CN219779985U - 泥水盾构机配电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种泥水盾构机配电系统，其包括变压配电系统和变频配电系统；变压配电系统包括变压器单元和低压出线单元；变压器单元包括用于将总电源信号转换为脉冲电源信号的移相变压器；低压出线单元包括用于将脉冲电源信号变压为一级配套电源信号的一级配套输出模块、用于将脉冲电源信号作为一级泥水电源信号输出的一级泥水输出模块和用于将脉冲电源信号变压为外设电源信号的外设输出模块；变频配电系统包括用于将一级配套电源信号转换为二级配套电源信号的二级配套输出单元、用于将一级泥水电源信号变频整流为二级泥水电源信号的变频输出单元。本实用新型可以有效避免对电网的污染，减少安全隐患，提高施工效率，节省施工成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及泥水盾构技术领域，具体涉及一种泥水盾构机中独立泥浆泵的配电系统。
背景技术
泥水平衡盾构机(泥水盾构机)一般在地面及隧道中设置有多台独立泥浆泵，每台独立泥浆泵均需单独配电及控制，同时泥浆泵附近还需要配置照明、空调等其它用电设备。
目前在使用的泥水盾构机中，泥浆泵电机普遍采用6脉690V变频控制，易产生高次谐波，污染电网。解决方法一般是：采用配置进线电抗器的方法抑制高次谐波产生。但电抗器体积庞大且影响系统的效率，且电抗器的设计与电网参数与负载工况都有关系，一旦参数和工况发生变化，电抗器需要重新调整，十分不便，且影响滤波效果。泥浆泵其它配套的冷却水泵、电机加热、轴封水泵等用电通常是从变频柜内690V断路器下端接入690V/400V变压器实现配电。此种配电方案在调试时，需先送690V电源，再送690V/400V变压器断路器，才可进行变频器调试，易造成人身安全隐患。另外独立泥浆泵附近的照明等其它设备用电要另外配置配电柜，造成成本上升，资源浪费。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可以有效避免高次谐波、提高电网质量且解决泥水盾构机全套设备配电问题的泥水盾构机配电系统。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种泥水盾构机配电系统，其包括变压配电系统和变频配电系统；
所述变压配电系统包括变压器单元和低压出线单元；所述变压器单元包括用于将外部电源输出的总电源信号转换为脉冲电源信号的移相变压器，所述移相变压器的输入侧与所述外部电源相连接；所述低压出线单元包括用于将所述脉冲电源信号变压为一级配套电源信号并输出的一级配套输出模块、用于将所述脉冲电源信号作为一级泥水电源信号输出的一级泥水输出模块和用于将所述脉冲电源信号变压为供所述泥水盾构机的外部设备使用的外设电源信号并输出的外设输出模块，所述一级配套输出模块的输入侧、所述一级泥水输出模块的输入侧、所述外设输出模块的输入侧均与所述移相变压器的输出侧相连接；
所述变频配电系统包括用于将所述一级配套电源信号转换为供所述泥水盾构机的配套设备使用的二级配套电源信号并输出的二级配套输出单元、用于将所述一级泥水电源信号变频整流为供所述泥水盾构机的泥浆泵电机使用的二级泥水电源信号并输出的变频输出单元，所述二级配套输出单元的输入侧与所述一级配套输出模块的输出侧相连接，所述变频输出单元的输入侧与所述一级泥水输出模块的输出侧相连接。
所述一级配套输出模块包括配套用类变压器、分别连接于所述配套用变压器的输入侧和输出侧的配套用断路器；所述一级泥水输出模块包括泥水用断路器；所述外设输出模块包括外设用变压器、分别连接于所述外设用变压器的输入侧和输出侧的外设用断路器。
所述一级配套输出模块与所述移相变压器的三角形接法输出端相连接，所述一级泥水输出模块与所述移相变压器的星型接法输出端和/或三角形接法输出端相连接，所述外设输出模块与所述移相变压器的星型接法输出端相连接。
