CN218882487U - 空压机启动柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空压机启动柜，空压机启动柜包括：第一控制开关；第二控制开关，与空压机连接；第三控制开关，与变压器连接，第一控制开关分别与第二控制开关和第三控制开关连接，并在第三控制开关控制变压器开启之后，通过调整第二控制开关处于合闸状态以控制空压机开启。以解决现有技术中的利用变压器启动空压机时对变压器的维护性能较低的问题。

Description

空压机启动柜

技术领域

本实用新型涉及空压机启动技术领域，具体而言，涉及一种空压机启动柜。

背景技术

目前，中压空压机的启动方式一般分为直接启动、自耦变压器降压启动、电抗器降压启动及软启动。

但是，电机在直接启动时，空载启动电流会达到额定电流的4至7倍，带负载时可达到8至10倍，倍增的启动电流会对供电系统产生较大的冲击；电抗器降压启动时，启动过程中电机端电压也下降，容易导致启动时转矩不够，不易用于空压机启动。

自耦变压器虽然降压启动时启动电流较小，对供电系统冲击影响小，但利用自耦变压器启动电机时，电力系统中短路电流增加，且自耦变压器内的电流较大，容易损坏，后期对自耦变压器的维护成本较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种空压机启动柜，以解决现有技术中的利用自耦变压器启动空压机时对自耦变压器的维护成本较高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种空压机启动柜，包括：第一控制开关；第二控制开关，与空压机连接；第三控制开关，与变压器连接，第一控制开关分别与第二控制开关和第三控制开关连接，并在第三控制开关控制变压器开启之后，通过调整第二控制开关处于合闸状态以控制空压机开启。

进一步地，空压机启动柜还包括继电器模块，第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关均与继电器模块连接；继电器模块包括：第一中间继电器，与第三控制开关连接；第二中间继电器，与第二控制开关连接；第三中间继电器，与第二控制开关连接。

进一步地，继电器模块还包括：第一时间继电器，与第一中间继电器和第二中间继电器分别连接；第二时间继电器，与第一时间继电器和第三中间继电器分别连接；第三时间继电器，与第一控制开关连接。

进一步地，第三控制开关包括第一分闸辅助触头，第二控制开关包括：第一合闸回路，第一分闸辅助触头串联设置在第一合闸回路上。

进一步地，第三控制开关还包括第一合闸辅助触头，第二控制开关还包括：第一分闸回路，第一合闸辅助触头并联设置在第一分闸回路上。

进一步地，第二中间继电器包括两个第一继电器触头，两个第一继电器触头分别设置在第一合闸回路和第一分闸回路上。

进一步地，第三中间继电器包括第二继电器触头和第三继电器触头，第二继电器触头串联在第一合闸回路上，第三继电器触头并联设置在第一分闸回路上。

进一步地，第二控制开关包括第二分闸辅助触头，第三控制开关包括：第二合闸回路，第二分闸辅助触头串联设置在第二合闸回路上。

进一步地，第二控制开关还包括第二合闸辅助触头，第三控制开关还包括：第二分闸回路，第二合闸辅助触头并联设置在第二分闸回路上。

进一步地，第一中间继电器包括两个第四继电器触头，两个第四继电器触头分别设置在第二合闸回路和第二分闸回路上。

应用本实用新型的技术方案，空压机启动柜包括第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，第二控制开关用于与空压机连接；第三控制开关用于与变压器连接，第一控制开关分别与第二控制开关和第三控制开关连接，以在第三控制开关控制变压器开启之后，通过调整第二控制开关处于合闸状态以控制空压机开启。这样在启动空压机之前，首先利用第三控制开关控制变压器运行一段之间，使变压器内具有一定的电压，之后在控制第二控制开关合闸，使第二控制开关控制空压机启动，此时，由于变压器已经运行了一段时间，空压机启动的瞬时减小了电流对变压器的冲击，避免了变压器内的瞬时电流过大造成的容易短路或者损坏器件的问题，起到了对变压器的保护作用以及后期对变压器的维护成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的空压机启动柜的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的空压机启动柜中继电器模块的信号连接示意图；

