RU206070U1 - EXTERNAL COMPLETE UNIT SINGLE-STANDING - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к конструкциям шкафов распределительных устройств комплектных трансформаторных подстанций. Ячейка комплектная наружного исполнения отдельно стоящая представляет собой шкаф сварной конструкции, включающий в себя трансформаторы тока и напряжения, разъединители, вакуумный выключатель, ограничители перенапряжений, заземлители, предохранители напряжений, низковольтную аппаратуру релейной защиты, автоматики и управления. На крыше шкафа установлена рама ввода высоковольтных линий. Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик устройства, а именно повышение надежности эксплуатации. 3 ил.The utility model relates to electrical engineering, in particular to the structures of switchgear cabinets of complete transformer substations. The external complete stand-alone cubicle is a welded cabinet, which includes current and voltage transformers, disconnectors, a vacuum circuit breaker, surge arresters, earthing switches, voltage fuses, low-voltage relay protection, automation and control equipment. A high-voltage line input frame is installed on the roof of the cabinet. The technical result is to improve the operational characteristics of the device, namely, to increase the reliability of operation. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к конструкциям шкафов распределительных устройств комплектных трансформаторных подстанций.The utility model relates to electrical engineering, in particular to the structures of switchgear cabinets of complete transformer substations.

Ячейки комплектные наружного исполнения отдельно стоящие предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока напряжением 6 или 10 кВ промышленной частоты 50 Гц и используются для подключения питания и защиты электрооборудования мощных потребителей, например, экскаваторов, буровых станков, при открытых горных работах, а также для подключения наружного освещения и другого оборудования карьеров.Complete outdoor free-standing cells are designed to receive and distribute electrical energy of three-phase alternating current with a voltage of 6 or 10 kV at an industrial frequency of 50 Hz and are used to connect power and protect electrical equipment of powerful consumers, for example, excavators, drilling rigs, during open pit mining, as well as for connecting outdoor lighting and other equipment in quarries.

Из уровня техники известен шкаф для единого источника бесперебойного питания (патент RU 63606, опубл.: 27.05.2007 Бюл. № 15), который содержит корпус, состоящий из двух секций - верхней и нижней, выполненных с возможностью размещения в них конструктивных элементов источника и с открытым доступом, при этом в верхней секции корпуса установлен блок инвертора, включающий силовой блок с платой инвертора, высокочастотный фильтр и выходной трансформатор, расположенные в три горизонтальных ряда, причем силовой блок с инвертором закреплен на навесной пластине, установленной в верхней части секции с зазором к задней стенке корпуса, а ряд высокочастотного фильтра расположен над выходным трансформатором и ниже силового блока, в нижней секции установлены в два горизонтальных ряда коммутационное устройство и расположенный под ним блок автоматических выключателей отходящих фидеров, плата управления и индикации расположена на внутренней стороне по середине передней двери верхней секции, а плата индикации состояния блока автоматических выключателей отходящих фидеров расположена на внутренней стороне в верхней части передней двери нижней секции. Недостатком данного устройства является невозможность применения для целей питания напряжением 6(10) кВ и защиты мощной карьерной техники.A cabinet for a single uninterruptible power supply (patent RU 63606, publ .: 27.05.2007 Bull. No. 15) is known from the prior art, which contains a housing consisting of two sections - upper and lower, made with the possibility of placing structural elements of the source in them and with open access, while an inverter unit is installed in the upper section of the housing, which includes a power unit with an inverter board, a high-frequency filter and an output transformer located in three horizontal rows, and the power unit with an inverter is fixed on a hinged plate installed in the upper part of the section with a gap to the rear wall of the case, and the high-frequency filter row is located above the output transformer and below the power unit; in the lower section, a switching device and a block of circuit breakers of outgoing feeders located under it are installed in two horizontal rows, the control and display board is located on the inner side in the middle of the front door the upper section, and the indication board The status control of the outgoing feeder circuit breaker block is located on the inner side in the upper part of the front door of the lower section. The disadvantage of this device is the impossibility of using it for power supply with a voltage of 6 (10) kV and protecting powerful mining equipment.

