一种水电机组自动发电智能控制柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于：该智能控制柜包括相互隔离的二次设备区和一次设备区，其中二次设备区位于智能控制柜的柜体上部的前半部分，且在柜体上设有与二次设备区相对应的前上门（1），在二次设备区的下方设有延伸至柜体底部并用于储放连接线路的二次走线槽（29）；一次设备区位于二次设备区的后方和下方，在柜体上分别设有与一次设备区相对应的前下门（7）、后上门（11）和后下门（12）。本实用新型通过设置互不干扰的一次设备区和二次设备区，提高了系统的抗干扰能力、保证运行可靠并简化了接线、节省了投资；且分别对应设置的门、百叶窗、散热风扇使得该智能控制柜检修方便、散热高效。
【专利说明】
一种水电机组自动发电智能控制柜
技术领域
[0001]本实用新型涉及低压水电机组全自动发电技术领域，具体地说是一种解决设备相互干扰问题且便于检修的水电机组自动发电智能控制柜。
【背景技术】
[0002]目前，国内大部分电压等级为AC400V的水电机组沿用上世纪80年代的技术方案，水轮机调速使用方向盘，由运行人员手动旋转方向盘控制导叶开度、从而控制水轮机的转速;励磁调节使用可调电阻控制触发角的方式实现；同期并网通过观察灯泡或电磁式机械同步表手动合闸实现。这种方式下，要求运行人员的注意力高度集中，且需要较高的经验水平；另外，此方案由于全部是运行人员手动操作，安全性不高，在并网时对机组的冲击可能较大。
[0003]近年来，国内电压等级为AC400V的水电机组陆续进行技术改造，大部分采用高压机组的方案，此方案可以实现机组的自动化控制，但成本很高;部分采用励磁控制装置、微机保护装置、控制装置以及测温等设备组合为一体化屏实现机组的自动化控制，系统需要实现多设备的接口和通信，增加了系统的复杂程度，运行维护不便，成本较高且控制设备中的多个设备相互干扰。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种解决设备相互干扰问题且便于检修的水电机组自动发电智能控制柜;该智能控制柜适合电压等级为AC400V的水电机组的自动发电的高度集成化的水电机组。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的:
[0006]—种水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:该智能控制柜包括相互隔离的二次设备区和一次设备区，其中二次设备区位于智能控制柜的柜体上部的前半部分，且在柜体上设有与二次设备区相对应的前上门，在二次设备区的下方设有延伸至柜体底部并用于储放连接线路的二次走线槽;一次设备区位于二次设备区的后方和下方，在柜体上分别设有与一次设备区相对应的前下门、后上门和后下门。
[0007]在二次设备区内由上至下依次设有开关电源及中间继电器安装位、回路控制开关安装位、对外接线端子，开关电源及中间继电器安装位、回路控制开关安装位、对外接线端子与前上门相对应且对外接线端子与外部线路经二次走线槽相连接;二次设备区还设有由上至下位于前上门上的电气数显表区、指示灯区、智能控制器、操作把手按钮区。
[0008]在二次设备区后方的一次设备区内设有与后上门相对应的隔呙开关，隔呙开关的上侧与系统侧进线连接母排相连接，隔离开关的下侧通过隔离开关和断路器连接母排与位于二次设备区下方的断路器相连接，断路器的下侧设有机端进线连接母排且机端进线连接母排上设有与断路器相连接的机端电流互感器。
[0009]所述的隔离开关上设有操作手柄，操作手柄穿过后上门上的手柄接口与隔离开关相连接。
[0010]—次设备区内还设有位于柜体底部的后半部分的励磁变压器，励磁变压器的上方依次设有相连接的熔断器、励磁整流组件及起励回路，励磁变压器、熔断器、励磁整流组件及起励回路则与后下门相对应。
[0011 ]所述隔离开关的上侧设有散热风扇。
[0012]所述的前下门下部设有用于散热的前百叶窗，在前百叶窗的上方设有发电机组铭牌。
[0013]所述的后上门和后下门上分别设有用于散热的后上百叶窗和后下百叶窗。
[0014]本实用新型相比现有技术有如下优点:
[0015]本实用新型通过在柜体上分别设置前上门、前下门、后上门和后下门，前部的一次设备区、二次设备区采用上、下独立开门的方式，检修时能够分别打开某一区域进行检修，保证了安全检修;后部按照系统侧和机端侧、以及励磁设备亦采用上下独立开门的方式，保证了安全检修，在检修励磁回路时，隔离开关上侧的系统侧是可能带电的，这样能够有效的保证检修人员接触不到系统侧的接线。
[0016]本实用新型的智能控制柜中的主要发热设备包括全部集中在一次设备区内的断路器、励磁变压器、励磁整流组件及起励回路，由于采用了一次设备区和二次设备区独立设置，确保了二次设备区内的设备不受一次设备区内的设备的热量影响，保证了二次设备内的设备运行可靠性，且一次设备区采用面板百叶窗和散热风扇进行散热，组合散热高效经济。
