專利名稱：高.低.高智能變頻箱式戶外動力設(shè)備的制作方法
高.低.高智能變頻箱式戶外動力設(shè)備
高.低.高智能變頻箱式戶外動力設(shè)備(以下簡稱智能動力設(shè)備)，用于控制 (250KW及以下各類電泵(機(jī))，產(chǎn)品設(shè)計符合GB/T 17467《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》及 DL/T593《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求》等標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域(石 油化工/綜合采礦等)與國防工業(yè)。技術(shù)領(lǐng)域
智能動力設(shè)備(見圖1)與普通動力設(shè)備相比，增加了智能控制與網(wǎng)絡(luò)調(diào)控功能。
智能動力設(shè)備與高壓進(jìn)線/高壓輸出動力電源(簡稱高/高動力電源設(shè)備)技 術(shù)方案(見圖3)相比具有更多安全性。
-避免了操作人員直接地接觸高(中)壓電源，提高設(shè)備與操作人員的綜合安全。
-低壓變頻為設(shè)備提供更多的安全保護(hù)(包括提供通訊接口等)。
-設(shè)備帶電運行中，即便發(fā)生重大故障，不會造成高壓電網(wǎng)的斷電(高/高方案易 產(chǎn)生)。
采用遠(yuǎn)程操作(近距離與遠(yuǎn)距離二種方式)對所控設(shè)備進(jìn)行調(diào)控(輸出指令)，屬 技術(shù)性首創(chuàng)。
產(chǎn)品不但適用戶外固定使用，同時可移動使用，應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域(石油化工/綜合 采礦等)的同時，適用于國防工業(yè)的野外移動式使用。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案靈活，在具備高壓進(jìn)線電源(10/0. 6KV)情況下，可直接啟用低壓電 源對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制(見圖3)。
背景技術(shù)：
產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)具有豐富的選擇功能，觸摸式操作。
保護(hù)功能全面，選擇性采用，觸摸式操作。
過流保護(hù)
電流限幅
過壓保護(hù)與欠壓保護(hù)
過熱保護(hù)
I/O端子短路保護(hù)
輔助電源短路保護(hù)
單相接地保護(hù)
輸出短路保護(hù)與輸入缺相保護(hù)
欠壓緩沖
堵轉(zhuǎn)保護(hù)
串行通訊故障保護(hù)
IAI信號丟失保護(hù)
3與高/高動力電源設(shè)備相比，能有效避免諧波直接對原高壓電網(wǎng)的沖擊。
4與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)設(shè)備運行過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，能即時查詢設(shè)備運行狀況。
5設(shè)計時同時考慮其它動力/配電用電源，可解決現(xiàn)場需要的其它動力與照明用電。
6防護(hù)等級高(可達(dá)IP65)適用不同的野外環(huán)境。產(chǎn)品生產(chǎn)材料可100%回收再用，綠色環(huán)保。發(fā)明內(nèi)容
智能動力設(shè)備的研發(fā)與發(fā)明，產(chǎn)品除常規(guī)保護(hù)功能外，設(shè)計中增加了網(wǎng)絡(luò)通信、智能調(diào)控及更多的安全(用電)保護(hù)等功能，即發(fā)明部分，現(xiàn)簡要對比與描述如下
I供電方式與供電綜合安全保護(hù)
高/高動力電源設(shè)備由10/6KV外部供電系統(tǒng)提供電源，實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場中壓電源動力(變頻方式)運行
智能動力設(shè)備將3Φ X IOKV或3Φ X6. OKV中高壓電源，轉(zhuǎn)變?yōu)?Φ X380V低壓電源；從而為低壓變頻器提供電源，將變頻器輸出端子連接特種升壓輸出變壓器(輸出電壓彡1000V ( 3000V的中壓電源)，以滿足終端電機(jī)的電壓運行需求(見圖2)。
優(yōu)勢a.避免了操作人員直接地接觸中壓電源，提高設(shè)備與操作人員的綜合安全。
b.低壓變頻為設(shè)備提供更多的安全保護(hù)(包括提供通訊接口等)
c.設(shè)備在帶電運行中，即便發(fā)生重大故障，不會造成高壓電網(wǎng)的斷電。
2變頻控制對電機(jī)和電纜絕緣防(保)護(hù)等級的提高與分析
高/高動力電源設(shè)備采用中壓變頻功率模塊串聯(lián)模式，輸出諧波和dv/dt都比較大，在實際運行中，會對電機(jī)和電纜的絕緣產(chǎn)生損傷，因而易產(chǎn)生運行故障。
智能動力設(shè)備采用低壓變頻方式，輸出諧波和dv/dt值效均衡，對電機(jī)和電纜的絕緣具有良好的保護(hù)。
優(yōu)勢提高了電機(jī)和電纜運行過程的絕緣性能保護(hù)，提高了電機(jī)與電纜的使用壽命O
3通訊接口與遠(yuǎn)程控制
高/高動力電源設(shè)備無通訊接口，無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
