高壓變頻旁路櫃機械電控裝置的製作方法

2023-04-26 08:52:26 1

專利名稱：高壓變頻旁路櫃機械電控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實現高壓變頻旁路櫃內的各斷路器按程序操作的裝置，也就 是控制各斷路器實現無誤、安全地合閘、分閘操作的裝置。
背景技術：
目前，全世界正在為能源緊缺而困擾，我國的能源形勢尤其嚴峻。隨著中國經濟的 快速發展，能源成為制約經濟增長的瓶頸，節約降耗也就成為國家和企業嚴重關切的問題。 具有理想節能效果和調速性能的高壓變頻器引起政府主管部門和各高耗能企業的高度關 注，變頻成為首選的節能產品。在這種技術背景中，如果利用丹佛斯低壓變頻器，採用高低高和高高的供電模式， 就能夠實現了對高壓電動機的節能，如風機、泵類等耗能大的負載，節能效果顯著。高壓變 頻旁路櫃內安裝有兩臺變頻斷路器和一臺工頻斷路器，兩臺變頻斷路器是用來給變頻器供 電的，一臺工頻斷路器用於當變頻器出現故障及其它情況時，為了不影響供電，可投入旁路 繼續運行。但在實際操作中，三臺斷路器的開合閘程序很容易弄錯，而且操作人員容易不知 曉是否供電而誤開高壓變頻旁路櫃的門，造成設備損壞和人員傷亡的嚴重後果。以往在設 計過程中只加裝電氣閉鎖裝置，造成操作不安全、不可靠，很有可能造成誤操作現象。
發明內容本實用新型要解決的技術問題使高壓變頻旁路櫃內的兩臺變頻斷路器和一臺工 頻斷路器開合閘程序精確無誤，供電時高壓變頻旁路櫃的門打不開。為實現上述技術問題，本實用新型提供了一種高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，所 述高壓變頻旁路櫃內有變頻斷路器甲DF1、工頻斷路器DF2、變頻斷路器乙DF3。遠方斷路 器櫃供電分兩路，一路經工頻斷路器DF2至高壓電動機，另一路經變頻斷路器甲DF1、後經 變頻裝置進線進變頻裝置，再經變頻裝置出線至變頻斷路器乙DF3至高壓電動機，變頻斷 路器甲DFl安裝有電控鎖K1、工頻斷路器DF2安裝有電控鎖K2，電控鎖ΚΙ、K2共用一把鑰 匙，變頻斷路器乙DF3和工頻斷路器DF2相互採用對方的二次電氣接點進行閉鎖，實現了二 者之間的電氣閉鎖。電控鎖K1、K2的特殊操作方式及一把鑰匙實現了變頻斷路器甲DFl和 工頻斷路器DF2隻能有一個合閘。所述變頻裝置由降壓變壓器、低壓變頻器、濾波器、升壓變壓器順次構成，也可以 由高壓變頻器構成。能夠實現高低高的供電模式和高高的供電模式。所述高壓變頻旁路櫃安裝顯示裝置，顯示裝置由傳感器和高壓帶電顯示器GSN組 成，其中傳感器用於感知遠方斷路器櫃是否供電，高壓帶電顯示器GSN用於顯示遠方斷路 器櫃已供電。所述傳感器製成支柱絕緣子式，且內埋設高強介電功能性材料製成的芯棒式電容 Cl，電容Cl的一端與遠方斷路器櫃供電端連接，電容Cl的另一端連接高壓帶電顯示器GSN 中。[0009]所述高壓變頻旁路櫃開有門，門上安裝有當遠方斷路器櫃供電時閉鎖的電磁鎖。所述高壓變頻旁路櫃門上安裝電磁鎖，所述高壓帶電顯示器GSN中有抽壓電路控 制電子開關，實現其輸出接點K3、K4間的開閉，當遠方斷路器櫃供電時控制電磁鎖的閉鎖， 實現高壓變頻旁路櫃門的閉鎖。所述電磁控制鎖K1、K2帶有緊急解鎖鑰匙。所述電磁鎖帶有緊急解鎖鑰匙。變頻斷路器甲DF1、工頻斷路器DF2、變頻斷路器乙DF3各裝有小型斷路器1ΖΚ、 2ΖΚ、3ΖΚ。高壓變頻旁路櫃合分閘閉鎖操作程序，通過變頻斷路 器甲DFl、工頻斷路器DF2相 互閉鎖和電控鎖的鑰匙閉鎖，實現了電氣與機械電控閉鎖，增加了整套裝置的電氣可靠性 和安全性。高壓變頻旁路櫃櫃門兩邊設有高壓帶電顯示器和電磁鎖可以監控高壓進線側是 否帶電並閉鎖高壓變頻旁路櫃前門1、後門2防止誤入櫃內。

