CN217563334U - 一种矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，包括防爆壳体，防爆壳体内集成有低压保护装置和无功补偿装置，低压保护装置由低压保护整定按钮、低压保护显示屏、试验按钮、左侧电流互感器、低压保护本体、右侧电流互感器、上腔前门本体和低压侧综合保护器组成；无功补偿装置由零序电流互感器、交流真空接触器、补偿回路电流互感器、三相电抗器、补偿电容组、下腔前门本体、补偿回路保护器、无功补偿控制器、无功补偿用电压互感器和控制变压器组成，可实现矿用隔爆型干式变压器二次侧电网的自动无功补偿；本实用新型能够提升矿用移动变电站电网质量，减少电压波动，同时减少了现场设备的数量，节约了煤矿巷道内的使用空间。

Description

一种矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱

[技术领域]

本实用新型涉及矿用移动变电站技术领域，具体地说是一种矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱。

[背景技术]

目前，矿用隔爆型移动变电站用于有甲烷混合气体和煤尘，并有爆炸危险的煤矿井下，作为煤矿井下综合机械化采掘设备的配电装置，其设备主体是矿用隔爆型干式变压器和在变压器的两端分别安装的高压开关和低压保护箱。

在矿井电力系统中，移动变电站二次侧所配置的用电设备，有功率大、输电距离长、能耗高的特点，经常造成移动变电站所配电网的供电质量下降，即功率因数较低、电压波动较大的现象。

无功补偿的应用，可以明显提高电力系统输配电性能。当在不同的电网条件下，为保证一个平衡的电压时，在干式变压器的二次侧位置上安装无功补偿装置，可以达到如下效果：稳定系统电压，减少传输损耗增加传输能力；使电网效率提高，瞬变稳态极限增加；减小干扰下的阻尼，増强电压控制及稳定性阻尼功率震荡。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，提升了矿用移动变电站电网质量，减少了电压波动，同时减少了现场设备的数量，节约了煤矿巷道内的使用空间。

为实现上述目的设计一种矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，包括防爆壳体2，所述防爆壳体2内集成有低压保护装置和无功补偿装置，所述低压保护装置由低压保护整定按钮3、低压保护显示屏4、试验按钮8、左侧电流互感器16、低压保护本体19、右侧电流互感器20、上腔前门本体23和低压侧综合保护器24组成，所述低压保护整定按钮3、低压保护显示屏4设置在防爆壳体2前端上部，所述试验按钮8设置在防爆壳体2侧面上部，所述左侧电流互感器16、右侧电流互感器20设置在防爆壳体2内上部后侧且左右对称布置，所述低压保护本体19设于防爆壳体2内上部前侧，所述防爆壳体2内位于低压保护本体19的前方设有上腔前门本体23和低压侧综合保护器24，所述上腔前门本体23位于低压侧综合保护器24下方；所述无功补偿装置由零序电流互感器17、交流真空接触器25、补偿回路电流互感器26、三相电抗器27、补偿电容组28、下腔前门本体29、补偿回路保护器30、无功补偿控制器31、无功补偿用电压互感器33和控制变压器34组成，所述零序电流互感器17设于左侧电流互感器16与右侧电流互感器20之间位置处，所述交流真空接触器25、补偿回路电流互感器26、三相电抗器27、补偿电容组28设置在防爆壳体2内下部，所述防爆壳体2内下部前侧设有下腔前门本体29、补偿回路保护器30、无功补偿控制器31，所述无功补偿控制器31连接控制变压器34，所述补偿回路电流互感器26与无功补偿用电压互感器33均连接至补偿回路保护器30，并将采集的信号传送至补偿回路保护器30，所述补偿回路保护器30通过保护接点连接交流真空接触器25。

进一步地，所述防爆壳体2内上部设有低压保护腔10，所述防爆壳体2内下部设有无功补偿腔11，所述低压保护装置安装于位于上层的低压保护腔10内，所述无功补偿装置安装于位于下层的无功补偿腔11内，所述防爆壳体2内上部左右两侧分别设有左侧接线腔14和右侧接线腔22。

进一步地，所述防爆壳体2前端左侧设置有左侧电缆引入装置1，所述防爆壳体2前端右侧设置有右侧电缆引入装置5，所述防爆壳体2前端采用快开门结构，且快开门处设有上腔开门机电闭锁9和下层开门机电闭锁12，所述上腔开门机电闭锁9、下层开门机电闭锁12设置在防爆壳体2侧面上，所述防爆壳体2后侧设置有变压器对接法兰13。

