鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出屬于鑿井提升機控制技術(shù)，提出一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備。提出的一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備由電控室和控制室組成；電控室、控制室均為密閉式空心矩形體；電控室、控制室的底部均具有方便起吊的吊耳（13）和用以供動力電纜和控制電纜進出的電纜進出口（8）；所述的電控室通過電纜進出口（8）使控制電纜與動力電纜相連，電控室內(nèi)控制電纜的出口通過快速接插件與控制室內(nèi)的控制電纜相連，實現(xiàn)了電控室和控制室單獨吊裝運輸和快速連接；本發(fā)明既能夠適合鑿井工地惡劣環(huán)境，又能適應(yīng)不同鑿井現(xiàn)場高壓電網(wǎng)不同供電電壓的情況。
【專利說明】鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鑿井提升機控制技術(shù)，提出一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè) 備。

【背景技術(shù)】
[0002] 鑿井工地通常在荒郊野外，場地包括道路沒有硬化，空氣中可能充滿粉塵、柳絮、 枯葉、燒荒的煙塵、沙塵和雨雪，這些對鑿井提升電控設(shè)備的安全使用造成了不利影響；鑿 井工地電網(wǎng)可能是6kV供電也可能是IOkV供電，下個鑿井工地的供電情況具有不確定性， 而且電網(wǎng)質(zhì)量差，公知的鑿井提升機電控設(shè)備從原理到封裝形式與通用的礦井提升機電控 設(shè)備相近，不能有效地滿足鑿井工況的需求，主要存在以下缺點：1)需要按一定的標準建造 存放和使用這些設(shè)備的建筑，花費較大的成本，鑿井工作短則數(shù)月長則一至兩年，隨著鑿井 工作的結(jié)束，這些建筑就得拆掉，浪費了許多資源；2)飽受惡劣環(huán)境的影響，電控設(shè)備故障 率高，因故停機，影響生產(chǎn)效率；3)鑿井工作完成之后轉(zhuǎn)場到下一個工地，要重新安裝和調(diào) 試，增加了鑿井工期，經(jīng)濟效益和社會效益差；4)更換到新的鑿井工地，要根據(jù)新工地電網(wǎng) 情況對電控設(shè)備進行局部改造，耽誤工期并耗費更多的費用；5)對網(wǎng)側(cè)的高次諧波沒有進 行過濾，可能造成鑿井電控設(shè)備本身以及其他設(shè)備不能正常運行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提出一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電 控設(shè)備。
[0004] 本發(fā)明為完成上述發(fā)明目的采取如下技術(shù)方案： 一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，所述的移動式高壓變頻電控設(shè)備包括有 電控室和控制室；所述的電控室、控制室均為密閉式空心矩形體；所述的電控室、控制室的 殼體均包括有底座、活動頂板和墻體；所述底座的上表面設(shè)置有絕緣地板；所述的墻體具 有作為內(nèi)外墻面的C型蓋板，兩個所述的C型蓋板扣合為一體形成墻體，在兩個所述的C型 蓋板之間設(shè)置有作為骨架的方鋼，且相鄰兩根方鋼之間由U型加強板連接為一體；兩個所 述的C型蓋板之間填充隔熱阻燃材料構(gòu)成具有隔熱阻燃功能的墻體；所述電控室、控制室 的底座上均具有方便起吊的吊耳，用以快速地將電控室、控制室移動至新的鑿井工地；所述 電控室、控制室的底座上還具有用以供動力電纜和控制電纜的進出電纜進出口；所述的電 控室通過電纜進出口使控制電纜與動力電纜相連，電控室內(nèi)控制電纜的出口通過快速接插 件與控制室內(nèi)的控制電纜相連，實現(xiàn)了電控室和控制室單獨吊裝運輸和快速連接。