智能動力設(shè)備變頻器設(shè)備預(yù)留內(nèi)置RS232通訊接口、RS485接口供選用，完全支持MODBUS通訊協(xié)議與“REMOTE DRIVES”軟件的完全兼容，實現(xiàn)與上位機(jī)監(jiān)控通信，并可組網(wǎng)控制。
優(yōu)勢分析a.與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了設(shè)備運行過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，能即時查詢設(shè)備運行狀況。
b.智能動力設(shè)備，極大減少工作人員對室外現(xiàn)場的監(jiān)控，惡劣氣象環(huán)境下特顯優(yōu)勢。
4車載型智能動力設(shè)備，適用于國防工業(yè)的野外移動應(yīng)用。
優(yōu)勢智能動力設(shè)備與移動式發(fā)電機(jī)組相結(jié)合，能快速為用電設(shè)備提供電源?？蓪崿F(xiàn)電源供電的快速移動。


圖1:高.低.高智能變頻箱式戶外動力設(shè)備外型及應(yīng)用示意。
注1.戶外電源。注2.1OKV進(jìn)線變壓器。注3.低壓配電保護(hù)變頻控制部分。注 4.輸出變壓器。注5.高壓電纜。注6.潛油設(shè)備。
圖2 :高.低.高智能變頻箱式戶外動力設(shè)備電氣基本原理圖。
注1.3ΦΧ10Κν或3ΦΧ6. OKV中高壓電源。注2. 3Φ X380V低壓電源。注3.特種升壓輸出變壓器用輸出電壓彡1000V ( 3000V的中壓電源。
圖3 :高.高智能變頻箱式戶外動力設(shè)備外型及應(yīng)用示意。
注1.戶外電源。注2.1OKV進(jìn)線變壓器。注3.低壓配電保護(hù)變頻控制部分。注 4.輸出變壓器。注5.高壓電纜。注6.潛油設(shè)備。
具體實施方式

首先將該讀項技術(shù)應(yīng)用于石油野外開采的電氣控制項目，以及礦井排水工程中。
然后開發(fā)適用于部隊野外移動式供配電產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.高.低.高智能變頻箱式戶外動力設(shè)備(以下簡稱智能動力設(shè)備)，用于控制(250KW及以下各類電泵(機(jī))，產(chǎn)品設(shè)計符合GB/T 17467《高壓/低壓預(yù)裝式變電站》及DL/T593《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求》等標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域(石油化工/綜合采礦等)與國防工業(yè)。
技術(shù)領(lǐng)域 I智能動力設(shè)備與普通動力設(shè)備相比，增加了智能控制與網(wǎng)絡(luò)調(diào)控功能。
2智能動力設(shè)備與高壓進(jìn)線/高壓輸出動力電源(簡稱高/高動力電源設(shè)備)技術(shù)方案相比具有更多安全性。
3采用遠(yuǎn)程操作(近距離與遠(yuǎn)距離二種方式)對所控設(shè)備進(jìn)行調(diào)控(輸出指令)，屬技術(shù)性首創(chuàng)。
4產(chǎn)品不但適用戶外固定使用，同時可移動使用，應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域(石油化工/綜合采礦等)的同時，適用于國防工業(yè)的野外移動式使用。
5產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案靈活，在具備高壓進(jìn)線電源(10/0. 6KV)情況下，可直接啟用低壓電源對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。
6與高/高動力電源設(shè)備相比，能有效避免諧波直接對原高壓電網(wǎng)的沖擊。
7與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)設(shè)備運行過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，能即時查詢設(shè)備運行狀況。
8設(shè)計時同時考慮其它動力/配電用電源，可解決現(xiàn)場需要的其它動力與照明用電。
9防護(hù)等級高(可達(dá)IP65)適用不同的野外環(huán)境。
全文摘要
高.低.高智能變頻箱式戶外動力設(shè)備，是將3Φ×10KV或3Φ×6.0KV中高壓電源，轉(zhuǎn)變?yōu)?Φ×380V低壓電源；從而為低壓變頻器提供電源，將變頻器輸出端子連接特種升壓輸出變壓器(輸出電壓≥1000V≤3000V的中壓電源)，以滿足終端電機(jī)的電壓運行需求。該產(chǎn)品與高壓進(jìn)線/高壓輸出動力電源技術(shù)相比，具有更多安全功能，節(jié)能環(huán)保/智能監(jiān)測/綜合保護(hù)等功能明顯，設(shè)備在固定使用的同時可移動使用，應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域(石油化工/綜合采礦等)的同時，適用于國防工業(yè)的野外移動應(yīng)用。在現(xiàn)場未具備任何電源情況下，該設(shè)備投入運行，節(jié)約材料與工時等效益明顯，設(shè)備中其它動力/配電用電源，可解決現(xiàn)場其它用電需求。
文檔編號H02J13/00GK103001317SQ20111024395
公開日2013年3月27日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者杭平, 柏素宏, 程松明 申請人:杭平, 柏素宏, 程松明