CN113451894A - 一种预装式箱变控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种预装式箱变控制电路属于配电技术领域，尤其涉及一种预装式箱变控制电路。本发明提供一种使用效果好的预装式箱变控制电路。本发明预装式箱变控制电路包括一次系统部分、灭火器及安全跳闸控制回路、变压器温控控制回路、电能监控部分、保护控制回路、漏电保护模块和远程I/O模块，灭火器及安全跳闸控制回路的电源端口分别与电能监控部分的电源端口、保护控制回路的电源端口、漏电保护模块的电源端口、远程I/O模块的电源端口相连，一次系统部分的反馈信号输出端口与远程I/O模块的反馈信号输入端口相连，变压器温控控制回路的控制信号输出端口与漏电保护模块的控制信号输入端口相连。

Description

一种预装式箱变控制电路
技术领域
本发明属于配电技术领域，尤其涉及一种预装式箱变控制电路。
背景技术
盾构机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，集光、机、电、液、传感、信息技术与一体，具有开挖切削土体、输送土渣、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。盾构机一般用于隧道之中，多为温热、潮湿、泥泞、抗震较大的环境，以及崎岖不平但却设计简单的环境。
盾构机变电站的设计通常适用于6米盾构机，箱变容量仅为2500KVA，随着盾构机设备的不断升级，常规箱变已不能满足用户的需求。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种使用效果好的预装式箱变控制电路。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明预装式箱变控制电路包括一次系统部分、灭火器及安全跳闸控制回路、变压器温控控制回路、电能监控部分、保护控制回路、漏电保护模块和远程I/O模块，灭火器及安全跳闸控制回路的电源端口分别与电能监控部分的电源端口、保护控制回路的电源端口、漏电保护模块的电源端口、远程I/O模块的电源端口相连，一次系统部分的反馈信号输出端口与远程I/O模块的反馈信号输入端口相连，变压器温控控制回路的控制信号输出端口与漏电保护模块的控制信号输入端口相连，电能监控部分的控制信号输出端口与漏电保护模块的控制信号输入端口相连，保护控制回路的控制信号输出端口与灭火器及安全跳闸控制回路的控制信号输入端口相连，漏电保护模块的反馈信号输出端口与远程I/O模块的反馈信号输入端口相连。
作为一种优选方案，本发明一次系统部分包括框架断路器05Q1～05Q4，下级配电箱MCC02一端通过框架断路器05Q1分别与第一电压表、第一电流表、第一变压器一端、框架断路器05Q3一端相连，下级配电箱MCC02另一端通过框架断路器05Q2分别与第二电压表、第二电流表、第二变压器一端、框架断路器05Q4一端相连，框架断路器05Q3另一端接下级配电箱MCC03一端，框架断路器05Q4另一端接下级配电箱MCC03另一端；
第一变压器另一端通过开关V1分别与总开关一端、开关V2一端、开关V3一端相连，V2另一端接第二变压器另一端；
V3另一端接第三变压器一端，第三变压器另一端第一接头分别与第三电压表、第三电流表、单刀双掷拨动端一端、13Q1一端、13Q2一端、13Q3一端、13Q4一端相连，第三变压器另一端第二接头分别与第四电压表、第四电流表、17Q1一端、17Q2一端相连；
单刀双掷固定端分别与第五电压表、第五电流表、保险丝一端、15Q7一端相连，保险丝另一端接控制变压器（24）一端，控制变压器（24）另一端分别与15Q1一端、15Q2一端、15Q3一端相连，15Q1另一端接PDE30，15Q2另一端接PDE31，15Q3另一端接PDE32，15Q7另一端接MCC10，13Q1另一端接MCC05，13Q2另一端接PDE11，13Q3另一端接MCC09，13Q4另一端接MCC08，17Q2另一端接MCC04，17Q1另一端接MCC01。
作为另一种优选方案，本发明所述灭火器及安全跳闸控制回路包括分闸线圈MX，MX一端通过保险丝接1L0，MX另一端分别与SUB30后右急停开关SB4一端、SUB30后左急停开关SB3一端、SUB30前右急停开关SB2一端、SUB30前左急停开关SB1一端、N1# SUB30变压器室门限位开关N1# LIMIT一端、N2# SUB30变压器室门限位开关N2# LIMIT一端、N3# SUB30灭火器联动点开关N3# FIRE一端、N4# SUB30灭火器联动点开关N4# FIRE一端、SUB31后右急停开关SB8一端、SUB31后左急停开关SB7一端、SUB31前右急停开关SB6一端、SUB31前左急停开关SB5一端、N7# SUB31变压器室门限位开关N7# LIMIT一端、N8# SUB31变压器室门限位开关N8# LIMIT一端、N9# SUB31变压器室门限位开关N9# LIMIT一端、N10# SUB31灭火器联动点开关N10# FIRE一端、N11# SUB31灭火器联动点开关N11# FIRE一端相连；
SUB30后右急停开关SB4另一端、SUB30后左急停开关SB3另一端、SUB30前右急停开关SB2另一端、SUB30前左急停开关SB1另一端、N1# SUB30变压器室门限位开关N1# LIMIT另一端、N2# SUB30变压器室门限位开关N2# LIMIT另一端、N3# SUB30灭火器联动点开关N3#FIRE另一端、N4# SUB30灭火器联动点开关N4# FIRE另一端、SUB31后右急停开关SB8另一端、SUB31后左急停开关SB7另一端、SUB31前右急停开关SB6另一端、SUB31前左急停开关SB5另一端、N7# SUB31变压器室门限位开关N7# LIMIT另一端、N8# SUB31变压器室门限位开关N8# LIMIT另一端、N9# SUB31变压器室门限位开关N9# LIMIT另一端、N10# SUB31灭火器联动点开关N10# FIRE另一端、N11# SUB31灭火器联动点开关N11# FIRE另一端接环网柜开关一端，环网柜开关另一端接1N0。