图3示出了根据本实用新型的空压机启动柜中第二控制开关和第三控制开关的联动原理示意图；

图4示出了根据本实用新型的空压机启动柜的继电器模块与第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关之间的连接关系图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、变压器；200、主柜室；300、辅助柜室；400、电容器组件；

1、第一控制开关；10、第三分闸触头；2、第二控制开关；21、第一合闸回路；22、第一分闸回路；23、第二分闸辅助触头；24、第二合闸辅助触头；220、分闸主路；221、第一分闸支路；222、第二分闸支路；

3、第三控制开关；31、第一分闸辅助触头；32、第一合闸辅助触头；33、第二合闸回路；34、第二分闸回路；

41、第一时间继电器；42、第二时间继电器；43、第三时间继电器；

51、第一中间继电器；510、第四继电器触头；52、第二中间继电器；520、第一继电器触头；53、第三中间继电器；531、第二继电器触头；532、第三继电器触头。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本申请中，第一控制开关1为真空接触器VCS-52，第二控制开关2为真空接触器VC-42，第三控制开关3为真空接触器VC-6，其中，VC6X为第一中间继电器51，T1X为第二中间继电器52，T2X为第三中间继电器53，T1为第一时间继电器41，T2为第二时间继电器42，T3为第三时间继电器43，HQ为合闸线圈，TQ为分闸线圈。

请参考图1至图4，本实用新型提供了一种空压机启动柜，包括：第一控制开关1；第二控制开关2，与空压机连接；第三控制开关3，与变压器100连接，第一控制开关1分别与第二控制开关2和第三控制开关3连接，并在第三控制开关3控制变压器100开启之后，通过调整第二控制开关2处于合闸状态以控制空压机开启。

根据本实用新型提供的空压机启动柜，包括第一控制开关1、第二控制开关2和第三控制开关3，第二控制开关2用于与空压机连接；第三控制开关3用于与变压器100连接，第一控制开关1分别与第二控制开关2和第三控制开关3连接，以在第三控制开关3控制变压器100开启之后，通过调整第二控制开关2处于合闸状态以控制空压机开启。这样在启动空压机之前，首先利用第三控制开关3控制变压器100运行第一预定时间，使变压器100内具有一定的电压，之后再控制第二控制开关2合闸，使第二控制开关2控制空压机启动，此时，由于变压器100已经运行了一段时间，空压机启动的瞬时减小了电流对变压器100的冲击，避免了变压器100内的瞬时电流过大造成的容易短路或者损坏器件的问题，起到了对变压器100的保护作用以及降低了后期对变压器100的维护成本。

进一步地，空压机启动柜还包括电容器组件400，电容器组件400与空压机连接，空压机经过变压器100启动，需要从电网获得大量的无功功率，利用电容器组件400，采用就地补偿的方式来减少空压机从电网上吸收的无功功率，大大减少对电网系统的冲击，从而能够在较为苛刻的电网环境中启动空压机。

具体地，如图2所示，空压机启动柜还包括继电器模块，第一控制开关1、第二控制开关2和第三控制开关3均与继电器模块连接；继电器模块包括：第一中间继电器51，与第三控制开关3连接；第二中间继电器52，与第二控制开关2连接；第三中间继电器53，与第二控制开关2连接；继电器模块还包括：第一时间继电器41，与第一中间继电器51和第二中间继电器52分别连接；第二时间继电器42，与第一时间继电器41和第三中间继电器53分别连接；第三时间继电器43，与第一控制开关1连接。

在本申请中，继电器模块通过第一控制开关1的控制回路与第一控制开关1连接，继电器模块通过第二控制开关2的控制回路与第二控制开关2连接，继电器模块通过第三控制开关3的控制回路与第三控制开关3连接；其中，第三时间继电器43与第二控制开关2的控制回路处于同一个脉冲信号上，以在后续运行过程中，在第二控制开关2发出分闸状态信号之后，将信号传递至第三时间继电器43，使第三时间继电器43的线圈处于得电状态，当第三时间继电器43运行第三预定时间之后，检测到第一控制开关1处于合闸状态且第二控制开关2仍处于分闸状态时，可判断空压机启动失败，并发出警报。

