一種水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于：該智能控制柜包括相互隔離的二次設(shè)備區(qū)和一次設(shè)備區(qū)，其中二次設(shè)備區(qū)位于智能控制柜的柜體上部的前半部分，且在柜體上設(shè)有與二次設(shè)備區(qū)相對應(yīng)的前上門（1），在二次設(shè)備區(qū)的下方設(shè)有延伸至柜體底部并用于儲(chǔ)放連接線路的二次走線槽（29）；一次設(shè)備區(qū)位于二次設(shè)備區(qū)的后方和下方，在柜體上分別設(shè)有與一次設(shè)備區(qū)相對應(yīng)的前下門（7）、后上門（11）和后下門（12）。本實(shí)用新型通過設(shè)置互不干擾的一次設(shè)備區(qū)和二次設(shè)備區(qū)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力、保證運(yùn)行可靠并簡化了接線、節(jié)省了投資；且分別對應(yīng)設(shè)置的門、百葉窗、散熱風(fēng)扇使得該智能控制柜檢修方便、散熱高效。
【專利說明】
一種水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及低壓水電機(jī)組全自動(dòng)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種解決設(shè)備相互干擾問題且便于檢修的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)大部分電壓等級為AC400V的水電機(jī)組沿用上世紀(jì)80年代的技術(shù)方案，水輪機(jī)調(diào)速使用方向盤，由運(yùn)行人員手動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向盤控制導(dǎo)葉開度、從而控制水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速;勵(lì)磁調(diào)節(jié)使用可調(diào)電阻控制觸發(fā)角的方式實(shí)現(xiàn)；同期并網(wǎng)通過觀察燈泡或電磁式機(jī)械同步表手動(dòng)合閘實(shí)現(xiàn)。這種方式下，要求運(yùn)行人員的注意力高度集中，且需要較高的經(jīng)驗(yàn)水平；另外，此方案由于全部是運(yùn)行人員手動(dòng)操作，安全性不高，在并網(wǎng)時(shí)對機(jī)組的沖擊可能較大。
[0003]近年來，國內(nèi)電壓等級為AC400V的水電機(jī)組陸續(xù)進(jìn)行技術(shù)改造，大部分采用高壓機(jī)組的方案，此方案可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)化控制，但成本很高;部分采用勵(lì)磁控制裝置、微機(jī)保護(hù)裝置、控制裝置以及測溫等設(shè)備組合為一體化屏實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)化控制，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)多設(shè)備的接口和通信，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，運(yùn)行維護(hù)不便，成本較高且控制設(shè)備中的多個(gè)設(shè)備相互干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種解決設(shè)備相互干擾問題且便于檢修的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜;該智能控制柜適合電壓等級為AC400V的水電機(jī)組的自動(dòng)發(fā)電的高度集成化的水電機(jī)組。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的:
[0006]—種水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:該智能控制柜包括相互隔離的二次設(shè)備區(qū)和一次設(shè)備區(qū)，其中二次設(shè)備區(qū)位于智能控制柜的柜體上部的前半部分，且在柜體上設(shè)有與二次設(shè)備區(qū)相對應(yīng)的前上門，在二次設(shè)備區(qū)的下方設(shè)有延伸至柜體底部并用于儲(chǔ)放連接線路的二次走線槽;一次設(shè)備區(qū)位于二次設(shè)備區(qū)的后方和下方，在柜體上分別設(shè)有與一次設(shè)備區(qū)相對應(yīng)的前下門、后上門和后下門。
