一种配电系统及计算载流量的方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202311829700.7 | 申请日 | 2023-12-27 | 公开(公告)号 | CN117996943A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 国网山东省电力公司济南市章丘区供电公司; | 发明人 | 郭成光; 徐继亮; 张莹; 李岩; 孟钢; 赵丛宝; 韩万鹏; 陈浩; 田雨辰; 李烨; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种配电系统及计算载流量的方法。本发明包括 数据采集 单元、 数据处理 单元，数据计算单元，终端执行单元，中心控制单元以及 人机交互 单元，中心控制单元作为核心控 制模 块 ，可以调取其他单元的数据，并通过自身携带的 算法 对数据进行计算处理，以及对终端执行单元下达操作指令，通过中心控制单元会调取 电缆 的载流量与电缆内的实施 电流 流量进行匹 配对 比，实时观察电流流量是否超过电缆以及电缆的安全载流量，如果出现电气线路在运行中电流流量超过安全载流量的情况，即可及时对电流流量进行调节，避免电流流量长时间超过电缆额定的载流量，导致线路熔断发生事故的情况出现，从而对线路熔断事故进行 预防 ，保证供电作业的正常进行。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种配电系统及计算载流量的方法，其特征在于：包括数据采集单元、数据处理单元，数据计算单元，终端执行单元，中心控制单元以及人机交互单元，中心控制单元作为核心控制模块，可以调取其他单元的数据，并通过自身携带的算法对数据进行计算处理，以及对终端执行单元下达操作指令； |
||||||
| 说明书全文 | 一种配电系统及计算载流量的方法技术领域[0001] 本发明涉及配电系统技术领域，尤其是指一种配电系统及计算载流量的方法。 背景技术[0003] 配电系统中最常见的电气设备就是电缆，电缆一般由导体、绝缘层、保护层三部分组成，电缆具有内通电，外绝缘的特征，主要用于电能的输送和分配。 [0004] 目前现有技术中电缆在使用过程中，如果其内部的电流流量超过额定的载流量，可能会导致线路熔断发生事故，传统的配电系统需要等待事故发生后才可以对故障的源头进行排查，无法及时知晓电气线路在运行中电流流量超过安全载流量的情况，从而无法对线路熔断事故进行预防，影响供电作业的正常进行。 发明内容[0005] 为此，本发明所要解决的技术问题在于克服无法及时知晓电气线路在运行中超过安全载流量的情况，导致无法预防线路熔断事故发生的问题。 [0006] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种配电系统及计算载流量的方法，包括数据采集单元、数据处理单元，数据计算单元，终端执行单元，中心控制单元以及人机交互单元，中心控制单元作为核心控制模块，可以调取其他单元的数据，并通过自身携带的算法对数据进行计算处理，以及对终端执行单元下达操作指令； [0007] 数据采集单元连接数据处理单元，主要作用包括：与电网调度系统以及用电信息采集系统连接，对局部电网的供电情况以及电流流量进行实时监控收集，并反馈给数据处理单元； [0009] 数据计算单元主要功能包括：对电缆载流量进行计算，并将计算完成后的结果反馈给数据处理单元； [0010] 数据处理单元主要功能包括：对数据进行分类整合，以供中心控制单元调取； [0011] 人机交互单元主要功能包括：提供操作步骤导入界面，反馈展示操作进度。 [0012] 在本发明的一个实施例中，所述数据采集单元连接电网调度系统以及用电信息采集系统，通过可以网络调取实时电网网架结构、接线方式和相关设备三遥数据，以及对电缆材质、型号、直径和截面积数据进行采集，并对配电柜内部空间的温度进行实时监控。 [0013] 在本发明的一个实施例中，所述中心控制单元作为核心控制模块，其主要功能包括：调取无线接收单元采集的供电情况数据信息以及电缆的载流量数据，连接终端执行单元下达操作指令，将执行情况反馈至人机交互单元系统，受使用者程序设定及控制，异常情况下可以紧急停止。 [0014] 在本发明的一个实施例中，所述配电系统的配电方法包括以下步骤： [0015] S1：通过数据采集单元对电缆材质、型号、直径和截面积数据进行采集，然后将电缆与配电柜连接； [0016] S2：通过数据计算单元对电缆的载流量进行计算，并将计算结果反馈给数据处理单元； [0017] S3：数据处理单元对电缆的安全载流量、最大电流量和最小电流量数据进行分类收集，供中心控制单元调取； [0018] S4：中心控制单元通过调取电缆的载流量数据，并通过数据采集单元对电缆内的电流流量进行实时监控，观察电流流量是否超过电缆以及电缆的安全载流量。 [0019] 在本发明的一个实施例中，所述S2中的电缆载流量计算方法，包括以下步骤： [0020] S21：确定电缆的材料和规格，根据电缆所用材质、型号、直径以及截面积确定电缆参数，并将电缆的截面面积转换为平方毫米； [0021] S22：查找载流量系数，根据电缆的材料、环境温度、敷设方式，以及材质型号等因素，在电力行业标准手册中查找对应的载流量系数K； [0022] S23：计算载流量，公式为I＝K*S，将K和S代入公式即可得到电缆的载流量，其中K表示载流量系数，S表示电缆的截面积； [0023] S24：对电缆中的最大电流量进行计算，公式为：L max＝√(3P/2U)，其中L max表示最大电流，P表示功率，U表示电压； [0024] S25：对电缆中的最小电流量进行计算，公式为：L min＝√(P/2U)，其中L min表示最小电流，P表示功率，U表示电压。 [0025] 在本发明的一个实施例中，所述电缆的载流量在实际计算中，需要根据电缆的参数和环境条件，选择合适的载流量系数。 [0026] 在本发明的一个实施例中，所述S1中的配电柜，包括柜体，所述柜体底部固定连接有底座，所述底座底部固定连接有安装管，所述安装管内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆远离底座的一端转动连接有安装座，所述安装座位于底座底部，所述螺纹杆外壁固定连接有多组连接杆。 [0027] 在本发明的一个实施例中，所述安装座顶部固定连接有多组伸缩杆，每个所述伸缩杆远离安装座的一端均与底座的下表面固定连接，所述安装座与底座之间固定连接有多组伸缩弹簧，所述伸缩弹簧与伸缩杆一一对应，所述伸缩弹簧套设在伸缩杆外部。 [0028] 在本发明的一个实施例中，所述柜体两侧外壁均开设有散热槽，每个所述散热槽内均固定连接有防尘网，所述柜体外壁且位于两组散热槽顶部均开设有安装槽，两组所述安装槽内均滑动连接有连接块，每个所述连接块远离柜体的一端底部均固定连接有清洁刷。 [0029] 在本发明的一个实施例中，所述柜体内且位于两组安装槽内均开设有两组滑槽，两组所述滑槽相对于连接块呈对称设置，所述连接块外壁固定连接有两组与滑槽适配的滑块，所述滑块滑动安装于滑槽内。 [0030] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点： [0031] 本发明所述的一种配电系统及计算载流量的方法，通过中心控制单元会调取电缆的载流量与电缆内的实施电流流量进行匹配对比，实时观察电流流量是否超过电缆以及电缆的安全载流量，如果出现电气线路在运行中电流流量超过安全载流量的情况，即可及时对电流流量进行调节，避免电流流量长时间超过电缆额定的载流量，导致线路熔断发生事故的情况出现，从而对线路熔断事故进行预防，保证供电作业的正常进行。 [0032] 本发明所述的一种配电系统及计算载流量的方法，通过转动连接杆，连接杆在转动的过程中，会带动螺纹杆转动，螺纹杆在转动的过程中，会通过螺纹传动带动安装管向上移动，从而带动底座与其顶部的配电柜向上移动，从而增加了配电柜的离地距离，避免在类似阴雨天的特殊情况下地面积水，因配电柜与地面距离过近导致水汽侵入配电柜内部使其内部电器受潮出现短路的情况，从而提高配电柜的使用寿命。附图说明 [0033] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。 [0034] 图1是本发明中配电系统的结构示意图； [0035] 图2是本发明中的立体图； [0036] 图3是本发明中安装座的剖面图； [0037] 图4是本发明中配电箱的剖视图； [0038] 图5是图4中A处放大图。 [0039] 说明书附图标记说明：1、柜体；2、底座；3、安装管；4、螺纹杆；5、连接杆；6、伸缩杆；7、伸缩弹簧；8、安装座；9、防尘网；10、安装槽；11、连接块；12、清洁刷；13、滑槽；14、滑块； 15、散热槽。 具体实施方式[0040] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。 [0041] 参照图1‑5所示，本发明的一种配电系统及计算载流量的方法，包括数据采集单元、数据处理单元，数据计算单元，终端执行单元，中心控制单元以及人机交互单元，中心控制单元作为核心控制模块，可以调取其他单元的数据，并通过自身携带的算法对数据进行计算处理，以及对终端执行单元下达操作指令； [0042] 数据采集单元连接数据处理单元，主要作用包括：与电网调度系统以及用电信息采集系统连接，对局部电网的供电情况以及电流流量进行实时监控收集，并反馈给数据处理单元； [0043] 终端执行单元，包括配电柜，变压器以及连接配电柜的电缆，主要功能包括：接收中心控制单元的命令并执行； [0044] 数据计算单元主要功能包括：对电缆载流量进行计算，并将计算完成后的结果反馈给数据处理单元； [0045] 数据处理单元主要功能包括：对数据进行分类整合，以供中心控制单元调取； [0046] 人机交互单元主要功能包括：提供操作步骤导入界面，反馈展示操作进度。 [0047] 在本发明的一个实施例中，所述数据采集单元连接电网调度系统以及用电信息采集系统，通过可以网络调取实时电网网架结构、接线方式和相关设备三遥数据，以及对电缆材质、型号、直径和截面积数据进行采集，并对配电柜内部空间的温度进行实时监控。 [0048] 在本发明的一个实施例中，所述中心控制单元作为核心控制模块，其主要功能包括：调取无线接收单元采集的供电情况数据信息以及电缆的载流量数据，连接终端执行单元下达操作指令，将执行情况反馈至人机交互单元系统，受使用者程序设定及控制，异常情况下可以紧急停止。 [0049] 在本发明的一个实施例中，所述配电系统的配电方法包括以下步骤： [0050] S1：通过数据采集单元对电缆材质、型号、直径和截面积数据进行采集，然后将电缆与配电柜连接； [0051] S2：通过数据计算单元对电缆的载流量进行计算，并将计算结果反馈给数据处理单元； [0052] S3：数据处理单元对电缆的安全载流量、最大电流量和最小电流量数据进行分类收集，供中心控制单元调取； [0053] S4：中心控制单元通过调取电缆的载流量数据，并通过数据采集单元对电缆内的电流流量进行实时监控，观察电流流量是否超过电缆以及电缆的安全载流量； [0054] 在进行供电作业前，工作人员首先打开配电系统，此时数据采集单元对电缆材质、型号、直径和截面积数据进行采集，并对电缆内的电流流量进行实时监控，数据采集单元收集的数据会反馈给数据计算单元，并通过数据计算单元对电缆的载流量进行计算，主要包括安全载流量、最大载流量以及最小载流量三项数据，随后将计算结果反馈给数据处理单元，据处理单元会对电缆的安全载流量、最大电流量和最小电流量数据进行分类收集，在供电过程中，中心控制单元会调取电缆的载流量与电缆内的实施电流流量进行匹配对比，实时观察电流流量是否超过电缆以及电缆的安全载流量，如果出现电气线路在运行中电流流量超过安全载流量的情况，即可及时对电流流量进行调节，避免电流流量长时间超过电缆额定的载流量，导致线路熔断发生事故的情况出现，从而对线路熔断事故进行预防，保证供电作业的正常进行。 [0055] 在本发明的一个实施例中，所述S2中的电缆载流量计算方法，包括以下步骤： [0056] S21：确定电缆的材料和规格，根据电缆所用材质、型号、直径以及截面积确定电缆参数，并将电缆的截面面积转换为平方毫米； [0057] S22：查找载流量系数，根据电缆的材料、环境温度、敷设方式，以及材质型号等因素，在电力行业标准手册中查找对应的载流量系数K； [0058] S23：计算载流量，公式为I＝K*S，将K和S代入公式即可得到电缆的载流量，其中K表示载流量系数，S表示电缆的截面积； [0059] S24：对电缆中的最大电流量进行计算，公式为：L max＝√(3P/2U)，其中L max表示最大电流，P表示功率，U表示电压； [0060] S25：对电缆中的最小电流量进行计算，公式为：L min＝√(P/2U)，其中L min表示最小电流，P表示功率，U表示电压； [0061] 通过以上三个电缆载流量计算公式，我们可以对电缆中的电流量进行准确的计算，当电网系统中的电流变化时，可以通过这三个电缆载流量计算公式来计算电网系统中的电流量，以便更好地掌握电网系统中的电流变化情况，从而更好地分析电网系统中的流量情况。 [0062] 在本发明的一个实施例中，所述电缆的载流量在实际计算中，需要根据电缆的参数和环境条件，选择合适的载流量系数。 [0063] 在本发明的一个实施例中，所述S1中的配电柜，包括柜体1，所述柜体1底部固定连接有底座2，所述底座2底部固定连接有安装管3，所述安装管3内螺纹连接有螺纹杆4，所述螺纹杆4远离底座2的一端转动连接有安装座8，所述安装座8位于底座2底部，所述螺纹杆4外壁固定连接有多组连接杆5，配电柜在使用时，首先将安装座8放置在地面上，并将安装座8通过螺栓与地面固定，随后转动连接杆5，连接杆5在转动的过程中，会带动螺纹杆4转动，螺纹杆4在转动的过程中，会通过螺纹传动带动安装管3向上移动，从而带动底座2与其顶部的配电柜向上移动，从而增加了配电柜的离地距离，避免在类似阴雨天的特殊情况下地面积水，因配电柜与地面距离过近导致水汽侵入配电柜内部使其内部电器受潮出现短路的情况，从而提高配电柜的使用寿命，随后即可对电缆进行接线进行供电作业，并且增加了配电柜的离地距离后，可以增加配电柜的底部散热效果，进而提高电缆的最大载流量，提高电缆的使用寿命。 [0064] 在本发明的一个实施例中，所述安装座8顶部固定连接有多组伸缩杆6，每个所述伸缩杆6远离安装座8的一端均与底座2的下表面固定连接，所述安装座8与底座2之间固定连接有多组伸缩弹簧7，所述伸缩弹簧7与伸缩杆6一一对应，所述伸缩弹簧7套设在伸缩杆6外部，底座2在移动时，会带动伸缩杆6来回伸缩，伸缩杆6可以对底座2起到限位作用，避免因安装管3与螺纹杆4之间的摩擦力过大，导致螺纹杆4在转动的过程中带动安装管3同步转动的情况，从而保证底座2可以正常进行升降，伸缩弹簧7则是可以对底座2起到减震卸力的作用，避免底座2在移动过程中抖动过大导致配电柜内部的电器零件出现脱落的情况，从而保证供电作业的正常进行。 [0065] 在本发明的一个实施例中，所述柜体1两侧外壁均开设有散热槽15，每个所述散热槽15内均固定连接有防尘网9，所述柜体1外壁且位于两组散热槽15顶部均开设有安装槽10，两组所述安装槽10内均滑动连接有连接块11，每个所述连接块11远离柜体1的一端底部均固定连接有清洁刷12，配电柜在使用过程中，散热槽15可以对配电柜起到散热效果，从而降低配电柜的内部温度，进而提高电缆的最大载流量，防尘网9可以对灰尘以及蚊虫进行阻隔，避免灰尘或蚊虫通过散热槽15进入到配电柜内部对电器零件造成损害的情况出现，当防尘网9长时间使用后，可以通过滑动连接块11带动清洁刷12对防尘网9进行清洁，将防尘网9上堆积的灰尘进行清理，从而保证散热槽15的散热效果。 [0066] 在本发明的一个实施例中，所述柜体1内且位于两组安装槽10内均开设有两组滑槽13，两组所述滑槽13相对于连接块11呈对称设置，所述连接块11外壁固定连接有两组与滑槽13适配的滑块14，所述滑块14滑动安装于滑槽13内，工作人员滑动连接块11带动清洁刷12对防尘网9进行清理时，会带动滑块14在滑槽13内移动，滑块14可以对连接块11起到限位作用，避免连接块11在移动过程中从安装槽10内脱落的情况，并且保证连接块11在移动时不会出现偏转的情况，从而保证清洁刷12的刷头可以与防尘网9的外表面接触，保证清洁刷12的清洁效果。 [0067] 工作原理：在进行供电作业前，工作人员首先打开配电系统，此时数据采集单元对电缆材质、型号、直径和截面积数据进行采集，并对电缆内的电流流量进行实时监控，数据采集单元收集的数据会反馈给数据计算单元，并通过数据计算单元对电缆的载流量进行计算，主要包括安全载流量、最大载流量以及最小载流量三项数据，随后将计算结果反馈给数据处理单元，处理单元会对电缆的安全载流量、最大电流量和最小电流量数据进行分类收集，在供电过程中，中心控制单元会调取电缆的载流量与电缆内的实施电流流量进行匹配对比，实时观察电流流量是否超过电缆以及电缆的安全载流量，如果出现电气线路在运行中电流流量超过安全载流量的情况，即可及时对电流流量进行调节，避免电流流量长时间超过电缆额定的载流量，导致线路熔断发生事故的情况出现，从而对线路熔断事故进行预防，保证供电作业的正常进行； [0068] 配电柜在使用时，首先将安装座8放置在地面上，并将安装座8通过螺栓与地面固定，随后转动连接杆5，连接杆5在转动的过程中，会带动螺纹杆4转动，螺纹杆4在转动的过程中，会通过螺纹传动带动安装管3向上移动，从而带动底座2与其顶部的配电柜向上移动，从而增加了配电柜的离地距离，避免在类似阴雨天的特殊情况下地面积水，因配电柜与地面距离过近导致水汽侵入配电柜内部使其内部电器受潮出现短路的情况，从而提高配电柜的使用寿命，随后即可对电缆进行接线进行供电作业，并且增加了配电柜的离地距离后，可以增加配电柜的底部散热效果，进而提高电缆的最大载流量，提高电缆的使用寿命。 [0069] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 |
||||||
