CN103427343B

CN103427343B - 一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心

Info

Publication number: CN103427343B
Application number: CN201310395417.8A
Authority: CN
Inventors: 赵鑫; 张远; 申军军; 王立健; 李春强
Original assignee: Tianjin Huaning Electronics Co Ltd
Current assignee: Tianjin Huaning Electronics Co Ltd
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: CN103427343A

Abstract

本发明涉及一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心，其主要技术特点是：包括高低压电网综合保护器、控制器和显示屏、干式变压器T2和超温控制器U3、进线端子和出线端子，其进线端子通过隔离开关QF1、真空灭弧器KM0连接到干式变压器T2的原边，干式变压器T2的副边通过隔离开关QF2、四个接触器分别与四对出线端子相连接；在干式变压器T2两边的线路与高低压电网综合保护器之间连接有电压互感器、电流互感器和漏电保护电路。本发明结构简单，便于工作人员的安装、使用、调试及维护，提高了工作效率；具有结构简单、便于操作、适应性强、安全性高等特点。

Description

一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心

技术领域

本发明属于矿用配电技术领域，尤其是一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心。

背景技术

矿用隔爆兼本质安全型负荷中心是煤矿井下移动式成套供变电装置，集成了矿用隔爆型移动变电站和矿用隔爆兼本质安全型组合开关的功能，为井下用电提供了一体化的解决方案。如图1所示，现有的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心主要由矿用隔爆型移动变电站用高压真空开关、矿用隔爆型干式变压器和矿用隔爆型移动变电站用低压组合开关三部分组成，所述的高压真空开关和低压组合开关分别位于干式变压器的两侧。矿用隔爆型移动变电站用高压真空开关是负荷中心高压侧配套装置，主要包括控制器和显示屏（U1）、进线端子（R、S、T）、隔离开关（QF1）、电压互感器（T1）、真空灭弧器（KM0）、电流互感器（TA1、TA2、TA3）、零序电流互感器（TA4）和高压电网综合保护器（U2）。在正常条件下，对干式变压器及以下设备实行不频繁通、断操作并起保护作用，即当高压真空开关后级出现过载、短路、欠压等故障时，能自动分断电路。矿用隔爆型干式变压器位于整体结构的中间，具有温度监视功能，当温度过高时将信号传递给高压电网综合保护器，断开电路。矿用隔爆型移动变电站用低压组合开关是负荷中心低压侧配套装置，主要包括隔离开关（QF2）、电压互感器（T3）、电流互感器（TA5、TA6、TA7）、三相电抗器（SK）、扼流圈（BK）、限流电阻（R1）、滤波电容（C1、C2）、漏电试验按钮（S1）、漏电试验电阻（R2）、低压电网综合保护器（U4）、接触器（KM1、KM2、KM3、KM4）、出线端子（U1、V1、W1，U2、V2、W2，U3、V3、W3，U4、V4、W4）、控制器和显示屏（U5），能对用电设备实行频繁通断操作并起保护作用，可对过载、短路、断相、过压、欠压、漏电进行检测并反馈至高压真空开关。

上述负荷中心存在的问题是：由于变压器较长（一般为3-6米），工作人员在安装、调试、使用以及维护时，要奔走于变压器的两侧，极为不便，当负荷中心同时向多台设备供电时，这种现象会更为明显；高压真空开关和低压组合开关分隔两侧的另一个缺点是各具备一套控制系统，使得有些功能重复、分散，造成资源浪费的问题，同时对普通操作人员有一定水平的要求。另外，在实际应用中，矿用隔爆兼本质安全型负荷中心的适应能力（适应多种矿用设备的电压等级）及安全性能提出了很高的要求，目前的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心难以满足上述要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、便于操作、适应性强、安全性高的基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心，包括高低压电网综合保护器、控制器和显示屏、干式变压器T2和超温控制器U3、进线端子和出线端子，该进线端子通过隔离开关QF1、真空灭弧器KM0连接到干式变压器T2的原边，干式变压器T2的副边通过隔离开关QF2、四个接触器分别与四对出线端子相连接，在干式变压器T2原边的线路与高低压电网综合保护器之间连接有电压互感器T1、电流互感器TA1、电流互感器TA2、电流互感器TA3和零序电流互感器TA4；在干式变压器T2副边的线路与高低压电网综合保护器之间连接有电压互感器T3、电流互感器TA5、电流互感器TA6、电流互感器TA7和漏电保护电路；该高低压电网综合保护器与超温控制器U3相连接。

