一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統的製作方法
2023-10-22 17:34:32
一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型有關於一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，該系統包括：高壓控制單元、有載調壓分接單元、變壓器以及低壓控制單元。其中有載調壓分接單元包括：有載分接開關、有載調壓控制器、電氣控制機構、減速箱、分接選擇器、儲能機構以及切換開關。電壓送進高壓控制單元，高壓控制單元經過斷路器的合分閘給變壓器供電，變壓器副邊輸出給低壓控制單元，經過低壓斷路器的合分閘，最終輸出給負載，有載調壓控制器通過檢測負載的電壓變換，從而發出指令，實施調壓，有載調壓分接單元構成一個自動調壓系統，能起到自動調壓的作用。本實用新型為用戶提供一個安全、可靠、平穩的交流電網，實現了電氣自動化對用戶及上級設備及人身的安全保護。
【專利說明】—種電壓自動調節的鑽機網電供電系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鑽機網電驅動系統領域，特別是涉及一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著全球工業化和電力系統輸配電網的不斷發展，除了對電能的需求成倍增長，對供電質量和可靠性的要求也是越來越多，電壓質量正受到人們的日益關注和重視。
[0003]目前，石油鑽機電驅動系統給電控房供電的方式主要有以下二種類型:
[0004]A、利用一個變壓器供電方式:即高電壓經過一個35KV/600V的變壓器而變成低壓電。該方式的優點包括:成本低；其缺點包括:運行不可靠，易對人身安全造成危險等。
[0005]B、利用柴油發電機供電方式:即通過柴油機工作而提供動力，帶動發電機轉子旋轉，利用定子繞組與磁力線的相對運動從而發電。該方式的優點包括:輸出的電壓比較穩定；其缺點包括:系統複雜，使用及維護成本太高，噪音比較大，有汙染，對人身安全存在一定的危險性等。
[0006]發明人在實現本實用新型的過程中發現，在目前的石油鑽機的供電領域中，用戶需要一種性價比更高的供電方式，以達到低成本、易操作、安全可靠、設備能穩定運行的功效，從而改善石油鑽機供電系統的質量。
[0007]有鑑於現有的石油鑽機的供電系統中的供電技術存在的問題，本發明人基於從事此類產品設計製造多年豐富的實務經驗以及專業知識，並配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的電壓自動調節的鑽機網電供電系統，能夠避免現有的石油鑽機的供電系統中的供電技術存在的問題，使其更具有實用性。經過不斷的研究設計，並經過反覆試作樣品及改進，終於創設出確具實用價值的本實用新型。
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的在於，克服現有的石油鑽機網電的供電系統存在的問題，而提供一種新型結構的電壓自動調節的鑽機網電供電系統，所要解決的技術問題包括:提高供電系統的安全性、降低成本、使設備能穩定運行，從而改善供電系統質量。
[0009]本實用新型的目的是採用以下的技術方案來實現的。本實用新型提供一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其包括:高壓控制單元、變壓器、有載調壓分接單元以及低壓控制單元；高壓控制單元包括:高壓進線櫃、高壓出線櫃，高壓進線櫃與高壓出線櫃連接並向高壓出線櫃輸出高壓電，高壓出線櫃與變壓器連接並向變壓器輸出高壓電；變壓器與低壓控制單元連接，變壓器向低壓控制單元輸出經過變換後的電壓；有載調壓分接單元包括:有載分接開關、有載調壓控制器、電氣控制機構、減速箱、分接選擇器、儲能機構以及切換開關，有載分接開關的觸頭與變壓器的觸頭連接，有載調壓控制器分別與有載分接開關、電氣控制機構連接並向電氣控制機構輸出命令，減速箱分別與電氣控制機構、分接選擇器以及儲能機構連接並將動力傳遞給分接選擇器和儲能機構，切換開關分別與儲能機構、有載調壓控制器連接；低壓控制單元分別與所述變壓器、所述有載調壓分接單元的有載調壓控制器以及負載連接。
