CN220306155U - 一种接触器开关设备以及风机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种接触器开关设备和风机系统，该接触器开关设备包括：接触组件和变压单元。接触组件设有进线端和负载端，进线端与风电机组电连接，用于接入风电机组输出的高压电，负载端分别与高压负载设备和变压单元电连接。变压单元与低压负载设备连接，用于将高压电转换为低压电，以向低压负载设备供电。接触组件包括接触器，接触器位于进线端和负载端之间，用于控制进线端和负载端之间的电路断开或导通，进而能够控制风电机组分别向高压负载设备和低压负载设备供电。该接触器开关设备能够合理调配风电机组输出的电力，以保障风电功率的有效输出。

Description

一种接触器开关设备以及风机系统

技术领域

本实用新型具体涉及一种真空接触器开关设备以及含有该开关设备的风机系统。

背景技术

煤炭、石油等传统化石能源在发电时，对环境造成的损害较大，且不可再生，故近年来国家大力发展可再生清洁能源，例如风能。而风能具有随机性强、波动性大的特点，故要求风机需频繁切入切出，这就要求风机塔筒中配套使用的开关设备具有更高的机械寿命来满足系统频繁的操作。

因接触器可以快速的切断交、直流电流和频繁的操作以及控制大容量的电路，可以实现远程遥控操作，通过与继电器的配合，可实现定时操作、定量控制和联锁控制。故在风机系统的电气主接线方案中，选用接触器柜与风力发电机系统相连，可直接控制风电机组的并网。

然而，目前的接触器设备不能合理调配风电机组输出的电力，难以保障风电功率的有效输出。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种接触器开关设备以及控制系统，该接触器开关设备能够合理调配风电机组输出的电力，以保障风电功率的有效输出。

根据本实用新型的第一方面的实施例，提供一种接触器开关设备，包括：接触组件和变压单元。所述接触组件设有进线端和负载端，所述进线端与风电机组电连接，用于接入所述风电机组输出的高压电，所述负载端分别与高压负载设备和变压单元电连接。所述变压单元与低压负载设备连接，用于将高压电转换为低压电，以向所述低压负载设备供电。所述接触组件包括接触器，所述接触器位于所述进线端和负载端之间，用于控制所述进线端和所述负载端之间的电路断开或导通，进而能够控制所述风电机组分别向所述高压负载设备和所述低压负载设备供电。

优选的，所述接触器包括触点单元和操作单元，所述触点单元位于所述进线端和所述负载端之间，其设有一对触点，其中一个触点与所述进线端电连接，另一个触点与所述负载端电连接；所述操作单元与所述触点单元电连接，用于控制所述一对触点断开或闭合，进而控制所述进线端和所述负载端之间的电路断开或导通。

优选的，所述接触器为真空接触器。

优选的，本开关设备还包括第一电缆终端、第二电缆终端和接线单元，所述第一电缆终端的一端与所述风电机组电连接，另一端与所述接触组件的进线端连接，所述第二电缆终端的一端与所述高压负载设备连接，另一端与所述接触组件的负载端连接；所述接线单元的一端与所述变压单元连接，另一端与所述接触组件的负载端连接。

优选的，本开关设备还包括分支母排，所述分支母排位于所述第二电缆终端和所述接触组件的负载端之间，所述分支母排的一端与所述接触组件的负载端电连接，另一端分别与所述第二电缆终端和所述变压单元电连接，其用于将所述风电机组输出的电力分配至所述高压负载设备和所述低压负载设备。

优选的，所述分支母排的下端设置有第一接触点，上端设置有第二接触点和第三接触点，所述第一接触点与所述接触器的负载端电连接，所述第二接触点与所述第二电缆终端电连接，所述第三接触点通过电缆与所述变压单元电连接；所述第二电缆终端的数量为两个，所述第二接触点的数量也为两个，两个所述第二电缆终端分别与两个所述第二接触点电连接。

优选的，本开关设备还包括壳体，所述接触组件、第一电缆终端、第二电缆终端、变压单元和所述分支母排均容置于所述壳体内。所述壳体的一侧开设有检修口，所述检修口处设有封闭门，用于封闭所述检修口，所述壳体上还设有电磁锁，所述电磁锁与所述封闭门连接，用于控制所述封闭门锁紧或开启。

