的,所述控制模块控制所述目标电路通电,设置为:

在当前时间处于第一预设时段内时,所述控制模块控制所述目标电路与所述光伏板通电;

在当前时间处于第二预设时段内时,所述控制模块控制所述目标电路与所述储能装置通电。

可选的,所述温度采集模块从第二温度传感器处采集原电热器件温度的模拟信号,从第三温度传感器处采集应急电热器件温度的模拟信号;

所述微处理器将所述原电热器件温度的模拟信号,转换为所述原电热器件温度的数字信号;

所述微处理器将所述应急电热器件温度的模拟信号,转换为所述应急电热器件温度的数字信号;

所述微处理器依次通过所述无线发射模块和所述无线接收模块,将所述原电热器件温度的数字信号和所述应急电热器件温度的数字信号发送至所述显示模块进行显示。

可选的,所述加热控制子系统比较所述介质温度是否不低于高温保护阈值,如果是,则对所述应急电热器件进行断电。

一种加热控制方法,应用于加热控制系统,所述加热控制系统包括:温度处理子系统、加热控制子系统和应急电热器件,所述应急电热器件部署在目标断路器的内部介质的周围;所述方法包括:

所述温度处理子系统获得介质温度,将所述介质温度发送至所述加热控制子系统,所述介质温度为所述内部介质的温度;

所述加热控制子系统比较所述介质温度是否低于预设的应急电热器件启动温度,如果是,则对所述应急电热器件进行通电,以使得所述应急电热器件对所述内部介质进行加热,其中,所述应急电热器件启动温度小于原电热器件启动温度。

可选的,所述温度处理子系统包括:温度采集模块和无线发射模块,所述加热控制子系统包括无线接收模块;

所述温度处理子系统获得介质温度,包括:

所述温度采集模块从第一温度传感器处,采集所述介质温度的模拟信号,其中,所述第一温度传感器用于对所述内部介质的温度进行测量;

所述将所述介质温度发送至所述加热控制子系统,包括:

所述无线发射模块将所述介质温度的模拟信号发送至所述无线接收模块。

可选的,所述温度处理子系统还包括:微处理器,所述加热控制子系统还包括:显示模块;

在所述采集所述介质温度的模拟信号之后,所述方法还包括:

所述温度采集模块将所述介质温度的模拟信号发送至所述微处理器;

所述微处理器将所述介质温度的模拟信号转换为相应的数字信号,并发送至所述无线发射模块;

所述无线发射模块将所述介质温度的模拟信号发送至所述无线接收模块,包括:

所述无线发射模块将所述数字信号发送至所述无线接收模块;

所述方法还包括:

所述无线接收模块将所述数字信号发送至所述显示模块进行显示。

可选的,所述加热控制系统还包括:光伏板和储能装置;所述加热控制子系统还包括:逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路;所述光伏板与所述储能装置电连接;所述光伏板与所述储能装置分别与所述逆变器电连接,所述逆变器与所述稳定器电连接,所述稳定器分别与所述温度采集模块、所述显示模块、所述无线接收模块和所述目标电路电连接,所述目标电路与所述应急电热器件电连接;

所述加热控制子系统比较所述介质温度是否低于预设的应急电热器件启动温度,如果是,则对所述应急电热器件进行通电,包括:

所述比较模块接收由所述无线接收模块发送的所述数字信号;

所述比较模块比较所述介质温度是否低于所述应急电热器件启动温度,如果是,则向所述控制模块发送通电使能信号,触发所述控制模块控制所述目标电路通电,以使得所述应急电热器件通电。

可选的,所述加热控制系统还包括:圆筒状硅橡胶防护外套,所述圆筒状硅橡胶防护外套包裹在所述目标断路器的外围,所述圆筒状硅橡胶防护外套内壁设置有硅胶槽,所述硅胶槽内镶嵌有所述应急电热器件;

所述光伏板为折叠式光伏板,所述折叠式光伏板固定在硅橡胶防护外套上的钢性支板上。

可选的,所述控制模块控制所述目标电路通电,包括:

在当前时间处于第一预设时段内时,所述控制模块控制所述目标电路与所述光伏板通电;

在当前时间处于第二预设时段内时,所述控制模块控制所述目标电路与所述储能装置通电。

可选的,所述方法还包括:

所述温度采集模块从第二温度传感器处采集原电热器件温度的模拟信号,从第三温度传感器处采集应急电热器件温度的模拟信号;

所述微处理器将所述原电热器件温度的模拟信号,转换为所述原电热器件温度的数字信号;

所述微处理器将所述应急电热器件温度的模拟信号,转换为所述应急电热器件温度的数字信号;

所述微处理器依次通过所述无线发射模块和所述无线接收模块,将所述原电热器件温度的数字信号和所述应急电热器件温度的数字信号发送至所述显示模块进行显示。

可选的,所述方法还包括:

所述加热控制子系统比较所述介质温度是否不低于高温保护阈值,如果是,则对所述应急电热器件进行断电。

本实施例提出的加热控制系统及方法,可以包括温度处理子系统、加热控制子系统和应急电热器件,应急电热器件部署在目标断路器的内部介质的周围。温度处理子系统可以获得介质温度,将介质温度发送至加热控制子系统,加热控制子系统可以比较介质温度是否低于预设的应急电热器件启动温度,如果是,则加热控制子系统对应急电热器件进行通电,以使得应急电热器件对内部介质进行加热,提高内部介质温度,避免内部介质出现压力低而导致的其灭弧能力和绝缘强度的下降,从而保障目标断路器的正常工作能力,避免对电网安全稳定运行的影响。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提供的第一种加热控制系统的结构示意图;