作为另一种优选方案，本发明所述变压器温控控制回路包括变压器温控器29DK，29DK的1、2脚分别与1L20.2、1L20.1对应相连，29DK的3～5脚分别与风扇fan1～fan3的L端对应相连，29DK的6脚接fan1～fan3的N端，29DK的6脚接风扇fan4～fan6的N端，29DK的8～10脚分别与风扇fan4～fan6的L端对应相连，29DK的15脚接1L20.1，29DK的16脚通过继电器29KA1控制端接1L20.2。
作为另一种优选方案，本发明所述变压器温控器（10）采用LD-B10-10型温控器。
作为另一种优选方案，本发明所述电能监控部分包括多功能电力表11P1，11P1的35脚通过继电器11KA1的控制端分别与1N0、11P1的13脚相连，11P1的34脚分别与1L0、保险丝11Q3一端相连，11Q3另一端接11P1的12脚；11P1的11脚接地；
11P1的5～6脚接三相电流互感器的输出端口，11P1的1～4脚通过熔断器11Q1接三相电，三相电依次通过接触器11Q2、浪涌保护器11PRD接地。
作为另一种优选方案，本发明所述多功能电力表采用APMD型电力表。
作为另一种优选方案，本发明保护控制回路包括安全继电器（装配图标号8）27KAU，27KAU的A1、A2端口分别与15L04、15N04对应相连，27KAU的13脚接1L0，27KAU的23脚接SUB31，27KAU的S11端口依次通过六个急停按钮接27KAU的S12端口，27KAU的S21端口通过急停按钮接27KAU的S22端口；
27KAU的S24端口接SUB31，27KAU的14脚接18-1，27KAU的Y36、Y37端口相连，27KAU的S34端口通过开关27SB1接27KAU的S33端口。
作为另一种优选方案，本发明所述安全继电器采用PILZ型继电器。
作为另一种优选方案，本发明漏电保护模块包括剩余电流控测器25GF和26GF，25GF的L、N端口分别与1L0、1N0对应相连，25GF的J1端口通过继电器25K1控制端接1L0，25GF的J2端口通过继电器25K2控制端接1L0，25GF的COM端口接1N0，25GF的J3端口通过继电器25K3控制端接1L0，25GF的J4端口通过继电器25K4控制端接1L0，25GF的COM端口接1N0；
25GF的I1、I2、I3、I4端口分别通过剩余电流互感器探头13T1、13T2、13T3、13T4接25GF的CM1端口；
26GF的L、N端口分别与1L0、1N0对应相连，26GF的J1端口通过继电器26K1控制端接1L0，26GF的J2端口通过继电器26K2控制端接1L0，26GF的COM端口接1N0，26GF的J3端口通过继电器26K3控制端接1L0，26GF的COM端口接1N0；
26GF的I1、I2、I3端口分别通过剩余电流互感器探头15T1、17T1、17T2接26GF的CM1端口；
1L0依次通过安全继电器27KAU的受控常开开关、变压器超温保护继电器29KA1的受控常闭开关分别与保护继电器11KA1的受控常闭开关一端、继电器14KA1的受控常闭开关一端、继电器12KA1的受控常闭开关一端相连；
11KA1的受控常闭开关另一端分别与继电器25K1受控常闭开关一端、继电器25K2受控常闭开关一端、继电器25K3受控常闭开关一端、继电器25K4受控常闭开关一端相连，25K1受控常闭开关另一端分别与13UV1一端、指示灯18D1一端相连，13UV1另一端分别与18D1另一端、1N0相连；
25K2受控常闭开关另一端分别与13UV2一端、指示灯18D2一端相连，13UV2另一端分别与18D2另一端、1N0相连；
25K3受控常闭开关另一端分别与13UV3一端、指示灯18D3一端相连，13UV3另一端分别与18D3另一端、1N0相连；
25K4受控常闭开关另一端分别与13UV4一端、指示灯18D4一端相连，13UV4另一端分别与18D4另一端、1N0相连；
14KA1的受控常闭开关另一端通过继电器26K1的受控常闭开关分别与15UV7一端、指示灯18D5一端相连，15UV7另一端分别与1N0、18D5另一端相连；
12KA1的受控常闭开关另一端分别与继电器26K2的受控常闭开关一端、继电器26K3的受控常闭开关一端相连，26K2的受控常闭开关另一端分别与17UV1一端、指示灯18D6一端相连，17UV1另一端分别与1N0、18D6另一端相连；
26K3的受控常闭开关另一端分别与17UV2一端、指示灯18D7一端相连，17UV2另一端分别与1N0、18D7另一端相连。
作为另一种优选方案，本发明所述剩余电流控测器采用ARCM型控测器。
其次，本发明远程I/O模块包括开关电源31U1，31U1的输入端分别与1L0、1N0相连，31U1输出端与CONTROLNET SINGLE MEDIA ADAPTOR MODULE的电源端相连；
31A3的0端口接变压器温控器29DK的AO端口，31A3的17端口分别与31A3的19端口、31A3的21端口、29DK的COM端口相连，29DK的BO端口接31A3的2端口，29DK的CO端口接31A3的4端口；
31A4的0端口接变压器温控器46DK的AO端口，31A4的17端口分别与31A4的19端口、31A4的21端口、46DK的COM端口相连，46DK的BO端口接31A4的2端口，46DK的CO端口接31A4的4端口；
31A4的6端口接变压器温控器47DK的AO端口，31A4的23端口分别与31A4的25端口、31A4的27端口、47DK的COM端口相连，47DK的BO端口接31A4的8端口，47DK的CO端口接31A4的10端口；
