一种用于定录一体箱的配电系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于定录一体箱的配电系统，其设置在定录一体箱内，包含：与井场输入电源电压连接的隔爆控制箱；与所述隔爆控制箱分别连接的气体监测单元、火灾监测单元、正压监测单元、安全联锁装置和隔离变压单元；与所述隔离变压单元连接的配电柜；以及与所述配电柜连接的终端配电箱；其中，所述的终端配电箱与定录一体箱内的通用设备连接，利用所述的配电系统，向定录一体箱内的通用设备提供安全的工作电源。本发明适用于多种不同的井场电源电压的要求，在能够保障人身和设备安全的前提下，使得供电更稳定合理可靠，达到先进、智能、可靠、安全、方便、经济的目的。
【专利说明】—种用于定录一体箱的配电系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种配电系统，具体是指一种用于定录一体箱的配电系统。
【背景技术】
[0002]定录一体箱是一种把综合录井、随钻测井和地质导向分析结合到一起的大型设备，是以综合录井为数据集成发布平台，以地质导向软件为整合数据、分析指导模块，录井及定向同时进行的设备。所述的定录一体箱在硬件和软件上高度集成，共享传感器及数据，构成完善的地质导向和空间导向的钻井工程、地质信息平台，为生产指挥决策提供及时服务。
[0003]定录一体箱通常在不同国家地区的周围环境危险恶劣的石油勘探现场使用，而配电系统则是定录一体箱正常运作、安全使用的基础，只有提供了一个安全、稳定的用电环境，工作人员才能安全操作，设备才能正常运行，因此非常有必要提出一种可以适应多种不同井场电源电压要求的安全可靠的定录一体箱的配电系统。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于定录一体箱的配电系统，适用于多种不同的井场电源电压的要求，在能够保障人身和设备安全的前提下，使得供电更稳定合理可靠，达到先进、智能、可靠、安全、方便、经济的目的。
[0005]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:一种用于定录一体箱的配电系统，其设置在定录一体箱内，包含:与井场输入电源电压连接的隔爆控制箱；与所述隔爆控制箱分别连接的气体监测单元、火灾监测单元、正压监测单元、安全联锁装置和隔离变压单元；与所述隔离变压单元连接的配电柜；以及与所述配电柜连接的终端配电箱；其中，所述的终端配电箱与定录一体箱内的通用设备连接，利用所述的配电系统，向定录一体箱内的通用设备提供安全的工作电源；所述的隔爆控制箱内包含:开关电源，为配电系统提供工作电源；总电源开关，其与所述的开关电源连接，控制配电系统的工作电源的开启或关断并对开关电源起到短路和过载保护；可编程逻辑控制器，其与所述的开关电源连接，控制配电系统的运行；二次得电回路，其分别与所述的可编程逻辑控制器以及井场输入电源电压连接，为隔离变压单元、配电柜、终端配电箱以及通用设备提供确认环境状况安全的电源。
[0006]所述的隔爆控制箱内还包含显示器，其分别与所述的开关电源以及可编程逻辑控制器连接，显示配电系统的工作状态。
[0007]所述的气体监测单元包含:分别与所述的可编程逻辑控制器连接的可燃气传感器和硫化氢传感器，对定录一体箱的箱体内的可燃气体或硫化氢气体等危险气体进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器。
[0008]所述的火灾监测单元包含:分别与所述的可编程逻辑控制器连接的烟雾传感器和温度传感器，对定录一体箱的箱体内的温度和烟雾信号进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器。
[0009]所述的正压监测单元包含:正压风机，其设置在定录一体箱的外部，将外部风压送入定录一体箱的箱体内以产生正压信号；分别与所述的可编程逻辑控制器连接的微差压传感器和流速传感器，对定录一体箱的箱体内的正压信号的微差压和流速进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器。
[0010]所述的隔爆控制箱内还设置有正压风机回路，其包含:第一交流接触器，其与所述的正压风机连接，控制正压风机的启停；第一电机保护器，其分别与所述的第一交流接触器以及可编程逻辑控制器连接，对正压风机起到短路和过载保护。