[0017]本实用新型的智能控制柜实现了无人值班(少人值守)的按水位全自动经济发电模式、一键自动开机模式、一键自动停机模式、一键紧急停机功能、按开机流程进行手动开机功能、按停机流程进行手动停机功能、手动调速(有功功能)、手动调节励磁(无功)功能，一次设备区和二次设备区互不干扰，分区设计提高了系统的抗干扰能力、保证运行可靠并简化了接线、节省了投资。
【附图说明】
[0018]附图1为本实用新型的水电机组自动发电智能控制柜的前视图；
[0019]附图2为本实用新型的水电机组自动发电智能控制柜的后视图；
[0020]附图3为本实用新型的水电机组自动发电智能控制柜的侧视图。
[0021 ]其中:I一前上门；2—电气数显表区；3—指不灯区；4一智能控制器;5—操作把手按钮区；6—发电机组铭牌;7—前下门；8—前百叶窗；9一后上百叶窗；10一手柄接口 ； 11一后上门；12—后下门；13—后下百叶窗；14一开关电源及中间继电器安装位；15—回路控制开关安装位；16—对外接线端子；17—对外接线端子；18—系统侧进线连接母排；19 一隔离开关;20—操作手柄;21—隔离开关和断路器连接母排;22—断路器;23—机端电流互感器；24—机端进线连接母排；25—励磁变压器；26—熔断器；27—励磁整流组件及起励回路；28一散热风扇;29一二次走线槽。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0023]如图1-3所示:一种水电机组自动发电智能控制柜，该智能控制柜包括相互隔离的二次设备区和一次设备区，其中二次设备区位于智能控制柜的柜体上部的前半部分，且在柜体上设有与二次设备区相对应的前上门I，在二次设备区内由上至下依次设有开关电源及中间继电器安装位14、回路控制开关安装位15、外接线端子16和对外接线端子17，开关电源及中间继电器安装位14、回路控制开关安装位15、外接线端子16和对外接线端子17与前上门I相对应，在二次设备区的下方设有延伸至柜体底部并用于储放连接线路的二次走线槽29且外接线端子16和对外接线端子17与外部线路经二次走线槽29相连接;二次设备区还设有由上至下位于前上门I上的电气数显表区2、指示灯区3、智能控制器4、操作把手按钮区
5。一次设备区位于二次设备区的后方和下方，在柜体上分别设有与一次设备区相对应的前下门7、后上门11和后下门12，在二次设备区后方的一次设备区内设有与后上门11相对应的隔离开关19，隔离开关19的上侧与系统侧进线连接母排18相连接，隔离开关19的下侧通过隔离开关和断路器连接母排21与位于二次设备区下方的断路器22相连接，断路器22的下侧设有机端进线连接母排24且机端进线连接母排24上设有与断路器22相连接的机端电流互感器23，在隔离开关19上设有操作手柄20，操作手柄20穿过后上门11上的手柄接口 10与隔离开关19相连接，且隔离开关19的上侧设有散热风扇28;在一次设备区内还设有位于柜体底部的后半部分的励磁变压器25，励磁变压器25的上方依次设有相连接的熔断器26、励磁整流组件及起励回路27，励磁变压器25、熔断器26、励磁整流组件及起励回路27则与后下门12相对应。另外为了加快散热，在前下门7的下部设有用于散热的前百叶窗8，在前百叶窗8的上方设有发电机组铭牌6;而后上门11和后下门12上分别设有用于散热的后上百叶窗9和后下百叶窗13。
[0024]下面对本实用新型提供的智能控制柜进行具体说明，系统侧进线通过系统侧进线连接母排18进行连接，系统侧进线连接母排18的宽度和厚度按照实际的机组额定电流进行配置;机端进线通过机端进线连接母排24进行连接，机端进线连接母排24的宽度和厚度按照实际的机组额定电流进行配置。发电机的励磁回路接入励磁整流组件及起励回路27，调速器以及闸阀控制线、机组温度测量接线、以及示流信号等控制和监视线从屏柜底端经二次走线槽29接入外接线端子16和对外接线端子17。
[0025]前上门I上的电气数显表区2中的数显仪表分别监视机端三个线电压、机端三个电流、机端有功功率、机端无功功率、机端功率因数、机端频率、励磁电压和励磁电流，数显表的数据来自于智能控制器PAS661A，使用串行链式传输规约的方式实现，省去了繁杂的二次接线，节约了投资，提高了可靠性。第三排的指示灯区3包括五个指示灯和一个告警蜂鸣器，指示灯分别指示隔离开关下端带电(红色)、机端侧工作电源(白色)、系统侧工作电源(白色)、断路器合位(红色)、断路器分位(绿色)。第四排为PAS661A智能控制器6—台，智能控制器6实现机组全自动运行所需的全部流程控制、保护、励磁、准同期等全部功能，且该智能控制柜配置有RS485通信接口以实现电站的远程监控。第五排的操作把手按钮区5包括按水位全自动经济发电功能的投退、自动/手动开机方式的选择、加速/减速的调节、加励磁/减励磁调节、断路器分/合闸控制、手动起励按钮(灰色)、断路器储能按钮(黄色)、机组开机按钮(绿色)、机组停机按钮(红色)、机组紧急停机按钮(红色)。该智能控制柜实现了 12路温度测量功能，能够监视发电机组的轴瓦、定子线圈、转子线圈等关键部位的温度;实现了水轮机调速控制，励磁调节，全自动准同期并网功能以及保护功能(过流保护、过压保护、逆功率保护、失磁保护、低频保护、高频保护、过速保护、过温跳闸保护、压力异常，过负荷告警、励磁过负荷告警、励磁故障告警、TV断线告警、剪断销剪断告警等)。