31A1的0端口接17Q1-SED (CBM01)开关，31A1的17端口接26K2 MCC01 Groundfault trip开关，31A1的1端口接05Q1-SDE (CBM02Y) 开关，31A1的18端口接48KA1 48KA2Ground fault trip开关，31A1的2端口接05Q2-SDE (CBM02D) 开关，31A1的19端口接05Q3-SDE (CBM03Y)开关，31A1的3端口接05Q4-SDE (CBM03D)开关，31A1的20端口接26K3 MCC04Ground fault trip开关，31A1的4端口接17Q2-SDE (CBM04) 开关，31A1的21端口接25K1MCC05 Ground fault trip开关，31A1的22端口接25K3 MCC09 Ground fault trip开关，31A1的6端口接16Q3-SDE(CBM07) 开关，31A1的23端口接25K4 MCC08 Ground fault trip开关，31A1的7端口接16Q4-SDE(CBM08) 开关，31A1的24端口接25K2 PDE11 Ground faulttrip开关；
31A2的0端口接20Q1-SDE (CBM50-01)开关，31A2的17端口接24Q3-SDE (CBM50-18) 开关，31A2的1端口接21Q1-SDE (CBM50-02) 开关，31A2的18端口接24Q4-SDE (CBM50-19) 开关，31A2的2端口接21Q2-SDE (CBM50-03) 开关，31A2的19端口接24Q5-SDE (CBM50-20) 开关，31A2的3端口接21Q3-SDE (CBM50-04) 开关，31A2的4端口接21Q4-SDE (CBM50-05) 开关，31A2的5端口接22Q1-SDE(CBM50-07) 开关，31A2的6端口接22Q2 (CBM50-08) 开关，31A2的7端口接CBM50-09-SDE开关。
另外，本发明所述变压器温控器采用LD-B10-10型温控器。
本发明有益效果。
本发明通过一次系统部分、灭火器及安全跳闸控制回路、变压器温控控制回路、电能监控部分、保护控制回路、漏电保护模块和远程I/O模块的配合使用，便于对箱变进行可靠、高效的控制。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1为本发明一次系统图。
图2为灭火器控制回路及安全跳闸控制回路，其中MX为分闸线圈，SB1～8为急停按钮，N1～2,7～9LIMIT为门限开关,N3～4,10～11FIRE为灭火器联动触点。当发生火灾或其他紧急状况时，对应的触点闭合，分闸线圈动作断开进线柜。
图3为变压器温度监控控制回路，其中29DK为变压器温控器，1～2接点是温控器控制电源，3～10风扇接口，13～14报警接口，15～16跳闸接口，19～22模拟量接口，当变压器温度超过设定值时，15～16点闭合，29KA1继电器动作，切断所有低压断路器，并将信号传送给后台。
图4为电能监控系统，其中11P1为多功能表，1～4为采样电压，5～10为采样电流，11～13为控制器电源，34～35继电器输出点，该多功能表（11）除了显示电能参数外，还具有欠压，过压，相序监测保护功能，当某一电能参数超出设定值时，34～35点闭合，11KA1继电器动作，切断所有低压断路器，并将信号传送给后台。
图5为安全保护控制回路，其中27KAU为安全继电器，A1～A2为继电器电源，13～14，23～24为继电器输出接口，S11～S12,S21～S22为继电器强制输出接口，S33～S34为继电器故障复位接口，当控制回路发生故障时13～14，23～24触点闭合，切断所有低压断路器，故障解除后，需要手动恢复安全继电器。
图6、图7、图8为漏电保护控制回路，其中25GF为剩余电流控测器可监控4个回路，12～13为电源，34～41为继电器输出接口，1～5剩余电流互感器接口，每一个低压塑壳断路器配置一个剩余电流互感器，塑壳内部安装失压线圈，当某一路断路器发生漏电时，通过剩余电流互感器将漏电信号传给控制器，同时对应继电器动作，切断相应的塑壳断路器。
图9～图13为远程I/O模块 ，根据现场设备实际需求选用2组32位I/O模块（31A3～4），将箱变内塑壳断路器、微断、漏电报警信号、变压器温度报警信号等传送给后台，由于8米盾有3组变压器需要采集温度信号，所有配备了2组模拟量模块(31A1～2)，每各模块能采集2组模拟量信号，同时配备了以太网接口(31A0)，便于和后台通讯。
图14为本发明后侧箱体结构示意图。
图15为本发明前侧箱体结构示意图。
图16为本发明风扇罩仰视图。
图17为本发明箱体底部俯视图。
图18为本发明后侧箱体俯视图。
图19为本发明前侧箱体俯视图。
图20为本发明后侧箱体前视外观图。
图21为本发明前侧箱体前视外观图。
图22为本发明后侧箱体后视外观图。
图23为本发明前侧箱体后视外观图。
具体实施方式
如图所示，本发明预装式箱变控制电路可应用于预装式箱变，预装式箱变包括箱体和控制电路，箱体内设置有高压室（102）、变压器室和控制室，变压器室内设置有变压器(1)，高压室（102）内设置有环网柜（2）；
所述控制电路包括一次系统部分、灭火器及安全跳闸控制回路、变压器温控控制回路、电能监控部分、保护控制回路、漏电保护模块和远程I/O模块，灭火器及安全跳闸控制回路的电源端口分别与电能监控部分的电源端口、保护控制回路的电源端口、漏电保护模块的电源端口、远程I/O模块的电源端口相连，一次系统部分的反馈信号输出端口与远程I/O模块的反馈信号输入端口相连，变压器温控控制回路的控制信号输出端口与漏电保护模块的控制信号输入端口相连，电能监控部分的控制信号输出端口与漏电保护模块的控制信号输入端口相连，保护控制回路的控制信号输出端口与灭火器及安全跳闸控制回路的控制信号输入端口相连，漏电保护模块的反馈信号输出端口与远程I/O模块的反馈信号输入端口相连。
本发明预装式箱变将变压器分成3组放入2台箱变内，同时合理设置控制室和高压室，满足设备容量和使用空间的需求。
所述箱体为两个，两个箱体沿横向布置，前侧箱体由前至后依次布置第一控制室（103）、第一变压器室（104）、第二变压器室（105），后侧箱体由前至后依次布置第二控制室（100）、第三变压器室（101）、高压室（102）。
所述第一控制室（103）由前至后分为两个间隔，每个间隔前端均设置有双开门；第一变压器室（104）和第二变压器室（105）前端由前至后各布置三组双开门；
第二控制室（100）由前至后分为三个间隔区，每个间隔前端均设置有双开门，每个间隔区的两侧沿竖向均布多个安装孔（3）；