[0007]在二次設(shè)備區(qū)內(nèi)由上至下依次設(shè)有開關(guān)電源及中間繼電器安裝位、回路控制開關(guān)安裝位、對外接線端子，開關(guān)電源及中間繼電器安裝位、回路控制開關(guān)安裝位、對外接線端子與前上門相對應(yīng)且對外接線端子與外部線路經(jīng)二次走線槽相連接;二次設(shè)備區(qū)還設(shè)有由上至下位于前上門上的電氣數(shù)顯表區(qū)、指示燈區(qū)、智能控制器、操作把手按鈕區(qū)。
[0008]在二次設(shè)備區(qū)后方的一次設(shè)備區(qū)內(nèi)設(shè)有與后上門相對應(yīng)的隔咼開關(guān)，隔咼開關(guān)的上側(cè)與系統(tǒng)側(cè)進(jìn)線連接母排相連接，隔離開關(guān)的下側(cè)通過隔離開關(guān)和斷路器連接母排與位于二次設(shè)備區(qū)下方的斷路器相連接，斷路器的下側(cè)設(shè)有機(jī)端進(jìn)線連接母排且機(jī)端進(jìn)線連接母排上設(shè)有與斷路器相連接的機(jī)端電流互感器。
[0009]所述的隔離開關(guān)上設(shè)有操作手柄，操作手柄穿過后上門上的手柄接口與隔離開關(guān)相連接。
[0010]—次設(shè)備區(qū)內(nèi)還設(shè)有位于柜體底部的后半部分的勵(lì)磁變壓器，勵(lì)磁變壓器的上方依次設(shè)有相連接的熔斷器、勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路，勵(lì)磁變壓器、熔斷器、勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路則與后下門相對應(yīng)。
[0011 ]所述隔離開關(guān)的上側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)扇。
[0012]所述的前下門下部設(shè)有用于散熱的前百葉窗，在前百葉窗的上方設(shè)有發(fā)電機(jī)組銘牌。
[0013]所述的后上門和后下門上分別設(shè)有用于散熱的后上百葉窗和后下百葉窗。
[0014]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]本實(shí)用新型通過在柜體上分別設(shè)置前上門、前下門、后上門和后下門，前部的一次設(shè)備區(qū)、二次設(shè)備區(qū)采用上、下獨(dú)立開門的方式，檢修時(shí)能夠分別打開某一區(qū)域進(jìn)行檢修，保證了安全檢修;后部按照系統(tǒng)側(cè)和機(jī)端側(cè)、以及勵(lì)磁設(shè)備亦采用上下獨(dú)立開門的方式，保證了安全檢修，在檢修勵(lì)磁回路時(shí)，隔離開關(guān)上側(cè)的系統(tǒng)側(cè)是可能帶電的，這樣能夠有效的保證檢修人員接觸不到系統(tǒng)側(cè)的接線。
[0016]本實(shí)用新型的智能控制柜中的主要發(fā)熱設(shè)備包括全部集中在一次設(shè)備區(qū)內(nèi)的斷路器、勵(lì)磁變壓器、勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路，由于采用了一次設(shè)備區(qū)和二次設(shè)備區(qū)獨(dú)立設(shè)置，確保了二次設(shè)備區(qū)內(nèi)的設(shè)備不受一次設(shè)備區(qū)內(nèi)的設(shè)備的熱量影響，保證了二次設(shè)備內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行可靠性，且一次設(shè)備區(qū)采用面板百葉窗和散熱風(fēng)扇進(jìn)行散熱，組合散熱高效經(jīng)濟(jì)。
[0017]本實(shí)用新型的智能控制柜實(shí)現(xiàn)了無人值班(少人值守)的按水位全自動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)電模式、一鍵自動(dòng)開機(jī)模式、一鍵自動(dòng)停機(jī)模式、一鍵緊急停機(jī)功能、按開機(jī)流程進(jìn)行手動(dòng)開機(jī)功能、按停機(jī)流程進(jìn)行手動(dòng)停機(jī)功能、手動(dòng)調(diào)速(有功功能)、手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁(無功)功能，一次設(shè)備區(qū)和二次設(shè)備區(qū)互不干擾，分區(qū)設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的抗干擾能力、保證運(yùn)行可靠并簡化了接線、節(jié)省了投資。
【附圖說明】
[0018]附圖1為本實(shí)用新型的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜的前視圖；
[0019]附圖2為本實(shí)用新型的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜的后視圖；