所述二级配套输出单元包括用于将所述一级配套电源信号传输至动力母排的总输出模块、与所述动力母排相连接而用于将所述一级配套电源信号降压转换为低压的所述二级配套电源信号并输出的降压输出模块、与所述动力母排相连接而用于将所述一级配套电源信号直接作为等压的所述二级配套电源信号并输出的等压输出模块。
所述总输出模块包括总断路器；所述降压输出模块包括降压变压器、设置在所述动力母排与所述降压变压器的输入侧之间的降压侧线路开关；所述等压输出模块包括等压侧线路开关。
所述变频输出单元包括变频器、设置于所述一级泥水输出模块的输出侧与所述变频器的输入侧之间的选线断路器，所述变频器的输出侧与所述泥水盾构机的泥浆泵电机相连接。
所述变频输出单元还包括设置于所述选线断路器与所述变频器之间的熔断器、设置于所述变频器与所述泥水盾构机的泥浆泵电机之间的出线电抗器。
所述变压配电系统还包括高压进线单元、高压出线单元，所述高压进线单元的输入侧与所述外部电源相连接，所述高压进线单元的输出侧与所述高压出线单元输入侧相连接，所述高压出线单元的输出侧与所述变压器单元的输入侧相连接。
所述高压进线单元包括隔离开关、进线检测模块、进线保护模块和进线显示模块；所述高压出线单元包括真空断路器、出线检测模块、出线保护模块和出线显示模块。
所述变压配电系统设置于变压器柜中，所述变频配电系统设置于泥水变频柜中。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型可以有效避免对电网的污染；同时实现泥浆泵电机、配套设备和外部设备的配电，减少安全隐患，提高施工效率，节省施工成本。
附图说明
附图1为本实用新型的泥水盾构机配电系统中变压配电系统和部分变频配电系统的一次接线图。
附图2为本实用新型的泥水盾构机配电系统中其余部分变频配电系统的一次接线图。
附图3为本实用新型的泥水盾构机配电系统中变压配电系统的系统图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
实施例一：如附图1至附图3所示，一种泥水盾构机配电系统，其包括设置于变压器柜中的变压配电系统(变压器柜配电系统)和设置于泥水变频柜中的变频配电系统(泥水变频柜配电系统)。
变压配电系统包括变压器单元和低压出线单元。变压器单元包括移相变压器TR5，其输入侧通过外部进线与外部电源相连接，用于将外部电源输出的总电源信号转换为脉冲电源信号。总电源信号为10kV电源信号，移相变压器TR5为10kV/690V/690V移相变压器，则该移相变压器TR5输出690V脉冲电源信号。移相变压器TR5具有三角形接法输出端和星型接法输出端，因而可以输出两路脉冲电源信号，共6相，相相间相差360/6＝60度，实现12脉冲电源供给，避免污染电网。低压出线单元包括一级配套输出模块、一级泥水输出模块和外设输出模块，一级配套输出模块的输入侧、一级泥水输出模块的输入侧、外设输出模块的输入侧均与移相变压器TR5的输出侧相连接。具体为一级配套输出模块的输入侧与移相变压器TR5的三角形接法输出端相连接，一级泥水输出模块与移相变压器TR5的星型接法输出端和/或三角形接法输出端相连接，外设输出模块与移相变压器TR5的星型接法输出端相连接。本实施例中，设置两路一级泥水输出模块，它们分别与移相变压器TR5的星型接法输出端和三角形接法输出端相连接。一级配套输出模块用于将脉冲电源信号变压为一级配套电源信号并输出，其包括配套用类变压器51TC、分别连接于配套用变压器51TC的输入侧和输出侧的配套用断路器5QF1、5QF11，还可以包括多种功能保护器(如熔断器、浪涌保护器、断路器等)和配套用电流互感器。配套用变压器51TC为690V/380V变压器，则输出的一级配套电源信号为380V电源信号(泥水变频柜380V电源)。一级泥水输出模块用于将脉冲电源信号作为一级泥水电源信号输出，其包括泥水用断路器5QF2/5QF3，还可以包括绝缘检测仪和泥水用电流互感器，两路泥水输出模块输出两路一级泥水电源信号(分别为泥水变频柜△690V电源和泥水变频柜Y690V电源)。外设输出模块用于将脉冲电源信号变压为供泥水盾构机的外部设备使用的外设电源信号并输出，其包括外设用变压器54TC、分别连接于外设用变压器54TC的输入侧和输出侧的外设用断路器5QF4、5QF41，还可以包括外设用电流互感器。外设用变压器54TC为690V/220V变压器，则外设电源信号为220V电源信号(照明及其他用电220V电源)。独立泥浆泵附近照明、空调等其它外部设备均由外设输出模块供电，从而与变频器柜用电隔离，避免产生独立泥浆泵附近外设用电设备接入、拆除和故障时影响泥浆泵动作，提高施工效率，节省施工成本。
