一种新型水电站融冰刀闸汇控柜的制作方法

1.本公开涉及水电站工程领域，具体的涉及一种新型水电站融冰刀闸汇控柜。


背景技术：

2.近年来，随着水电站的不断兴起和水电事业的迅猛发展，冬季尤其南方多雨潮湿地区水电站高压电气设备是否能安全可靠稳定的运行和高压线路在覆冰的情况下如何能做到很好的除冰,是广大水电站运行维护人员急需解决的疑难问题。针对国内外前期已有的融冰刀闸的控制存在的安全可靠性差、灵敏度低、抗干扰能力差、集成度不高及无法进行集中控制等缺陷,一种集中控制、实时状态显示、安全可靠性高、抗干扰能力强等为一体的新型水电站融冰刀闸汇控柜是广大水电站用户迫切需要的控制设备。


技术实现要素：

3.针对现有的技术方案的不足，本实用新型旨在提供一种新型水电站融冰刀闸汇控柜，实现对水电站融冰刀闸500kv高压电气一次设备进行实时状态显示和集中控制，实现融冰刀闸集中控制系统的集成化和智能化。
4.为实现上述实用新型目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了下述技术方案：
5.本实用新型公开了一种新型水电站融冰刀闸汇控柜，包括底座，底座顶部安装柜体，柜体顶部安装顶盖；柜体的前门设有玻璃窗；柜体内固定连接有箱体；箱体设有箱门，箱门上设置有开关位置指示和控制方式开关；箱体前端面设置有第一横向行线槽，第一竖向行线槽位于箱体内左右两端面上对称分布；第一横向行线槽的两端分别与左右两端面的第一竖向行线槽固定连接；第二竖向行线槽两端分别与箱体下端面和第一横向行线槽连接；第四横向行线槽固定于箱体上端面上；箱体后端面设置第三竖向行线槽，一端与箱体下端面连接，另一端与第四横向行线槽连接；
6.进一步的，箱体底面与柜体之间留有空隙；
7.进一步的，玻璃窗位于前门中心位置处；
8.进一步的，柜体前门位于前端面上，在柜体后端面上开设有后门；
9.进一步的，箱体底面与柜体之间的空隙安装有接地铜排；
10.进一步的，柜体左右两侧对称设置有通风孔；
11.进一步的，顶盖呈长方体结构，在顶盖上设置有四处吊环，吊环分布在顶盖的四角上；
12.进一步的，第二竖向行线槽采用两个；第二竖向行线槽沿着箱体的长度方向均匀布设；
13.进一步的，两个第二竖向行线槽之间、靠近箱体左侧的第二竖向行线槽与箱体左端面之间的空隙处、靠近箱体右侧的第二竖向行线槽与箱体右端面之间的空隙处分别安装有第一端子排；
14.进一步的，第二横向行线槽位于第一横向行线槽的上面，第三横向行线槽位于第二横向行线槽的上面，第四横向行线槽位于第三横向行线槽的上面；第一横向行线槽、第二横向行线槽、第三横向行线槽和第四横向行线槽沿着箱体高度方向均匀布设；
15.进一步的，第一横向行线槽与第二横向行线槽之间设置有缺相保护器；
16.进一步的，第二横向行线槽与第三横向行线槽之间从下往上依次设置有电动机保护器和分合闸接触器；
17.进一步的，第三横向行线槽与第四横向行线槽之间空隙处设置有供电电源开关和温湿度控制器，温湿度控制器靠近箱体的右端面；
18.进一步的，柜体底座后端面设置有接铜块；
19.进一步的，第三竖向行线槽采用两个，两个第三竖向行线槽沿着箱体长度方向均匀布设；两个第三竖向行线槽之间、靠近箱体左端的第三竖向行线槽与箱体左端面之间的空隙、靠近箱体右端的第三竖向行线槽与箱体右端面之间的空隙均设置有第二端子排；
20.进一步的，柜体内底面上设置有电缆进线孔；
21.进一步的，在底座前端面上设置有地脚螺栓孔；
22.进一步的，箱门上靠近顶盖位置处设置有电源空开，电源空开右侧依次设置有插座和避雷器；
23.更进一步的，开关指示位置指示包括汇控柜模拟母线图、刀闸开关位置指示、线路接地刀闸位置指示、融冰刀闸开关位置指示、设备接地刀闸位置指示；
24.更进一步的，控制方式开关包括分相刀闸的转换和操作开关、远方/就地转换开关、合闸操作开关、分闸操作开关和停止操作开关；