第三变压器室（101）前端由前至后布置三组双开门；高压室（102）前端设置有双开门。
所述箱体底部（10）设置有通风口（51），箱体两侧设置有风扇（5），风扇外侧罩有半U形风扇罩，风扇罩的开口朝下，风扇罩内设置有防尘海绵（50），风扇罩的开口处设置有网状板。
所述网状板网孔尺寸为10mm×10mm。
所述第一控制室（103）内、第二控制室（100）内和第三变压器室（101）内均设置有灭火器（6）。
所述灭火器采用超细干粉自动灭火装置，超细干粉自动灭火装置的火灾信号输出端口与进线负荷开关的控制端口相连，进线负荷开关与环网柜（2）的进线端相连。
所述第一变压器室（104）、第二变压器室（105）、第三变压器室（101）内的变压器均为2000KVA干式变压器。
所述箱体采用8KD型开口型钢。
所述箱体上设置有检测箱门开闭的限位开关，限位开关的检测信号输出端口与进线负荷开关的控制端口相连，进线负荷开关与环网柜（2）的进线端相连。
所述安装孔（3）的直径为9.2mm，相邻安装孔（3）的间距为20mm。
所述第二控制室（100）内设置有器件安装梁（20）上，安装梁（20）上装有导轨（21）。
剩余电流控制器7、安全继电器8、I/O模块9、塑壳断路器12、微信断路器13、剩余电流探测器14、中间继电器15、开关电源16、接线端子17、隔离开关熔断器组18、双电源19安装在安装梁（20）上。
所述箱体前端设置有箱门，箱门上设置有钢化玻璃显示窗（4）。
所述变压器室内设置有变压器温度检测部分（22）和散热设备（23），散热设备的控制信号输入端口与控制器的控制信号输出端口相连，控制器的信号传输端口与箱门上的显示控制面板的信号传输端口相连。
一旦发现温度超出报警界限就会切断电源发出报警。控制器发出控制信号给进线负荷开关，负荷开关跳闸，报警通过面板报警。
所述变压器温度检测部分（22）采用PT100铂电阻，PT100铂电阻预埋在干式变压器绕组中。
所述散热设备（23）采用六个散热风机，散热风机设置在变压器上，前后各三个。
所述控制器采用LD-B10-10型控制器。
所述一次系统部分包括框架断路器05Q1～05Q4，下级配电箱MCC02（一次回路为单线图，图中与MCC02连接的两条线，每条线代表这3根火线）一端通过框架断路器05Q1分别与第一电压表、第一电流表、第一变压器一端、框架断路器05Q3一端相连，下级配电箱MCC02另一端通过框架断路器05Q2分别与第二电压表、第二电流表、第二变压器一端、框架断路器05Q4一端相连，框架断路器05Q3另一端接下级配电箱MCC03一端，框架断路器05Q4另一端接下级配电箱MCC03另一端；05Q1～05Q4给下级配电箱提供电源。
第一变压器另一端通过开关V1分别与总开关一端、开关V2一端、开关V3一端相连，V2另一端接第二变压器另一端；
V3另一端接第三变压器一端，第三变压器另一端第一接头分别与第三电压表、第三电流表、单刀双掷拨动端一端、13Q1一端、13Q2一端、13Q3一端、13Q4一端相连，第三变压器另一端第二接头分别与第四电压表、第四电流表、17Q1一端、17Q2一端相连；
单刀双掷固定端分别与第五电压表、第五电流表、保险丝一端、15Q7一端相连，保险丝另一端接控制变压器（24）（控制变压器（24）将380V电压转化成110V-0V-110V电压，用作控制回路电源）一端，控制变压器（24）另一端分别与15Q1一端、15Q2一端、15Q3一端相连，15Q1另一端接PDE30，15Q2另一端接PDE31，15Q3另一端接PDE32，15Q7另一端接MCC10，13Q1另一端接MCC05，13Q2另一端接PDE11，13Q3另一端接MCC09，13Q4另一端接MCC08，17Q2另一端接MCC04，17Q1另一端接MCC01。
13Q1-13Q4，15Q1-15Q3、15Q7、17Q2、17Q1是塑壳断路器，用于给下级配电箱提供电源。PDE30-PDE32、MCC10、MCC05、PDE11、MCC09、MCC08、MCC04、MCC01为下级配电箱。
图中PDE30只接一条线，这条线表示3根火线，MCC02箱是下级配电箱，用户需要2路进线，所以是2条线，每条3根火线。
10KV电源先到进线柜C,当C柜合闸时，馈线柜V1～V3受电，当V1～V3合闸时，对应的三组变压器高压测受电，同时将10KV高压转化为0.4KV低压，变压器低压侧连接塑壳断路器和框架开关，这些开关是为下级配电箱提供电源的，任何一个开关合闸后下级配电箱都受电，监控变压器的电流电压，采用电力仪表，图中控制变压器将0.4KV的电源转换成110V-0V-110V给电力仪表提供电源。
所述灭火器及安全跳闸控制回路包括分闸线圈MX（控制进线负荷开关的关断），MX一端通过保险丝接1L0，MX另一端分别与SUB30后右急停开关SB4一端、SUB30后左急停开关SB3一端、SUB30前右急停开关SB2一端、SUB30前左急停开关SB1一端、N1# SUB30变压器室门限位开关N1# LIMIT一端、N2# SUB30变压器室门限位开关N2# LIMIT一端、N3# SUB30灭火器联动点开关（灭火器本体上设置一根导火索，当火灾发生时，导火索被点燃，此时灭火器联动点动作切断进线负荷开关）N3# FIRE一端、N4# SUB30灭火器联动点开关N4# FIRE一端、SUB31后右急停开关SB8一端、SUB31后左急停开关SB7一端、SUB31前右急停开关SB6一端、SUB31前左急停开关SB5一端、N7# SUB31变压器室门限位开关N7# LIMIT一端、N8#SUB31变压器室门限位开关N8# LIMIT一端、N9# SUB31变压器室门限位开关N9# LIMIT一端、N10# SUB31灭火器联动点开关N10# FIRE一端、N11# SUB31灭火器联动点开关N11#FIRE一端相连；