进一步地，所述无功补偿装置的补偿电容组28通过穿墙接线柱18并联到矿用隔爆型干式变压器37的二次侧，所述矿用隔爆型干式变压器37的一次侧安装有矿用隔爆型高压开关36。

进一步地，所述无功补偿装置通过隔离开关35接入矿用隔爆型干式变压器37的二次侧电网中，并通过隔离开关35可完全退出电网。

进一步地，所述零序电流互感器17通过穿墙接线柱18将信号从低压保护腔10传入无功补偿腔11中的无功补偿控制器31，所述无功补偿控制器31通过交流真空接触器25连接补偿电容组28，并通过控制交流真空接触器25的分断选择补偿电容组28的投退。

进一步地，所述无功补偿装置的每一路补偿回路均配置有补偿回路电流互感器26和三相电抗器27，每一个三相电抗器27均连接有补偿电容组28，所述无功补偿装置的采样信号通过导线传递给补偿回路保护器30，并通过补偿回路保护器30将保护信号再输入至无功补偿控制器31。

进一步地，所述防爆壳体2前端下部设置有无功补偿整定按钮6和无功补偿显示屏7，所述左侧电流互感器16、右侧电流互感器20分别连接左侧接线柱15、右侧接线柱21，所述低压侧综合保护器24上连接有低压保护用电压互感器32。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

(1)本实用新型将矿用低压保护箱与无功补偿装置集成在一个防爆壳体内，减少了现场设备的数量，节约了煤矿巷道内的使用空间；

(2)本实用新型无功补偿装置的应用，提升了矿用移动变电站二次侧的电网质量，减少了电压波动；

(3)本实用新型每一路补偿电容组都配备了独立的电压电流检测回路，配合专用的保护器，从而响应速度更快、故障判断更精确；

(4)本实用新型无功补偿装置进线处配置有隔离开关，可以适应更多复杂的工况环境，也可方便设备维护维修；

综上，本实用新型将矿用隔爆型移动变电站用低压保护箱与无功补偿装置的功能相结合，实现了对矿用移动变电站二次侧电网的质量提升，解决了电网下设备功率大、输电距离长、能耗高，所导致的功率因数低、电压波动大的问题，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的左视图；

图3是图1中A-A剖视图；

图4是图3中B-B剖视图；

图5是图2中C-C剖视图；

图6是本实用新型的原理图；

图中：1、左侧电缆引入装置 2、防爆壳体 3、低压保护整定按钮 4、低压保护显示屏 5、右侧电缆引入装置 6、无功补偿整定按钮 7、无功补偿显示屏 8、试验按钮 9、上腔开门机电闭锁 10、低压保护腔 11、无功补偿腔 12、下层开门机电闭锁 13、变压器对接法兰14、左侧接线腔 15、左侧接线柱 16、左侧电流互感器 17、零序电流互感器 18、穿墙接线柱19、低压保护本体 20、右侧电流互感器 21、右侧接线柱 22、右侧接线腔 23、上腔前门本体24、低压侧综合保护器 25、交流真空接触器 26、补偿回路电流互感器 27、三相电抗器 28、补偿电容组 29、下腔前门本体 30、补偿回路保护器 31、无功补偿控制器 32、低压保护用电压互感器 33、无功补偿用电压互感器 34、控制变压器 35、隔离开关 36、矿用隔爆型高压开关 37、矿用隔爆型干式变压器。

[具体实施方式]

本实用新型提供了一种矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，包括防爆壳体2，防爆壳体2内集成有低压保护装置和无功补偿装置，低压保护装置由低压保护整定按钮3、低压保护显示屏4、试验按钮8、左侧电流互感器16、低压保护本体19、右侧电流互感器20、上腔前门本体23和低压侧综合保护器24组成，可实现矿用隔爆型干式变压器37的二次侧漏电、漏电闭锁、短路、过载、过压、欠压、断相等保护；低压保护整定按钮3、低压保护显示屏4设置在防爆壳体2前端上部，试验按钮8设置在防爆壳体2侧面上部，左侧电流互感器16、右侧电流互感器20设置在防爆壳体2内上部后侧且左右对称布置，低压保护本体19设于防爆壳体2内上部前侧，防爆壳体2内位于低压保护本体19的前方设有上腔前门本体23和低压侧综合保护器24，上腔前门本体23位于低压侧综合保护器24下方；无功补偿装置由零序电流互感器17、交流真空接触器25、补偿回路电流互感器26、三相电抗器27、补偿电容组28、下腔前门本体29、补偿回路保护器30、无功补偿控制器31、无功补偿用电压互感器33和控制变压器34组成，可实现矿用隔爆型干式变压器37二次侧电网的自动无功补偿；零序电流互感器17设于左侧电流互感器16与右侧电流互感器20之间位置处，交流真空接触器25、补偿回路电流互感器26、三相电抗器27、补偿电容组28设置在防爆壳体2内下部，防爆壳体2内下部前侧设有下腔前门本体29、补偿回路保护器30、无功补偿控制器31，无功补偿控制器31连接控制变压器34，补偿回路电流互感器26与无功补偿用电压互感器33均连接至补偿回路保护器30，并将采集的信号传送至补偿回路保护器30，补偿回路保护器30通过保护接点连接交流真空接触器25；通过将矿用低压保护箱与无功补偿装置相结合，实现了对矿用移动变电站二次侧电网的质量提升，解决了电网下设备功率大、输电距离长、能耗高所导致的功率因数低、电压波动大的问题。