而且，所述的隔离开关QF1、真空灭弧器KM0、电压互感器T1、电流互感器TA1、电流互感器TA2、电流互感器TA3和零序电流互感器TA4设置在高压真空开关隔爆腔内，所述的进线端子设置在高压真空开关隔爆腔外侧；所述的高低压电网综合保护器、隔离开关QF2、四个接触器、电压互感器T3、电流互感器TA5、电流互感器TA6、电流互感器TA7和漏电保护电路设置在低压组合开关隔爆腔内；所述的干式变压器T2和超温控制器U3设置在干式变压器隔爆腔内。

而且，所述的四对出线端子分别设置在低压组合开关隔爆腔的两外侧，所述的控制器和显示屏安装在低压组合开关隔爆腔的另一外侧上。

而且，所述的四对出线端子安装在低压组合开关隔爆腔的一侧；所述的控制器和显示屏通过线缆安装在低压组合开关隔爆腔的外部。

而且，所述的漏电保护电路由三相电抗器SK、扼流圈BK、限流电阻R1、滤波电容C1、滤波电容C2连接构成。

而且，在隔离开关QF2与出线端子之间的一条线路上还通过串联在一起的漏电试验按钮S1和漏电试验电阻R2与地相连接并设置在低压组合开关隔爆腔内。

本发明的优点和积极效果是：

本发明设计合理，其通过干式变压器和高低压开关两部分实现矿用隔爆兼本质安全型负荷中心功能，其中，高低压开关将高压真空开关和低压组合开关的功能集成在一起，位于干式变压器的一侧，并且进线端子/出线端子、控制器和显示屏的位置分布较为集中，便于工作人员的安装、使用、调试及维护，提高了工作效率。同时，本发明仅使用一套高低压电网综合保护器、控制器和显示屏，在节省空间的同时，减少了壳体体积，结构变得更加紧凑并节约了成本，具有结构简单、便于操作、适应性强、安全性高等特点。本发明可广泛用于在煤矿井下有甲烷混合气体和煤尘的爆炸性危险环境中。

附图说明

图1是现有的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心的结构示意图；

图2是本发明的一种结构示意图；

图3是本发明的另一种结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心，如图2及图3所示，包括干式变压器隔爆腔、高压真空开关隔爆腔和低压组合开关隔爆腔，在干式变压器隔爆腔内设有干式变压器T2和超温控制器，高压真空开关隔爆腔内设有隔离开关QF1、真空灭弧器KM0、电压互感器T1、电流互感器TA1、电流互感器TA2、电流互感器TA3和零序电流互感器TA4，在低压组合开关隔爆腔内设有高低压电网综合保护器、隔离开关QF2、四个接触器、电压互感器T3、电流互感器TA5、电流互感器TA6、电流互感器TA7和漏电保护电路，该高低压电网综合保护器与控制器和显示屏相连接实现了高压和低压保护的所有功能。在高压真空开关隔爆腔上设有进线端子R、S、T，在低压组合开关隔爆腔上设有出线端子U1、V1、W1，U2、V2、W2，U3、V3、W3和U4、V4、W4。进线端子R、S、T与外部的6KV或10KV高压电源相连接，该进线端子R、S、T通过隔离开关QF1、真空灭弧器KM0连接到干式变压器T2的原边，干式变压器T2的副边通过隔离开关QF2连接到四个接触器KM1、KM2、KM3、KM4上，四个接触器KM1、KM2、KM3、KM4分别与四对出线端子U1、V1、W1，U2、V2、W2，U3、V3、W3和U4、V4、W4相连接，出线端子输出693V、1200V或3450V电源。在干式变压器T2原边的线路与高低压电网综合保护器之间连接有电压互感器T1、电流互感器TA1、TA2、TA3、零序电流互感器TA4，在干式变压器T2副边的线路与高低压电网综合保护器之间连接有电压互感器T3、电流互感器TA5、TA6、TA7；在干式变压器T2副边的线路与高低压电网综合保护器之间还连接由三相电抗器SK、扼流圈BK、限流电阻R1、滤波电容C1、C2构成的漏电保护电路，在隔离开关QF2与出线端子之间的一条线路上通过串联在一起的漏电试验按钮S1和漏电试验电阻R2与地相连接并设置在低压组合开关隔爆腔内，该高低压电网综合保护器与设置在干式变压器隔爆腔内的超温控制器U3相连接，该高低压电网综合保护器还与控制器和显示屏相连接实现操作控制及显示功能。