[0026]本实用新型通过在柜体上分别设置前上门1、前下门7、后上门11和后下门12，前部的一次设备区、二次设备区采用上、下独立开门的方式，检修时能够分别打开某一区域进行检修，保证了安全检修;后部按照系统侧和机端侧、以及励磁设备亦采用上下独立开门的方式，保证了安全检修，在检修励磁回路时，隔离开关19上侧的系统侧是可能带电的，这样能够有效的保证检修人员接触不到系统侧的接线。本实用新型的智能控制柜中的主要发热设备包括全部集中在一次设备区内的断路器22、励磁变压器25、励磁整流组件及起励回路27，由于采用了一次设备区和二次设备区独立设置，确保了二次设备区内的设备不受一次设备区内的设备的热量影响，保证了二次设备内的设备运行可靠性，且一次设备区采用面板百叶窗和散热风扇28进行散热，组合散热高效经济。本实用新型的智能控制柜实现了无人值班(少人值守)的按水位全自动经济发电模式、一键自动开机模式、一键自动停机模式、一键紧急停机功能、按开机流程进行手动开机功能、按停机流程进行手动停机功能、手动调速(有功功能)、手动调节励磁(无功)功能，一次设备区和二次设备区互不干扰，提高了系统的可靠性。
[0027]以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:该智能控制柜包括相互隔离的二次设备区和一次设备区，其中二次设备区位于智能控制柜的柜体上部的前半部分，且在柜体上设有与二次设备区相对应的前上门(I)，在二次设备区的下方设有延伸至柜体底部并用于储放连接线路的二次走线槽(29);—次设备区位于二次设备区的后方和下方，在柜体上分别设有与一次设备区相对应的前下门(7)、后上门(11)和后下门(12)。2.根据权利要求1所述的水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:在二次设备区内由上至下依次设有开关电源及中间继电器安装位(14)、回路控制开关安装位(15)、对外接线端子(16，17)，开关电源及中间继电器安装位(14)、回路控制开关安装位(15)、对外接线端子(16，17)与前上门(I)相对应且对外接线端子(16，17)与外部线路经二次走线槽(29)相连接;二次设备区还设有由上至下位于前上门(I)上的电气数显表区(2)、指示灯区(3)、智能控制器(4)、操作把手按钮区(5)。3.根据权利要求1所述的水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:在二次设备区后方的一次设备区内设有与后上门(II)相对应的隔呙开关(19)，隔呙开关(19)的上侧与系统侧进线连接母排(18)相连接，隔离开关(19)的下侧通过隔离开关和断路器连接母排(21)与位于二次设备区下方的断路器(22)相连接，断路器(22)的下侧设有机端进线连接母排(24)且机端进线连接母排(24)上设有与断路器(22)相连接的机端电流互感器(23)。4.根据权利要求3所述的水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:所述的隔离开关(19)上设有操作手柄(20)，操作手柄(20)穿过后上门(11)上的手柄接口(10)与隔离开关(19)相连接。5.根据权利要求1或3所述的水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:一次设备区内还设有位于柜体底部的后半部分的励磁变压器(25)，励磁变压器(25)的上方依次设有相连接的熔断器(26)、励磁整流组件及起励回路(27)，励磁变压器(25)、熔断器(26)、励磁整流组件及起励回路(27)则与后下门(12)相对应。6.根据权利要求3所述的水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:所述隔离开关(19)的上侧设有散热风扇(28)。7.根据权利要求1所述的水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:所述的前下门(7)下部设有用于散热的前百叶窗(8)，在前百叶窗(8)的上方设有发电机组铭牌(6)。8.根据权利要求1所述的水电机组自动发电智能控制柜，其特征在于:所述的后上门(11)和后下门(12)上分别设有用于散热的后上百叶窗(9)和后下百叶窗(13)。
【文档编号】H02B1/30GK205509285SQ201620264974
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】顾纪铭, 谷晓南, 汤敏, 张田田, 张跃生
【申请人】钛能科技股份有限公司