SUB30后右急停开关SB4另一端、SUB30后左急停开关SB3另一端、SUB30前右急停开关SB2另一端、SUB30前左急停开关SB1另一端、N1# SUB30变压器室门限位开关N1# LIMIT另一端、N2# SUB30变压器室门限位开关N2# LIMIT另一端、N3# SUB30灭火器联动点开关N3#FIRE另一端、N4# SUB30灭火器联动点开关N4# FIRE另一端、SUB31后右急停开关SB8另一端、SUB31后左急停开关SB7另一端、SUB31前右急停开关SB6另一端、SUB31前左急停开关SB5另一端、N7# SUB31变压器室门限位开关N7# LIMIT另一端、N8# SUB31变压器室门限位开关N8# LIMIT另一端、N9# SUB31变压器室门限位开关N9# LIMIT另一端、N10# SUB31灭火器联动点开关N10# FIRE另一端、N11# SUB31灭火器联动点开关N11# FIRE另一端接环网柜开关一端，环网柜开关另一端接1N0。
前后左右表示急停开关的位置，面板图中08SB1～08SB4为急停按钮。在前后左右四个位置设置急停开关，现场出现安全问题时，能第一时间切断进线负荷隔离开关保证箱变整体断电，即急停起到切断电源的作用，切断一次回路供电。如果检测到有开关动作，MX对对进线负荷隔离开关控制整体断电。
所述变压器温控控制回路包括变压器温控器29DK，29DK的1、2脚分别与1L20.2、1L20.1对应相连，29DK的3～5脚分别与风扇fan1～fan3（装配图标号23为散热风机，安装在变压器上，前后对称各3个，不分顺序接入电源即可，同起同停）的L端对应相连，29DK的6脚接fan1～fan3的N端，29DK的6脚接风扇fan4～fan6（装配图标号23为散热风机，安装在变压器上，前后对称各3个，不分顺序接入电源即可，同起同停）的N端，29DK的8～10脚分别与风扇fan4～fan6的L端对应相连，29DK的15脚接1L20.1，29DK的16脚通过继电器29KA1控制端接1L20.2。
所述变压器温控器（10）采用LD-B10-10型温控器。
所述电能监控部分包括多功能电力表（面板图标号11）11P1，11P1的35脚通过继电器11KA1的控制端分别与1N0、11P1的13脚相连，11P1的34脚分别与1L0、保险丝11Q3一端相连，11Q3另一端接11P1的12脚；11P1的11脚接地；
11P1的5～6脚接三相电流互感器（检测变压器低压侧电流）的输出端口，11P1的1～4脚通过熔断器11Q1接三相电，三相电依次通过接触器11Q2、浪涌保护器11PRD接地。
所述多功能电力表采用APMD型电力表。
保护控制回路包括安全继电器（装配图标号8）27KAU，27KAU的A1、A2端口分别与15L04、15N04（A1,A2为安全继电器的电源，15L04 ,15N04代表有个110V电源接入到A1,A2中，实际上是从控制变压过来的）对应相连，27KAU的13脚接1L0，27KAU的23脚接SUB31（本发明预装式箱变为2台1套的产品，一个箱名叫SUB30，另一个叫SUB31），27KAU的S11端口依次通过六个急停按钮（用于切断低压所有断路器，这6个急停不再箱变内，是给现场预留的接口）接27KAU的S12端口，27KAU的S21端口通过急停按钮接27KAU的S22端口；
27KAU的S24端口接SUB31，27KAU的14脚接18-1（是切断所有断路器的信号），27KAU的Y36、Y37端口相连，27KAU的S34端口通过开关27SB1接27KAU的S33端口。
所述安全继电器采用PILZ型继电器。
漏电保护模块包括剩余电流控测器25GF和26GF，25GF的L、N端口分别与1L0、1N0对应相连，25GF的J1端口通过继电器25K1控制端接1L0，25GF的J2端口通过继电器25K2控制端接1L0，25GF的COM端口接1N0，25GF的J3端口通过继电器25K3控制端接1L0，25GF的J4端口通过继电器25K4控制端接1L0，25GF的COM端口接1N0；
25GF的I1、I2、I3、I4端口分别通过剩余电流互感器探头13T1、13T2、13T3、13T4接25GF的CM1端口；
26GF的L、N端口分别与1L0、1N0对应相连，26GF的J1端口通过继电器26K1控制端接1L0，26GF的J2端口通过继电器26K2控制端接1L0，26GF的COM端口接1N0，26GF的J3端口通过继电器26K3控制端接1L0，26GF的COM端口接1N0；
26GF的I1、I2、I3端口分别通过剩余电流互感器探头15T1、17T1、17T2接26GF的CM1端口；
1L0依次通过安全继电器27KAU的受控常开开关、变压器超温保护继电器29KA1的受控常闭开关分别与保护继电器11KA1的受控常闭开关一端、继电器14KA1的受控常闭开关一端、继电器12KA1的受控常闭开关一端相连；
11KA1的受控常闭开关另一端分别与继电器25K1受控常闭开关一端、继电器25K2受控常闭开关一端、继电器25K3受控常闭开关一端、继电器25K4受控常闭开关一端相连，25K1受控常闭开关另一端分别与13UV1一端、指示灯18D1一端相连，13UV1另一端分别与18D1另一端、1N0相连；
25K2受控常闭开关另一端分别与13UV2一端、指示灯18D2一端相连，13UV2另一端分别与18D2另一端、1N0相连；
25K3受控常闭开关另一端分别与13UV3一端、指示灯18D3一端相连，13UV3另一端分别与18D3另一端、1N0相连；
25K4受控常闭开关另一端分别与13UV4一端、指示灯18D4一端相连，13UV4另一端分别与18D4另一端、1N0相连；
14KA1的受控常闭开关另一端通过继电器26K1的受控常闭开关分别与15UV7一端、指示灯18D5一端相连，15UV7另一端分别与1N0、18D5另一端相连；
12KA1的受控常闭开关另一端分别与继电器26K2的受控常闭开关一端、继电器26K3的受控常闭开关一端相连，26K2的受控常闭开关另一端分别与17UV1一端、指示灯18D6一端相连，17UV1另一端分别与1N0、18D6另一端相连；
26K3的受控常闭开关另一端分别与17UV2一端、指示灯18D7一端相连，17UV2另一端分别与1N0、18D7另一端相连。
13UV1、13UV2、13UV3、13UV4、15UV7、17UV1、17UV2是失压线圈，分别控制断路器15Q1～15Q4、15Q7、17Q1、17Q 2，当1次回路电压过低的时候欠压线圈动作对应的断路器断开。
26GF用于控制26K1、26K2、26K3，与25K1～25K3用法相同。