其中，防爆壳体2内上部设有低压保护腔10，防爆壳体2内下部设有无功补偿腔11，低压保护装置相关器件安装于位于上层的低压保护腔10内，无功补偿装置相关器件安装于位于下层的无功补偿腔11内，防爆壳体2内上部左右两侧分别设有左侧接线腔14和右侧接线腔22。防爆壳体2前端左侧设置有左侧电缆引入装置1，防爆壳体2前端右侧设置有右侧电缆引入装置5，防爆壳体2前端采用快开门结构，且快开门处设有上腔开门机电闭锁9和下层开门机电闭锁12，上腔开门机电闭锁9、下层开门机电闭锁12设置在防爆壳体2侧面上，防爆壳体2后侧设置有变压器对接法兰13。

本实用新型中，无功补偿装置的补偿电容组28通过穿墙接线柱18并联到矿用隔爆型干式变压器37的二次侧，即主电缆通过穿墙接线柱18将补偿电容组28并联到矿用隔爆型干式变压器37的二次侧；矿用隔爆型干式变压器37的一次侧安装有矿用隔爆型高压开关36。无功补偿装置与主回路间配置了隔离开关35，可以完全将无功补偿装置完全退出电网，即，无功补偿装置通过隔离开关35接入矿用隔爆型干式变压器37的二次侧电网中，并通过隔离开关35可完全退出电网。零序电流互感器17通过穿墙接线柱18将信号从低压保护腔10传入无功补偿腔11中的无功补偿控制器31，无功补偿控制器31通过交流真空接触器25连接补偿电容组28，并通过控制交流真空接触器25的分断选择补偿电容组28的投退。无功补偿装置的每一路补偿回路，都配置有补偿回路电流互感器26和三相电抗器27，每一个三相电抗器27均连接有补偿电容组28，采样信号通过导线传递给补偿回路保护器30，保护信号再输入至无功补偿控制器31，从而实现每一个补偿电容组28的短路、过载、过压、欠压、断相等保护。防爆壳体2前端下部设置有无功补偿整定按钮6和无功补偿显示屏7，左侧电流互感器16、右侧电流互感器20分别连接左侧接线柱15、右侧接线柱21，低压侧综合保护器24上连接有低压保护用电压互感器32。

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图1和附图2所示，本实用新型矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱的防爆壳体2包括四个部分：上层的低压保护腔10、下层的无功补偿腔11、左侧接线腔14、右侧接线腔22，防爆壳体2的后侧为变压器对接法兰13，前端采用快开门结构，快开门处由上腔开门机电闭锁9和下层开门机电闭锁12组成，从而保证主回路在处于分断位置时，前门方能打开；且在前门打开后，以正常的方式低压保护箱不能闭合。

如附图3至附图5所示，低压保护装置相关器件安装于上层的低压保护腔10内，无功补偿装置相关器件安装于下层的无功补偿腔11内，补偿电容组28通过穿墙接线柱18并联到矿用隔爆型干式变压器37的二次侧电网中。

如附图6所示，零序电流互感器17通过穿墙接线柱18，将信号从上层低压保护腔10传入下层无功补偿腔11中的无功补偿控制器31，从而判断电网的功率因，再根据无功补偿控制器31的整定值，并通过控制交流真空接触器25的分断，来选择补偿电容组28的投退。补偿回路电流互感器26与无功补偿用电压互感器33，将采集的信号传送至补偿回路保护器30，通过保护接点连接交流真空接触器25，在任意补偿电路发生故障时，可以迅速的切断当前补偿电容回路。无功补偿装置通过隔离开关35接入矿用隔爆型干式变压器37的二次侧电网中，从而可以通过操作将补偿回路完全与电网断开，可适应更多复杂的工况环境，也可方便设备维护维修。矿用隔爆型高压开关36安装在矿用隔爆型干式变压器37一次侧，矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱安装在矿用隔爆型干式变压器37二次侧，其体积紧凑，占用设备空间小。