[0011]所述的安全联锁装置包含:与所述的开关电源连接的急停开关，在危险紧急状态下切断整个配电系统的电源；与所述的可编程逻辑控制器连接的门控开关，检测定录一体箱的大门是否关闭；与所述的可编程逻辑控制器连接的指示灯单元，监测并显示气体监测单元、火灾监测单元和正压监测单元的异常状态。
[0012]所述的隔离变压单元包含:与所述的二次得电回路连接的万能选择开关，在不同的井场输入电源电压之间进行切换选择；与所述的万能选择开关连接的隔离变压器，隔离井场输入电源电压中的干扰。
[0013]所述的配电柜内包含:与所述的隔离变压器连接的漏电保护断路器，对配电柜和终端配电箱起到短路、过载和漏电保护；与所述的漏电保护断路器连接的多功能电测仪表，完成电参量的测量；与所述的漏电保护断路器连接的脱气机回路以及与所述的脱气机回路相连接的脱气机，所述的脱气机回路包含:第二交流接触器，其与所述的脱气机连接，控制脱气机的启停；第二电机保护器，其分别与所述的第二交流接触器以及漏电保护断路器连接，对脱气机起到短路和过载保护。
[0014]所述的终端配电箱内设置有微型断路器，其分别与所述的漏电保护断路器以及定录一体箱内的通用设备连接，用于控制定录一体箱内的通用设备的电源通断及对该些通用设备进行短路和过载保护。
[0015]综上所述，本发明所提供的用于定录一体箱的配电系统，无需使用体积重量较大的隔爆型变压器，而是使用了体积重量较小的隔离变压器作为二次得电设备，并且设置了万能选择开关以适用于多种不同的井场电压及频率，在能够保障工作人员的人身和设备安全的前提下，使得供电更稳定合理可靠。
[0016]本发明所提供的用于定录一体箱的配电系统，对定录一体箱内所有电气设备进行智能化的控制、监测及保护；采用效率高、能耗低、性能优的电气产品；操作简单方便，显示具体清晰，达到先进、智能、可靠、安全、方便、经济的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明中的用于定录一体箱的配电系统的结构示意图；
图2为本发明中的隔爆控制箱的结构示意图；
图3为本发明中的隔离变压单元的结构示意图；
图4为本发明中的配电柜的结构示意图；
图5为本发明中的用于定录一体箱的配电系统的分类示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合图1?图5，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0019]如图1所示，为本发明所提供的用于定录一体箱的配电系统，其设置在定录一体箱内，包含:与井场输入电源电压连接的隔爆控制箱I;与所述隔爆控制箱I分别连接的气体监测单元2、火灾监测单元3、正压监测单元4、安全联锁装置5和隔离变压单元6 ;与所述隔离变压单元6连接的配电柜7 ;以及与所述配电柜7连接的终端配电箱8 ;其中，所述的终端配电箱8与定录一体箱内的通用设备连接，利用所述的配电系统，向定录一体箱内的通用设备提供安全的工作电源。
[0020]所述的隔爆控制箱I为隔爆型箱体，其外壳能够承受内部爆炸而不会损坏。如图2所示，该隔爆控制箱I内包含:开关电源12，用于为配电系统提供工作电源；总电源开关9，其与所述的开关电源12连接，用于控制配电系统的工作电源的开启或关断并对开关电源12起到短路和过载保护；可编程逻辑控制器13，其与所述的开关电源12连接，用于控制配电系统的运行；显示器14，其分别与所述的开关电源12以及可编程逻辑控制器13连接，用于显示配电系统的工作状态；二次得电回路11，其分别与所述的可编程逻辑控制器13以及井场输入电源电压连接，用于为隔离变压单元6、配电柜7、终端配电箱8以及通用设备提供确认环境状况安全的电源。本实施例中，所述的总电源开关9米用型号为iC65N C63-3P的微型断路器，起短路和过载保护作用；所述的可编程逻辑控制器13的型号为AB MicroSOO系列，具有灵活的硬件组态及编程控制，有效保证配电系统的安全可靠运行；所述的显示器14采用型号为Proface GC-4401W型的液晶显示屏；所述的二次得电回路11采用型号为LC1-D65ABD的交流接触器。