图2示出了本发明实施例提供的第二种加热控制系统的结构示意图;

图3示出了本发明实施例提供的第三种加热控制系统的结构示意图;

图4示出了本发明实施例提供的第四种加热控制系统的结构示意图;

图5示出了本发明实施例提供的一种sf6罐式断路器的主视图;

图6示出了本发明实施例提供的一种sf6罐式断路器的侧视图;

图7示出了本发明实施例提供的一种圆筒状硅橡胶防护外套的主视图;

图8示出了本发明实施例提供的一种圆筒状硅橡胶防护外套的内部结构示意图;

图9示出了本发明实施例提供的第一种加热控制方法的流程图;

图10示出了本发明实施例提供的第二种加热控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示,本实施例提出了第一种加热控制系统,加热控制系统包括:温度处理子系统10、加热控制子系统20和应急电热器件30,应急电热器件30部署在目标断路器的内部介质的周围,其中:

温度处理子系统10获得介质温度,将介质温度发送至加热控制子系统20,介质温度为内部介质的温度;

加热控制子系统20比较介质温度是否低于预设的应急电热器件30启动温度,如果是,则对应急电热器件30进行通电,以使得应急电热器件30对内部介质进行加热,其中,应急电热器件30启动温度小于原电热器件启动温度。

需要说明的是,本发明可以在目标断路器周围设置温度处理子系统10、加热控制子系统20和应急电热器件30,在确定目标断路器处于低温环境且安装的现有加热装置损坏时,使用应急电热器件30对目标断路器的内部介质进行加热,避免内部介质温度过低导致的对电网安全运行的影响。

其中,目标断路器的内部介质可以为目标断路器内部的灭弧介质和绝缘介质。具体的,目标断路器可以为sf6罐式断路器,此时目标断路器的内部介质即可以为sf6气体。

其中,原电热器件可以为目标断路器安装的现有加热装置中的电热器件。

其中,应急电热器件30与原电热器件可以是相同类型的电热器件,也可以为不同类型的电热器件,本发明对此不做限定。

可以理解的是,在现有加热装置未损坏的情况下,当介质温度低于原电热器件启动温度时,原电热器件可以通电加热而提高介质温度。因此,在介质温度低于原电热器件启动温度后,如果介质温度未提高反而进一步降低至一定阈值,则本发明可以认为原电热器件通电加热失败,现有加热装置已损坏。对此,本发明设置一个小于原电热器件启动温度的应急电热器件30启动温度,通过比较介质温度是否小于应急电热器件30启动温度,来确定现有加热装置是否损坏,并可以在确定现有加热装置已损坏时,对应急电热器件30进行通电。

具体的,当介质温度低于应急电热器件30启动温度时,本发明可以确定现有加热装置损坏,原电热器件不能正常加热,对应急电热器件30进行通电加热;当介质温度不低于应急电热器件30启动温度时,本发明无法确定现有加热装置损坏,可以禁止对应急电热器件30进行通电加热。

需要说明的是,本发明将应急电热器件30启动温度设置为小于原电热器件启动温度的数值,还可以有效防止应急电热器件30的越级启动。

可选的,应急电热器件30启动温度可以由技术人员考虑原电热器件启动温度和原电热器件的加热特性(如加热延迟)进行制定,本发明对此不做限定。

具体的,本发明可以在内部介质中设置温度传感器,温度处理子系统10可以从温度传感器处获得介质温度。

可以理解的是,在低温环境下,如果现有加热装置未损坏,则现有加热装置可以在介质温度低于原电热器件启动温度而不低于应急电热器件30启动温度时,对原电热器件进行通电加热,提高内部介质温度。

可选的,当目标断路器为sf6罐式断路器时,温度处理子系统10可以安装在sf6罐式断路器的底部。需要说明的是,在环境温度降低到一定值时,sf6气体可能发生液化而沉积在sf6罐式断路器底部,此时将温度处理子系统10安装于sf6罐式断路器底部,有利于温度处理子系统10获得更准确的介质温度。比如,可以将温度处理子系统10安装在sf6罐式断路器的吸附剂附近(吸附剂一般安装于sf6罐式断路器底部)。

可选的,本发明可以在目标断路器周围设置一个装置柜,用于放置加热控制子系统20。

需要说明的是,加热控制子系统20可以在确定介质温度低于应急电热器件30启动温度时,确定目标断路器处于低温环境且现有加热装置已损坏,此时加热控制子系统20可以对应急电热器件30进行通电加热,以使得应急电热器件30可以对目标断路器的内部介质进行加热,提高内部介质温度,避免内部介质出现压力低而导致的其灭弧能力和绝缘强度的下降,从而保障目标断路器的正常工作能力,避免对电网安全稳定运行的影响。

可选的,加热控制子系统20比较介质温度是否不低于高温保护阈值,如果是,则对应急电热器件30进行断电。

具体的,加热控制子系统20可以在应急电热器件30通电期间,比较介质温度是否不低于高温保护阈值,如果是,则可以对应急电热器件30进行断电,避免介质温度或应急电热器件30超温导致器件损坏的情况。