其中，第一时间继电器41与第一中间继电器51连接，方便通过第一时间继电器41控制第三控制开关3的合闸后的运行时间；在运行过程中，在第一控制开关1处于合闸状态下，第一时间继电器41的线圈和第一中间继电器51的线圈得电，第三控制开关3合闸，在第一时间继电器41运行第一预定时间后，第二时间继电器42和第二中间继电器52得电，第一中间继电器51的线圈失电，第三控制开关3分闸；第二时间继电器42运行第二预定时间后，第三中间继电器53得电，此时控制第二控制开关2合闸。

如图3所示，在本实用新型中，第三控制开关3包括第一分闸辅助触头31，第二控制开关2包括：第一合闸回路21，第一分闸辅助触头31设置在第一合闸回路21上。这样设置当第二控制开关2的第一合闸回路21运行时，第一分闸辅助触头31向第二控制开关2触发分闸状态信号，使得第三控制开关3处于分闸状态；才能使第二控制开关2处于合闸状态。

在本申请中，控制第二控制开关2合闸的逻辑原理为：首先第一分闸辅助触头31接收到控制第三控制开关3分闸的分闸状态信号，之后向第二控制开关2的第一合闸回路21触发第三控制开关3的分闸状态信号，第二控制开关2的第一合闸回路21运行，使第二控制开关2处于合闸状态。

进一步地，第三控制开关3还包括第一合闸辅助触头32，第二控制开关2还包括：第一分闸回路22，第一合闸辅助触头32并联在第一分闸回路22上。这样设置使得第三控制开关3处于合闸状态时，第一合闸辅助触头32向第二控制开关2中的第一分闸回路22发送分闸信号时，第一分闸回路22运行，第二控制开关2立即分闸。

本申请中，控制第二控制开关2分闸的逻辑原理为：首先第一合闸辅助触头32接收到控制第三控制开关3合闸的合闸状态信号，之后向第二控制开关2的第一分闸回路22触发第三控制开关3的合闸状态信号，第二控制开关2的第一分闸回路22运行，使第二控制开关2处于分闸状态。

其中，如图2和图3所示，第一分闸回路22包括分闸主路220、第一分闸支路221和第二分闸支路222，其中，分闸主路220与第一分闸支路221和第二分闸支路222分别连接，第一分闸支路221与第二分闸支路222并联设置，第一控制开关1包括第三分闸触头10，第三分闸触头10设置在第一分闸支路221上。第一合闸辅助触头32与第三分闸触头10并联设置，在未运行状态下，第一控制开关1处于分闸状态，因此，第三分闸触头10处于闭合状态，这样设置使得第二中间继电器52，第三中间继电器53的线圈失电时，在第三分闸触头10闭合状态下，第二控制开关2处于分闸状态。当第三控制开关3处于合闸状态时，第一合闸辅助触头32闭合，此时通过第二分闸支路222控制第二控制开关2内的分闸线圈导通，使第二控制开关2保持分闸状态。

未运行状态是指未启动空压机时，运行状态是指接收到启动空压机指令后，第一控制开关1、第二控制开关2和第三控制开关3开始运行的状态。

本申请中，如图3所示，第一控制开关1处于分闸状态下，第三分闸触头10接收到第一控制开关1的分闸状态信号，第三分闸触头10闭合之后，控制第二中间继电器52和第三中间继电器53的线圈失电，第一分闸回路22运行，控制第二控制开关2处于分闸状态。

具体地，在第一控制开关1接收合闸命令后，第一控制开关1合闸，在第二控制开关2分闸状态下，通过第一中间继电器51控制第三控制开关3合闸，第三控制开关3合闸第一预定时间后，第一中间继电器51线圈失电，控制第三控制开关3分闸；在第二预定时间后，第二中间继电器52和第三中间继电器53的线圈得电，在第三控制开关3处于分闸状态下，第二中间继电器52的第一继电器触头520和第三中间继电器53的第二继电器触头531均闭合时，控制第二控制开关2合闸。