[0005] 所述的控制室內(nèi)設(shè)置有操作臺；所述的電控室內(nèi)設(shè)置有高壓變頻裝置和低壓控制 裝置；所述的高壓變頻裝置包括有高壓開關(guān)柜、濾波器柜、整流變壓器柜和功率單元柜；濾 波器柜用以對網(wǎng)側(cè)的高次諧波進行過濾；來自高壓電網(wǎng)的6或IOkV交流電連到高壓開關(guān)柜 的輸入端，通過高壓開關(guān)柜、濾波器柜和整流變壓器柜對功率單元柜的動力電源進行控制， 為鑿井提升機提供頻率及電壓可變的交流動力電源；所述的低壓控制裝置包括有輔助電源 柜和PLC控制柜，來自低壓電網(wǎng)的380V交流電連至輔助電源柜的輸入端并為PLC控制柜、 高壓變頻裝置的控制回路、操作臺的控制回路供電；所述的PLC控制柜對高壓變頻裝置進 行控制閉鎖，通過控制高壓變頻裝置提供給鑿井提升機交流動力電源的頻率，控制鑿井提 升機的運行速度；同時所述的PLC控制柜對高壓變頻裝置的各種信息進行采集和分析，通 過控制電纜、PLC控制柜與操作臺進行聯(lián)絡(luò)，接收來自操作臺的控制指令，同時將高壓變頻 裝置和低壓控制裝置的信息傳輸?shù)讲僮髋_，通過裝在操作臺上的顯示器件進行指示。
[0006] 所述的吊耳為設(shè)置在電控室底座的前后兩側(cè)、控制室底座的左右兩側(cè)的若干對， 且所述的吊耳為可伸縮的結(jié)構(gòu)，吊裝時將吊耳抽出，吊繩通過吊耳起吊，吊裝完畢將吊耳推 壓到位。
[0007] 所述電控室的前后壁面上均設(shè)置有對開折疊門和防盜窗；所述的電控室內(nèi)設(shè)置有 用以為電控室進行制冷、確保室內(nèi)空氣質(zhì)量的的空調(diào)；在電控設(shè)備的使用過程中，對開折疊 門和防盜窗均關(guān)閉，開啟空調(diào)降溫，確保室內(nèi)的空氣越用越干凈，越用越干燥，避免因空氣 的不潔和潮濕影響裝置的長期可靠使用，降低故障率。
[0008] 所述的控制室設(shè)有觀察窗、檢修門和控制室門；所述的檢修門對應(yīng)所述的操作臺 設(shè)置，打開檢修門即可對操作進行檢修。
[0009] 所述的濾波器柜采用LCL型濾波器，其中LCL型濾波器的輸入側(cè)電抗器L單獨設(shè) 置，輸出側(cè)電抗器L與整流變壓器的原邊的電感或阻抗參數(shù)整合為輸出側(cè)電抗器參數(shù)，避 免或減少高次諧波影響高壓變頻裝置的正常運行。
[0010] 所述整流變壓器的原邊繞組為可相互轉(zhuǎn)換的Λ和Y兩種接法；在Λ接法的情況 下，接受高壓電網(wǎng)6kV供電，在Y接法的情況下，接受高壓電網(wǎng)IOkV供電，以適應(yīng)不同鑿井 現(xiàn)場高壓電網(wǎng)不同供電電壓的情況。
[0011] 所述高壓開關(guān)柜內(nèi)元器件及結(jié)構(gòu)的電流等級按6kV受電時所承受的最大電流進 行選型和設(shè)計，電壓等級按IOkV受電時所承受的最大電壓進行選型和設(shè)計，以適應(yīng)不同鑿 井現(xiàn)場高壓電網(wǎng)不同供電電壓的情況。