本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，包括防爆壳体(2)，其特征在于：所述防爆壳体(2)内集成有低压保护装置和无功补偿装置，所述低压保护装置由低压保护整定按钮(3)、低压保护显示屏(4)、试验按钮(8)、左侧电流互感器(16)、低压保护本体(19)、右侧电流互感器(20)、上腔前门本体(23)和低压侧综合保护器(24)组成，所述低压保护整定按钮(3)、低压保护显示屏(4)设置在防爆壳体(2)前端上部，所述试验按钮(8)设置在防爆壳体(2)侧面上部，所述左侧电流互感器(16)、右侧电流互感器(20)设置在防爆壳体(2)内上部后侧且左右对称布置，所述低压保护本体(19)设于防爆壳体(2)内上部前侧，所述防爆壳体(2)内位于低压保护本体(19)的前方设有上腔前门本体(23)和低压侧综合保护器(24)，所述上腔前门本体(23)位于低压侧综合保护器(24)下方；所述无功补偿装置由零序电流互感器(17)、交流真空接触器(25)、补偿回路电流互感器(26)、三相电抗器(27)、补偿电容组(28)、下腔前门本体(29)、补偿回路保护器(30)、无功补偿控制器(31)、无功补偿用电压互感器(33)和控制变压器(34)组成，所述零序电流互感器(17)设于左侧电流互感器(16)与右侧电流互感器(20)之间位置处，所述交流真空接触器(25)、补偿回路电流互感器(26)、三相电抗器(27)、补偿电容组(28)设置在防爆壳体(2)内下部，所述防爆壳体(2)内下部前侧设有下腔前门本体(29)、补偿回路保护器(30)、无功补偿控制器(31)，所述无功补偿控制器(31)连接控制变压器(34)，所述补偿回路电流互感器(26)与无功补偿用电压互感器(33)均连接至补偿回路保护器(30)，并将采集的信号传送至补偿回路保护器(30)，所述补偿回路保护器(30)通过保护接点连接交流真空接触器(25)。

2.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，其特征在于：所述防爆壳体(2)内上部设有低压保护腔(10)，所述防爆壳体(2)内下部设有无功补偿腔(11)，所述低压保护装置安装于位于上层的低压保护腔(10)内，所述无功补偿装置安装于位于下层的无功补偿腔(11)内，所述防爆壳体(2)内上部左右两侧分别设有左侧接线腔(14)和右侧接线腔(22)。

3.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，其特征在于：所述防爆壳体(2)前端左侧设置有左侧电缆引入装置(1)，所述防爆壳体(2)前端右侧设置有右侧电缆引入装置(5)，所述防爆壳体(2)前端采用快开门结构，且快开门处设有上腔开门机电闭锁(9)和下层开门机电闭锁(12)，所述上腔开门机电闭锁(9)、下层开门机电闭锁(12)设置在防爆壳体(2)侧面上，所述防爆壳体(2)后侧设置有变压器对接法兰(13)。

4.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，其特征在于：所述无功补偿装置的补偿电容组(28)通过穿墙接线柱(18)并联到矿用隔爆型干式变压器(37)的二次侧，所述矿用隔爆型干式变压器(37)的一次侧安装有矿用隔爆型高压开关(36)。

5.如权利要求4所述的矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，其特征在于：所述无功补偿装置通过隔离开关(35)接入矿用隔爆型干式变压器(37)的二次侧电网中，并通过隔离开关(35)可完全退出电网。

6.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，其特征在于：所述零序电流互感器(17)通过穿墙接线柱(18)将信号从低压保护腔(10)传入无功补偿腔(11)中的无功补偿控制器(31)，所述无功补偿控制器(31)通过交流真空接触器(25)连接补偿电容组(28)，并通过控制交流真空接触器(25)的分断选择补偿电容组(28)的投退。

7.如权利要求6所述的矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，其特征在于：所述无功补偿装置的每一路补偿回路均配置有补偿回路电流互感器(26)和三相电抗器(27)，每一个三相电抗器(27)均连接有补偿电容组(28)，所述无功补偿装置的采样信号通过导线传递给补偿回路保护器(30)，并通过补偿回路保护器(30)将保护信号再输入至无功补偿控制器(31)。

8.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站用无功补偿低压保护箱，其特征在于：所述防爆壳体(2)前端下部设置有无功补偿整定按钮(6)和无功补偿显示屏(7)，所述左侧电流互感器(16)、右侧电流互感器(20)分别连接左侧接线柱(15)、右侧接线柱(21)，所述低压侧综合保护器(24)上连接有低压保护用电压互感器(32)。

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