所述剩余电流控测器采用ARCM型控测器。
远程I/O模块包括开关电源31U1（交流110V转成直流24V），31U1的输入端分别与1L0、1N0相连，31U1输出端与CONTROLNET SINGLE MEDIA ADAPTOR MODULE（网络适配器1794-ACN15）的电源端相连；
31A3的0端口接变压器温控器29DK的AO端口，31A3的17端口分别与31A3的19端口、31A3的21端口、29DK的COM端口相连，29DK的BO端口接31A3的2端口，29DK的CO端口接31A3的4端口；
31A4的0端口接变压器温控器46DK的AO端口，31A4的17端口分别与31A4的19端口、31A4的21端口、46DK的COM端口相连，46DK的BO端口接31A4的2端口，46DK的CO端口接31A4的4端口；
31A4的6端口接变压器温控器47DK的AO端口，31A4的23端口分别与31A4的25端口、31A4的27端口、47DK的COM端口相连，47DK的BO端口接31A4的8端口，47DK的CO端口接31A4的10端口；
31A1的0端口接17Q1-SED (CBM01)开关，31A1的17端口接26K2 MCC01 Groundfault trip开关，31A1的1端口接05Q1-SDE (CBM02Y) 开关，31A1的18端口接48KA1 48KA2Ground fault trip开关，31A1的2端口接05Q2-SDE (CBM02D) 开关，31A1的19端口接05Q3-SDE (CBM03Y)开关，31A1的3端口接05Q4-SDE (CBM03D)开关，31A1的20端口接26K3 MCC04Ground fault trip开关，31A1的4端口接17Q2-SDE (CBM04) 开关，31A1的21端口接25K1MCC05 Ground fault trip开关，31A1的22端口接25K3 MCC09 Ground fault trip开关，31A1的6端口接16Q3-SDE(CBM07) 开关，31A1的23端口接25K4 MCC08 Ground fault trip开关，31A1的7端口接16Q4-SDE(CBM08) 开关，31A1的24端口接25K2 PDE11 Ground faulttrip开关；
31A2的0端口接20Q1-SDE (CBM50-01)开关，31A2的17端口接24Q3-SDE (CBM50-18) 开关，31A2的1端口接21Q1-SDE (CBM50-02) 开关，31A2的18端口接24Q4-SDE (CBM50-19) 开关，31A2的2端口接21Q2-SDE (CBM50-03) 开关，31A2的19端口接24Q5-SDE (CBM50-20) 开关，31A2的3端口接21Q3-SDE (CBM50-04) 开关，31A2的4端口接21Q4-SDE (CBM50-05) 开关，31A2的5端口接22Q1-SDE(CBM50-07) 开关，31A2的6端口接22Q2 (CBM50-08) 开关，31A2的7端口接CBM50-09-SDE开关。
所述变压器温控器采用LD-B10-10型温控器。
31A1、31A2连接的各开关用于信号反馈。
31A0、31A1、31A2、31A3、31A4同属于PLC采集设备，其中31A0为网络适配器1794-ACN15用作通讯模，31A1,31A2为数字量输入模块1756-IB32，31A3,31A4模拟量输入模块1756-IE16。
本发明适用于8米盾构机，作为变压器容量达到6000KVA的预装式箱变。
箱变高度和深度可为H*D=2200mm*2000mm内，箱变具有便于安装拆卸、通风防腐、变压器温度监测、电气监测、火灾报警灭火等功能。
本发明在满足设备容量的条件下，将6000KVA变压器分成3组2000KVA的变压器放入2台箱变内(1)，满足设备容量的同时，占用空间小。
本发明进线采用环网柜（2）构架可采用8KD型开口型钢，型钢的二侧面分别有模数20mm和φ9.2的安装孔（3），元器件安装在安装梁上，安装梁上装有导轨，便于元器件的安装、拆卸以及维修，整体组装能力强，前面面板显示，钢化玻璃显示窗（4）。
通风设计在箱变底部冲压通风口（51），箱变两侧加入风扇进行强制通风，外部采用半U型结构将风扇罩住，内部放有海绵体，下口采用网状板进行安装，此结构起到了防雨、防尘的效果。
箱体整体可使用光泽度高的白漆喷涂，RAL9010纯白色或相似的颜色。金属表面清洁，防腐性强。
本发明选用了超细干粉自动灭火装置（6），将灭火器安置在每个单元内部，该灭火器顶端有一个导火索和一对常开触点，一旦发生火灾通过导火索打开灭火器进行灭火，与此同时灭火器常开点闭合发出信号给进线负荷开关的分励线圈，立刻切断高压部分，将损失降到最低。
箱变分成高压室（102），变压器室和控制系统单元，所有单元都必须彼此分离放置即理想状态各自有各自的区域。
高压室（102）内采用一组环网柜，其中进线柜内部配备分励线圈与变压器室、低压室各个柜门上的限位开关相连，一旦有人打开变压器室柜门或安全挡板时，立刻跳闸切断高压部分，同时在箱变四周设置急停按钮可随时切断高压部分。如图12所示。
变压器室安装有干式变压器，在设备运行时会产生较高的热量，实时监测变压器的温度，散热设备降低变压器的温度，采用变压器温度控制器，控制器外接6个散热器用来降低变压器温度，通过串口线对变压器温度进行实时监测，面板上显示变压器三相的温度，可在控制器上设置高温和超高温报警界限，一旦发现温度超出报警界限就会切断电源发出报警。如图13所示。
控制系统单元内部设有漏电、电源显示监控，安全保护模块。
电能显示监控采用的是多功能表主要是对变压器输出端进行检测，显示三相电流、电压、有功、无功功率，电镀、谐波等，此外该功能表具有欠压，过压，相序监测等保护功能。如图14所示。
安全保护模块选用安全继电器当电气回路发生故障时，所有低压断路器立刻跳闸且在没有故障解除时断路器无法再次合闸，避免了造成进一步设备损坏。如图15所示。
漏电保护模块采用的是剩余电流控制器与电流互感器相互结合，一旦穿过电流互感器的线发生漏电，对应的继电器立刻动作，切断回路主电源，同时在模块上显示漏电电流值的大小，并发出报警。如图17所示。