其中,在应急电热器件30通电期间,加热控制子系统20如果确定介质温度低于高温保护阈值,可以禁止对应急电热器件30进行断电,保证介质温度处于正常工作温度区间。

还需要说明的是,在现有技术中,当现有加热装置损坏时,现有技术即无法对内部介质进行加热,无法满足加热条件,而更换加热装置的操作繁琐,需要专业技术人员到场安装。对于偏远变电站,专业技术人员可能无法及时到达现场,现有加热装置的损坏即可能导致目标断路器报警及闭锁,此时再进行处理则需要停电处理,会影响设备供电率。而本发明可以在现有加热装置损坏时,启动应急电热器件30对目标断路器的内部介质进行加热,实现了加热方式的冗余配置,有效保证设备供电率。

本实施例提出的加热控制系统,可以包括温度处理子系统10、加热控制子系统20和应急电热器件30,应急电热器件30部署在目标断路器的内部介质的周围。温度处理子系统10可以获得介质温度,将介质温度发送至加热控制子系统20,加热控制子系统20可以比较介质温度是否低于预设的应急电热器件30启动温度,如果是,则加热控制子系统20对应急电热器件30进行通电,以使得应急电热器件30对内部介质进行加热,提高内部介质温度,避免内部介质出现压力低而导致的其灭弧能力和绝缘强度的下降,从而保障目标断路器的正常工作能力,避免对电网安全稳定运行的影响。

参考图1,如图2所示,本发明提出第二种加热控制系统。在该加热控制系统中,温度处理子系统10可以包括:温度采集模块11和无线发射模块12,加热控制子系统20可以包括无线接收模块21,其中:

温度采集模块11从第一温度传感器处,采集介质温度的模拟信号,其中,第一温度传感器用于对内部介质的温度进行测量;

无线发射模块12将介质温度的模拟信号发送至无线接收模块21。

其中,第一温度传感器可以安装在目标断路器的内部介质中,提高对内部介质的温度的测量准确率。

可选的,温度采集模块11可以在采集到介质温度的模拟信号后,将介质温度的模拟信号发送至无线发射模块12,由无线发射模块12将介质温度的模拟信号发送至无线接收模块21。

可选的,无线发射模块12也可以定时查询温度采集模块11是否采集到介质温度的模拟信号,如果查询到,则无线发射模块12可以主动从温度采集模块11处获得介质温度的模拟信号并发送至无线接收模块21。

其中,温度处理子系统10通过无线发射模块12,将介质温度的模拟信号发送至加热控制子系统20,可以实现对温度数据的无线传输,提高温度数据传输的抗干扰性,保证温度数据传输的准确性与完整性。

本实施例提出的第二种加热控制系统,温度处理子系统10可以通过无线传输的方式,将介质温度的模拟信号发送至加热控制子系统20,可以提高温度数据传输的抗干扰性,保证温度数据传输的准确性与完整性。

参考图2,如图3所示,本实施例提出第三种加热控制系统。在该加热控制系统中温度处理子系统10还可以包括:微处理器13,加热控制子系统20还可以包括:显示模块22;

温度采集模块11将介质温度的模拟信号发送至微处理器13;

微处理器13将介质温度的模拟信号转换为相应的数字信号,并依次通过无线发射模块12和无线接收模块21,将数字信号发送至显示模块22进行显示。

其中,温度采集模块11可以将采集到的介质温度的模拟信号,发送至微处理器13进行信号处理。

具体的,微处理器13可以对温度采集模块11发送的介质温度的模拟信号进行模数转换,将模拟信号转换为相应的数字信号,并可以依次通过无线发射模块12和无线接收模块21,将转换获得的数字信号发送至显示模块22进行显示。

可选的,显示模块22可以包括显示屏。此时本发明可以在显示屏上显示介质温度的数值。

需要说明的是,本发明通过显示模块22向技术人员显示介质温度,可以具有良好的人机交互与视觉效果。

可选的,显示模块22还可以包括报警模块。该报警模块可以在介质温度低于应急电热器件30启动温度时,进行报警,以向技术人员提示现有加热装置已损坏的信息。其中,报警模块的报警方式可以包括语音提示报警和文字提示报警等,本发明对此不做限定。

需要说明的是,本发明设置微处理器13和显示模块22,使得技术人员可以通过显示模块22获悉现有加热装置和加热控制系统的工作状态,及时发现和处理现有加热装置出现的问题。

本实施例提出的加热控制系统,可以通过设置微处理器13和显示模块22,实现对现有加热装置和加热控制系统工作状态的显示,实现和增强人机交互与视觉效果。

参考图3,如图4所示,本实施例提出第四种加热控制系统,该加热控制系统还包括:光伏板和储能装置;加热控制子系统20还可以包括:逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路;

光伏板与储能装置电连接;光伏板与储能装置分别与逆变器电连接,逆变器与稳定器电连接,稳定器分别与温度采集模块11、显示模块22、无线接收模块21和目标电路电连接,目标电路与应急电热器件30电连接;

比较模块接收由无线接收模块21发送的数字信号;

比较模块比较介质温度是否低于应急电热器件30启动温度,如果是,则向控制模块发送通电使能信号,触发控制模块控制目标电路通电,以使得应急电热器件30通电。

需要说明的是,本发明可以使用光伏板来采集光能,为温度处理子系统10和加热控制子系统20中的相关模块进行供电,并可以在光伏板的发电量充足时,使用光伏板对储能装置进行充电,在光伏板发电量不足或者因故障原因不能发电时,使用储能装置来进行供电。