[0020]附圖3為本實(shí)用新型的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜的側(cè)視圖。
[0021 ]其中:I一前上門；2—電氣數(shù)顯表區(qū)；3—指不燈區(qū)；4一智能控制器;5—操作把手按鈕區(qū)；6—發(fā)電機(jī)組銘牌;7—前下門；8—前百葉窗；9一后上百葉窗；10一手柄接口 ； 11一后上門；12—后下門；13—后下百葉窗；14一開關(guān)電源及中間繼電器安裝位；15—回路控制開關(guān)安裝位；16—對外接線端子；17—對外接線端子；18—系統(tǒng)側(cè)進(jìn)線連接母排；19 一隔離開關(guān);20—操作手柄;21—隔離開關(guān)和斷路器連接母排;22—斷路器;23—機(jī)端電流互感器；24—機(jī)端進(jìn)線連接母排；25—?jiǎng)?lì)磁變壓器；26—熔斷器；27—?jiǎng)?lì)磁整流組件及起勵(lì)回路；28一散熱風(fēng)扇;29一二次走線槽。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0023]如圖1-3所示:一種水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，該智能控制柜包括相互隔離的二次設(shè)備區(qū)和一次設(shè)備區(qū)，其中二次設(shè)備區(qū)位于智能控制柜的柜體上部的前半部分，且在柜體上設(shè)有與二次設(shè)備區(qū)相對應(yīng)的前上門I，在二次設(shè)備區(qū)內(nèi)由上至下依次設(shè)有開關(guān)電源及中間繼電器安裝位14、回路控制開關(guān)安裝位15、外接線端子16和對外接線端子17，開關(guān)電源及中間繼電器安裝位14、回路控制開關(guān)安裝位15、外接線端子16和對外接線端子17與前上門I相對應(yīng)，在二次設(shè)備區(qū)的下方設(shè)有延伸至柜體底部并用于儲(chǔ)放連接線路的二次走線槽29且外接線端子16和對外接線端子17與外部線路經(jīng)二次走線槽29相連接;二次設(shè)備區(qū)還設(shè)有由上至下位于前上門I上的電氣數(shù)顯表區(qū)2、指示燈區(qū)3、智能控制器4、操作把手按鈕區(qū)
5。一次設(shè)備區(qū)位于二次設(shè)備區(qū)的后方和下方，在柜體上分別設(shè)有與一次設(shè)備區(qū)相對應(yīng)的前下門7、后上門11和后下門12，在二次設(shè)備區(qū)后方的一次設(shè)備區(qū)內(nèi)設(shè)有與后上門11相對應(yīng)的隔離開關(guān)19，隔離開關(guān)19的上側(cè)與系統(tǒng)側(cè)進(jìn)線連接母排18相連接，隔離開關(guān)19的下側(cè)通過隔離開關(guān)和斷路器連接母排21與位于二次設(shè)備區(qū)下方的斷路器22相連接，斷路器22的下側(cè)設(shè)有機(jī)端進(jìn)線連接母排24且機(jī)端進(jìn)線連接母排24上設(shè)有與斷路器22相連接的機(jī)端電流互感器23，在隔離開關(guān)19上設(shè)有操作手柄20，操作手柄20穿過后上門11上的手柄接口 10與隔離開關(guān)19相連接，且隔離開關(guān)19的上側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)扇28;在一次設(shè)備區(qū)內(nèi)還設(shè)有位于柜體底部的后半部分的勵(lì)磁變壓器25，勵(lì)磁變壓器25的上方依次設(shè)有相連接的熔斷器26、勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路27，勵(lì)磁變壓器25、熔斷器26、勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路27則與后下門12相對應(yīng)。另外為了加快散熱，在前下門7的下部設(shè)有用于散熱的前百葉窗8，在前百葉窗8的上方設(shè)有發(fā)電機(jī)組銘牌6;而后上門11和后下門12上分別設(shè)有用于散熱的后上百葉窗9和后下百葉窗13。
[0024]下面對本實(shí)用新型提供的智能控制柜進(jìn)行具體說明，系統(tǒng)側(cè)進(jìn)線通過系統(tǒng)側(cè)進(jìn)線連接母排18進(jìn)行連接，系統(tǒng)側(cè)進(jìn)線連接母排18的寬度和厚度按照實(shí)際的機(jī)組額定電流進(jìn)行配置;機(jī)端進(jìn)線通過機(jī)端進(jìn)線連接母排24進(jìn)行連接，機(jī)端進(jìn)線連接母排24的寬度和厚度按照實(shí)際的機(jī)組額定電流進(jìn)行配置。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路接入勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路27，調(diào)速器以及閘閥控制線、機(jī)組溫度測量接線、以及示流信號(hào)等控制和監(jiān)視線從屏柜底端經(jīng)二次走線槽29接入外接線端子16和對外接線端子17。
