专利名称：高压变频旁路柜机械电控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实现高压变频旁路柜内的各断路器按程序操作的装置，也就 是控制各断路器实现无误、安全地合闸、分闸操作的装置。
背景技术：
目前，全世界正在为能源紧缺而困扰，我国的能源形势尤其严峻。随着中国经济的 快速发展，能源成为制约经济增长的瓶颈，节约降耗也就成为国家和企业严重关切的问题。 具有理想节能效果和调速性能的高压变频器引起政府主管部门和各高耗能企业的高度关 注，变频成为首选的节能产品。在这种技术背景中，如果利用丹佛斯低压变频器，采用高低高和高高的供电模式， 就能够实现了对高压电动机的节能，如风机、泵类等耗能大的负载，节能效果显著。高压变 频旁路柜内安装有两台变频断路器和一台工频断路器，两台变频断路器是用来给变频器供 电的，一台工频断路器用于当变频器出现故障及其它情况时，为了不影响供电，可投入旁路 继续运行。但在实际操作中，三台断路器的开合闸程序很容易弄错，而且操作人员容易不知 晓是否供电而误开高压变频旁路柜的门，造成设备损坏和人员伤亡的严重后果。以往在设 计过程中只加装电气闭锁装置，造成操作不安全、不可靠，很有可能造成误操作现象。
发明内容本实用新型要解决的技术问题使高压变频旁路柜内的两台变频断路器和一台工 频断路器开合闸程序精确无误，供电时高压变频旁路柜的门打不开。为实现上述技术问题，本实用新型提供了一种高压变频旁路柜机械电控装置，所 述高压变频旁路柜内有变频断路器甲DF1、工频断路器DF2、变频断路器乙DF3。远方断路 器柜供电分两路，一路经工频断路器DF2至高压电动机，另一路经变频断路器甲DF1、后经 变频装置进线进变频装置，再经变频装置出线至变频断路器乙DF3至高压电动机，变频断 路器甲DFl安装有电控锁K1、工频断路器DF2安装有电控锁K2，电控锁ΚΙ、K2共用一把钥 匙，变频断路器乙DF3和工频断路器DF2相互采用对方的二次电气接点进行闭锁，实现了二 者之间的电气闭锁。电控锁K1、K2的特殊操作方式及一把钥匙实现了变频断路器甲DFl和 工频断路器DF2只能有一个合闸。所述变频装置由降压变压器、低压变频器、滤波器、升压变压器顺次构成，也可以 由高压变频器构成。能够实现高低高的供电模式和高高的供电模式。所述高压变频旁路柜安装显示装置，显示装置由传感器和高压带电显示器GSN组 成，其中传感器用于感知远方断路器柜是否供电，高压带电显示器GSN用于显示远方断路 器柜已供电。所述传感器制成支柱绝缘子式，且内埋设高强介电功能性材料制成的芯棒式电容 Cl，电容Cl的一端与远方断路器柜供电端连接，电容Cl的另一端连接高压带电显示器GSN 中。[0009]所述高压变频旁路柜开有门，门上安装有当远方断路器柜供电时闭锁的电磁锁。所述高压变频旁路柜门上安装电磁锁，所述高压带电显示器GSN中有抽压电路控 制电子开关，实现其输出接点K3、K4间的开闭，当远方断路器柜供电时控制电磁锁的闭锁， 实现高压变频旁路柜门的闭锁。所述电磁控制锁K1、K2带有紧急解锁钥匙。所述电磁锁带有紧急解锁钥匙。变频断路器甲DF1、工频断路器DF2、变频断路器乙DF3各装有小型断路器1ΖΚ、 2ΖΚ、3ΖΚ。高压变频旁路柜合分闸闭锁操作程序，通过变频断路 器甲DFl、工频断路器DF2相 互闭锁和电控锁的钥匙闭锁，实现了电气与机械电控闭锁，增加了整套装置的电气可靠性 和安全性。高压变频旁路柜柜门两边设有高压带电显示器和电磁锁可以监控高压进线侧是 否带电并闭锁高压变频旁路柜前门1、后门2防止误入柜内。
图1为高压变频旁路柜的正视图；图2为高压变频旁路柜的左视图；图3为采用高低高变频模式的高压变频旁路柜机械电控装置一次原理图；图4为采用高高变频模式的高压变频旁路柜机械电控装置一次原理图；图5为变频断路器DFl回路二次原理图；图6为工频断路器DF2回路二次原理图；图7为变频断路器DF3回路二次原理图；图8为高压带电显示装置回路原理图；图9为高压变频旁路柜前后门电磁锁回路原理图。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型高压变频旁路柜机械电控装置做进一步的说明如图3、4、8、9所示高压变频旁路柜内安装有变频断路器甲DF1、工频断路器DF2、 变频断路器乙DF3，设有前门1、后门2并分别安装有电磁锁DS1、DS2。