其中,储能装置可以为超级电容。储能装置可以对光伏板输出的多余电能进行储存。

其中,逆变器可以将光伏板或储能装置发出的直流电转换为交流电,稳定器可以用于消除由于环境变化导致光伏板或储能装置输出电能的不稳定性。

具体的,光伏板和储能装置输出的电能可以在经逆变器的电能转换和稳定器的稳定处理后,向温度处理子系统10和加热控制子系统20中的模块进行供电。

其中,比较模块可以是加热控制子系统20中,用于比较介质温度是否低于应急电热器件30启动温度的模块。

具体的,比较模块可以在确定介质温度低于应急电热器件30温度时,向控制模块发送通电使能信号,触发控制模块控制目标电路处于导通状态,使得应急电热器件30可以通电加热。

具体的,比较模块可以在确定介质温度不低于应急电热器件30温度时,向控制模块发送断电使能信号,触发控制模块控制目标电路处于断电状态,使得应急电热器件30断电。

具体的,控制模块可以根据光伏板发电量是否充足,选择光伏板或储能装置来为加热控制系统中的相关模块和应急电热器件30进行供电。具体的,控制模块可以在光伏板发电量充足时,控制光伏板与相关模块上的开关闭合,使得光伏板可以向相关模块和应急电热器件30进行供电;控制模块可以在光伏板发电量不足时,控制储能装置与相关模块上的开关断开,使得储能装置可以向相关模块和应急电热器件30进行供电。

可选的,控制模块可以包括应急启动模块和应急退出模块。

具体的,比较模块可以在确定介质温度低于应急电热器件30温度时,向控制模块发送通电使能信号(如发送1),触发应急启动模块控制目标电路处于导通状态,使得应急电热器件30可以通电加热;比较模块可以在确定介质温度不低于应急电热器件30温度时,向控制模块发送断电使能信号(如发送0),触发应急退出模块控制目标电路处于断电状态,使得应急电热器件30断电。

需要说明的是,本发明通过光伏板、储能装置、逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路的设置,可以获得由光伏板和储能装置组成的复合供电方式,从而可以节约能源和提高能源利用率;本发明也可以实现对应急电热器件30的自动投切,行程良好的闭环控制,有效解决目标断路器内部介质在寒冷冬季低温环境下的液化问题。

可选的,加热控制系统还可以包括:显示装置柜。此时,显示模块22、逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路均可以放置在显示装置柜中,便于统一管理和提高空间利用率。

本实施例提出的加热控制系统,可以通过光伏板、储能装置、逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路的设置,可以获得由光伏板和储能装置组成的复合供电方式,从而可以节约能源和提高能源利用率。

参考图4,本实施例提出另一种加热控制系统。该加热控制系统还可以包括:圆筒状硅橡胶防护外套,圆筒状硅橡胶防护外套包裹在目标断路器的外围,圆筒状硅橡胶防护外套内壁设置有硅胶槽,硅胶槽内镶嵌有应急电热器件30;

光伏板为折叠式光伏板,折叠式光伏板固定在硅橡胶防护外套上的钢性支板上。

为更好的说明加热控制系统中各组件与目标断路器之间的位置关系,本发明提出图5所示的包含有加热控制系统的sf6罐式断路器的主视图,以及图6所示的包含有圆筒状硅橡胶防护外套的sf6罐式断路器的侧视图。

其中,图5中包括有sf6罐式断路器101、圆筒状硅橡胶防护外套102、折叠式光伏板103、光伏板软连接104、螺纹圆孔105和显示装置柜106。

需要说明的是,折叠式光伏板可以由人工固定展开,操作轻便,在停止使用时,可以由人工对其进行折叠存放,有效减少占地面积。在冬季寒冷季节,平均日光照时长较短,采用折叠式光伏板可以有效增加光照面积,增加发电量。

其中,图6中包括有sf6罐式断路器101和圆筒状硅橡胶防护外套102。

为更好的说明折叠式光伏板103与硅橡胶防护外套的连接关系,本发明提出如图7所示的包含有折叠式光伏板103的圆筒状硅橡胶防护外套102的主视图。

其中,图7中包括有圆筒状硅橡胶防护外套102、折叠式光伏板103、钢性支板107、螺柱108和弹簧109。

其中,圆筒状硅橡胶防护外套102可以通过两个螺柱108和弹簧109钩连固定于sf6罐式断路器101上。圆筒状硅橡胶防护外套102上固定有钢性支板,折叠式光伏板103可以固定在钢性支板上。

为更好的说明圆筒状硅橡胶防护外套的内部结构,本发明提出图8所示的包含有折叠式光伏板103的圆筒状硅橡胶防护外套的内部结构图。

其中,图8中包括有折叠式光伏板103、光伏板软连接104、硅胶槽110、应急电热器件111和螺纹圆孔112。

其中,应急电热器件111可以为应急电热片(如图8所示)。

本实施例提出的加热控制系统,可以实现加热控制系统、应急电热器件与目标断路器之间的连接,从而实现加热控制系统通过应急电热器件对目标断路器进行应急加热的功能。

参考图4,本实施例提出另一种加热控制系统。在该加热控制系统中,控制模块控制目标电路通电,可以设置为:

在当前时间处于第一预设时段内时,控制模块控制目标电路与光伏板通电;