[0012] 本發(fā)明提出一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，高壓變頻電控設(shè)備采用 分開設(shè)置且可以移動的電控室和控制室，該設(shè)備能夠在工廠中進行預(yù)安裝和預(yù)調(diào)試，分兩 部分整體吊裝運輸?shù)借従さ兀床寮从?；鑿井工作完成之后轉(zhuǎn)場到下個鑿井現(xiàn)場，拆裝快 速；既能夠適合鑿井工地惡劣環(huán)境，又能適應(yīng)不同鑿井現(xiàn)場高壓電網(wǎng)不同供電電壓的情況， 在更換作業(yè)現(xiàn)場的轉(zhuǎn)場過程中，即插即用，省時省力，并且在高壓網(wǎng)側(cè)設(shè)置有LCL濾波器， 避免或減少了高次諧波影響高壓變頻裝置的正常運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明中電控室的前視圖； 圖2是本發(fā)明中電控室的后視圖； 圖3是圖2的A-A剖視圖； 圖4是本發(fā)明中電控室的右視圖； 圖5是本發(fā)明中控制室的前視圖； 圖6是本發(fā)明中控制室的后視圖； 圖7是圖5的B-B剖視圖； 圖8是本發(fā)明中控制室的右視圖； 圖9是圖3和圖7中局部I的放大圖； 圖10是圖3和圖7中局部II的放大圖； 圖11是鑿井提升機高壓變頻裝置電氣原理框圖。
[0014] 圖中，1.防盜窗，2.對開折疊門，3.空調(diào)室外機，4.底座，5.活動頂板，6.空調(diào)室 內(nèi)機，7.空調(diào)室外機防護體，8.電纜進出孔，9.隔熱阻燃材料，10.方鋼骨架，11. U型加強 板，12. C型蓋板，13.吊耳，14.檢修門，15.觀察窗，16控制室門，17.操作臺，18.高壓變頻 裝置，18. 1.高壓開關(guān)柜，18. 2.濾波器柜，18. 3.整流變壓器柜，18. 4.功率單元柜，19.低壓 控制裝置，19. 1.輔助電源柜，19. 2. PLC控制柜，20.司機座椅，21.絕緣地板，22.鑿井提升 機。

【具體實施方式】
[0015] 結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例加以說明： 一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，所述的移動式高壓變頻電控設(shè)備包括有 電控室和控制室；結(jié)合圖4、圖5,所述的電控室、控制室均為密閉式空心矩形體；結(jié)合圖9， 所述的電控室、控制室的殼體均包括有底座4、活動頂板5和墻體；所述底座4為具有一定 強度和合理結(jié)構(gòu)的工字鋼，底座的上表面設(shè)置有絕緣地板21 ;所述的墻體具有作為內(nèi)外墻 面的C型蓋板12,兩個所述的C型蓋板12扣合為一體形成墻體，在兩個所述的C型蓋板12 之間設(shè)置有作為骨架的方鋼10,且相鄰兩根方鋼10之間由U型加強板11連接為一體；兩 個所述的C型蓋板12之間填充隔熱阻燃材料構(gòu)成具有隔熱阻燃功能的墻體；結(jié)合圖10,所 述電控室、控制室的底座4上均具有方便起吊的吊耳13,用以快速的將電控室、控制室移動 至新的鑿井工地；所述的吊耳13為設(shè)置在電控室底座的前后兩側(cè)、控制室底座的左右兩側(cè) 的若干對，且所述的吊耳13為可伸縮的結(jié)構(gòu)，吊裝時將吊耳抽出，吊繩通過吊耳起吊，吊裝 完畢將吊耳推壓到位；所述電控室、控制室的底座上還具有用以供動力電纜和控制電纜進 出的電纜進出口；所述的電控室通過電纜進出口使控制電纜與動力電纜相連，電控室內(nèi)控 制電纜的出口通過快速接插件與控制室內(nèi)的控制電纜相連，實現(xiàn)了電控室和控制室單獨吊 裝運輸和快速連接。所述底座的底面采用鋼板鋪設(shè)并密封完好，不讓電纜直接與地面接觸， 而且，阻斷室外的空氣大量進入，各柜臺之外的底座表面鋪設(shè)絕緣地板，確保行走方便和維 修人員的安全；所述的活動頂板5用以在進入柜臺安裝工序時，將柜或臺從頂部吊裝進入 電控室或控制室進行安裝，柜臺安裝完畢，才將活動頂板安裝固定牢固，現(xiàn)場使用過程中， 維修需要的器件從門進出，除非發(fā)生嚴重的事故，導(dǎo)致電控柜或臺整體報廢，需要移開活動 頂板，進行柜或臺的更換。