变频配电系统包括二级配套输出单元和变频输出单元。二级配套输出单元的输入侧与一级配套输出模块的输出侧相连接，其用于将一级配套电源信号转换为供泥水盾构机的配套设备使用的二级配套电源信号并输出，其包括总输出模块、降压输出模块和等压输出模块。总输出模块用于将一级配套电源信号传输至动力母排，其输入侧与一级配套输出模块的输出侧相连接，输出侧与动力母排相连接。总输出模块包括总断路器QF3。降压输出模块的输入侧与动力母排相连接，用于将一级配套电源信号降压转换为低压的二级配套电源信号并输出。降压输出模块包括降压变压器TA1、设置在动力母排与降压变压器TA1的输入侧之间的降压侧线路开关Q1。降压变压器TA1为380V/220V变压器，则低压的二级配套电源信号为220V电源信号，用于供泥水变频柜内PLC模块、控制回路、电机加热、柜内照明插座等配套设备使用。等压输出模块与动力母排相连接，用于将380V的一级配套电源信号直接作为等压的二级配套电源信号并输出，其可以设置多路。等压的二级配套电源信号为380V电源信号，用于供轴封水泵、冷却水泵、换热器等配套设备使用。等压输出模块包括等压侧线路开关Q2/Q3/Q4。变频输出单元的输入侧与一级泥水输出模块的输出侧相连接，其用于将一级泥水电源信号变频整流为供泥水盾构机的泥浆泵电机使用的二级泥水电源信号并输出。通过二级配套输出单元为配套设备供电可以避免调试时误触690V电源产生安全隐患。变频输出单元包括变频器FC1、设置于一级泥水输出模块的输出侧与变频器FC1的输入侧之间的选线断路器QF1/QF2，变频器FC1的输出侧与泥水盾构机的泥浆泵电机相连接。变频输出单元还包括设置于选线断路器QF1/QF2与变频器FC1之间的熔断器QS1/QS2、设置于变频器FC1与泥水盾构机的泥浆泵电机M之间的出线电抗器RF1。由于一级泥水输出模块设置了两路，故选线断路器QF1与熔断器QS1、选线断路器QF2与熔断器QS2构成两路并联结构并分别与两路一级泥水输出模块相连接，再共同连接至变频器FC1的输入侧。通过变频输出单元为泥浆泵电机M供电，通过调节频率，控制泥浆泵电机M转动，实现泥浆泵动作。
上述变压配电系统还包括高压进线单元和高压出线单元，高压进线单元的输入侧通过外部进线与外部电源相连接，高压进线单元的输出侧与高压出线单元输入侧相连接，高压出线单元的输出侧与变压器单元的输入侧相连接。
高压进线单元包括隔离开关5QL、进线检测模块、进线保护模块和进线显示模块，其中进线检测模块包括电压互感器，进线保护模块包括熔断器、浪涌保护器等，实现高压的监测及电路的保护。高压出线单元包括真空断路器5QF、出线检测模块、出线保护模块和出线显示模块，出线检测模块包括零序互感器、电流互感器、电测量仪表，出线保护模块包括综合保护装置，实现高压的监测及电路的保护。
上述方案的独立泥浆泵配电系统通过12脉冲电源供给变频电机动作，可以有效避免对电网的污染；单独配置380V电源供给变频器柜内轴封水泵、冷却水泵、换热器、柜内PLC模块、控制回路、电机加热、柜内照明插座等配套设备使用，避免调试时误触690V电源产生安全隐患；变压器柜配置690V/220V变压器供给独立泥浆泵附近照明及空调等其它设备使用，与变频器柜用电隔离，避免产生独立泥浆泵附近用电设备接入、拆除和故障时影响泥浆泵动作，提高施工效率，节省施工成本。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述泥水盾构机配电系统包括变压配电系统和变频配电系统；