在当前时间处于第二预设时段内时,控制模块控制目标电路与储能装置通电。

其中,第一预设时段可以包括白天时段,第二预设时段可以包括傍晚和黑夜时段。此时,控制模块可以在光伏板能充足供电的白天时段,控制光伏板与目标电路进行通电,从而通过光伏板对应急电热器件30进行供电。而在光伏板不能充足供电或者不能供电的傍晚和黑夜时段,控制储能装置与目标电路进行通电,从而通过储能装置对应急电热器件30进行供电。

需要说明的是,本发明根据当前时间所处的时段,相应控制光伏板或者储能装置为应急电热器件30进行供电,可以进一步节约能源和提高能源利用率。

本实施例提出的加热控制系统,可以据当前时间所处的时段,相应控制光伏板或者储能装置为应急电热器件30进行供电,可以进一步节约能源和提高能源利用率。

参考图3,本实施例提出另一种加热控制系统,在该加热控制系统中,温度采集模块11从第二温度传感器处采集原电热器件温度的模拟信号,从第三温度传感器处采集应急电热器件30温度的模拟信号;

微处理器13将原电热器件温度的模拟信号,转换为原电热器件温度的数字信号;

微处理器13将应急电热器件30温度的模拟信号,转换为应急电热器件30温度的数字信号;

微处理器13依次通过无线发射模块12和无线接收模块21,将原电热器件温度的数字信号和应急电热器件30温度的数字信号发送至显示模块22进行显示。

需要说明的是,本发明可以分别在原电热器件和应急电热器件30处,设置第二温度传感器和第三温度传感器。

具体的,温度处理子系统10可以在采集介质温度的同时,通过第二温度传感器和第三温度传感器,采集原电热器件温度和应急电热器件30温度的模拟信号,并可以一并将介质温度、原电热器件温度和应急电热器件30温度的模拟信号发送至微处理器13处进行模数转换,获得相应的数字信号。之后,无线发射模块12可以将数字信号通过无线接收模块21发送至显示模块22进行显示,以使得显示模块22可以显示介质温度、原电热器件温度和应急电热器件30温度。

可选的,显示模块22可以包括显示屏和报警模块。显示屏可以用于对介质温度、原电热器件温度和应急电热器件30温度进行显示。报警模块可以在介质温度、原电热器件温度和应急电热器件30出现异常时进行报警。

其中,本发明可以针对原电热器件设置第一报警温度阈值,显示模块22可以在原电热器件温度低于第一报警温度阈值时,输出原电热器件或者现有加热装置发生故障的报警信息;本发明也可以针对应急电热器件30设置第二报警温度阈值,显示模块22可以在原电热器件温度低于第一报警温度阈值且应急电热器件30温度低于第二报警温度阈值的情况下,输出应急电热器件30或者加热控制系统发生故障的报警信息。

可选的,加热控制子系统20还可以包括温度调节模块和温度调整按键。

其中,温度调节模块可以接收到技术人员通过按压温度调整按键所输入的温度调整命令,对上述应急电热器件30启动温度、原电热器件启动温度、第一报警温度和第二报警温度进行相应调整,丰富系统功能,满足环境温度变化所带来的要求。

其中,温度调节模块可以设置在上述显示装置柜中。

可以理解的是,技术人员可以通过显示模块22来获悉现有加热装置和加热控制系统的工作状态,及时发现和处理现有加热装置和加热控制系统出现的问题。

本实施例提出的加热控制系统,可以通过设置微处理器13和显示模块22,实现对现有加热装置和加热控制系统工作状态的显示,实现和增强人机交互与视觉效果。

与图1所示结构示意图相对应,如图9所示,本实施例提出第一种加热控制方法,该加热控制方法可以应用于加热控制系统,该加热控制系统可以包括:温度处理子系统、加热控制子系统和应急电热器件,应急电热器件部署在目标断路器的内部介质的周围。该加热控制方法可以包括以下步骤:

s101、温度处理子系统获得介质温度,介质温度为内部介质的温度;

s102、温度处理子系统将介质温度发送至加热控制子系统;

s103、加热控制子系统比较介质温度是否低于预设的应急电热器件启动温度,如果是,则执行步骤s104,其中,应急电热器件启动温度小于原电热器件启动温度;

s104、加热控制子系统对应急电热器件进行通电,以使得应急电热器件对内部介质进行加热。

需要说明的是,本发明可以在目标断路器周围设置温度处理子系统、加热控制子系统和应急电热器件,在确定目标断路器处于低温环境且安装的现有加热装置损坏时,使用应急电热器件对目标断路器的内部介质进行加热,避免内部介质温度过低导致的对电网安全运行的影响。

其中,目标断路器的内部介质可以为目标断路器内部的灭弧介质和绝缘介质。具体的,目标断路器可以为sf6罐式断路器,此时目标断路器的内部介质即可以为sf6气体。

其中,原电热器件可以为目标断路器安装的现有加热装置中的电热器件。

其中,应急电热器件与原电热器件可以是相同类型的电热器件,也可以为不同类型的电热器件,本发明对此不做限定。

可以理解的是,在现有加热装置未损坏的情况下,当介质温度低于原电热器件启动温度时,原电热器件可以通电加热而提高介质温度。因此,在介质温度低于原电热器件启动温度后,如果介质温度未提高反而进一步降低至一定阈值,则本发明可以认为原电热器件通电加热失败,现有加热装置已损坏。对此,本发明设置一个小于原电热器件启动温度的应急电热器件启动温度,通过比较介质温度是否小于应急电热器件启动温度,来确定现有加热装置是否损坏,并可以在确定现有加热装置已损坏时,对应急电热器件进行通电。