圖1為高壓變頻旁路櫃的正視圖；圖2為高壓變頻旁路櫃的左視圖；圖3為採用高低高變頻模式的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置一次原理圖；圖4為採用高高變頻模式的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置一次原理圖；圖5為變頻斷路器DFl迴路二次原理圖；圖6為工頻斷路器DF2迴路二次原理圖；圖7為變頻斷路器DF3迴路二次原理圖；圖8為高壓帶電顯示裝置迴路原理圖；圖9為高壓變頻旁路櫃前後門電磁鎖迴路原理圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型高壓變頻旁路櫃機械電控裝置做進一步的說明如圖3、4、8、9所示高壓變頻旁路櫃內安裝有變頻斷路器甲DF1、工頻斷路器DF2、 變頻斷路器乙DF3，設有前門1、後門2並分別安裝有電磁鎖DS1、DS2。遠方斷路器櫃供電 分三路，第一路經工頻斷路器DF2至高壓電動機，第二路經變頻斷路器甲DF1、後經變頻裝 置進線進變頻裝置，再經變頻裝置出線至變頻斷路器乙DF3至高壓電動機，遠方斷路器櫃 供電的高壓進線側接有帶電顯示裝置；第一和第二路的斷路器後接有避雷器，用於保護高 壓電動機中心點的絕緣免受大氣過電壓和操作過電壓損壞；顯示裝置由傳感器和高壓帶電 顯示器組成，傳感器製成支柱絕緣子式且內埋高強介電功能性材料製成的芯棒式電容Cl， 電容Cl的一端經上法蘭與遠方斷路器櫃供電連接，Cl另一端連接高壓帶電顯示器中，高壓 帶電顯示器由電容C2、電阻R、指示燈組成，當遠方斷路器櫃供電有高壓電時指示燈亮，高 壓帶電顯示器中有抽壓電路控制電子開關，實現其輸出接點K3、K4間的開閉。變頻裝置可 有兩種形式，一種為高低高變頻模式，變頻裝置包括降壓變壓器、低壓變頻器、濾波器、升壓 變壓器，變頻裝置進線依次經降壓變壓器、低壓變頻器、濾波器、升壓變壓器至變頻裝置出 線；另一種為高高變頻模式，變頻裝置包括高壓變頻器，變頻裝置進線經高壓變頻器至變頻裝置出線。如圖5所示變頻斷路器甲DFl迴路由彈簧儲能迴路、斷路器控制迴路組成，其中 斷路器控制迴路由合閘迴路、分閘迴路、分閘指示迴路、合閘指示迴路、電控鎖電源迴路組 成；合閘迴路由控制電源1L1、合閘迴路按鈕ST1、變頻斷路器甲DFl的接點14、變頻斷路器 甲DF1、變頻斷路器甲DFl的接點4、電控鎖Kl接點、接地N順次連接構成；分閘迴路由控制 電源1L1、分閘迴路按鈕STP1、變頻斷路器甲DFl的接點30、變頻斷路器甲DF1、變頻斷路器 甲DFl的接點31、接地N順次連接構成；分閘指示迴路由控制電源1L1、分閘指示迴路信號 燈HR1、變頻斷路器甲DFl的接點7、變頻斷路器甲DF1、變頻斷路器甲DFl的接點17、接地N 順次連接構成；合閘指示迴路由控制電源1L1、合閘指示迴路信號燈HG1、變頻斷路器甲DFl 的接點8、變頻斷路器甲DF1、變頻斷路器甲DFl的接點18、接地N順次連接構成；電控鎖電 源迴路由控制電源1L1、變頻斷路器甲DFl的接點33、變頻斷路器甲DF1、變頻斷路器甲DFl 的接點23、電控鎖Kl線圈、接地N順次連接構成，由電控鎖Kl線圈兩側的節點①、②為電控 鎖kl提供電源。