进一步地，第二控制开关2包括第二分闸辅助触头23，第三控制开关3包括：第二合闸回路33，第二分闸辅助触头23设置在第二合闸回路33上。此时第二合闸回路33上的第二分闸辅助触头23向第三控制开关3发送分闸状态信号，使得第二控制开关2分闸状态时，第二合闸回路33运行，第三控制开关3处于合闸状态。

具体地，第二中间继电器52包括两个第一继电器触头520，两个第一继电器触头520分别设置在第一合闸回路21和第一分闸回路22上；第三中间继电器53包括第二继电器触头531和第三继电器触头532，第二继电器触头531串联在第一合闸回路21上，第三继电器触头532并联设置在第一分闸回路22上。优选地，第三继电器触头532设置在第二分闸支路222上。

通过在第一合闸回路21上依次串联一个第一继电器触头520和第二继电器触头531，第一继电器触头520和第二继电器触头531均导通时，才能使第二控制开关2处于合闸状态，或者，另一个第一继电器触头520和第三继电器触头532均闭合时，才能使第二控制开关2处于分闸状态，在此可以知道，两个第一继电器触头520的状态相反，其中一个闭合时，另一个为打开状态，第二继电器触头531和第三继电器触头532的状态相反，当第二继电器触头531闭合时，第三继电器触头532为打开状态；避免在第三控制开关3还没有完全分闸时导致第二控制开关2合闸，这就避免了第三控制开关3与第二控制开关2同时处于合闸状态，导致整个电路发生故障。

具体地，第二控制开关2分闸状态时，第二分闸辅助触头23接收到第二控制开关2的分闸状态信号，之后向第三控制开关3发送第二控制开关2的分闸状态信号，第二合闸回路33运行，第三控制开关3处于合闸状态。

进一步地，第二控制开关2还包括第二合闸辅助触头24，第三控制开关3还包括：第二分闸回路34，第二合闸辅助触头24并联在第二分闸回路34上。这样设置使得第二控制开关2处于合闸状态时，第二合闸辅助触头24向第三控制开关3的第二分闸回路34发送分闸信号，第二分闸回路34运行，第三控制开关3立即分闸。

具体地，第二控制开关2合闸状态时，第二合闸辅助触头24接收到第二控制开关2的合闸状态信号，之后向第三控制开关3发送第二控制开关2的合闸状态信号，第二分闸回路34运行，第三控制开关3处于分闸状态。

本申请中，通过在第二控制开关2的第一合闸回路21上设置了第一分闸辅助触头31，在第一分闸回路22上设置了第一合闸辅助触头32；在第三控制开关3的第二合闸回路33上设置了第二分闸辅助触头23，在第二分闸回路34上设置了第二合闸辅助触头24，使第二控制开关2和第三控制开关3实现互锁功能，以保证第二控制开关2和第三控制开关3只能有一个合闸一个分闸，不能同时处于合闸状态，以避免二者处于同时合闸时整体电路发生故障，以保证空压机启动柜安全可靠。

具体地，第二中间继电器52包括两个第一继电器触头520，两个第一继电器触头520分别设置在第一合闸回路21和第一分闸回路22上；第三中间继电器53包括第二继电器触头531和第三继电器触头532，第二继电器触头531串联在第一合闸回路21上，第三继电器触头532并联设置在第一分闸回路22上。通过在第一合闸回路21上依次串联一个第一继电器触头520和第二继电器触头531，第一继电器触头520和第二继电器触头531均导通时，才能使第二控制开关2处于合闸状态，避免在第三控制开关3还没有完全分闸时导致第二控制开关2合闸，这就避免了第三控制开关3与第二控制开关2同时处于合闸状态，导致整个电路发生故障。

