一种配电柜电能质量优化结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种配电柜电能质量优化结构，进入正压防爆柜的供电母线采用TN-S接线方式，母线分别经过总断路器、总接触器和热继电器后分为多路连接至各用电设备控制柜。本实用新型专利技术配置方案所需设备全部安装于配电柜内部，完全满足防爆和散热需求，在不增大原有设备体积的情况下实现浪涌保护、谐波抑制和无功补偿；电能质量优化装置中易损设备具有旁路和接入模式的在线切换功能，便于后期维护和设备更换；只针对需要优化的某一路供电系统进行谐波和无功优化，合理的降低制造成本、改善电能质量、提高供电系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于石油钻探装备控制
，用于正压防爆配电柜的电能质量优化，涉及一种配电柜电能质量优化结构。
技术介绍
随着自动控制技术的不断进步和机电液一体化设备的广泛应用，传统机械钻机已逐步被新式电驱动钻机所取代，电驱动钻机中有多种自动化设备，其电控系统采用统一的供电方式进行供电，即配电柜。钻机自动化设备多为数字控制系统，且一般都配有历史数据服务器、数据库服务器、工控机和交换机等对供电系统电能质量要求较高的设备。而对于自备柴油发电机的钻机小型电网系统，钻台自动化设备配电柜的电能质量受其它设备的影响波动较大，不利于上述设备的稳定工作。这就需要对自动化设备配电柜单独进行电能质量优化。配电柜位于钻台面爆炸环境内，安装空间有限，且需做防爆处理。因此，不能选用常规的电能质量优化 目.ο
技术实现思路
本技术的目的是提供一种配电柜电能质量优化结构，改善电能质量、提供供电系统稳定性、避免电网谐波和无功功率的注入，同时满足机柜内部安装和防爆需求。本技术所采用的技术方案是，一种配电柜电能质量优化结构，进入正压防爆柜的供电母线采用TN-S接线方式，母线分别经过总断路器QF、总接触器KM和热继电器FR后分为多路连接至各用电设备控制柜，其中一组用电设备控制柜的线路结构是，浪涌保护器sro与母线并联，净化电源TJD与需要进行谐波-无功净化的分路串联；浪涌保护器sro依次通过交流接触器KMi和开关断路器QFl与母线并联，另外，交流接触器KMl的电磁线圈串联有选择开关SAl ;净化电源TJD的输入端与供电母线中的A相、N相、PE相对应连接，净化电源TJD的输出端再通过交流接触器KM4与设备SER连接，其中供电母线与净化电源TJD输入端之间的A相、N相线上依次串联有总断路器QF2和交流接触器KM2，在A相、N相线上净化电源TJD与交流接触器KM4构成的串联部分两端并联有交流接触器KM3的1-2和3_4触点；交流接触器KM2的电磁线圈串联有选择开关SA2 ；在总断路器QF2与净化电源TJD输入端之间的A相、N相线路上还并联有选择开关SA3和交流接触器KM3的21-22触点，选择开关SA3串联有交流接触器KM3的电磁线圈；交流接触器KM3的21-22触点串联有交流接触器KM4的电磁线圈。本技术的配电柜电能质量优化结构，其特征还在于:总断路器QF2与净化电源TJD之间的A相、N相线路上还并联有供电状态指示灯Ll0本技术的有益效果是，该电能质量优化配置方案所需设备全部安装于配电柜内部，完全满足防爆和散热需求，在不增大原有设备体积的情况下实现浪涌保护、谐波抑制和无功补偿；电能质量优化装置中易损设备具有旁路和接入模式的在线切换功能，便于后期维护和设备更换；只针对需要优化的某一路供电系统进行谐波和无功优化，合理的降低制造成本、改善电能质量、提高供电系统稳定性。【附图说明】图1是本技术优化结构的供电原理图；图2是本技术配电柜电能质量优化结构的电路拓扑图。图中，sro表示浪涌保护器；TJD表示净化电源；SER表示服务器、工控机和交换机一起组成的服务器柜内设备；QF表示交流断路器；KM表示交流接触器；IBl表示配电柜；1、2、3......η分别表示钻台各个自动化设备控制柜，TN-S表示配电柜内母线供电方式；A-B-C-N-PE表示配电柜内总供电母线各线代号；QFl表示3极断路器；QF2表示2极断路器；SA1、SA2、SA3分别表示3个两位自保持防爆型选择开关；KMl、ΚΜ2、ΚΜ3、ΚΜ4分别表示4个交流接触器；TLl、TNl和PE分别为TJD的输入；TL2、ΤΝ2和PE分别为TJD的输出；LI表示服务器供电电源指示灯。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本技术进行详细说明。在配电柜电能质量优化结构中，主要设备为浪涌保护器和净化电源，浪涌保护器能够有效的抑制脉冲型和震荡型浪涌，适用于敏感-关键性设备的保护。由于现场柜体采用正压防爆形式，并且无强制散热措施，因此柜内电气设备选型时需考虑发热量和体积，这就限制了净化电源TJD的选择。满足整个母线使用容量的TJD其发热量和体积都不能满足现场需求，必须降容选择，除配电柜之外，对于一般控制系统还需要有I个服务器柜及多个用电设备控制柜，用电设备控制柜均使用PLC控制系统，供电线路进入用电设备控制柜后直接经三相-单相开关电源转为24V DCo另外，电网谐波和无功对其影响甚微，可不考虑电源净化方案。服务器柜内主要为220V AC设备(包括工控机，服务器等)，且其工作稳定性受高次谐波和无功功率影响较大，因此，必须考虑新的电源净化方案。如图1所示，进入正压防爆柜IBl (以下简称IBl)的供电母线采用TN-S接线方式，母线分别经过总断路器QF、总接触器KM和热继电器FR后分为多路连接至各用电设备控制柜，各用电设备控制柜结构相同；每一路用电设备供电时在IBl内并联分路断路器和分路接触器，在柜门设置分路供电的电源开关，用电设备1，2，3，…，η与正压防爆柜IBl并排设置。如图2所示，为其中一组用电设备控制柜的线路结构，其中的浪涌保护器(简称SPD)和净化电源(简称TJD)的具体接线方式是，SH)与母线并联，TJD与需要进行谐当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电柜电能质量优化结构，其特征在于：进入正压防爆柜IB1的供电母线采用TN‑S接线方式，母线分别经过总断路器QF、总接触器KM和热继电器FR后分为多路连接至各用电设备控制柜，其中一组用电设备控制柜的线路结构是，浪涌保护器SPD与母线并联，净化电源TJD与需要进行谐波‑无功净化的分路串联；浪涌保护器SPD依次通过交流接触器KM1和开关断路器QF1与母线并联，另外，交流接触器KM1的电磁线圈串联有选择开关SA1；净化电源TJD的输入端与供电母线中的A相、N相、PE相对应连接，净化电源TJD的输出端再通过交流接触器KM4与服务器、工控机和交换机组成的服务器柜内设备SER连接，其中供电母线与净化电源TJD输入端之间的A相、N相线上依次串联有总断路器QF2和交流接触器KM2，在A相、N相线上净化电源TJD与交流接触器KM4构成的串联部分两端并联有交流接触器KM3的1‑2和3‑4触点；交流接触器KM2的电磁线圈串联有选择开关SA2；在总断路器QF2与净化电源TJD输入端之间的A相、N相线路上还并联有选择开关SA3和交流接触器KM3的21‑22触点，选择开关SA3串联有交流接触器KM3的电磁线圈；交流接触器KM3的21‑22触点串联有交流接触器KM4的电磁线圈。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨双业，于兴军，董兴华，郭振东，王飞，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61