具体的,当介质温度低于应急电热器件启动温度时,本发明可以确定现有加热装置损坏,原电热器件不能正常加热,对应急电热器件进行通电加热;当介质温度不低于应急电热器件启动温度时,本发明无法确定现有加热装置损坏,可以禁止对应急电热器件进行通电加热。

需要说明的是,本发明将应急电热器件启动温度设置为小于原电热器件启动温度的数值,还可以有效防止应急电热器件的越级启动。

可选的,应急电热器件启动温度可以由技术人员考虑原电热器件启动温度和原电热器件的加热特性(如加热延迟)进行制定,本发明对此不做限定。

具体的,本发明可以在内部介质中设置温度传感器,温度处理子系统可以从温度传感器处获得介质温度。

可以理解的是,在低温环境下,如果现有加热装置未损坏,则现有加热装置可以在介质温度低于原电热器件启动温度而不低于应急电热器件启动温度时,对原电热器件进行通电加热,提高内部介质温度。

可选的,当目标断路器为sf6罐式断路器时,温度处理子系统可以安装在sf6罐式断路器的底部。需要说明的是,在环境温度降低到一定值时,sf6气体可能发生液化而沉积在sf6罐式断路器底部,此时将温度处理子系统安装于sf6罐式断路器底部,有利于温度处理子系统获得更准确的介质温度。比如,可以将温度处理子系统安装在sf6罐式断路器的吸附剂附近(吸附剂一般安装于sf6罐式断路器底部)。

可选的,本发明可以在目标断路器周围设置一个装置柜,用于放置加热控制子系统。

需要说明的是,加热控制子系统可以在确定介质温度低于应急电热器件启动温度时,确定目标断路器处于低温环境且现有加热装置已损坏,此时加热控制子系统可以对应急电热器件进行通电加热,以使得应急电热器件可以对目标断路器的内部介质进行加热,提高内部介质温度,避免内部介质出现压力低而导致的其灭弧能力和绝缘强度的下降,从而保障目标断路器的正常工作能力,避免对电网安全稳定运行的影响。

可选的,第一种加热控制方法还可以包括:

加热控制子系统比较介质温度是否不低于高温保护阈值,如果是,则对应急电热器件进行断电。

具体的,加热控制子系统可以在应急电热器件通电期间,比较介质温度是否不低于高温保护阈值,如果是,则可以对应急电热器件进行断电,避免介质温度或应急电热器件超温导致器件损坏的情况。

其中,在应急电热器件通电期间,加热控制子系统如果确定介质温度低于高温保护阈值,可以禁止对应急电热器件进行断电,保证介质温度处于正常工作温度区间。

本实施例提出的加热控制方法,可以提高内部介质温度,避免内部介质出现压力低而导致的其灭弧能力和绝缘强度的下降,从而保障目标断路器的正常工作能力,避免对电网安全稳定运行的影响。

基于图9所示步骤,如图10所示,本发明提出第二种加热控制方法。在该加热控制方法中,温度处理子系统可以包括:温度采集模块和无线发射模块,加热控制子系统可以包括无线接收模块;步骤s101可以包括步骤s201,步骤s102可以包括步骤步骤s202;其中:

s201、温度采集模块从第一温度传感器处,采集介质温度的模拟信号,其中,第一温度传感器用于对内部介质的温度进行测量;

s202、无线发射模块将介质温度的模拟信号发送至无线接收模块。

其中,第一温度传感器可以安装在目标断路器的内部介质中,提高对内部介质的温度的测量准确率。

可选的,温度采集模块可以在采集到介质温度的模拟信号后,将介质温度的模拟信号发送至无线发射模块,由无线发射模块将介质温度的模拟信号发送至无线接收模块。

可选的,无线发射模块也可以定时查询温度采集模块是否采集到介质温度的模拟信号,如果查询到,则无线发射模块可以主动从温度采集模块处获得介质温度的模拟信号并发送至无线接收模块。

其中,温度处理子系统通过无线发射模块,将介质温度的模拟信号发送至加热控制子系统,可以实现对温度数据的无线传输,提高温度数据传输的抗干扰性,保证温度数据传输的准确性与完整性。

本实施例提出的第二种加热控制方法,温度处理子系统可以通过无线传输的方式,将介质温度的模拟信号发送至加热控制子系统,可以提高温度数据传输的抗干扰性,保证温度数据传输的准确性与完整性。

基于图10,本实施例提出第三种加热控制方法。在该加热控制方法中,温度处理子系统还可以包括:微处理器,加热控制子系统还可以包括:显示模块;该加热控制方法可以包括以下步骤:

s301、温度采集模块从第一温度传感器处,采集介质温度的模拟信号,其中,第一温度传感器用于对内部介质的温度进行测量;

需要说明的是,步骤s301与上述步骤s201内容一致。

s302、温度采集模块将介质温度的模拟信号发送至微处理器;

其中,温度采集模块可以将采集到的介质温度的模拟信号,发送至微处理器进行信号处理。

s303、微处理器将介质温度的模拟信号转换为相应的数字信号,并发送至无线发射模块;