如圖6所示工頻斷路器DF2迴路由彈簧儲能迴路、斷路器控制迴路組成，其中斷 路器控制迴路由合閘迴路、分閘迴路、分閘指示迴路、合閘指示迴路、電控鎖電源迴路組成； 合閘迴路由控制電源1L1、合閘迴路按鈕ST2、工頻斷路器DF2的接點14、工頻斷路器DF2、 工頻斷路器DF2的接點4、變頻斷路器乙DF3 二次接點、電控鎖K2接點、接地N順次連接構 成；分閘迴路由控制電源1L1、分閘迴路按鈕STP2、工頻斷路器DF2的接點30、工頻斷路器 DF2、工頻斷路器DF2的接點31、接地N順次連接構成；分閘指示迴路由控制電源1L1、分閘 指示迴路信號燈HR2、工頻斷路器DF2的接點7、工頻斷路器DF2、工頻斷路器DF2的接點17、 接地N順次連接構成；合閘指示迴路由控制電源1L1、合閘指示迴路信號燈HG2、工頻斷路器 DF2的接點8、工頻斷路器DF2、工頻斷路器DF2的接點18、接地N順次連接構成；電控鎖電 源迴路由控制電源1L1、工頻斷路器DF2的接點33、工頻斷路器DF2、工頻斷路器DF2的接點 23、電控鎖K2線圈、接地N順次連接構成，由電控鎖K2線圈兩側的節點①、②為電控鎖K2 提供電源。如圖7所示變頻斷路器乙DF3迴路由彈簧儲能迴路、斷路器控制迴路組成，其中 斷路器控制迴路由合閘迴路、分閘迴路、分閘指示迴路、合閘指示迴路組成；合閘迴路由控 制電源1L1、合閘迴路按鈕ST3、變頻斷路器乙DF3的接點14、變頻斷路器乙DF3、變頻斷路 器乙DF3的接點4、工頻斷路器DF2 二次接點、電控鎖K2、接地N順次連接構成；分閘迴路由 控制電源1L1、分閘迴路按鈕STP3、變頻斷路器乙DF3的接點30、變頻斷路器乙DF3、變頻斷 路器乙DF3的接點31、接地N順次連接構成；分閘指示迴路由控制電源1L1、分閘指示迴路 信號燈HR3、變頻斷路器乙DF3的接點7、變頻斷路器乙DF3、變頻斷路器乙DF3的接點17、 接地N順次連接構成；合閘指示迴路由控制電源1L1、合閘指示迴路信號燈HG3、變頻斷路器 乙DF3的接點8、變頻斷路器乙DF3、變頻斷路器乙DF3的接點18、接地N順次連接構成；如圖6、7所示變頻斷路器乙DF3採用工頻斷路器DF2 二次電氣接點進行閉鎖，當 工頻斷路器DF2合閘時，變頻斷路器乙DF3不能合閘；工頻斷路器DF2採用變頻斷路器乙 DF3 二次電氣接點進行閉鎖，當變頻斷路器乙DF3合閘時，工頻斷路器DF2不能合閘。如圖9所示電磁鎖迴路由控制電源1L1、高壓帶電顯示器GSN的輸出接點K3和 K4、並聯的電磁鎖DSl和DS2、接地N順次連接構成。[0031]如圖5、6、7、8所示變頻斷路器甲DFl迴路、工頻斷路器DF2迴路、變頻斷路器乙DF3迴路、前後門電磁鎖迴路與控制電源1L1、接地N之間分別設置小型斷路器1ZK、2ZK、 3ΖΚ、4ΖΚ。本實用新型高壓變頻旁路櫃機械電控裝置的工作原理為高壓變頻旁路櫃是用來供給變頻器電源及負載電源的裝置，供電模式可以為高低高變頻模式，可以為高高變頻模式，實現對高壓電動機的節能，如風機、泵類等耗能大的負 載，節能效果顯著。變頻斷路器甲DFl是用來給變頻器供電的，工頻斷路器DF2用於當變頻器出現故障及其它情況時，為了不影響供電，可投入旁路繼續運行，為了防止誤操作，在變頻斷路器 甲DF1、工頻斷路器DF2控制迴路中各用了一隻鎮江江東電工器材有限公司J S Y-I型機械 程序鑰匙電磁控制鎖，共用一把鑰匙，能夠實現變頻斷路器甲DFl合閘時，工頻斷路器DF2 不能合閘，當變頻斷路器甲DFl合閘後，鑰匙被鎖住拿不下來，同樣工頻斷路器DF2也是這 樣。對JSY-I型機械程序鑰匙電磁控制鎖(以下簡稱電控鎖)說明如下電控鎖適用於綜合自動化控制屏面與JSN(W) 1系列機械程序鎖配套，其主要功能是防止斷路器與隔離 開關之間誤操作，對於JSN(W)I系列機械程序鎖實行強化管理，適用於任何形式的控制開 關與JSN(W) 1系列機械程序進行五防操作。其使用方式為合閘位置當斷路器處於合閘位 置時，電控鎖無操作電源，控制迴路閉合，斷路器可進行分合操作；分閘位置當斷路器處 於分間位置時，電控鎖指示燈亮，說明有操作電源，按一下電控鎖按鈕，逆時針旋轉機械程 序鎖鑰，將鑰匙取出，可進行刀閘操作，鑰匙取出後，本電控鎖控制迴路斷開，不可進行斷路 器合閘操作；斷路器檢修分斷路器，取出電控鎖上鑰匙，分隔離開關後，按動電控鎖按鈕， 將機械程序鎖鑰匙插入電控鎖鎖孔內，順時針旋轉50度，至紅線位置，鬆開按鈕，將鑰匙鎖 定，電控鎖控制迴路閉合，這時可進行斷路器分合試驗或檢修。