[0021]所述的气体监测单元2包含:分别与所述的可编程逻辑控制器13连接的可燃气传感器15和硫化氢传感器16，用于对定录一体箱的箱体内的可燃气体或硫化氢气体等危险气体进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器13。本实施例中，所述的可燃气传感器15采用型号为S104的隔爆型传感器，所述的硫化氢传感器16采用型号为TS4000的隔爆型传感器，两者的信号均为4-20mA模拟量；一旦这两个传感器监测到定录一体箱的箱体内有可燃气体或硫化氢气体存在，即很有可能发生危险气体泄漏，立即将监测结果发送至可编程逻辑控制器13。
[0022]所述的火灾监测单元3包含:分别与所述的可编程逻辑控制器13连接的烟雾传感器17和温度传感器18，用于对定录一体箱的箱体内的温度和烟雾信号进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器13。本实施例中，所述的烟雾传感器17采用型号为JDXT-Y-1的隔爆型传感器，所述的温度传感器18采用型号为JDXT-W-1的隔爆型传感器，两者的信号均为开关量；一旦这两个传感器监测到定录一体箱的箱体内有烟雾产生并且温度升高，即很有可能发生火灾，立即将监测结果发送至可编程逻辑控制器13。
[0023]所述的正压监测单元4包含:正压风机19，其设置在定录一体箱的外部，用于将外部风压送入定录一体箱的箱体内以产生正压信号；分别与所述的可编程逻辑控制器13连接的微差压传感器20和流速传感器21，用于对定录一体箱的箱体内的正压信号的微差压和流速进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器13。本实施例中，所述的正压风机19采用隔爆型电机，适用于220-690V电压及50/60Hz频率电源；所述的微差压传感器20采用型号为Setra Model (268 (Ex))的隔爆型传感器，信号为4_20mA模拟量；所述的流速传感器21米用型号为Beck 930.80的本安型传感器,信号为开关量。
[0024]所述的隔爆控制箱I内还设置有正压风机回路10，其包含:第一交流接触器，其与所述的正压风机19连接，用于控制正压风机19的启停；第一电机保护器，其分别与所述的第一交流接触器以及可编程逻辑控制器13连接，用于对正压风机19起到短路和过载保护。本实施例中，所述的第一交流接触器的型号为LC1-D0911BDC，其主触点用来开断正压风机19的电路，辅助触点用来执行控制指令；所述的第一电机保护器的型号为GV2-PM08C。
[0025]所述的安全联锁装置5包含:与所述的开关电源12连接的急停开关22，用于在危险紧急状态下切断整个配电系统的电源，使得配电系统处于断电停止状态；与所述的可编程逻辑控制器13连接的门控开关23，用于检测定录一体箱的大门是否关闭；与所述的可编程逻辑控制器13连接的指示灯单元24，用于监测并显示气体监测单元2、火灾监测单元3和正压监测单元4的异常状态。本实施例中，所述的急停开关22采用型号为BZA53-1的急停按钮，其具有增安型外壳，并且内嵌蘑菇型按钮，当发生危险紧急情况时，按下该急停按钮以切断整个配电系统的电源，当危险解除后旋转释放该急停按钮；所述的门控开关23采用型号为NCB8-18GM40-N0的本安型传感器，信号为开关量；所述的指示灯单元24采用型号为MK-D3的指示灯盒，其具有增安型外壳，并且内嵌3个指示灯，分别对应气体监测单元2、火灾监测单元3和正压监测单元4，当该3个监测单元有任何异常状态发生时，可编程逻辑控制器13根据接收到的检测结果，控制指示灯单元24中对应的指示灯点亮，以达到报警的目的。
[0026]如图3所示，所述的隔离变压单元6包含:与所述的二次得电回路11连接的万能选择开关25，用于在不同的井场输入电源电压之间进行切换选择，以适应不同井场输入电源电压的要求；与所述的万能选择开关25连接的隔离变压器，用于减少井场输入电源电压中的三次谐波和因杂散磁场产生的微小电流，起到隔离干扰的作用。本实施例中，所述的隔离变压器的容量为20kVA，绕组使用Dynll型，Λ/Y接线方式，三线制输入，可用于TN、IT或TT供电制式，同时Λ /Y的绕组方式对井场输入电源电压中的三次谐波有较好的抑制作用，能有效净化隔离变压器之后的电气设备的供电环境；所述的万能选择开关25的型号为LW39-63-YS-4GB-3333J/6P。