具体的,微处理器可以对温度采集模块发送的介质温度的模拟信号进行模数转换,将模拟信号转换为相应的数字信号,并可以依次通过无线发射模块和无线接收模块,将转换获得的数字信号发送至显示模块进行显示。

s304、无线发射模块将数字信号发送至无线接收模块;

需要说明的是,步骤s304可以为该加热控制方法中对应上述步骤s202的一种实施方式。

s305、无线接收模块将数字信号发送至显示模块进行显示;

可选的,显示模块可以包括显示屏。此时本发明可以在显示屏上显示介质温度的数值。

需要说明的是,本发明通过显示模块向技术人员显示介质温度,可以具有良好的人机交互与视觉效果。

可选的,显示模块还可以包括报警模块。该报警模块可以在介质温度低于应急电热器件启动温度时,进行报警,以向技术人员提示现有加热装置已损坏的信息。其中,报警模块的报警方式可以包括语音提示报警和文字提示报警等,本发明对此不做限定。

需要说明的是,本发明设置微处理器和显示模块,使得技术人员可以通过显示模块获悉现有加热装置和加热控制系统的工作状态,及时发现和处理现有加热装置出现的问题。

s306、加热控制子系统比较介质温度是否低于预设的应急电热器件启动温度,如果是,则执行步骤s307,其中,应急电热器件启动温度小于原电热器件启动温度;

s307、加热控制子系统对应急电热器件进行通电,以使得应急电热器件对内部介质进行加热。

需要说明的是,步骤s306和s307分别与上述步骤s103和s104内容一致。

本实施例提出的加热控制方法,可以通过设置微处理器和显示模块,实现对现有加热装置和加热控制系统工作状态的显示,实现和增强人机交互与视觉效果。

基于上述第三种加热控制方法,本市矢量图出第四种加热控制方法。在第四种加热控制方法中,加热控制系统还可以包括:光伏板和储能装置;加热控制子系统还可以包括:逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路;光伏板与储能装置电连接;光伏板与储能装置分别与逆变器电连接,逆变器与稳定器电连接,稳定器分别与温度采集模块、显示模块、无线接收模块和目标电路电连接,目标电路与应急电热器件电连接;此时,步骤s103可以包括步骤s401和s402,其中:

s401、比较模块接收由无线接收模块发送的数字信号;

s402、比较模块比较介质温度是否低于应急电热器件启动温度,如果是,则执行步骤s403,其中,应急电热器件启动温度小于原电热器件启动温度;

s403、比较模块向控制模块发送通电使能信号,触发控制模块控制目标电路通电,以使得应急电热器件通电,触发控制模块控制目标电路通电,以使得应急电热器件通电。其中,步骤s403可以为第四种加热控制方法中对应步骤s104的一种具体实施方式。

需要说明的是,本发明可以使用光伏板来采集光能,为温度处理子系统和加热控制子系统中的相关模块进行供电,并可以在光伏板的发电量充足时,使用光伏板对储能装置进行充电,在光伏板发电量不足或者因故障原因不能发电时,使用储能装置来进行供电。

其中,储能装置可以为超级电容。储能装置可以对光伏板输出的多余电能进行储存。

其中,逆变器可以将光伏板或储能装置发出的直流电转换为交流电,稳定器可以用于消除由于环境变化导致光伏板或储能装置输出电能的不稳定性。

具体的,光伏板和储能装置输出的电能可以在经逆变器的电能转换和稳定器的稳定处理后,向温度处理子系统和加热控制子系统中的模块进行供电。

其中,比较模块可以是加热控制子系统中,用于比较介质温度是否低于应急电热器件启动温度的模块。

具体的,比较模块可以在确定介质温度低于应急电热器件温度时,向控制模块发送通电使能信号,触发控制模块控制目标电路处于导通状态,使得应急电热器件可以通电加热。

具体的,比较模块可以在确定介质温度不低于应急电热器件温度时,向控制模块发送断电使能信号,触发控制模块控制目标电路处于断电状态,使得应急电热器件断电。

具体的,控制模块可以根据光伏板发电量是否充足,选择光伏板或储能装置来为加热控制系统中的相关模块和应急电热器件进行供电。具体的,控制模块可以在光伏板发电量充足时,控制光伏板与相关模块上的开关闭合,使得光伏板可以向相关模块和应急电热器件进行供电;控制模块可以在光伏板发电量不足时,控制储能装置与相关模块上的开关断开,使得储能装置可以向相关模块和应急电热器件进行供电。

可选的,控制模块可以包括应急启动模块和应急退出模块。

具体的,比较模块可以在确定介质温度低于应急电热器件温度时,向控制模块发送通电使能信号(如发送1),触发应急启动模块控制目标电路处于导通状态,使得应急电热器件可以通电加热;比较模块可以在确定介质温度不低于应急电热器件温度时,向控制模块发送断电使能信号(如发送0),触发应急退出模块控制目标电路处于断电状态,使得应急电热器件断电。

需要说明的是,本发明通过光伏板、储能装置、逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路的设置,可以获得由光伏板和储能装置组成的复合供电方式,从而可以节约能源和提高能源利用率;本发明也可以实现对应急电热器件的自动投切,行程良好的闭环控制,有效解决目标断路器内部介质在寒冷冬季低温环境下的液化问题。

可选的,加热控制系统还可以包括:显示装置柜。此时,显示模块、逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路均可以放置在显示装置柜中,便于统一管理和提高空间利用率。