[0010]本實用新型的目的還可以採用以下的技術措施來進一步實現。
[0011]較佳的，前述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其中所述的變壓器和有載分接開關相互垂直。
[0012]較佳的，前述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其中所述高壓進線櫃包括:傳感器、避雷器、隔離手車以及電壓互感器，所述傳感器、避雷器分別與35KV母線相連接，所述隔離手車上口與35KV母線相連接、下口與所述高壓出線櫃相連接，所述電壓互感器並聯於所述隔離手車下口相。
[0013]較佳的，前述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其中所述高壓出線櫃包括:真空斷路器、避雷器、接地刀以及電流互感器，所述真空斷路器上口與高壓進線櫃的隔離手車下口相連接、下口與變壓器相連接，所述避雷器、接地刀分別與真空斷路器下口相連接，所述電流互感器串聯於所述真空斷路器和所述變壓器之間。
[0014]較佳的，前述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其中所述電氣控制機構包括:交流接觸器、電機，所述交流接觸器與所述電機連接。
[0015]較佳的，前述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其中所述儲能機構包括:
彈簧裝置。
[0016]較佳的，前述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其中所述低壓控制單元包括:低壓斷路器、UPS以及600/220V小變壓器，所述低壓斷路器分別與負載、所述變壓器的輸出連接，600/220V小變壓器分別與UPS、變壓器的輸出相連接，UPS輸入220V交流電壓並為所述低壓斷路器的脫扣線圈、高壓控制單元供電。
[0017]本實用新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，本實用新型一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統至少具有下列優點及有益效果:本實用新型是利用有載調壓分接單元的動作，對供電系統進行自動調壓，安全可靠，為負載能夠提供一個持續穩定的電壓；利用變壓器的有載調壓措施，調壓範圍大，投資少，效果好，調壓範圍一般為15%及以上，同時調壓速度快，又具有隨時可調性；有載分接開關手動或電動操作均可，也可搖控電動操作，便於實現自動化管理。
[0018]上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的電壓自動調節的鑽機網電供電系統的示意圖。
[0020]圖2是本實用新型的電壓自動調節的鑽機網電供電系統的自動調壓流程框圖。
[0021]【主要元件符號說明】
[0022]1:高壓控制單元2:變壓器
[0023]3:有載調壓分接單元4:低壓控制單元
[0024]31:有載分接開關32:有載調壓控制器
[0025]33:電氣控制機構34:減速箱
[0026]35:分接選擇器36:儲能機構
[0027]37:切換單元
【具體實施方式】
[0028]為更進一步闡述本實用新型為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統其【具體實施方式】、結構、特徵及其功效，詳細說明如後。
[0029]請參閱圖1，本實用新型的電壓自動調節的鑽機網電供電系統，包括:高壓控制單元1、變壓器2、有載調壓分接單元3以及低壓控制單元4。需要說明的是，由於布局的限制，圖1並未詳細畫出本實用新型的具體結構的細節圖。
