一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统技术方案

本发明专利技术涉及变电站辅助设备技术领域，具体涉及一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，包括液位计、水泵、信号继电器、报警装置、通信模块和控制器，液位计安装在变电站的电缆层内，检测电缆层内水位，水泵安装在电缆层内，水泵通过水管将电缆层内的积水抽入到市政排水设施，水泵通过信号继电器与电源连接，信号继电器、液位计、通信模块以及报警装置均与控制器连接。本发明专利技术的实质性效果是：通过液位计检测电缆层内的积水，并通过通信模块将积水数据发送到远端，提高电缆层积水监控的及时性和可靠性；水泵座使水泵能够脱离与水体的长期接触，避免水泵部件发生锈蚀，减少水泵维护及发生故障概率。

An intelligent monitoring and automatic drainage system for water accumulation in cable layer of Substation

【技术实现步骤摘要】
一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统
本专利技术涉及变电站辅助设备
，具体涉及一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统。
技术介绍
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。变电站承担着电力枢纽和调度的角色，变电站发生故障，会带来较大范围的影响，甚至导致电网运行不稳。因而变电站需要保障较高的工作可靠性。实践中通过定期进行变电站设备的巡检，确保变电站工作的可靠性。在巡视中发现，由于设计和工程需要，一般变电站的电缆层地势都觉地平面低约1米。受电缆出线处封堵泥渗水，地面、墙体开裂渗水等客观原因影响，电缆层较易产生积水，威胁电缆层电缆的安全，特别是在众多老旧变电站中尤其严重。电缆长时间浸泡于水中可导致严重后果，如电缆霉变、老化，影响电缆绝缘，造成短路、跳闸甚至爆炸等严重事故，特别是电缆中间接头，浸泡在水中故障率会增加300%。威胁电缆上方高压开关的安全运行。雨水季节空气湿度高，电缆层积水则使原本就恶劣的运行环境雪上加霜，湿度甚至达到100%，容易使高压开关产生凝露，甚至导致开关爆炸。因此，电缆层长时间积水，会导致变电站的安全稳定运行面临重大威胁。现有技术中的排水装置，缺乏智能监测水位和自动排水的功能。由于变电站规模较大，且变电站电缆层会不断积累杂物和污泥，现有技术中的排水装置无法应对杂物及污泥，容易因杂物和污泥产生故障。以及长期浸泡在水中的水泵会逐渐锈蚀的问题。因而需要研制适合变电站电缆层使用的监控及排水系统。中国专利CN104407634A，公开日2015年3月11日，变电站电缆夹层的水位监控系统，水位监控系统包括：水位检测传感器，用于检测电缆夹层中的水位；控制器，控制器具有信号输入端口和第一控制信号输出端口，信号输入端口与水位检测传感器电连接；接触器，接触器与第一控制信号输出端口电连接；排水泵，排水泵与接触器电连接。其技术方案利用水位检测传感器监测变电站电缆夹层内的水位，在水位到达警戒水位后，控制器控制排水泵开启，实现了变电站电缆夹层排水的自动化。但其不能解决电缆层内长期工作的排水装置故障率高的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：目前缺乏适宜长期进行变电站电缆层监控及排水的装置的技术问题。提出了一种适宜长期使用的排水及时的变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，包括液位计、水泵、信号继电器、报警装置、通信模块和控制器，所述液位计安装在变电站的电缆层内，检测电缆层内水位，水泵安装在电缆层内，水泵通过水管将电缆层内的积水抽入到市政排水设施，水泵通过信号继电器与电源连接，信号继电器、液位计、通信模块以及报警装置均与控制器连接。通过液位计检测电缆层内的积水，并通过通信模块将积水数据发送到远端，提高电缆层积水监控的及时性和可靠性。作为优选，所述液位计包括投入式液位计、防护网和支架，所述支架安装在电缆层底部，所述投入式液位计安装在支架上，所述防护网与支架固定连接，所述投入式液位计位于防护网内。防护网能够阻挡异物进入投入式液位计的测量口，从而提高投入式液位计的测量准确度。作为优选，还包括气泵，所述气泵安装在电缆层顶部，所述气泵输出口位于防护网内。