25.以上一个或多个技术方案的有益效果是：
26.1.本实用新型设计的一种新型水电站融冰刀闸汇控柜冬天可对高压设备线路进行很好的融冰处理和集中控制，也可以提供高压设备线路实时的运行状态显示。随着水电行业和新能源的不断发展，所以该新型水电站融冰刀闸汇控柜具有比较好的实用场所和较广阔的应用前景；
27.2.本实用新型具有外观美观，设计布局合理，实现了集中监测和控制，充分体现了融冰刀闸高压设备控制及监测的现代化，集中控制功能齐全等特点。
28.3.本实用新型的所有安装方式及器件放置结构，完全体现了设计的智能化和集成化，操作维护方便，便于装置的维护和升级。
29.本实用新型设计的一种新型水电站融冰刀闸汇控柜充分体现了水电站融冰刀闸控制的集成化智能化的新型设计结构。各个集成单元模块之间布局合理、结构清晰，并将控制按钮和现场开关的运行状态集中展现在一面控制屏上，首次实现了水电站线路融冰刀闸集中控制的设想，集中控制、在线状态显示与一次设备控制的一体化。本实用专利具有外型美观，设计合理，实现了融冰刀闸的集中控制和状态显示，控制功能齐全等设计特点。
附图说明
30.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
31.图1是本实用新型侧视图的示意图；
32.图2是本实用新型将柜体前门打开后的正视图；
33.图3是本实用新型箱体内部结构图正视图；
34.图中，1、底座，2、柜体，3、顶盖，4、前门，5、后门，6、第一横向行线槽，7、第二横向行线槽，8、第三横向行线槽，9、第四横向行线槽，10、第一竖向行线槽，11、第二竖向行线槽，12、第三竖向行线槽，13、吊环，14、通风孔，15、分合闸接触器，16、电动机保护器，17、缺相保护器，18、第一端子排，19、第二端子排，20、接地铜排，21、接铜块，22、玻璃窗，23、电缆进线孔，24、地脚螺栓孔，25、供电电源开关，26、温湿度控制器，27、箱体，28、开关位置指示，29、控制方式开关。
具体实施方式
35.现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
36.请参阅如图1
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3 ，本实用新型公开了一种新型水电站融冰刀闸汇控柜，包括底座，底座上部安装柜体，柜体顶部安装顶盖，顶盖、柜体和底座呈一体化结构；柜体前后端面分别设有前门和后门；前门和后门均采用单扇门结构模式，这样在防水处理方面会比较容易，当然也考虑到了单扇门重量对柜门开关自如问题的处理；
37.前门中心位置处设有玻璃窗；前门超大的可视玻璃观察窗，通过前门的玻璃观察窗对现场开关的运行情况一目了然，不用打开外门就可看到柜体设备的运行状况；柜体结构方面按高标准防护等级要求设计，基本达到ip56的防护等级；全柜采用304不锈钢材质设计，防腐能力方面会更强；柜体结构整体设计，简洁大方、布局美观、操控合理。
38.后门结构设计方面，综合考虑了柜体的整体结构强度、防护等级、通风散热，工艺美观的等方面，采用了夹层隔热的新型设计结构。
39.柜体内固定连接有箱体，箱体底面与柜体之间设置空隙；箱体设有箱门，箱门上设置有开关位置指示和控制方式开关；采用实物模拟线把实际要控制的开关数量和开关位置在电气系统图上显现出来，位置指示、开关状态和操作开关相结合布置，准确体现了各个开关的运行情况，透过透明可视的玻璃前门可看到柜子里的所有主要一次开关的运行状态和操控元件，看起来非常方便、形象直观；工作人员不用到现场查看就对目前线路及开关的运行状况一目了然；
40.箱体内设置有第一横向行线槽，第一竖向行线槽位于箱体内左右两端面上对称分布；第一横向行线槽的两端分别与左右两端面的第一竖向行线槽固定连接；第二竖向行线槽两端分别与箱体下端面和第一横向行线槽连接；第四横向行线槽固定于箱体上端面；第三竖向行线槽位于箱体后端面，一端与箱体下端面连接，另一端与第四横向行线槽连接；