[0025]前上門I上的電氣數(shù)顯表區(qū)2中的數(shù)顯儀表分別監(jiān)視機(jī)端三個(gè)線電壓、機(jī)端三個(gè)電流、機(jī)端有功功率、機(jī)端無功功率、機(jī)端功率因數(shù)、機(jī)端頻率、勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁電流，數(shù)顯表的數(shù)據(jù)來自于智能控制器PAS661A，使用串行鏈?zhǔn)絺鬏斠?guī)約的方式實(shí)現(xiàn)，省去了繁雜的二次接線，節(jié)約了投資，提高了可靠性。第三排的指示燈區(qū)3包括五個(gè)指示燈和一個(gè)告警蜂鳴器，指示燈分別指示隔離開關(guān)下端帶電(紅色)、機(jī)端側(cè)工作電源(白色)、系統(tǒng)側(cè)工作電源(白色)、斷路器合位(紅色)、斷路器分位(綠色)。第四排為PAS661A智能控制器6—臺(tái)，智能控制器6實(shí)現(xiàn)機(jī)組全自動(dòng)運(yùn)行所需的全部流程控制、保護(hù)、勵(lì)磁、準(zhǔn)同期等全部功能，且該智能控制柜配置有RS485通信接口以實(shí)現(xiàn)電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控。第五排的操作把手按鈕區(qū)5包括按水位全自動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)電功能的投退、自動(dòng)/手動(dòng)開機(jī)方式的選擇、加速/減速的調(diào)節(jié)、加勵(lì)磁/減勵(lì)磁調(diào)節(jié)、斷路器分/合閘控制、手動(dòng)起勵(lì)按鈕(灰色)、斷路器儲(chǔ)能按鈕(黃色)、機(jī)組開機(jī)按鈕(綠色)、機(jī)組停機(jī)按鈕(紅色)、機(jī)組緊急停機(jī)按鈕(紅色)。該智能控制柜實(shí)現(xiàn)了 12路溫度測量功能，能夠監(jiān)視發(fā)電機(jī)組的軸瓦、定子線圈、轉(zhuǎn)子線圈等關(guān)鍵部位的溫度;實(shí)現(xiàn)了水輪機(jī)調(diào)速控制，勵(lì)磁調(diào)節(jié)，全自動(dòng)準(zhǔn)同期并網(wǎng)功能以及保護(hù)功能(過流保護(hù)、過壓保護(hù)、逆功率保護(hù)、失磁保護(hù)、低頻保護(hù)、高頻保護(hù)、過速保護(hù)、過溫跳閘保護(hù)、壓力異常，過負(fù)荷告警、勵(lì)磁過負(fù)荷告警、勵(lì)磁故障告警、TV斷線告警、剪斷銷剪斷告警等)。
[0026]本實(shí)用新型通過在柜體上分別設(shè)置前上門1、前下門7、后上門11和后下門12，前部的一次設(shè)備區(qū)、二次設(shè)備區(qū)采用上、下獨(dú)立開門的方式，檢修時(shí)能夠分別打開某一區(qū)域進(jìn)行檢修，保證了安全檢修;后部按照系統(tǒng)側(cè)和機(jī)端側(cè)、以及勵(lì)磁設(shè)備亦采用上下獨(dú)立開門的方式，保證了安全檢修，在檢修勵(lì)磁回路時(shí)，隔離開關(guān)19上側(cè)的系統(tǒng)側(cè)是可能帶電的，這樣能夠有效的保證檢修人員接觸不到系統(tǒng)側(cè)的接線。本實(shí)用新型的智能控制柜中的主要發(fā)熱設(shè)備包括全部集中在一次設(shè)備區(qū)內(nèi)的斷路器22、勵(lì)磁變壓器25、勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路27，由于采用了一次設(shè)備區(qū)和二次設(shè)備區(qū)獨(dú)立設(shè)置，確保了二次設(shè)備區(qū)內(nèi)的設(shè)備不受一次設(shè)備區(qū)內(nèi)的設(shè)備的熱量影響，保證了二次設(shè)備內(nèi)的設(shè)備運(yùn)行可靠性，且一次設(shè)備區(qū)采用面板百葉窗和散熱風(fēng)扇28進(jìn)行散熱，組合散熱高效經(jīng)濟(jì)。