其中，当第二中间继电器52和第三中间继电器53均为得电时，位于第一分闸回路22上的第一继电器触头520处于闭合状态，第三继电器触头532处于闭合状态，在此状态下，若第一控制开关1分闸的话，那么第三分闸触头10闭合，此时第一分闸回路22导通，第二控制开关2分闸。在任何状态下，当第三控制开关3处于合闸状态时，第二控制开关2的第一分闸回路22导通，在第二控制开关2处于合闸状态时，第三控制开关3的第二分闸回路34导通，即第二控制开关2和第三控制开关3这两个开关在逻辑控制上分别处于不同的分/合闸状态。

本申请中，第一中间继电器51包括两个第四继电器触头510，两个第四继电器触头510分别设置在第二合闸回路33和第二分闸回路34上。在第一控制开关1处于合闸状态下，第一中间继电器51得电，第二合闸回路33上的第四继电器触头510闭合，第二合闸回路33运行，第三控制开关3合闸；当第三控制开关3合闸运行第一预定时间后，第一中间继电器51失电，位于第二分闸回路34上的第四继电器触头510闭合，第二分闸回路34运行，第三控制开关3分闸。

在具体实施时，空压机启动柜还包括：主柜室200，第一控制开关1和第二控制开关2均设置在主柜室200内；辅助柜室300，第三控制开关3和变压器100均设置在辅助柜室300内。

本实用新型还提供了一种空压机启动方法，适用于上述实施例的空压机启动柜，空压机启动方法包括：S10：依次控制空压机启动柜的第一控制开关1和第三控制开关3合闸，以启动变压器100；S20：当变压器100启动至第一预定时间后，控制第三控制开关3分闸：S30：当第三控制开关3分闸至第二预定时间后，控制第二控制开关2合闸，以启动空压机。利用第三控制开关3首先控制变压器100启动，在启动空压机之前，首先使变压器100内有电压，之后第二控制开关2控制空压机启动的时候，避免启动电流对变压器100产生较大的冲击，起到了对变压器100的保护作用。

空压机启动柜为上述实施例的空压机启动柜，控制第三控制开关3分闸的方法包括：控制第一中间继电器51的线圈失电，控制第二时间继电器42的线圈和第二中间继电器52的线圈均得电。

具体地，当第一中间继电器51失电时，控制第三控制开关3的分闸回路运行，此时，控制第二时间继电器42和第二中间继电器52同时得电，第二时间继电器42开始计时，在达到第二预定时间后，第三中间继电器53得电，此时第一分闸辅助触头31接收到第三控制开关3的分闸信号，第三中间继电器53的第二继电器触头531闭合，位于第一合闸回路21上的第一继电器触头520闭合，第一合闸回路21导通，第二控制开关2中的合闸线圈HQ得电，控制第二控制开关2处于合闸状态。

空压机启动柜为上述实施例的空压机启动柜，启动方法还包括：当第一控制开关1合闸至第二预定时间后，且检测第二控制开关2处于分闸状态、第三时间继电器43的线圈处于得电状态运行第三预定时间后，发出故障警报。在使用过程中，当在第三时间继电器43得电运行了第三预定时间之后，检测到第二控制开关2仍处于分闸状态，则说明空压机未启动，此时发出故障显示报警，控制第一控制开关1分闸。

在具体运行过程中，第一预定时间为8s至15s，在此时间范围内，给予变压器100充分的启动时间，直至其达到运行平稳的状态；第二预定时间为0.5s至3s，在此时间范围内，使第三控制开关3的分闸回路或第一控制开关1的合闸回路运行平稳；第三预定时间为10s至20s，在此时间范围内，降低了故障误判的风险，使检测故障的结果更加准确。优选地，第一预定时间为13s，第二预定时间为1s，第三预定时间为15s。如图3所示的控制原理图，在空压机启动程序中，第一控制开关1始终保持合闸状态，只有当第一控制开关1处于分闸状态时，第二控制开关2才能分闸。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