[0016] 如圖5、圖6、圖7、圖8所示，并結(jié)合圖11，所述的控制室內(nèi)設(shè)置有操作臺17 ;結(jié)合 圖1、圖2、圖3和圖4,所述的電控室內(nèi)設(shè)置有高壓變頻裝置18和低壓控制裝置19 ;所述的 高壓變頻裝置18包括有高壓開關(guān)柜18. 1、濾波器柜18. 2、整流變壓器柜18. 3和功率單元 柜18. 4 ;濾波器柜18. 2用以對網(wǎng)側(cè)的高次諧波進行過濾；來自高壓電網(wǎng)的6或IOkV交流電 連到高壓開關(guān)柜18. 1的輸入端，高壓開關(guān)柜18. 1的輸出端接到濾波器柜18. 2的輸入端， 濾波器柜18. 2對功率單元柜18. 4的充電過程和高次諧波的濾波進行控制，濾波器柜18. 2 的輸出端接到整流變壓器18. 3的原邊，整流變壓器（18. 3)的副邊為功率單元柜18. 4提供 動力電源，功率單元柜18. 4的輸出端與鑿井提升電動機22的定子繞組相連，為鑿井提升 機提供頻率可變的交流動力電源；所述的低壓控制裝置19包括有輔助電源柜19. 1和PLC 控制柜19. 2,來自低壓電網(wǎng)的380V交流電連至輔助電源柜19. 1的輸入端并為PLC控制柜 19. 2、高壓變頻裝置18的控制回路、操作臺17的控制回路供電；所述的PLC控制柜19. 2對 高壓變頻裝置18進行控制閉鎖，通過控制高壓變頻裝置18提供給鑿井提升機22交流動力 電源的頻率，控制鑿井提升機22的運行速度；同時所述的PLC控制柜19. 2對高壓變頻裝置 的各種信息進行采集和分析，通過控制電纜，PLC控制柜與操作臺17進行聯(lián)絡(luò)，接收來自操 作臺的控制指令，同時將高壓變頻裝置和低壓控制裝置的信息傳輸?shù)讲僮髋_，通過裝在操 作臺上的顯示器件進行指示。
[0017] 所述電控室的前后壁面上均設(shè)置有對開折疊門2和防盜窗1 ;對開折疊門2,供人 員的進出或檢修的需要，并根據(jù)實際情況，可將門部分打開或全部打開；所述的電控室內(nèi)設(shè) 置有用以為電控室進行制冷、確保室內(nèi)空氣質(zhì)量的空調(diào)；空調(diào)的制冷量根據(jù)高壓變頻裝置 的發(fā)熱量和最高的環(huán)境溫度進行核定，同時設(shè)有空調(diào)室外機防護體7以防止空調(diào)外機受到 磕碰和撞擊；在電控設(shè)備的使用過程中，對開折疊門2和防盜窗3均關(guān)閉，開啟空調(diào)降溫，空 氣在控制室內(nèi)進行循環(huán)，不與室外進行交流，確保室內(nèi)的空氣越用越干凈，越用越干燥，避 免因空氣的不潔和潮濕影響裝置的長期可靠使用，降低故障率。
[0018] 所述的控制室設(shè)有觀察窗15、檢修門14和控制室門16 ;所述的檢修門14對應(yīng)所 述的操作臺17設(shè)置，打開檢修門即可對操作臺進行檢修；觀察窗15方便司機在操控過程中 觀察鑿井設(shè)備，在檢修門14下方的底座上設(shè)有電纜進出孔8,方便電纜連接，吊裝及轉(zhuǎn)場的 過程中，可將控制電纜暫存在底座中；在后面設(shè)有空調(diào)裝置和控制室門16,在左右兩側(cè)設(shè) 有防盜窗，以便適時進行空氣對流。
[0019] 所述的濾波器柜18. 2采用LCL型濾波器，其中LCL型濾波器的輸入側(cè)電抗器L 單獨設(shè)置，輸出側(cè)電抗器L與整流變壓器的原邊的電感或阻抗參數(shù)整合為輸出側(cè)電抗器參 數(shù)，避免或減少高次諧波影響高壓變頻裝置的正常運行。