通过气泵能够将防护网内的污泥及杂物吹开，提高投入式液位计的检测准确度。作为优选，所述液位计包括投入式液位计、气泵和支架，所述支架安装在电缆层底部，所述投入式液位计安装在支架上，所述气泵安装在电缆层顶部，所述气泵输出口位于投入式液位计附近。通过气泵能够将投入式液位计附近的污泥及杂物吹开，提高投入式液位计的检测准确度。作为优选，还包括污泥厚度检测装置，所述污泥厚度检测装置包括激光发射器、若干个激光接收器和安装板，所述安装板安装在电缆层顶部，若干个所述激光接收器排列安装在安装板上，所述激光发射器安装在安装板上且与激光接收器排列共线，所述激光发射器激光出射方向与铅锤方向具有夹角且偏向激光接收器一侧，激光发射器以及若干个激光接收器均与控制器连接。污泥厚度检测装置的控制方法为：当液位计检测水位为0时，周期性启动激光发射器，若电缆层内无积水，由于电缆层地面或污泥的吸收和漫反射，若干个激光接收器均接收不到明显的激光信号。当电缆层开始积水且电缆层存在污泥时，当积水刚刚漫过污泥上表面，其中一个激光接收器将接收到明显的光信号，由于激光发射器倾斜布置，使得接收到光信号的激光接收器与污泥厚度有关，通过预先标定，既可以根据接收到光信号的激光接收器判断污泥厚度。随着积水水位的升高，接收到光信号的激光接收器将发生变化。通过污泥厚度检测装置能够掌握电缆层内污泥的厚度，为电缆层的污泥的监测和排污工作提供指导。作为优选，所述水泵包括支撑圈、出水口、电动机和水泵叶片，所述支撑圈下部呈倒置的喇叭口状，支撑圈下部沿圆周开有条形进水缺口，支撑圈中部为呈圆柱管状的汇集部，出水口安装在支撑圈中部且与汇集部连通，所述电动机固定安装在支撑圈顶部，支撑圈顶部具有端盖，电动机的输出轴伸入支撑圈下部，水泵叶片固定安装在电动机的输出轴上，电动机旋转时水泵叶片将流体抛入汇集部，出水口通过水管与市政排水设施连通。水泵叶片能够将水体抛入汇集部，在汇集部形成正压力，从而将水体通过水管排入市政排水设施。作为优选，所述水泵还包括第二叶片，所述第二叶片与电动机的输出轴连接且位于汇集部，第二叶片基本与汇集部内壁抵接。第二叶片能够在积水水位较低时，防止汇集部的水体下落回流。作为优选，还包括水泵座和联轴器，所述水泵的电动机的输出轴末端与联轴器连接，所述水泵座具有呈方形的基体、若干个水带和安装在基体上的叶轮，所述基体内具有沿垂直分布的上腔和下腔，所述上腔呈圆柱形，所述下腔呈方形，上腔底面中部加工有与上腔同轴心圆孔，上腔通过圆孔与下腔连通，上腔顶部加工有用于转动安装叶轮的通孔，叶轮的叶片位于上腔内，上腔顶部沿圆周加工有若干个出水孔，叶轮的轴穿出基体，叶轮的轴末端安装有联轴器，下腔四周加工有槽口，槽口外壁向外延伸形成连接部，所述水带一端与所述连接部连接，水带另一端放置在电缆层地面上。由于水泵的水泵叶片有一定的高度，导致水泵不能完全排干电缆层的积水，进而导致水泵下部始终与水体接触，加快水泵下部的锈蚀。通过水泵座，能够将较低处的水体，通过叶轮输送到水泵叶片上，使较低水位的水体也能够由水泵排出，进而使水泵能够脱离与剩余积水的接触，延长水泵的使用寿命。作为优选，所述水带自由端安装有过滤头，所述水带內缘成长方形，所述过滤头包括若干个上栅柱和若干个下栅柱，所述上栅柱以及下栅柱分别固定连接在水带的上沿和下沿，上栅柱与下栅柱交错抵接排列，上栅柱与下栅柱抵接位置在中部。过滤头能够阻挡杂质进入水带内。作为优选，所述水带还包括进水头，所述水带呈内空的长方体，水带自由端封闭，水带两侧开有若干个缺口，所述缺口上均安装有进水头；所述进水头包括壳体和瓣膜，所述壳体两端开口，壳体一端与缺口连接，所述瓣膜安装在壳体另一端且瓣膜封闭壳体另一端，壳体安装瓣膜端开口朝下。当下腔内存在空气时，由于离心作用，叶轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，/n包括液位计、水泵、信号继电器、报警装置、通信模块和控制器，所述液位计安装在变电站的电缆层内，检测电缆层内水位，水泵安装在电缆层内，水泵通过水管将电缆层内的积水抽入到市政排水设施，水泵通过信号继电器与电源连接，信号继电器、液位计、通信模块以及报警装置均与控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，
包括液位计、水泵、信号继电器、报警装置、通信模块和控制器，所述液位计安装在变电站的电缆层内，检测电缆层内水位，水泵安装在电缆层内，水泵通过水管将电缆层内的积水抽入到市政排水设施，水泵通过信号继电器与电源连接，信号继电器、液位计、通信模块以及报警装置均与控制器连接。