远方断路器柜供电 分三路，第一路经工频断路器DF2至高压电动机，第二路经变频断路器甲DF1、后经变频装 置进线进变频装置，再经变频装置出线至变频断路器乙DF3至高压电动机，远方断路器柜 供电的高压进线侧接有带电显示装置；第一和第二路的断路器后接有避雷器，用于保护高 压电动机中心点的绝缘免受大气过电压和操作过电压损坏；显示装置由传感器和高压带电 显示器组成，传感器制成支柱绝缘子式且内埋高强介电功能性材料制成的芯棒式电容Cl， 电容Cl的一端经上法兰与远方断路器柜供电连接，Cl另一端连接高压带电显示器中，高压 带电显示器由电容C2、电阻R、指示灯组成，当远方断路器柜供电有高压电时指示灯亮，高 压带电显示器中有抽压电路控制电子开关，实现其输出接点K3、K4间的开闭。变频装置可 有两种形式，一种为高低高变频模式，变频装置包括降压变压器、低压变频器、滤波器、升压 变压器，变频装置进线依次经降压变压器、低压变频器、滤波器、升压变压器至变频装置出 线；另一种为高高变频模式，变频装置包括高压变频器，变频装置进线经高压变频器至变频装置出线。如图5所示变频断路器甲DFl回路由弹簧储能回路、断路器控制回路组成，其中 断路器控制回路由合闸回路、分闸回路、分闸指示回路、合闸指示回路、电控锁电源回路组 成；合闸回路由控制电源1L1、合闸回路按钮ST1、变频断路器甲DFl的接点14、变频断路器 甲DF1、变频断路器甲DFl的接点4、电控锁Kl接点、接地N顺次连接构成；分闸回路由控制 电源1L1、分闸回路按钮STP1、变频断路器甲DFl的接点30、变频断路器甲DF1、变频断路器 甲DFl的接点31、接地N顺次连接构成；分闸指示回路由控制电源1L1、分闸指示回路信号 灯HR1、变频断路器甲DFl的接点7、变频断路器甲DF1、变频断路器甲DFl的接点17、接地N 顺次连接构成；合闸指示回路由控制电源1L1、合闸指示回路信号灯HG1、变频断路器甲DFl 的接点8、变频断路器甲DF1、变频断路器甲DFl的接点18、接地N顺次连接构成；电控锁电 源回路由控制电源1L1、变频断路器甲DFl的接点33、变频断路器甲DF1、变频断路器甲DFl 的接点23、电控锁Kl线圈、接地N顺次连接构成，由电控锁Kl线圈两侧的节点①、②为电控 锁kl提供电源。如图6所示工频断路器DF2回路由弹簧储能回路、断路器控制回路组成，其中断 路器控制回路由合闸回路、分闸回路、分闸指示回路、合闸指示回路、电控锁电源回路组成； 合闸回路由控制电源1L1、合闸回路按钮ST2、工频断路器DF2的接点14、工频断路器DF2、 工频断路器DF2的接点4、变频断路器乙DF3 二次接点、电控锁K2接点、接地N顺次连接构 成；分闸回路由控制电源1L1、分闸回路按钮STP2、工频断路器DF2的接点30、工频断路器 DF2、工频断路器DF2的接点31、接地N顺次连接构成；分闸指示回路由控制电源1L1、分闸 指示回路信号灯HR2、工频断路器DF2的接点7、工频断路器DF2、工频断路器DF2的接点17、 接地N顺次连接构成；合闸指示回路由控制电源1L1、合闸指示回路信号灯HG2、工频断路器 DF2的接点8、工频断路器DF2、工频断路器DF2的接点18、接地N顺次连接构成；电控锁电 源回路由控制电源1L1、工频断路器DF2的接点33、工频断路器DF2、工频断路器DF2的接点 23、电控锁K2线圈、接地N顺次连接构成，由电控锁K2线圈两侧的节点①、②为电控锁K2 提供电源。如图7所示变频断路器乙DF3回路由弹簧储能回路、断路器控制回路组成，其中 断路器控制回路由合闸回路、分闸回路、分闸指示回路、合闸指示回路组成；合闸回路由控 制电源1L1、合闸回路按钮ST3、变频断路器乙DF3的接点14、变频断路器乙DF3、变频断路 器乙DF3的接点4、工频断路器DF2 二次接点、电控锁K2、接地N顺次连接构成；分闸回路由 控制电源1L1、分闸回路按钮STP3、变频断路器乙DF3的接点30、变频断路器乙DF3、变频断 路器乙DF3的接点31、接地N顺次连接构成；分闸指示回路由控制电源1L1、分闸指示回路 信号灯HR3、变频断路器乙DF3的接点7、变频断路器乙DF3、变频断路器乙DF3的接点17、 接地N顺次连接构成；合闸指示回路由控制电源1L1、合闸指示回路信号灯HG3、变频断路器 乙DF3的接点8、变频断路器乙DF3、变频断路器乙DF3的接点18、接地N顺次连接构成；如图6、7所示变频断路器乙DF3采用工频断路器DF2 二次电气接点进行闭锁，当 工频断路器DF2合闸时，变频断路器乙DF3不能合闸；工频断路器DF2采用变频断路器乙 DF3 二次电气接点进行闭锁，当变频断路器乙DF3合闸时，工频断路器DF2不能合闸。