[0020] 所述整流變壓器18. 3的原邊繞組為可相互轉(zhuǎn)換的Λ和Y兩種接法；在Λ接法的情 況下，接受高壓電網(wǎng)6kV供電，在Y接法的情況下，接受高壓電網(wǎng)IOkV供電，以適應(yīng)不同鑿 井現(xiàn)場高壓電網(wǎng)不同供電電壓的情況。
[0021] 所述高壓開關(guān)柜18. 1內(nèi)元器件及結(jié)構(gòu)的電流等級按6kV受電時所承受的最大電 流進行選型和設(shè)計，電壓等級按IOkV受電時所承受的最大電壓進行選型和設(shè)計，以適應(yīng)不 同鑿井現(xiàn)場高壓電網(wǎng)不同供電電壓的情況。
[0022] 電控設(shè)備安裝調(diào)試完畢，將所有電纜進出孔8的蓋板安裝嚴絲合縫，細小的縫隙， 要用防火泥等材料進行涂抹嚴實。
[0023] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何基于 本發(fā)明技術(shù)方案上的等效變換均屬于本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，其特征在于：所述的移動式高壓變頻 電控設(shè)備包括有電控室和控制室；所述的電控室、控制室均為密閉式空心矩形體；所述的 電控室、控制室的殼體均包括有底座（4)、活動頂板（5)和墻體；所述底座（4)的上表面設(shè) 置有絕緣地板（21);所述的墻體具有作為內(nèi)外墻面的C型蓋板（12)，兩個所述的C型蓋板 (12)扣合為一體形成墻體，在兩個所述的C型蓋板（12)之間設(shè)置有作為骨架的方鋼（10)， 且相鄰兩根方鋼（10)之間由U型加強板（11)連接為一體；兩個所述的C型蓋板（12)之間 填充隔熱阻燃材料構(gòu)成具有隔熱阻燃功能的墻體；所述電控室、控制室的底座上均具有方 便起吊的吊耳（13)，用以快速的將電控室、控制室移動至新的鑿井工地；所述電控室、控制 室的底座上還具有用以供動力電纜和控制電纜進出的電纜進出口（8);所述的電控室通過 電纜進出口使控制電纜與動力電纜相連，電控室內(nèi)控制電纜的出口通過快速接插件與控制 室內(nèi)的控制電纜相連，實現(xiàn)了電控室和控制室單獨吊裝運輸和快速連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，其特征在于： 所述的控制室內(nèi)設(shè)置有操作臺（17);所述的電控室內(nèi)設(shè)置有高壓變頻裝置（18)和低壓控 制裝置（19);所述的高壓變頻裝置（18)包括有高壓開關(guān)柜（18. 1 )、濾波器柜（18. 2)、整流 變壓器柜（18. 3)和功率單元柜（18. 4);濾波器柜（18. 2)用以對網(wǎng)側(cè)的高次諧波進行過 濾；來自高壓電網(wǎng)的6或10kV交流電連到高壓開關(guān)柜（18. 1)的輸入端，通過高壓開關(guān)柜 (18. 1 )、濾波器柜（18. 2)和整流變壓器柜（18. 3)對功率單元柜（18. 4)的動力電源進行控 制，為鑿井提升機（22)提供頻率及電壓可變的交流動力電源；所述的低壓控制裝置（19)包 括有輔助電源柜（19. 1)和PLC控制柜（19. 2 )，來自低壓電網(wǎng)的380V交流電連至輔助電源 柜（19. 1)的輸入端并為PLC控制柜（19. 2)、高壓變頻裝置（18)的控制回路、操作臺（17)的 控制回路供電；所述的PLC控制柜（19. 2)對高壓變頻裝置（18)進行控制閉鎖，通過控制高 壓變頻裝置（18)提供給鑿井提升機（22)交流動力電源的頻率，控制鑿井提升機（22)的運 行速度；同時所述的PLC控制柜（19. 2)對高壓變頻裝置的各種信息進行采集和分析，通過 控制電纜、PLC控制柜與操作臺（17)進行聯(lián)絡(luò)，接收來自操作臺的控制指令，同時將高壓變 頻裝置和低壓控制裝置的信息傳輸?shù)讲僮髋_，通過裝在操作臺上的顯示器件進行指示。