[0027]如图4所示，所述的配电柜7内包含:与所述的隔离变压器连接的漏电保护断路器26，用于对配电柜7和终端配电箱8起到短路、过载和漏电保护；与所述的漏电保护断路器26连接的多功能电测仪表27，用于在线完成电参量的测量；与所述的漏电保护断路器26连接的脱气机回路28以及与所述的脱气机回路28相连接的脱气机29，该脱气机回路28用于控制脱气机29的启停并对脱气机29起到短路和过载保护，该脱气机29用于分离泥浆中的样品气。本实施例中，所述的漏电保护断路器26的型号为Vigi iC65N C32-4P;所述的多功能电测仪表27的型号为HF9600E，用于实时测量并显示多种常用的电参量，包括三相电压、电流、频率、功率及电能计量等。
[0028]所述的脱气机回路28包含:第二交流接触器，其与所述的脱气机29连接，用于控制脱气机29的启停；第二电机保护器，其分别与所述的第二交流接触器以及漏电保护断路器26连接，用于对脱气机29起到短路和过载保护。本实施例中，所述的第二交流接触器的型号为LC1-D0911M7C，其主触点用来开断脱气机29的电路，辅助触点用来执行控制指令；所述的第二电机保护器的型号为GV2-PM06C。
[0029]所述的终端配电箱8内设置有微型断路器，其分别与所述的漏电保护断路器26以及定录一体箱内的通用设备连接，用于控制定录一体箱内的通用设备的电源通断及对该些通用设备进行短路和过载保护。本实施例中，所述的微型断路器的型号为iC65N C系列。
[0030]如图5所示，本发明所提供的用于定录一体箱的配电系统，其包含的所有设备可分为室内和室外两大类。所述的室外设备是指直接暴露设置在定录一体箱外部的设备，包括正压风机19，其采用防爆设备。而所述的室内设备是指设置在定录一体箱内部的设备，又被分为一次得电设备和二次得电设备。其中，在环境状况未确定安全时供电工作的，称为一次得电设备，因此一次得电设备均为防爆设备，具体包括:隔爆控制箱1、急停开关22、门控开关23、指示灯单元24、可燃气传感器15、硫化氢传感器16、烟雾传感器17、温度传感器18、微差压传感器20和流速传感器21。而在已确认环境状况安全以后供电工作的，称为二次得电设备，二次得电对设备对防爆没有要求，具体包括:隔离变压单元6、配电柜7、终端配电箱8以及定录一体箱内的通用设备。
[0031]综上所述，本发明所提供的用于定录一体箱的配电系统，无需使用体积重量较大的隔爆型变压器，而是使用了体积重量较小的隔离变压器作为二次得电设备，并且设置了万能选择开关以适用于多种不同的井场电压及频率，在能够保障工作人员的人身和设备安全的前提下，使得供电更稳定合理可靠。
[0032]本发明所提供的用于定录一体箱的配电系统，对定录一体箱内所有电气设备进行智能化的控制、监测及保护；采用效率高、能耗低、性能优的电气产品；操作简单方便，显示具体清晰，达到先进、智能、可靠、安全、方便、经济的目的。
[0033]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种用于定录一体箱的配电系统，其特征在于，设置在定录一体箱内，包含:与井场输入电源电压连接的隔爆控制箱(I);与所述隔爆控制箱(I)分别连接的气体监测单元(2)、火灾监测单元(3)、正压监测单元(4)、安全联锁装置(5)和隔离变压单元(6);与所述隔离变压单元(6)连接的配电柜(7);以及与所述配电柜(7)连接的终端配电箱(8)； 所述的终端配电箱(8)与定录一体箱内的通用设备连接，利用所述的配电系统，向定录一体箱内的通用设备提供安全的工作电源； 所述的隔爆控制箱(I)内包含: 开关电源(12)，为配电系统提供工作电源； 总电源开关(9)，其与所述的开关电源(12)连接，控制配电系统的工作电源的开启或关断并对开关电源(12)起到短路和过载保护； 可编程逻辑控制器(13)，其与所述的开关电源(12)连接，控制配电系统的运行； 二次得电回路(11)，其分别与所述的可编程逻辑控制器(13)以及井场输入电源电压连接，为隔离变压单元(6)、配电柜(7)、终端配电箱(8)以及通用设备提供确认环境状况安全的电源。
2.如权利要求1所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于，所述的隔爆控制箱(I)内还包含显示器(14)，其分别与所述的开关电源(12)以及可编程逻辑控制器(13)连接，显示配电系统的工作状态。