所述变压配电系统包括变压器单元和低压出线单元；所述变压器单元包括用于将外部电源输出的总电源信号转换为脉冲电源信号的移相变压器，所述移相变压器的输入侧与所述外部电源相连接；所述低压出线单元包括用于将所述脉冲电源信号变压为一级配套电源信号并输出的一级配套输出模块、用于将所述脉冲电源信号作为一级泥水电源信号输出的一级泥水输出模块和用于将所述脉冲电源信号变压为供所述泥水盾构机的外部设备使用的外设电源信号并输出的外设输出模块，所述一级配套输出模块的输入侧、所述一级泥水输出模块的输入侧、所述外设输出模块的输入侧均与所述移相变压器的输出侧相连接；
所述变频配电系统包括用于将所述一级配套电源信号转换为供所述泥水盾构机的配套设备使用的二级配套电源信号并输出的二级配套输出单元、用于将所述一级泥水电源信号变频整流为供所述泥水盾构机的泥浆泵电机使用的二级泥水电源信号并输出的变频输出单元，所述二级配套输出单元的输入侧与所述一级配套输出模块的输出侧相连接，所述变频输出单元的输入侧与所述一级泥水输出模块的输出侧相连接。
2.根据权利要求1所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述一级配套输出模块包括配套用类变压器、分别连接于所述配套用变压器的输入侧和输出侧的配套用断路器；所述一级泥水输出模块包括泥水用断路器；所述外设输出模块包括外设用变压器、分别连接于所述外设用变压器的输入侧和输出侧的外设用断路器。
3.根据权利要求1所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述一级配套输出模块与所述移相变压器的三角形接法输出端相连接，所述一级泥水输出模块与所述移相变压器的星型接法输出端和/或三角形接法输出端相连接，所述外设输出模块与所述移相变压器的星型接法输出端相连接。
4.根据权利要求1所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述二级配套输出单元包括用于将所述一级配套电源信号传输至动力母排的总输出模块、与所述动力母排相连接而用于将所述一级配套电源信号降压转换为低压的所述二级配套电源信号并输出的降压输出模块、与所述动力母排相连接而用于将所述一级配套电源信号直接作为等压的所述二级配套电源信号并输出的等压输出模块。
5.根据权利要求4所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述总输出模块包括总断路器；所述降压输出模块包括降压变压器、设置在所述动力母排与所述降压变压器的输入侧之间的降压侧线路开关；所述等压输出模块包括等压侧线路开关。
6.根据权利要求1所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述变频输出单元包括变频器、设置于所述一级泥水输出模块的输出侧与所述变频器的输入侧之间的选线断路器，所述变频器的输出侧与所述泥水盾构机的泥浆泵电机相连接。
7.根据权利要求6所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述变频输出单元还包括设置于所述选线断路器与所述变频器之间的熔断器、设置于所述变频器与所述泥水盾构机的泥浆泵电机之间的出线电抗器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述变压配电系统还包括高压进线单元、高压出线单元，所述高压进线单元的输入侧与所述外部电源相连接，所述高压进线单元的输出侧与所述高压出线单元输入侧相连接，所述高压出线单元的输出侧与所述变压器单元的输入侧相连接。
9.根据权利要求8所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述高压进线单元包括隔离开关、进线检测模块、进线保护模块和进线显示模块；所述高压出线单元包括真空断路器、出线检测模块、出线保护模块和出线显示模块。
10.根据权利要求1所述的泥水盾构机配电系统，其特征在于：所述变压配电系统设置于变压器柜中，所述变频配电系统设置于泥水变频柜中。
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