本实施例提出的加热控制方法,可以通过光伏板、储能装置、逆变器、稳定器、比较模块、控制模块和目标电路的设置,可以获得由光伏板和储能装置组成的复合供电方式,从而可以节约能源和提高能源利用率。

基于上述第四种加热控制方法,本实施例提出第五种加热控制方法。在第五种加热控制方法中,加热控制系统还可以包括:圆筒状硅橡胶防护外套,圆筒状硅橡胶防护外套包裹在目标断路器的外围,圆筒状硅橡胶防护外套内壁设置有硅胶槽,硅胶槽内镶嵌有应急电热器件;光伏板为折叠式光伏板,折叠式光伏板固定在硅橡胶防护外套上的钢性支板上。

需要说明的是,折叠式光伏板可以由人工固定展开,操作轻便,在停止使用时,可以由人工对其进行折叠存放,有效减少占地面积。在冬季寒冷季节,平均日光照时长较短,采用折叠式光伏板可以有效增加光照面积,增加发电量。

其中,目标断路器可以为sf6罐式断路器。圆筒状硅橡胶防护外套可以通过两个螺柱和弹簧钩连固定于sf6罐式断路器上。圆筒状硅橡胶防护外套上固定有钢性支板,折叠式光伏板可以固定在钢性支板上。

其中,应急电热器件可以为应急加热片。

本实施例提出的加热控制方法,可以实现加热控制系统、应急电热器件与目标断路器之间的连接,从而实现加热控制系统通过应急电热器件对目标断路器进行应急加热的功能。

基于第四种加热控制方法,本实施例提出第六种加热控制方法。在第六种加热控制方法中,上述控制模块控制目标电路通电,可以具体包括:

在当前时间处于第一预设时段内时,控制模块控制目标电路与光伏板通电;

在当前时间处于第二预设时段内时,控制模块控制目标电路与储能装置通电。

其中,第一预设时段可以包括白天时段,第二预设时段可以包括傍晚和黑夜时段。此时,控制模块可以在光伏板能充足供电的白天时段,控制光伏板与目标电路进行通电,从而通过光伏板对应急电热器件进行供电。而在光伏板不能充足供电或者不能供电的傍晚和黑夜时段,控制储能装置与目标电路进行通电,从而通过储能装置对应急电热器件进行供电。

需要说明的是,本发明根据当前时间所处的时段,相应控制光伏板或者储能装置为应急电热器件进行供电,可以进一步节约能源和提高能源利用率。

本实施例提出的加热控制方法,可以据当前时间所处的时段,相应控制光伏板或者储能装置为应急电热器件进行供电,可以进一步节约能源和提高能源利用率。

基于第三种加热控制方法,本实施例提出第七种加热控制方法。在第七种加热控制方法中,还可以包括:

温度采集模块从第二温度传感器处采集原电热器件温度的模拟信号,从第三温度传感器处采集应急电热器件温度的模拟信号;

微处理器将原电热器件温度的模拟信号,转换为原电热器件温度的数字信号;

微处理器将应急电热器件温度的模拟信号,转换为应急电热器件温度的数字信号;

微处理器依次通过无线发射模块和无线接收模块,将原电热器件温度的数字信号和应急电热器件温度的数字信号发送至显示模块进行显示。

需要说明的是,本发明可以分别在原电热器件和应急电热器件处,设置第二温度传感器和第三温度传感器。

具体的,温度处理子系统可以在采集介质温度的同时,通过第二温度传感器和第三温度传感器,采集原电热器件温度和应急电热器件温度的模拟信号,并可以一并将介质温度、原电热器件温度和应急电热器件温度的模拟信号发送至微处理器处进行模数转换,获得相应的数字信号。之后,无线发射模块可以将数字信号通过无线接收模块发送至显示模块进行显示,以使得显示模块可以显示介质温度、原电热器件温度和应急电热器件温度。

可选的,显示模块可以包括显示屏和报警模块。显示屏可以用于对介质温度、原电热器件温度和应急电热器件温度进行显示。报警模块可以在介质温度、原电热器件温度和应急电热器件出现异常时进行报警。

其中,本发明可以针对原电热器件设置第一报警温度阈值,显示模块可以在原电热器件温度低于第一报警温度阈值时,输出原电热器件或者现有加热装置发生故障的报警信息;本发明也可以针对应急电热器件设置第二报警温度阈值,显示模块可以在原电热器件温度低于第一报警温度阈值且应急电热器件温度低于第二报警温度阈值的情况下,输出应急电热器件或者加热控制系统发生故障的报警信息。

可选的,加热控制子系统还可以包括温度调节模块和温度调整按键。

其中,温度调节模块可以接收到技术人员通过按压温度调整按键所输入的温度调整命令,对上述应急电热器件启动温度、原电热器件启动温度、第一报警温度和第二报警温度进行相应调整,丰富系统功能,满足环境温度变化所带来的要求。

其中,温度调节模块可以设置在上述显示装置柜中。

可以理解的是,技术人员可以通过显示模块来获悉现有加热装置和加热控制系统的工作状态,及时发现和处理现有加热装置和加热控制系统出现的问题。

本实施例提出的加热控制方法,可以通过设置微处理器和显示模块,实现对现有加热装置和加热控制系统工作状态的显示,实现和增强人机交互与视觉效果。

还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

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