高壓變頻旁路櫃合分閘操作程序如下1、變頻運行操作(1)、斷開工頻斷路器DF2 工頻斷路器DF2處於分閘位置，其分閘指示迴路信號燈 HR2亮時，按動電控鎖Kl按鈕，將鑰匙取出；(2)、合變頻斷路器甲DFl 變頻斷路器甲DFl處於分閘位置電控鎖分閘指示迴路 信號燈HRl亮時，按動電控鎖Κ2按鈕，將鑰匙插入電控鎖孔內，順時針旋轉50°至紅線位 置，鬆開按鈕，將鑰匙鎖定。按動變頻斷路器甲DFl合閘迴路按鈕ST1，將變頻斷路器DFl合 閘，合閘指示迴路信號燈HGl亮，合閘後電控鎖鑰匙已鎖定。(3)、合變頻斷路器乙DF3 工頻斷路器DF2處於分閘位置時，工頻斷路器DF2 二次 電氣接點閉合，在變頻斷路器甲DFl合閘完成後，再按動變頻斷路器乙DF3合閘迴路按鈕 ST3進行合閘，合閘指示迴路信號燈HG3亮，完成變頻運行操作。2、工頻運行操作(1)、斷開變頻斷路器乙DF3。(2)、斷開變頻斷路器甲DFl。當變頻斷路器甲DFl處於分閘位置且電控鎖分閘指 示迴路信號燈HRl亮時，按下電控鎖按鈕，逆時針旋轉電控鎖鑰匙，將鑰匙取出；(3)、合工頻斷路器DF2。變頻斷路器乙DF3處於分閘位置時，變頻斷路器乙DF3 二次電氣接點閉合，按動合工頻斷路器DF2合閘迴路按鈕ST2進行合間，合閘指示迴路信號燈 HG2亮，完成工頻運行操作。為監控高壓進線側帶電和防止誤入高壓變頻旁路櫃內，安裝高壓帶電顯示器，當 旁路櫃進線側有高壓時，高壓帶電顯示器指示燈亮，同時高壓帶電顯示器輸出接點K3、K4 閉合，安裝在高壓變頻旁路櫃櫃前門1、後門2的電磁鎖DS1、DS2動作鎖住高壓變頻旁路櫃 的前門1、後門2，使之打不開。變頻斷路器甲DFl迴路、工頻斷路器DF2迴路、變頻斷路器乙DF3迴路、前後門電 磁鎖迴路與控制電源1L1、接地N之間分別設置的小型斷路器1ZK、2ZK、3ZK、4ZK，起控制電 路過負荷及短路保護之用，當它所控制的電路發生過負荷及短路故障時，它能迅速斷開，起 到保護電路的作用，當故障修復後再合上。當高壓變頻旁路櫃檢修時，應在高壓旁路櫃內及高壓出線櫃兩側按照《電力安全 規程》做好安全防護措施。電磁鎖與電控鎖均帶有緊急解鎖鑰匙，當鎖出現問題 時，可用鑰匙緊急解鎖，但要 按照《電力安全規程》做好安全防護措施。高壓變頻旁路櫃合分閘閉鎖操作程序，通過各變頻斷路器相互間的電氣閉鎖和電 控鎖鑰匙閉鎖，實現了電氣與機械電控閉鎖，增加了整套裝置的電氣可靠性和安全性。高壓 變頻旁路櫃櫃門兩邊設有高壓帶電顯示器和電磁鎖可以監控高壓進線側是否帶電並鎖閉 高壓變頻旁路櫃前門1、後門2防止誤入櫃內。雖然本實用新型已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本實用新型，在 不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作 出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求 的保護範圍。
權利要求一種高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，所述高壓變頻旁路櫃內有變頻斷路器甲(DF1)、工頻斷路器(DF2)、變頻斷路器乙(DF3)，遠方斷路器櫃供電分兩路，一路經工頻斷路器(DF2)至高壓電動機，另一路經變頻斷路器甲(DF1)、後經變頻裝置進線進變頻裝置，再經變頻裝置出線至變頻斷路器乙(DF3)至高壓電動機，其特徵在於變頻斷路器甲(DF1)安裝有電控鎖(K1)、工頻斷路器(DF2)安裝有電控鎖(K2)，電控鎖(K1)、電控鎖(K2)共用一把鑰匙，變頻斷路器乙(DF3)和工頻斷路器(DF2)相互採用對方的二次電氣接點進行閉鎖。