优选的，所述变压单元为电压互感器。

根据本实用新型的第二方面的实施例，还提供一种风机系统，包括：风电机组、高压负载设备、低压负载设备和上述的接触器开关设备。所述风电机组与所述接触器开关设备中的进线端电连接。所述高压负载设备与所述接触器开关设备中负载端电连接。所述低压负载设备通过所述接触器开关设备中的变压单元与负载端电连接。

本风机系统还包括吊环板，所述吊环板安装与设备室的天花板上，用于吊装所述接触器开关设备。

本实用新型的接触器开关设备采用真空接触器来控制进线端和负载端之间的电路断开或导通。当进线端与负载端之间的电路导通时，风电机组能够直接向高压负载设备进行供电，并能够通过变压单元将高压电转变为低压电，进而向低压负载设备供电。本接触器开关设备通过利用真空接触器的寿命长、操作简单的特点，实现与风力发电机系统的适配，能够合理调配风电机组输出的电力，以保障风电功率的有效输出。

附图说明

图1是本实用新型实施例中接触器开关设备的结构示意图。

图中：1-电缆焊接支架、2-吊环板、3-第一电缆终端、4-接地单元、5-接触组件、6-变压单元、7-壳体、8-封闭门、9-绝缘子、10-电磁锁、11-分支母排、12-二次插头、13-第二电缆终端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”“上游”、“下游”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，本实用新型公开一种接触器开关设备，包括接触组件5和变压单元6。

其中，接触组件5设有进线端和负载端，如图1所示，进线端位于接触组件5的中部，负载端位于接触组件5的上端。进线端与风电机组电连接，用于接入风电机组输出的高压电，负载端分别与高压负载设备和变压单元6电连接。变压单元6与低压负载设备连接，用于将高压电转换为低压电，以向低压负载设备供电。接触组件5包括接触器，接触器位于进线端和负载端之间，用于控制进线端和负载端之间的电路断开或导通，进而能够控制风电机组分别向高压负载设备和低压负载设备供电。

具体地，本接触器开关设备中的接触组件5的进线端与风电机组电连接，接入风电机组输出的高压电，并通过风电机组输出的电能来向负载侧的设备进行供电。在实际供电的过程中，负载侧的设备可能是高压负载设备，也有可能是低压负载设备。而风电机组中的风力发电机输出的是高压电，无法直接应用于低压负载设备。因此，接触组件5的负载端分别与高压负载设备和变压单元6连接，一方面能够直接向高压负载设备供电，另一方面能够通过变压单元6来将高压电转换为低压电，以向低压负载设备供电。进一步地，在本实施例中，变压单元6为电压互感器。

因此，本接触器开关设备能够合理调配风电机组输出的电力，以保障风电功率的有效输出。同时，风能具有随机性强、波动性大的特点，本接触器开关设备还能够避免低压负载设备因电压不稳而产生损坏，进而能够有效降低运营成本。

在本实施例中，接触器包括触点单元和操作单元。触点单元位于进线端和负载端之间，其设有一对触点，其中一个触点与进线端电连接，另一个触点与负载端电连接。操作单元与触点单元电连接，用于控制一对触点断开或闭合，进而控制进线端和负载端之间的电路断开或导通。

进一步地，接触器为真空接触器。真空接触器是利用真空灭弧室进行灭弧，用以频繁接通和切断正常工作电流的一种接触器。真空接触器的熄弧能力强，耐压性能好，机械寿命较长，能够满足高频操作的使用需求。

真空接触器通常包括一个触点单元和一个操作单元，触点单元包括一对触点，其中一个触点为静触点，另外一个为动触点，动触点和静触点之间设有弹簧，在弹性力的作用下，动、静触点之间相互分离。操作单元包括磁铁线圈，当磁铁线圈导电时，能够产生磁吸力，进而带动动触点克服弹性力，向靠近静触点的方向移动，使得动、静触点闭合，进线端和负载端之间的电路导通，风电机组向高压负载设备和低压负载设备供电。当磁铁线圈断电时，磁吸力消失，弹簧回弹，使得动触点与静触点断开，进线端和负载端之间的电路断开。因此，工作人员能够通过向电磁线圈断电或者供电，来控制进线端和负载端之间的电路断开或者导通。