41.箱体底面与柜体之间的空隙安装有接地铜排；接地铜排设计方面综合考虑了柜体外壳接地和电气接地，两者做了区分，柜体接地放在下层并与柜体壳体直接连在了一体，电气接地放在了柜体接地的上层，并与柜体接地通过绝缘子进行了隔离，这种设计方式的好处在于，对于电气一点接地的系统可将全站的电气接地连在一起，通过一个接地点与大地行成连接；对于非一点接地的系统并没有严格的要求，只要将电气和壳体接地直接连接就可以了。
42.柜体底座设计方面综合考虑了走线方便，布置美观、在水电站比较潮湿的环境里，要做到防水防潮的使用要求，还要方便与地基的对接，所以采用的加高防腐的不锈钢材质；底座的正面和背面各设计有单列五行通风孔共三排，排布方式为均匀分布；
43.柜体右侧设置有通风孔；通风孔的设计中，通风孔及换热通道采用了谜宫式的设计方式，尽量使气流从下部进上部出，里面进外面出，而且每个风道都有回头弯的设计，形似迷宫，既保证了散热，也保证了对柜体防护等级的要求。
44.顶盖呈长方体结构，在顶盖上设置有四处吊环，吊环分布在顶盖的四角上；吊环的设计根据柜体的成套重量和重心位置而设计，吊环采用对角线吊装方式，根据起吊的重量进行吊环的大小和材质的选择，本次选用了不锈钢304吊环设计。
45.柜体底座后端面设置有接地铜块,是方便用来进行一次柜体接地，也就是将电气设备的金属外壳与接地体通过螺栓连接可靠接地，以防止因电气设备绝缘损坏而使外壳带电时，操作人员接触设备外壳而触电。
46.柜体内底面上设置有电缆进线孔；电缆进行孔的设计以方便穿线、布线美观为原则，线孔的设计不易过大或过小，根据电缆截面合理计算开孔的尺寸，在电缆放置完毕后稍加填充防火泥为适宜，讲究整体布局合理。
47.在底座前端面上设置有地脚螺栓孔；地脚螺栓孔为方便柜体与地基连接，固定柜体方便而设计的安装螺栓孔，螺栓孔的设计同样要讲究布局合理美观，还得要方便操作和检修。
48.第二竖向行线槽采用两个；第二竖向行线槽沿着箱体的长度方向均匀布设；两组第二竖向行线槽之间、第二竖向行线槽与箱体左端面之间的空隙处和第二竖向行线槽与箱体右端面之间的空隙处分别安装有第一端子排；第三竖向行线槽与箱体左端面之间的空隙、第三竖向行线槽之间和第三竖向行线槽与箱体右端面之间的空隙均设置有第二端子排；
49.第一端子排和第二端子排在排布的时候，也是综合考虑，即交流电源和直流电源分开、电源端子和信号端子分开、连线较多的端子就近排布方便走线，端子排布还要讲究整体盘面布局匀称，长短统一、摆放合理。
50.横向行线槽采用四个，分别为第一横向行线槽、第二横向行线槽、第三横向行线槽和第四横向行线槽；其中第二横向行线槽位于第一横向行线槽的上面，第三横向行线槽位于第二横向行线槽的上面，第四横向行线槽位于第三横向行线槽的上面，四个横向行线槽沿着箱体高度方向均匀布设；
51.第一横向行线槽、第二横向行线槽、第三横向行线槽和第四横向行线槽，以及第一竖向行线槽、第二竖向行线槽和第三竖向行线槽的布设，用于方便走线的通道，在放置线槽时也是合理选择的，相对前面走线比较少的地方选择了60*80的第二竖向线槽，而后面端子排比较长，线束比较多，选择了100*80的第三竖向性行线槽，这样线槽放上后，走线方便，线束匀称，布局美观，整体横向高度一致，方便检修和后续维护。
52.第一横向行线槽与第二横向行线槽之间设置有缺相保护器；
53.电源缺相保护器的设计，为了防止交流电源有断线、缺相等故障，造成柜内电机电源行成环流等情况，对交流电机和电气元件造成损害而加设的保护装置元件，一旦出现故障将切断回路并报故障，防止事故的进一步扩展，保护交流供电电源回路。
54.第二横向行线槽与第三横向行线槽之间从下往上依次设置有电动机保护器和分合闸接触器；