[0030]高壓控制單元I包括高壓進線櫃與高壓出線櫃，高壓進線櫃與高壓出線櫃電連接。高壓進線櫃主要包括:傳感器、避雷器、隔離手車以及電壓互感器，傳感器與35KV母線相連接，用來檢測線路電壓是否正常，避雷器與35KV母線連接，用來防止電壓突變，隔離手車上口與35KV母線相連接，下口與高壓出線櫃相連接，為高壓出線櫃供電，電壓互感器並聯於隔離手車下口相，取出來的電壓值作為計量和測量用，隔離手車屬於機械操作，退出手車起到完全隔離作用。高壓出線櫃主要包括:真空斷路器、避雷器、接地刀以及電流互感器，真空斷路器上口與高壓進線櫃的隔離手車下口相連接、下口與給變壓器2相連接，為變壓器供電，避雷器與真空斷路器下口相連接，用來防止母線電壓突變，接地刀與真空斷路器下口相連接，為將來在檢修變壓器時對變壓器放電，電流互感器串聯於真空斷路器和變壓器之間，取出來的電流值為其測量和計量用，真空斷路器屬於電氣操作，必須外供220V電源，否則真空斷路器無法操作。高壓進線櫃採用符合高壓35KV配電要求的高壓櫃，主要用於接收引自附近35KV線路的電源，以及通過隔離手車的搖進搖出向高壓出線櫃輸出高壓電源。高壓出線櫃主要用於下一級發生異常(如:過電壓、過電流欠電壓)時，能夠準確的實現跳閘，以及通過真空斷路器的合分閘將從高壓進線櫃接收到的高壓進線電源向變壓器2輸出。
[0031 ] 變壓器2除了與高壓出線櫃連接之外，還與低壓控制單元4連接，變壓器2向低壓控制單元4輸出經過變換後的電壓。
[0032]有載調壓分接單元3可以表現為有載調壓分接箱的形式，有載調壓分接單元3主要包括:有載分接開關31、有載調壓控制器32、電氣控制機構33、減速箱34、分接選擇器35、儲能機構36以及切換開關37。有載分接開關31的觸頭與變壓器2的觸頭相連接，通過有載分接開關31的觸頭變換，從而調節變壓器2的輸出電壓；有載調壓控制器32分別與有載分接開關31、電氣控制機構33以及低壓控制單元4連接並向電氣控制機構33輸出命令。電氣控制機構33主要包括:交流接觸器、電機以及中間繼電器，交流接觸器與電機相連接，通過交流接觸器控制輸入電機的相序，來實現電機的正反轉，從而帶動傳動軸，交流接觸器與低壓控制櫃中的600/220V的小變壓器連接，中間繼電器控制電機的運轉及換向，同時還裝有電機保護開關及連檔保護等。減速箱34分別與電氣控制機構33、分接選擇器35以及儲能機構36連接，主要用於改變電動機的輸出轉速以及將動力傳遞給分接選擇器35和儲能機構36。分接選擇器35主要由絲杆、絲母帶動六組動觸片上下移動，實現選擇分接觸頭的目的。切換開關37分別與儲能機構36、有載調壓控制器32連接，切換開關37主要是主要由一根凸輪軸上的6個凸輪帶動6個真空開關管及三組單、雙檔轉換觸頭，用來切換變壓器2觸頭。儲能機構36可以表現為彈簧的形式，通過機械結構將能量儲存在彈簧內，然後將彈簧儲存的能量釋放，帶動切換開關37動作。有載調壓分接單元3主要用於自動化調節電壓，最終為用戶提供一個穩定的電網。
[0033]低壓控制單元4可以表現為低壓出線櫃的形式，主要包括:低壓斷路器、UPS、以及600/220V小變壓器，低壓斷路器與變壓器2的輸出連接，起隔離和短路保護作用，電壓經過低壓斷路器輸出給負載；600/220V小變壓器與變壓器2的輸出相連接，將變壓器2輸出的600V電壓變化為220V，UPS與600/220V小變壓器連接，輸入電壓為交流220V，主要為低壓斷路器和高壓控制單元供電。低壓控制單元4本身起到一個穩壓的作用，經過低壓斷路器的合分閘，最終輸出給負載一個交流電。
[0034]變壓器2和有載分接開關31本來平行放置，但是由於運輸限制，改為垂直擺放。本供電系統的低壓動力電纜採用環式繞制方式設置於電纜槽內，電纜槽焊接於屋頂上，保證了每根電纜長度是一樣的，減小了直流電阻，從而能夠安全穩定的運行。