3. 根據(jù)權(quán)利要求所述的一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，其特征在于：所 述的吊耳（13)為設(shè)置在電控室底座的前后兩側(cè)、控制室底座的左右兩側(cè)的若干對，且所述 的吊耳（13)為可伸縮的結(jié)構(gòu)，吊裝時將吊耳抽出，吊繩通過吊耳起吊，吊裝完畢將吊耳推壓 到位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求所述的一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，其特征在于：所 述電控室的前后壁面上均設(shè)置有對開折疊門（2)和防盜窗（1);所述的電控室內(nèi)設(shè)置有用以 為電控室進行制冷、確保室內(nèi)空氣質(zhì)量的的空調(diào)；在電控設(shè)備的使用過程中，對開折疊門和 防盜窗均關(guān)閉，開啟空調(diào)降溫，確保室內(nèi)的空氣越用越干凈，越用越干燥，避免因空氣的不 潔和潮濕影響裝置的長期可靠使用，降低故障率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求所述的一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，其特征在于：所 述的控制室設(shè)有觀察窗（15)、檢修門（14)和控制室門（16);所述的檢修門（14)對應(yīng)所述的 操作臺（14)設(shè)置，打開檢修門即可對操作臺進行檢修。
6. 根據(jù)權(quán)利要求所述的一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，其特征在于：所 述的濾波器柜（18. 2)采用LCL型濾波器，其中LCL型濾波器的輸入側(cè)電抗器L單獨設(shè)置， 輸出側(cè)電抗器L與整流變壓器原邊的電感或阻抗參數(shù)整合為輸出側(cè)電抗器參數(shù)，避免或減 少高次諧波影響高壓變頻裝置的正常運行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求所述的一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，其特征在于：所 述整流變壓器（18. 3)的原邊繞組為可相互轉(zhuǎn)換的A和Y兩種接法；在A接法的情況下，接 受高壓電網(wǎng)6kV供電，在Y接法的情況下，接受高壓電網(wǎng)10kV供電，以適應(yīng)不同鑿井現(xiàn)場高 壓電網(wǎng)不同供電電壓的情況。
8. 根據(jù)權(quán)利要求所述的一種鑿井提升機的移動式高壓變頻電控設(shè)備，其特征在于：所 述高壓開關(guān)柜（15. 1)內(nèi)元器件及結(jié)構(gòu)的電流等級按6kV受電時所承受的最大電流進行選 型和設(shè)計，電壓等級按10kV受電時所承受的最大電壓進行選型和設(shè)計，以適應(yīng)不同鑿井現(xiàn) 場高壓電網(wǎng)不同供電電壓的情況。
【文檔編號】B66B1/34GK104477715SQ201410747494
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】鄭孝平, 陳美山, 褚凡, 屈勝杰, 高自政 申請人:洛陽源創(chuàng)電氣有限公司