请继续参阅图1，在本实施例中，本接触器开关设备还包括第一电缆终端3和第二电缆终端13。第一电缆终端3的一端与风电机组电连接，另一端与接触组件5的进线端电连接。第二电缆终端13的一端与高压负载设备电连接，另一端与接触组件5的负载端电连接。接线单元的一端与变压单元6连接，另一端与接触组件5的负载端连接。

具体地，接线单元为电缆，接触组件5的负载端通过电缆与变压单元6连接，变压单元6通过电缆与低压负载设备连接。当接触组件5的触点闭合时，风电机组输出的电流经过第一电缆终端3、接触组件5和第二电缆终端13传导至高压负载设备，向其供电；以及，通过第一电缆终端3、接触组件5和接线单元传导至变压单元6，经由变压单元6将高压电转换为低压电后，再向低压负载设备供电。

进一步地，本接触器开关设备还包括分支母排11，分支母排11位于第二电缆终端13和接触组件5的负载端之间。分支母排11的一端与接触组件5的负载端电连接，另一端分别与第二电缆终端13和变压单元6电连接，其用于将风电机组输出的电力分配至高压负载设备和低压负载设备。

具体地，分支母排11的下端设置有第一接触点，其上端设置有第二接触点和第三接触点。第一接触点与接触器的负载端电连接，第二接触点与第二电缆终端13电连接，第三接触点通过电缆与变压单元6电连接。

还需要说明的是，第二电缆终端13与高压负载设备连接，用于向高压负载单元供电，为了避免第二电缆终端13因负载过大而发生损毁，第二电缆终端13的数量为两个，第二接触点的数量也为两个，两个第二电缆终端13分别与两个第二接触点电连接，从而分摊第二电缆终端13的电流载荷。

另外，本接触器开关设备还包括壳体7，接触组件5、第一电缆终端3、第二电缆终端13、变压单元6和分支母排11均容置于壳体7内。具体如图1所示，第一电缆终端3位于壳体7的下端，并贯穿于壳体7的底壁，通过电缆与风电机组连接。第二电缆终端13位于壳体7的上端，其贯穿于壳体7的顶壁，并通过电缆与高压负载设备连接。

接触组件5位于第一电缆终端3和第二电缆终端13之间，进线端位于接触组件5的中部，负载端位于接触组件5的上端。接触组件5的进线端与第一电缆终端3电连接，负载端则通过分支母排11分别与第二电缆终端13和变压单元6电连接。分支母排11通过绝缘子9与壳体7的内壁固定连接，以避免壳体7带电。

进一步地，在壳体7内还设有接地单元4，接地单元4布置在壳体7底部，并且位于第一电缆终端3和第二电缆终端13的附近，能够保证该开关设备接地屏蔽的可靠性。

更进一步地，在本接触器开关设备的壳体7的一侧开设有检修口，检修口处设有封闭门8，用于封闭检修口。壳体7上还设有电磁锁10，电磁锁10与封闭门8连接，用于控制封闭门8锁紧或开启。通过电磁锁10来锁紧封闭门8，能够避免工作人员误入带电隔间中。

另外，在壳体7的上端设有电缆焊接支架1，用于固定安装电缆。

在壳体7的上端还设置有二次插头12，二次插头12与变压单元6电连接，能够向低压负载设备进行供电。通过将负载设备的插头与直接插接于二次插头12中，能够提高二次接线的效率及美观性。

本接触器开关设备的工作过程如下：工作人员通过接触器的操作单元来控制触点单元的闭合或断开，进而控制进线端和负载端之间的电路导通或断开。当进线端与负载端之间的电路导通时，风电机组向高压负载设备输出高压电，并通过变压单元6将高压负载设备将高压电转换为低压电后，对低压负载设备进行供电。

综上，本触器开关设备采用真空接触器，将真空接触器放置于开关柜内，利用真空接触器寿命长、操作简单的特点，实现与风力发电机系统的适配，保障风电功率的有效输出，合理调配运营成本。