如图9所示电磁锁回路由控制电源1L1、高压带电显示器GSN的输出接点K3和 K4、并联的电磁锁DSl和DS2、接地N顺次连接构成。[0031]如图5、6、7、8所示变频断路器甲DFl回路、工频断路器DF2回路、变频断路器乙DF3回路、前后门电磁锁回路与控制电源1L1、接地N之间分别设置小型断路器1ZK、2ZK、 3ΖΚ、4ΖΚ。本实用新型高压变频旁路柜机械电控装置的工作原理为高压变频旁路柜是用来供给变频器电源及负载电源的装置，供电模式可以为高低高变频模式，可以为高高变频模式，实现对高压电动机的节能，如风机、泵类等耗能大的负 载，节能效果显著。变频断路器甲DFl是用来给变频器供电的，工频断路器DF2用于当变频器出现故障及其它情况时，为了不影响供电，可投入旁路继续运行，为了防止误操作，在变频断路器 甲DF1、工频断路器DF2控制回路中各用了一只镇江江东电工器材有限公司J S Y-I型机械 程序钥匙电磁控制锁，共用一把钥匙，能够实现变频断路器甲DFl合闸时，工频断路器DF2 不能合闸，当变频断路器甲DFl合闸后，钥匙被锁住拿不下来，同样工频断路器DF2也是这 样。对JSY-I型机械程序钥匙电磁控制锁(以下简称电控锁)说明如下电控锁适用于综合自动化控制屏面与JSN(W) 1系列机械程序锁配套，其主要功能是防止断路器与隔离 开关之间误操作，对于JSN(W)I系列机械程序锁实行强化管理，适用于任何形式的控制开 关与JSN(W) 1系列机械程序进行五防操作。其使用方式为合闸位置当断路器处于合闸位 置时，电控锁无操作电源，控制回路闭合，断路器可进行分合操作；分闸位置当断路器处 于分间位置时，电控锁指示灯亮，说明有操作电源，按一下电控锁按钮，逆时针旋转机械程 序锁钥，将钥匙取出，可进行刀闸操作，钥匙取出后，本电控锁控制回路断开，不可进行断路 器合闸操作；断路器检修分断路器，取出电控锁上钥匙，分隔离开关后，按动电控锁按钮， 将机械程序锁钥匙插入电控锁锁孔内，顺时针旋转50度，至红线位置，松开按钮，将钥匙锁 定，电控锁控制回路闭合，这时可进行断路器分合试验或检修。高压变频旁路柜合分闸操作程序如下1、变频运行操作(1)、断开工频断路器DF2 工频断路器DF2处于分闸位置，其分闸指示回路信号灯 HR2亮时，按动电控锁Kl按钮，将钥匙取出；(2)、合变频断路器甲DFl 变频断路器甲DFl处于分闸位置电控锁分闸指示回路 信号灯HRl亮时，按动电控锁Κ2按钮，将钥匙插入电控锁孔内，顺时针旋转50°至红线位 置，松开按钮，将钥匙锁定。按动变频断路器甲DFl合闸回路按钮ST1，将变频断路器DFl合 闸，合闸指示回路信号灯HGl亮，合闸后电控锁钥匙已锁定。(3)、合变频断路器乙DF3 工频断路器DF2处于分闸位置时，工频断路器DF2 二次 电气接点闭合，在变频断路器甲DFl合闸完成后，再按动变频断路器乙DF3合闸回路按钮 ST3进行合闸，合闸指示回路信号灯HG3亮，完成变频运行操作。2、工频运行操作(1)、断开变频断路器乙DF3。(2)、断开变频断路器甲DFl。当变频断路器甲DFl处于分闸位置且电控锁分闸指 示回路信号灯HRl亮时，按下电控锁按钮，逆时针旋转电控锁钥匙，将钥匙取出；(3)、合工频断路器DF2。变频断路器乙DF3处于分闸位置时，变频断路器乙DF3 二次电气接点闭合，按动合工频断路器DF2合闸回路按钮ST2进行合间，合闸指示回路信号灯 HG2亮，完成工频运行操作。为监控高压进线侧带电和防止误入高压变频旁路柜内，安装高压带电显示器，当 旁路柜进线侧有高压时，高压带电显示器指示灯亮，同时高压带电显示器输出接点K3、K4 闭合，安装在高压变频旁路柜柜前门1、后门2的电磁锁DS1、DS2动作锁住高压变频旁路柜 的前门1、后门2，使之打不开。变频断路器甲DFl回路、工频断路器DF2回路、变频断路器乙DF3回路、前后门电 磁锁回路与控制电源1L1、接地N之间分别设置的小型断路器1ZK、2ZK、3ZK、4ZK，起控制电 路过负荷及短路保护之用，当它所控制的电路发生过负荷及短路故障时，它能迅速断开，起 到保护电路的作用，当故障修复后再合上。当高压变频旁路柜检修时，应在高压旁路柜内及高压出线柜两侧按照《电力安全 规程》做好安全防护措施。电磁锁与电控锁均带有紧急解锁钥匙，当锁出现问题 时，可用钥匙紧急解锁，但要 按照《电力安全规程》做好安全防护措施。高压变频旁路柜合分闸闭锁操作程序，通过各变频断路器相互间的电气闭锁和电 控锁钥匙闭锁，实现了电气与机械电控闭锁，增加了整套装置的电气可靠性和安全性。高压 变频旁路柜柜门两边设有高压带电显示器和电磁锁可以监控高压进线侧是否带电并锁闭 高压变频旁路柜前门1、后门2防止误入柜内。虽然本实用新型已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，在 不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作 出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求 的保护范围。