远程I/O模块将箱变内各个开关状态，故障位置，电能质量通过通讯传送给后台，减少人员管理同时也减少了维修时间。如图18所示。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种预装式箱变控制电路，包括一次系统部分、灭火器及安全跳闸控制回路、变压器温控控制回路、电能监控部分、保护控制回路、漏电保护模块和远程I/O模块，灭火器及安全跳闸控制回路的电源端口分别与电能监控部分的电源端口、保护控制回路的电源端口、漏电保护模块的电源端口、远程I/O模块的电源端口相连，一次系统部分的反馈信号输出端口与远程I/O模块的反馈信号输入端口相连，变压器温控控制回路的控制信号输出端口与漏电保护模块的控制信号输入端口相连，电能监控部分的控制信号输出端口与漏电保护模块的控制信号输入端口相连，保护控制回路的控制信号输出端口与灭火器及安全跳闸控制回路的控制信号输入端口相连，漏电保护模块的反馈信号输出端口与远程I/O模块的反馈信号输入端口相连。
2.根据权利要求1所述一种预装式箱变控制电路，其特征在于一次系统部分包括框架断路器05Q1～05Q4，下级配电箱MCC02一端通过框架断路器05Q1分别与第一电压表、第一电流表、第一变压器一端、框架断路器05Q3一端相连，下级配电箱MCC02另一端通过框架断路器05Q2分别与第二电压表、第二电流表、第二变压器一端、框架断路器05Q4一端相连，框架断路器05Q3另一端接下级配电箱MCC03一端，框架断路器05Q4另一端接下级配电箱MCC03另一端；
第一变压器另一端通过开关V1分别与总开关一端、开关V2一端、开关V3一端相连，V2另一端接第二变压器另一端；
V3另一端接第三变压器一端，第三变压器另一端第一接头分别与第三电压表、第三电流表、单刀双掷拨动端一端、13Q1一端、13Q2一端、13Q3一端、13Q4一端相连，第三变压器另一端第二接头分别与第四电压表、第四电流表、17Q1一端、17Q2一端相连；
单刀双掷固定端分别与第五电压表、第五电流表、保险丝一端、15Q7一端相连，保险丝另一端接控制变压器（24）一端，控制变压器（24）另一端分别与15Q1一端、15Q2一端、15Q3一端相连，15Q1另一端接PDE30，15Q2另一端接PDE31，15Q3另一端接PDE32，15Q7另一端接MCC10，13Q1另一端接MCC05，13Q2另一端接PDE11，13Q3另一端接MCC09，13Q4另一端接MCC08，17Q2另一端接MCC04，17Q1另一端接MCC01。
3.根据权利要求1所述一种预装式箱变控制电路，其特征在于所述灭火器及安全跳闸控制回路包括分闸线圈MX，MX一端通过保险丝接1L0，MX另一端分别与SUB30后右急停开关SB4一端、SUB30后左急停开关SB3一端、SUB30前右急停开关SB2一端、SUB30前左急停开关SB1一端、N1# SUB30变压器室门限位开关N1# LIMIT一端、N2# SUB30变压器室门限位开关N2# LIMIT一端、N3# SUB30灭火器联动点开关N3# FIRE一端、N4# SUB30灭火器联动点开关N4# FIRE一端、SUB31后右急停开关SB8一端、SUB31后左急停开关SB7一端、SUB31前右急停开关SB6一端、SUB31前左急停开关SB5一端、N7# SUB31变压器室门限位开关N7# LIMIT一端、N8# SUB31变压器室门限位开关N8# LIMIT一端、N9# SUB31变压器室门限位开关N9#LIMIT一端、N10# SUB31灭火器联动点开关N10# FIRE一端、N11# SUB31灭火器联动点开关N11# FIRE一端相连；
SUB30后右急停开关SB4另一端、SUB30后左急停开关SB3另一端、SUB30前右急停开关SB2另一端、SUB30前左急停开关SB1另一端、N1# SUB30变压器室门限位开关N1# LIMIT另一端、N2# SUB30变压器室门限位开关N2# LIMIT另一端、N3# SUB30灭火器联动点开关N3#FIRE另一端、N4# SUB30灭火器联动点开关N4# FIRE另一端、SUB31后右急停开关SB8另一端、SUB31后左急停开关SB7另一端、SUB31前右急停开关SB6另一端、SUB31前左急停开关SB5另一端、N7# SUB31变压器室门限位开关N7# LIMIT另一端、N8# SUB31变压器室门限位开关N8# LIMIT另一端、N9# SUB31变压器室门限位开关N9# LIMIT另一端、N10# SUB31灭火器联动点开关N10# FIRE另一端、N11# SUB31灭火器联动点开关N11# FIRE另一端接环网柜开关一端，环网柜开关另一端接1N0。
4.根据权利要求1所述一种预装式箱变控制电路，其特征在于所述变压器温控控制回路包括变压器温控器29DK，29DK的1、2脚分别与1L20.2、1L20.1对应相连，29DK的3～5脚分别与风扇fan1～fan3的L端对应相连，29DK的6脚接fan1～fan3的N端，29DK的6脚接风扇fan4～fan6的N端，29DK的8～10脚分别与风扇fan4～fan6的L端对应相连，29DK的15脚接1L20.1，29DK的16脚通过继电器29KA1控制端接1L20.2。
5.根据权利要求4所述一种预装式箱变控制电路，其特征在于所述变压器温控器采用LD-B10-10型温控器。
6.根据权利要求1所述一种预装式箱变控制电路，其特征在于所述电能监控部分包括多功能电力表11P1，11P1的35脚通过继电器11KA1的控制端分别与1N0、11P1的13脚相连，11P1的34脚分别与1L0、保险丝11Q3一端相连，11Q3另一端接11P1的12脚；11P1的11脚接地；
11P1的5～6脚接三相电流互感器的输出端口，11P1的1～4脚通过熔断器11Q1接三相电，三相电依次通过接触器11Q2、浪涌保护器11PRD接地。
7.根据权利要求1所述一种预装式箱变控制电路，其特征在于保护控制回路包括安全继电器27KAU，27KAU的A1、A2端口分别与15L04、15N04对应相连，27KAU的13脚接1L0，27KAU的23脚接SUB31，27KAU的S11端口依次通过六个急停按钮接27KAU的S12端口，27KAU的S21端口通过急停按钮接27KAU的S22端口；