实施例2

请参阅图1，本实用新型还公开一种风机系统，包括风电机组、高压负载设备、低压负载设备和实施例1中的接触器开关设备。

其中，风电机组与接触器开关设备中的进线端电连接。高压负载设备与接触器开关设备中负载端电连接。低压负载设备通过接触器开关设备中的变压单元6与负载端电连接。

具体地，本风机系统中的接触器开关设备能够合理调配风电机组输出的电力，以保障风电功率的有效输出。因此，本风机系统的风力发电机产出的电能能得到合理调配和使用，能够避免低压负载设备烧毁，进而能够降低运营成本。

进一步地，在本实施例中，本风机系统还包括吊环板2，吊环板2安装与设备室的天花板上，用于吊装接触器开关设备。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种接触器开关设备，其特征在于，包括：接触组件(5)和变压单元(6)；

所述接触组件(5)设有进线端和负载端，所述进线端与风电机组电连接，用于接入所述风电机组输出的高压电，所述负载端分别与高压负载设备和变压单元(6)电连接，

所述变压单元(6)与低压负载设备连接，用于将高压电转换为低压电，以向所述低压负载设备供电；

所述接触组件(5)包括接触器，所述接触器位于所述进线端和负载端之间，用于控制所述进线端和所述负载端之间的电路断开或导通，进而能够控制所述风电机组分别向所述高压负载设备和所述低压负载设备供电。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接触器包括触点单元和操作单元，所述触点单元位于所述进线端和所述负载端之间，其设有一对触点，其中一个触点与所述进线端电连接，另一个触点与所述负载端电连接；

所述操作单元与所述触点单元电连接，用于控制所述一对触点断开或闭合，进而控制所述进线端和所述负载端之间的电路断开或导通。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述接触器为真空接触器。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括第一电缆终端(3)、第二电缆终端(13)和接线单元，

所述第一电缆终端(3)的一端与所述风电机组电连接，另一端与所述接触组件(5)的进线端连接，

所述第二电缆终端(13)的一端与所述高压负载设备连接，另一端与所述接触组件(5)的负载端连接；

所述接线单元的一端与所述变压单元(6)连接，另一端与所述接触组件(5)的负载端连接。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，还包括分支母排(11)，所述分支母排(11)位于所述第二电缆终端(13)和所述接触组件(5)的负载端之间，

所述分支母排(11)的一端与所述接触组件(5)的负载端电连接，另一端分别与所述第二电缆终端(13)和所述变压单元(6)电连接，其用于将所述风电机组输出的电力分配至所述高压负载设备和所述低压负载设备。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述分支母排(11)的下端设置有第一接触点，上端设置有第二接触点和第三接触点，

所述第一接触点与所述接触器的负载端电连接，所述第二接触点与所述第二电缆终端(13)电连接，所述第三接触点通过电缆与所述变压单元(6)电连接；

所述第二电缆终端(13)的数量为两个，所述第二接触点的数量也为两个，两个所述第二电缆终端(13)分别与两个所述第二接触点电连接。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括壳体(7)，所述接触组件(5)、第一电缆终端(3)、第二电缆终端(13)、变压单元(6)和所述分支母排(11)均容置于所述壳体(7)内，

所述壳体(7)的一侧开设有检修口，所述检修口处设有封闭门(8)，用于封闭所述检修口，

所述壳体(7)上还设有电磁锁(10)，所述电磁锁(10)与所述封闭门(8)连接，用于控制所述封闭门(8)锁紧或开启。

8.根据权利要求1-7任一项所述的设备，其特征在于，所述变压单元(6)为电压互感器。

9.一种风机系统，其特征在于，包括：风电机组、高压负载设备、低压负载设备和权利要求1-8任一项所述的接触器开关设备，

所述风电机组与所述接触器开关设备中的进线端电连接；

所述高压负载设备与所述接触器开关设备中负载端电连接；

所述低压负载设备通过所述接触器开关设备中的变压单元(6)与负载端电连接。

10.根据权利要求9所述的风机系统，其特征在于，还包括吊环板(2)，所述吊环板(2)安装与设备室的天花板上，用于吊装所述接触器开关设备。