55.其中，分合闸接触器的每个开关的分闸和合闸接触器两只一组放置，所有开关的
接触器组依次排布，这样一方面开关分合操作对应的正反转接触器方便接线，布线美观，整体一行相同的元件放在一起布置，盘面整洁。
56.其中，电动机保护器的设计，主要为了防止开关机构动作电机电流过大，对电机起保护作用的元件，电动机保护器统一放在正反转接触器的正下方，这样接触器到电机的电机电源线可直接穿心于电动机保护器，方便走线，节省空间，工艺美观，非常实用；
57.第三横向行线槽与第四横向行线槽之间空隙处设置有供电电源开关和温湿度控制器，温湿度控制器靠近箱体的右端面；
58.其中，供电电源开关的排布方面按照先主后次，先交流后直流的排布方式进行，这样一方面操作和检修方便，另一方面交流和直流电源开关分开排布和布线，避免了交流和直流相互间的电磁干扰。
59.其中，温湿度控制器有两个探头和两个负载，两个探头分别为温度探头和湿度探头，从热学原理上讲热气和热量是往上走的，所以温度探头放在柜体的上部；一般柜体的潮湿部分在柜体的下部，因此，湿度探头放置在了柜体的下部；两个负载分别为加热器和排风扇，加热器的作用主要是安装在柜体的下部，方便加热除湿；排风扇，放置在柜体上部后门夹层，便于排放柜内元件和太阳暴晒产生的热量；温湿度控制器放置的位置刚好方便探头和负载的走线方便，布线工艺更加美观，也便于通过液晶显示查看温湿度控制器的工作状态。
60.箱门上靠近顶盖位置处设置有电源空开，电源空开包括交流电源总开关qf1、直流电源总开关qf2、柜内加热电源开关qf3、柜内照明电源qf4、柜内指示灯电源qf5；电源空开右侧依次设置有插座 xs和避雷器spd；这样一方面盘面布置美观，二是在不开内门的情况下就可操作主要的供电电源和使用插座，更加的安全可靠和使用方便。
61.箱门上设置有开关位置指示和控制方式开关；
62.其中，开关指示位置指示包括汇控柜模拟母线图、刀闸开关位置指示、线路接地刀闸位置指示、融冰刀闸开关位置指示、设备接地刀闸位置指示；开关位置指示通过现场开关辅助触点引导柜子里的信号构成电气回路，真实反映现场开关的实际情况，合为红灯，与模拟线一直，分为绿灯与模拟线垂直；
63.开关的控制方式为分相和三相联动(即汇控)两种控制方式，也就是既可以单开关分相操作，也可以三相联动同时操作进行分合，对于刀闸、设备侧刀闸、线路侧刀闸为每种刀闸各是a、b、c分相单独操作的刀闸，他们的操作方式既可以单相操作，也可以三相联动操作；共分四个位置，分别是“汇控”、“a”、“b”、“c”。
64.开关切换到“汇控”位置时，“a、b、c”三相开关可以集中进行分合操作；当开关打在“a”、“b”、“c”任意位置时，只是对某相相应的开关进行单相分合闸操作；
65.控制方式开关包括分相刀闸的转换和操作开关、远方/就地转换开关、合闸操作开关、分闸操作开关和停止操作开关；这几种开关的排布方式由上到下排列，依次是，最上面“分相刀闸的转换和操作开关”、排在第二位的是“远方/就地转换开关”、第三位为“合闸操作开关”，颜色设为红色、第四位为“分闸操作开关”颜色设为绿色、最后为“停止操作开关”颜色设为黑色；
66.融冰刀闸a相、融冰刀闸b相、融冰刀闸c相开关为三相联动开关，只有“远方/就地转换开关”、“合闸操作开关”、“分闸操作开关”、“停止操作开关”，他们的排布方式是，“远
方/就地转换开关”位于最上方，与刀闸的，设备侧刀闸的，线路侧刀闸的“远方/就地转换开关”呈同一水平线放置，向下依次为“合闸操作开关”、“分闸操作开关”、“停止操作开关”，“合闸操作开关”的颜色设为红色、“分闸操作开关”的颜色设为绿色、“停止操作开关”的颜色设为黑色；这样排布整体比较协调，方便观察和便于操作，完全符合人体站立操作的最佳位置和最好的视觉高度，操作方便。
67.上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。