[0035]請參閱圖2，是本實用新型一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統的自動調壓流程框圖，需要說明的是，圖2中的連線不一定表示連接關係，只是為了說明自動調壓的工作流程而已。請同時參閱圖1，首先，35KV電壓輸入高壓進線櫃，高壓進線櫃通過隔離手車的搖進搖出，給高壓出線櫃供電，高壓出線櫃經過真空斷路器的合分閘給變壓器2供電，變壓器2副邊輸出給低壓控制單元4，經過低壓控制單元4中低壓斷路器的合分閘，最終輸出給負載，有載調壓控制器32通過檢測負載的電壓變換，從而發出指令，實施以下調壓流程:首先，在有載調壓控制器32的程序中設置一個參數，用戶根據實際需求(例如負載的大小)在該參數上下浮動設定一個範圍，有載調壓控制器32將負載的取樣電壓與預先設定的範圍作比較，如果負載的取樣電壓在該範圍之內，有載調壓控制器32不發出指令，如果負載的取樣電壓不在範圍之內，有載調壓控制器32則給電氣控制機構33發出指令，電氣控制機構33通過交流接觸器及中間繼電器來控制電機的運轉及方向，同時帶動減速箱34將動力傳給分接選擇器25和儲能機構36，儲能機構36將能量存儲在彈簧裡，然後將彈簧裡的能量釋放，帶動切換開關37動作。切換開關37的凸輪軸上的6個凸輪帶動6個真空開關管經過度電阻按照有載調壓控制器32中的程序動作，同時分接選擇器35上的絲杆、絲母帶動十二組動觸片上下移動，實現分接觸頭的目的。最終實現了自動化調節電壓的目的，為用戶提供了一個穩定的電網。
[0036]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其特徵在於其包括:高壓控制單元、變壓器、有載調壓分接單元以及低壓控制單元； 高壓控制單元包括:高壓進線櫃、高壓出線櫃，高壓進線櫃與高壓出線櫃連接並向高壓出線櫃輸出高壓電，高壓出線櫃與變壓器連接並向變壓器輸出高壓電； 變壓器與低壓控制單元連接，變壓器向低壓控制單元輸出經過變換後的電壓； 有載調壓分接單元包括:有載分接開關、有載調壓控制器、電氣控制機構、減速箱、分接選擇器、儲能機構以及切換開關，有載分接開關的觸頭與變壓器的觸頭連接，有載調壓控制器分別與有載分接開關、電氣控制機構連接並向電氣控制機構輸出命令，減速箱分別與電氣控制機構、分接選擇器以及儲能機構連接並將動力傳遞給分接選擇器和儲能機構，切換開關分別與儲能機構、有載調壓控制器連接； 低壓控制單元分別與所述變壓器、所述有載調壓分接單元的有載調壓控制器以及負載連接。
2.如權利要求1所述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其特徵在於所述的變壓器和有載分接開關相互垂直。
3.如權利要求1所述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其特徵在於所述高壓進線櫃包括:傳感器、避雷器、隔離手車以及電壓互感器，所述傳感器、避雷器分別與35KV母線相連接，所述隔離手車上口與35KV母線相連接、下口與所述高壓出線櫃相連接，所述電壓互感器並聯於所述隔離手車下口相。
4.如權利要求1所述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其特徵在於所述高壓出線櫃包括:真空斷路器、避雷器、接地刀以及電流互感器，所述真空斷路器上口與高壓進線櫃的隔離手車下口相連接、下口與變壓器相連接，所述避雷器、接地刀分別與真空斷路器下口相連接，所述電流互感器串聯於所述真空斷路器和所述變壓器之間。
5.如權利要求1所述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其特徵在於所述電氣控制機構包括:交流接觸器、電機，所述交流接觸器與所述電機連接。
6.如權利要求1所述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其特徵在於所述儲能機構包括:彈簧裝置。
7.如權利要求1所述的一種電壓自動調節的鑽機網電供電系統，其特徵在於所述低壓控制單元包括:低壓斷路器、UPS以及600/220V小變壓器，所述低壓斷路器分別與負載、所述變壓器的輸出連接，600/220V小變壓器分別與UPS、變壓器的輸出相連接，UPS輸入220V交流電壓並為所述低壓斷路器的脫扣線圈、高壓控制單元供電。
【文檔編號】H02J13/00GK204089346SQ201420521293
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】高鼎, 高賀 申請人:北京中興天傳電氣技術有限公司