2.根據權利要求1所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特徵在於所述變頻裝置 由降壓變壓器、低壓變頻器、濾波器、升壓變壓器順次構成。
3.根據權利要求1所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特徵在於所述變頻裝置 由高壓變頻器構成。
4.根據權利要求1所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特徵在於所述高壓變頻 旁路櫃安裝顯示裝置，顯示裝置由傳感器和高壓帶電顯示器GSN組成，其中傳感器用於感 知遠方斷路器櫃是否供電，高壓帶電顯示器GSN用於顯示遠方斷路器櫃已供電。
5.根據權利要求4所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特徵在於所述傳感器制 成支柱絕緣子式且內埋設高強介電功能性材料製成的芯棒式電容Cl，電容Cl的一端與遠 方斷路器櫃供電端連接，另一端連接高壓帶電顯示器GSN中。
6.根據權利要求1所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特徵在於所述高壓變頻 旁路櫃開有門，門上安裝有當遠方斷路器櫃供電帶電時使門閉鎖的電磁鎖。
7.根據權利要求4所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特徵在於所述高壓變頻 旁路櫃門上安裝電磁鎖，所述高壓帶電顯示器GSN中有抽壓電路控制電子開關，實現其輸 出接點(K3、K4)間的開閉，當遠方斷路器櫃供電帶電時控制電磁鎖的閉鎖，實現高壓變頻 旁路櫃門的鎖閉。
8.根據權利要求1所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特徵在於所述電磁控制 鎖(Κ1、Κ2)帶有緊急解鎖鑰匙。
9.根據權利要求6或7所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特徵在於所述電磁 鎖帶有緊急解鎖鑰匙。
10.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7、8任一所述的高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，其特 徵在於變頻斷路器甲DF1、工頻斷路器DF2、變頻斷路器乙DF3各裝有小型斷路器(1ΖΚ、 2ΖΚ、3ΖΚ)。
專利摘要本實用新型公開了一種高壓變頻旁路櫃機械電控裝置，高壓變頻旁路櫃內有變頻斷路器甲(DF1)、工頻斷路器(DF2)、變頻斷路器乙(DF3)，遠方斷路器櫃供電分兩路，一路經工頻斷路器至高壓電動機，另一路經變頻斷路器甲、變頻裝置進線、變頻裝置、變頻裝置出線、變頻斷路器乙至高壓電動機，其特徵在於變頻斷路器甲安裝有電控鎖(K1)、工頻斷路器安裝有電控鎖(K2)，兩者共用一把鑰匙，變頻斷路器乙和工頻斷路器相互採用對方的二次電氣接點進行閉鎖。通過各變頻斷路器之間的電氣閉鎖和機械電控鎖的鑰匙閉鎖，實現了電氣與機械電控閉鎖，增加了整套裝置的電氣可靠性和安全性。
文檔編號H01H9/26GK201556849SQ20092028032
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月11日 優先權日2009年12月11日
發明者崔克堂, 譚協初, 趙明明 申請人:濟南法奧電氣有限責任公司