图2及图3给出了本矿用隔爆兼本质安全型负荷中心的两种不同结构方式。其中，图2所示的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心将进线端子R、S、T设置在高压真空开关隔爆腔上，四对出线端子分别设置在低压组合开关隔爆腔的两外侧，控制器和显示屏安装在低压组合开关隔爆腔的另一外侧上。

图3所示的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心将进线端子R、S、T设置在高压真空开关隔爆腔上，四对出线端子安装在低压组合开关隔爆腔的一侧，控制器和显示屏通过线缆安装在低压组合开关隔爆腔的外部。在实际应用时，可以根据实际应用环境选择不同的结构形式，本发明可广泛用在煤矿井下有甲烷混合气体和煤尘的爆炸性危险环境中，可向综合开采工作面各采运设备供变电，一次电压为6kV或10kV,二次电压为3.45kV、1.2kV或0.693kV。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心，其特征在于：包括高低压电网综合保护器、控制器和显示屏、干式变压器T2和超温控制器U3、进线端子和出线端子，该进线端子通过隔离开关QF1、真空灭弧器KM0连接到干式变压器T2的原边，干式变压器T2的副边通过隔离开关QF2、四个接触器分别与四对出线端子相连接，在干式变压器T2原边的线路与高低压电网综合保护器之间连接有电压互感器T1、电流互感器TA1、电流互感器TA2、电流互感器TA3和零序电流互感器TA4；在干式变压器T2副边的线路与高低压电网综合保护器之间连接有电压互感器T3、电流互感器TA5、电流互感器TA6、电流互感器TA7和漏电保护电路；该高低压电网综合保护器与超温控制器U3相连接；

所述的隔离开关QF1、真空灭弧器KM0、电压互感器T1、电流互感器TA1、电流互感器TA2、电流互感器TA3和零序电流互感器TA4设置在高压真空开关隔爆腔内，所述的进线端子设置在高压真空开关隔爆腔外侧；所述的高低压电网综合保护器、隔离开关QF2、四个接触器、电压互感器T3、电流互感器TA5、电流互感器TA6、电流互感器TA7和漏电保护电路设置在低压组合开关隔爆腔内；所述的干式变压器T2和超温控制器U3设置在干式变压器隔爆腔内。

2.根据权利要求1所述的一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心，其特征在于：所述的四对出线端子分别设置在低压组合开关隔爆腔的两外侧，所述的控制器和显示屏安装在低压组合开关隔爆腔的另一外侧上。

3.根据权利要求1所述的一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心，其特征在于：所述的四对出线端子安装在低压组合开关隔爆腔的一侧；所述的控制器和显示屏通过线缆安装在低压组合开关隔爆腔的外部。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心，其特征在于：所述的漏电保护电路由三相电抗器SK、扼流圈BK、限流电阻R1、滤波电容C1、滤波电容C2连接构成。

5.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于高低压开关的矿用隔爆兼本质安全型负荷中心，其特征在于：在隔离开关QF2与出线端子之间的一条线路上还通过串联在一起的漏电试验按钮S1和漏电试验电阻R2与地相连接并设置在低压组合开关隔爆腔内。