3.如权利要求1所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于:所述的气体监测单元(2)包含:分别与所述的可编程逻辑控制器(13)连接的可燃气传感器(15)和硫化氢传感器(16)，对定录一体箱的箱体内的可燃气体或硫化氢气体等危险气体进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器(13)。
4.如权利要求1所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于:所述的火灾监测单元(3)包含:分别与所述的可编程逻辑控制器(13)连接的烟雾传感器(17)和温度传感器(18)，对定录一体箱的箱体内的温度和烟雾信号进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器(13)。
5.如权利要求1所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于:所述的正压监测单元(4)包含: 正压风机(19)，其设置在定录一体箱的外部，将外部风压送入定录一体箱的箱体内以产生正压信号； 分别与所述的可编程逻辑控制器(13)连接的微差压传感器(20)和流速传感器(21)，对定录一体箱的箱体内的正压信号的微差压和流速进行监测，并将监测结果发送至可编程逻辑控制器(13)。
6.如权利要求5所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于:所述的隔爆控制箱(I)内还设置有正压风机回路(10)，其包含: 第一交流接触器，其与所述的正压风机(19)连接，控制正压风机(19)的启停； 第一电机保护器，其分别与所述的第一交流接触器以及可编程逻辑控制器(13)连接，对正压风机(19)起到短路和过载保护。
7.如权利要求1所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于，所述的安全联锁装置(5)包含: 与所述的开关电源(12)连接的急停开关(22)，在危险紧急状态下切断整个配电系统的电源； 与所述的可编程逻辑控制器(13)连接的门控开关(23)，检测定录一体箱的大门是否关闭； 与所述的可编程逻辑控制器(13)连接的指示灯单元(24)，监测并显示气体监测单元(2)、火灾监测单元(3)和正压监测单元(4)的异常状态。
8.如权利要求1所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于:所述的隔离变压单元(6)包含: 与所述的二次得电回路(11)连接的万能选择开关(25)，在不同的井场输入电源电压之间进行切换选择； 与所述的万能选择开关(25)连接的隔离变压器，隔离井场输入电源电压中的干扰。
9.如权利要求8所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于:所述的配电柜(7)内包含: 与所述的隔离变压器连接的漏电保护断路器(26)，对配电柜(7)和终端配电箱(8)起到短路、过载和漏电保护； 与所述的漏电保护断路器(26)连接的多功能电测仪表(27)，完成电参量的测量； 与所述的漏电保护断路器(26)连接的脱气机回路(28)以及与所述的脱气机回路(28)相连接的脱气机(29);所述的脱气机回路(28)包含: 第二交流接触器，其与所述的脱气机(29)连接，控制脱气机(29)的启停； 第二电机保护器，其分别与所述的第二交流接触器以及漏电保护断路器(26)连接，对脱气机(29)起到短路和过载保护。
10.如权利要求9所述的用于定录一体箱的配电系统，其特征在于:所述的终端配电箱(8)内设置有微型断路器，其分别与所述的漏电保护断路器(26)以及定录一体箱内的通用设备连接，用于控制定录一体箱内的通用设备的电源通断及对该些通用设备进行短路和过载保护。
【文档编号】H02B1/46GK104467189SQ201410791926
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】陆永钢, 刘晨燕 申请人:上海神开石油设备有限公司, 上海神开石油化工装备股份有限公司, 上海神开石油科技有限公司