权利要求一种高压变频旁路柜机械电控装置，所述高压变频旁路柜内有变频断路器甲(DF1)、工频断路器(DF2)、变频断路器乙(DF3)，远方断路器柜供电分两路，一路经工频断路器(DF2)至高压电动机，另一路经变频断路器甲(DF1)、后经变频装置进线进变频装置，再经变频装置出线至变频断路器乙(DF3)至高压电动机，其特征在于变频断路器甲(DF1)安装有电控锁(K1)、工频断路器(DF2)安装有电控锁(K2)，电控锁(K1)、电控锁(K2)共用一把钥匙，变频断路器乙(DF3)和工频断路器(DF2)相互采用对方的二次电气接点进行闭锁。
2.根据权利要求1所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特征在于所述变频装置 由降压变压器、低压变频器、滤波器、升压变压器顺次构成。
3.根据权利要求1所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特征在于所述变频装置 由高压变频器构成。
4.根据权利要求1所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特征在于所述高压变频 旁路柜安装显示装置，显示装置由传感器和高压带电显示器GSN组成，其中传感器用于感 知远方断路器柜是否供电，高压带电显示器GSN用于显示远方断路器柜已供电。
5.根据权利要求4所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特征在于所述传感器制 成支柱绝缘子式且内埋设高强介电功能性材料制成的芯棒式电容Cl，电容Cl的一端与远 方断路器柜供电端连接，另一端连接高压带电显示器GSN中。
6.根据权利要求1所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特征在于所述高压变频 旁路柜开有门，门上安装有当远方断路器柜供电带电时使门闭锁的电磁锁。
7.根据权利要求4所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特征在于所述高压变频 旁路柜门上安装电磁锁，所述高压带电显示器GSN中有抽压电路控制电子开关，实现其输 出接点(K3、K4)间的开闭，当远方断路器柜供电带电时控制电磁锁的闭锁，实现高压变频 旁路柜门的锁闭。
8.根据权利要求1所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特征在于所述电磁控制 锁(Κ1、Κ2)带有紧急解锁钥匙。
9.根据权利要求6或7所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特征在于所述电磁 锁带有紧急解锁钥匙。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8任一所述的高压变频旁路柜机械电控装置，其特 征在于变频断路器甲DF1、工频断路器DF2、变频断路器乙DF3各装有小型断路器(1ΖΚ、 2ΖΚ、3ΖΚ)。
专利摘要本实用新型公开了一种高压变频旁路柜机械电控装置，高压变频旁路柜内有变频断路器甲(DF1)、工频断路器(DF2)、变频断路器乙(DF3)，远方断路器柜供电分两路，一路经工频断路器至高压电动机，另一路经变频断路器甲、变频装置进线、变频装置、变频装置出线、变频断路器乙至高压电动机，其特征在于变频断路器甲安装有电控锁(K1)、工频断路器安装有电控锁(K2)，两者共用一把钥匙，变频断路器乙和工频断路器相互采用对方的二次电气接点进行闭锁。通过各变频断路器之间的电气闭锁和机械电控锁的钥匙闭锁，实现了电气与机械电控闭锁，增加了整套装置的电气可靠性和安全性。
文档编号H01H9/26GK201556849SQ20092028032
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者崔克堂, 谭协初, 赵明明 申请人:济南法奥电气有限责任公司