2.根据权利要求1所述的一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，
所述液位计包括投入式液位计、防护网和支架，所述支架安装在电缆层底部，所述投入式液位计安装在支架上，所述防护网与支架固定连接，所述投入式液位计位于防护网内。


3.根据权利要求1所述的一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，
还包括气泵，所述气泵安装在电缆层顶部，所述气泵输出口位于防护网内。


4.根据权利要求1所述的一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，
所述液位计包括投入式液位计、气泵和支架，所述支架安装在电缆层底部，所述投入式液位计安装在支架上，所述气泵安装在电缆层顶部，所述气泵输出口位于投入式液位计附近。


5.根据权利要求1所述的一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，
还包括污泥厚度检测装置，所述污泥厚度检测装置包括激光发射器、若干个激光接收器和安装板，所述安装板安装在电缆层顶部，若干个所述激光接收器排列安装在安装板上，所述激光发射器安装在安装板上且与激光接收器排列共线，所述激光发射器激光出射方向与铅锤方向具有夹角且偏向激光接收器一侧，激光发射器以及若干个激光接收器均与控制器连接。


6.根据权利要求1所述的一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，
所述水泵包括支撑圈、出水口、电动机和水泵叶片，所述支撑圈下部呈倒置的喇叭口状，支撑圈下部沿圆周开有条形进水缺口，支撑圈中部为呈圆柱管状的汇集部，出水口安装在支撑圈中部且与汇集部连通，所述电动机固定安装在支撑圈顶部，支撑圈顶部具有端盖，电动机的输出轴伸入支撑圈下部，水泵叶片固定安装在电动机的输出轴上，电动机旋转时水泵叶片将流体抛入汇集部，出水口通过水管与市政排水设施连通。


7.根据权利要求6所述的一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，
所述水泵还包括第二叶片，所述第二叶片与电动机的输出轴连接且位于汇集部，第二叶片基本与汇集部内壁抵接。


8.根据权利要求6所述的一种变电站电缆层积水智能监控及自动排水系统，其特征在于，
还包括水泵座和联轴器，所述水泵的电动机的输出轴末端与联轴器连接，所述水泵座具有呈方形的基体、若干个水带和安装在基体上的叶轮，所述基体内具有沿垂直分布的上腔和下腔，所述上腔呈圆柱形，所述下腔呈方形，上腔底面中部加工有与上腔同轴心圆孔，上腔通过圆孔与下腔连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，韩中杰，钱国良，傅进，高惠新，王聃，蔡亚楠，吕超，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33