本實(shí)用新型的智能控制柜實(shí)現(xiàn)了無人值班(少人值守)的按水位全自動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)電模式、一鍵自動(dòng)開機(jī)模式、一鍵自動(dòng)停機(jī)模式、一鍵緊急停機(jī)功能、按開機(jī)流程進(jìn)行手動(dòng)開機(jī)功能、按停機(jī)流程進(jìn)行手動(dòng)停機(jī)功能、手動(dòng)調(diào)速(有功功能)、手動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁(無功)功能，一次設(shè)備區(qū)和二次設(shè)備區(qū)互不干擾，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0027]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)；本實(shí)用新型未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:該智能控制柜包括相互隔離的二次設(shè)備區(qū)和一次設(shè)備區(qū)，其中二次設(shè)備區(qū)位于智能控制柜的柜體上部的前半部分，且在柜體上設(shè)有與二次設(shè)備區(qū)相對應(yīng)的前上門(I)，在二次設(shè)備區(qū)的下方設(shè)有延伸至柜體底部并用于儲(chǔ)放連接線路的二次走線槽(29);—次設(shè)備區(qū)位于二次設(shè)備區(qū)的后方和下方，在柜體上分別設(shè)有與一次設(shè)備區(qū)相對應(yīng)的前下門(7)、后上門(11)和后下門(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:在二次設(shè)備區(qū)內(nèi)由上至下依次設(shè)有開關(guān)電源及中間繼電器安裝位(14)、回路控制開關(guān)安裝位(15)、對外接線端子(16，17)，開關(guān)電源及中間繼電器安裝位(14)、回路控制開關(guān)安裝位(15)、對外接線端子(16，17)與前上門(I)相對應(yīng)且對外接線端子(16，17)與外部線路經(jīng)二次走線槽(29)相連接;二次設(shè)備區(qū)還設(shè)有由上至下位于前上門(I)上的電氣數(shù)顯表區(qū)(2)、指示燈區(qū)(3)、智能控制器(4)、操作把手按鈕區(qū)(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:在二次設(shè)備區(qū)后方的一次設(shè)備區(qū)內(nèi)設(shè)有與后上門(II)相對應(yīng)的隔咼開關(guān)(19)，隔咼開關(guān)(19)的上側(cè)與系統(tǒng)側(cè)進(jìn)線連接母排(18)相連接，隔離開關(guān)(19)的下側(cè)通過隔離開關(guān)和斷路器連接母排(21)與位于二次設(shè)備區(qū)下方的斷路器(22)相連接，斷路器(22)的下側(cè)設(shè)有機(jī)端進(jìn)線連接母排(24)且機(jī)端進(jìn)線連接母排(24)上設(shè)有與斷路器(22)相連接的機(jī)端電流互感器(23)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:所述的隔離開關(guān)(19)上設(shè)有操作手柄(20)，操作手柄(20)穿過后上門(11)上的手柄接口(10)與隔離開關(guān)(19)相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:一次設(shè)備區(qū)內(nèi)還設(shè)有位于柜體底部的后半部分的勵(lì)磁變壓器(25)，勵(lì)磁變壓器(25)的上方依次設(shè)有相連接的熔斷器(26)、勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路(27)，勵(lì)磁變壓器(25)、熔斷器(26)、勵(lì)磁整流組件及起勵(lì)回路(27)則與后下門(12)相對應(yīng)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:所述隔離開關(guān)(19)的上側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)扇(28)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:所述的前下門(7)下部設(shè)有用于散熱的前百葉窗(8)，在前百葉窗(8)的上方設(shè)有發(fā)電機(jī)組銘牌(6)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電機(jī)組自動(dòng)發(fā)電智能控制柜，其特征在于:所述的后上門(11)和后下門(12)上分別設(shè)有用于散熱的后上百葉窗(9)和后下百葉窗(13)。
【文檔編號(hào)】H02B1/30GK205509285SQ201620264974
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】顧紀(jì)銘, 谷曉南, 湯敏, 張?zhí)锾? 張躍生
【申請人】鈦能科技股份有限公司