27KAU的S24端口接SUB31，27KAU的14脚接18-1，27KAU的Y36、Y37端口相连，27KAU的S34端口通过开关27SB1接27KAU的S33端口。
8.根据权利要求1所述一种预装式箱变控制电路，其特征在于漏电保护模块包括剩余电流控测器25GF和26GF，25GF的L、N端口分别与1L0、1N0对应相连，25GF的J1端口通过继电器25K1控制端接1L0，25GF的J2端口通过继电器25K2控制端接1L0，25GF的COM端口接1N0，25GF的J3端口通过继电器25K3控制端接1L0，25GF的J4端口通过继电器25K4控制端接1L0，25GF的COM端口接1N0；
25GF的I1、I2、I3、I4端口分别通过剩余电流互感器探头13T1、13T2、13T3、13T4接25GF的CM1端口；
26GF的L、N端口分别与1L0、1N0对应相连，26GF的J1端口通过继电器26K1控制端接1L0，26GF的J2端口通过继电器26K2控制端接1L0，26GF的COM端口接1N0，26GF的J3端口通过继电器26K3控制端接1L0，26GF的COM端口接1N0；
26GF的I1、I2、I3端口分别通过剩余电流互感器探头15T1、17T1、17T2接26GF的CM1端口；
1L0依次通过安全继电器27KAU的受控常开开关、变压器超温保护继电器29KA1的受控常闭开关分别与保护继电器11KA1的受控常闭开关一端、继电器14KA1的受控常闭开关一端、继电器12KA1的受控常闭开关一端相连；
11KA1的受控常闭开关另一端分别与继电器25K1受控常闭开关一端、继电器25K2受控常闭开关一端、继电器25K3受控常闭开关一端、继电器25K4受控常闭开关一端相连，25K1受控常闭开关另一端分别与13UV1一端、指示灯18D1一端相连，13UV1另一端分别与18D1另一端、1N0相连；
25K2受控常闭开关另一端分别与13UV2一端、指示灯18D2一端相连，13UV2另一端分别与18D2另一端、1N0相连；
25K3受控常闭开关另一端分别与13UV3一端、指示灯18D3一端相连，13UV3另一端分别与18D3另一端、1N0相连；
25K4受控常闭开关另一端分别与13UV4一端、指示灯18D4一端相连，13UV4另一端分别与18D4另一端、1N0相连；
14KA1的受控常闭开关另一端通过继电器26K1的受控常闭开关分别与15UV7一端、指示灯18D5一端相连，15UV7另一端分别与1N0、18D5另一端相连；
12KA1的受控常闭开关另一端分别与继电器26K2的受控常闭开关一端、继电器26K3的受控常闭开关一端相连，26K2的受控常闭开关另一端分别与17UV1一端、指示灯18D6一端相连，17UV1另一端分别与1N0、18D6另一端相连；
26K3的受控常闭开关另一端分别与17UV2一端、指示灯18D7一端相连，17UV2另一端分别与1N0、18D7另一端相连。
9.根据权利要求1所述一种预装式箱变控制电路，其特征在于远程I/O模块包括开关电源31U1，31U1的输入端分别与1L0、1N0相连，31U1输出端与CONTROLNET SINGLE MEDIAADAPTOR MODULE的电源端相连；
31A3的0端口接变压器温控器29DK的AO端口，31A3的17端口分别与31A3的19端口、31A3的21端口、29DK的COM端口相连，29DK的BO端口接31A3的2端口，29DK的CO端口接31A3的4端口；
31A4的0端口接变压器温控器46DK的AO端口，31A4的17端口分别与31A4的19端口、31A4的21端口、46DK的COM端口相连，46DK的BO端口接31A4的2端口，46DK的CO端口接31A4的4端口；
31A4的6端口接变压器温控器47DK的AO端口，31A4的23端口分别与31A4的25端口、31A4的27端口、47DK的COM端口相连，47DK的BO端口接31A4的8端口，47DK的CO端口接31A4的10端口；
31A1的0端口接17Q1-SED开关，31A1的17端口接26K2 MCC01 Ground fault trip开关，31A1的1端口接05Q1-SDE 开关，31A1的18端口接48KA1 48KA2 Ground fault trip开关，31A1的2端口接05Q2-SDE 开关，31A1的19端口接05Q3-SDE开关，31A1的3端口接05Q4-SDE开关，31A1的20端口接26K3 MCC04 Ground fault trip开关，31A1的4端口接17Q2-SDE开关，31A1的21端口接25K1 MCC05 Ground fault trip开关，31A1的22端口接25K3 MCC09Ground fault trip开关，31A1的6端口接16Q3-SDE开关，31A1的23端口接25K4 MCC08Ground fault trip开关，31A1的7端口接16Q4-SDE开关，31A1的24端口接25K2 PDE11Ground fault trip开关；
31A2的0端口接20Q1-SDE开关，31A2的17端口接24Q3-SDE开关，31A2的1端口接21Q1-SDE 开关，31A2的18端口接24Q4-SDE开关，31A2的2端口接21Q2-SDE开关，31A2的19端口接24Q5-SDE开关，31A2的3端口接21Q3-SDE开关，31A2的4端口接21Q4-SDE开关，31A2的5端口接22Q1-SDE开关，31A2的6端口接22Q2开关，31A2的7端口接CBM50-09-SDE开关。
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CN114094452A (zh) * 2021-11-18 2022-02-25 安徽广远智能电力装备制造有限公司 一种全绝缘智能物联横向一体高压组合变

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