根据本实用新型提供的空压机启动柜，包括第一控制开关1、第二控制开关2和第三控制开关3，第二控制开关2用于与空压机连接；第三控制开关3用于与变压器100连接，第一控制开关1分别与第二控制开关2和第三控制开关3连接，以在第三控制开关3控制变压器100开启之后，通过调整第二控制开关2处于合闸状态以控制空压机开启。这样在启动空压机之前，首先利用第三控制开关3控制变压器100运行一段之间，使变压器100内具有一定的电压，之后再控制第二控制开关2合闸，使第二控制开关2控制空压机启动，此时，由于变压器100已经运行了一段时间，空压机启动的瞬时减小了电流对变压器100的冲击，避免了变压器100内的瞬时电流过大造成的容易短路或者损坏器件的问题，起到了对变压器100的保护作用以及降低了后期对变压器100的维护成本。此外，变压器100降压启动时，启动电流较小，对供电系统冲击影响小，并采用就地补偿的方式减少空压机从电网上吸收的无功功率，大大减少对电网系统的冲击，从而能够在较为苛刻的电网环境下启动空压机，这样可以保证整个供电系统安全、稳定且可靠运行。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种空压机启动柜，其特征在于，包括：

第一控制开关(1)；

第二控制开关(2)，与空压机连接；

第三控制开关(3)，与变压器(100)连接，所述第一控制开关(1)分别与所述第二控制开关(2)和所述第三控制开关(3)连接，并在所述第三控制开关(3)控制所述变压器(100)开启之后，通过调整所述第二控制开关(2)处于合闸状态以控制所述空压机开启。

2.根据权利要求1所述的空压机启动柜，其特征在于，所述空压机启动柜还包括继电器模块，所述第一控制开关(1)、所述第二控制开关(2)和所述第三控制开关(3)均与所述继电器模块连接；所述继电器模块包括：

第一中间继电器(51)，与所述第三控制开关(3)连接；

第二中间继电器(52)，与所述第二控制开关(2)连接；

第三中间继电器(53)，与所述第二控制开关(2)连接。

3.根据权利要求2所述的空压机启动柜，其特征在于，所述继电器模块还包括：

第一时间继电器(41)，与所述第一中间继电器(51)和所述第二中间继电器(52)分别连接；

第二时间继电器(42)，与所述第一时间继电器(41)和所述第三中间继电器(53)分别连接；

第三时间继电器(43)，与所述第一控制开关(1)连接。

4.根据权利要求2所述的空压机启动柜，其特征在于，所述第三控制开关(3)包括第一分闸辅助触头(31)，所述第二控制开关(2)包括：

第一合闸回路(21)，所述第一分闸辅助触头(31)串联设置在所述第一合闸回路(21)上。

5.根据权利要求4所述的空压机启动柜，其特征在于，所述第三控制开关(3)还包括第一合闸辅助触头(32)，所述第二控制开关(2)还包括：

第一分闸回路(22)，所述第一合闸辅助触头(32)并联设置在所述第一分闸回路(22)上。

6.根据权利要求5所述的空压机启动柜，其特征在于，所述第二中间继电器(52)包括两个第一继电器触头(520)，两个所述第一继电器触头(520)分别设置在所述第一合闸回路(21)和所述第一分闸回路(22)上。

7.根据权利要求5所述的空压机启动柜，其特征在于，

所述第三中间继电器(53)包括第二继电器触头(531)和第三继电器触头(532)，所述第二继电器触头(531)串联在所述第一合闸回路(21)上，所述第三继电器触头(532)并联设置在所述第一分闸回路(22)上。

8.根据权利要求2所述的空压机启动柜，其特征在于，所述第二控制开关(2)包括第二分闸辅助触头(23)，所述第三控制开关(3)包括：

第二合闸回路(33)，所述第二分闸辅助触头(23)串联设置在所述第二合闸回路(33)上。

9.根据权利要求8所述的空压机启动柜，其特征在于，所述第二控制开关(2)还包括第二合闸辅助触头(24)，所述第三控制开关(3)还包括：

第二分闸回路(34)，所述第二合闸辅助触头(24)并联设置在所述第二分闸回路(34)上。

10.根据权利要求9所述的空压机启动柜，其特征在于，

所述第一中间继电器(51)包括两个第四继电器触头(510)，两个所述第四继电器触头(510)分别设置在所述第二合闸回路(33)和所述第二分闸回路(34)上。

Images