Наиболее близким по технической сущности является устройство комплектное наружной установки (патент RU 40115, опубл. 27.08.2004 Бюл. № 24), состоящее из шкафа сборной конструкции, включающего в себя высоковольтную коммутационную аппаратуру - разъединители, выключатель, трансформаторы тока и напряжения, изоляторы проходные, разрядники, устройства плавки гололеда, низковольтную аппаратуру релейной защиты, автоматики и управления, шкаф состоит из трех соединенных между собой отсеков, причем в верхнем отсеке расположены разъединители, в среднем размещен выключатель, в нижнем расположена низковольтная аппаратура и приводы разъединителей. Недостатком данного устройства являются сложность конструкции, наличие неизолированных проводников на крыше устройства, снижающих надежность и безопасность устройства.The closest in technical essence is a complete outdoor installation device (patent RU 40115, publ. 08/27/2004 Bull. No. 24), consisting of a prefabricated cabinet, including high-voltage switching equipment - disconnectors, circuit breaker, current and voltage transformers, bushing insulators , arresters, ice melting devices, low-voltage relay protection, automation and control equipment, the cabinet consists of three interconnected compartments, with disconnectors located in the upper compartment, a switch is located in the middle, low-voltage equipment and disconnector drives are located in the lower compartment. The disadvantages of this device are the complexity of the design, the presence of bare conductors on the roof of the device, which reduce the reliability and safety of the device.

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в разработке конструкции ячейки, удобной и безопасной в использовании. The technical problem to be solved by the utility model is to develop a cell design that is convenient and safe to use.

Данная задача решается тем, что ячейка комплектная наружного исполнения отдельно стоящая представляет собой шкаф сварной конструкции, включающий в себя трансформаторы тока и напряжения, разъединители, вакуумный выключатель, ограничители перенапряжений, заземлители, предохранители напряжений, низковольтную аппаратуру релейной защиты, автоматики и управления, на крыше шкафа установлена рама ввода высоковольтных линий.This task is solved by the fact that a complete outdoor stand-alone cubicle is a welded cabinet, which includes current and voltage transformers, disconnectors, a vacuum circuit breaker, surge arresters, earthing switches, voltage fuses, low-voltage relay protection, automation and control equipment, on the roof the cabinet has a frame for the input of high-voltage lines.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшение эксплуатационных характеристик устройства, а именно повышение надежности эксплуатации за счет применения высоковольтного ввода с использованием изолированного высоковольтного провода и рамы ввода. The technical result provided by the given set of features is to improve the operational characteristics of the device, namely, to increase the reliability of operation due to the use of a high-voltage bushing using an insulated high-voltage wire and a bushing frame.

Также происходит повышение безопасности использования за счет локализации отсеков, реализации блокировок, исключающих ошибочные действия персонала при эксплуатации.There is also an increase in the safety of use due to the localization of compartments, the implementation of locks, excluding erroneous actions of personnel during operation.

Ячейка служит для подключения питания и защиты электрооборудования экскаваторов, буровых машин и другого технологического оборудования, используемого на открытых горных работах в электрических сетях трехфазного переменного тока напряжения 6 кВ частоты 50 Гц.The cell is used to connect power supply and protect electrical equipment of excavators, drilling machines and other technological equipment used in open pit mining in electrical networks of three-phase alternating current with a voltage of 6 kV and a frequency of 50 Hz.

Согласно заявленной полезной модели устройство включает в себя:According to the declared utility model, the device includes:

все необходимые электромеханические блокировки, для предотвращения неправильных действий персонала при обслуживании, и поражения персонала электрическим током;all the necessary electromechanical interlocks to prevent personnel mishandling during maintenance and electric shock to personnel;

устройства для передачи показаний электроэнергии и состоянии блока релейной защиты посредством сети Wi-Fi;devices for transmitting electricity readings and the state of the relay protection unit via a Wi-Fi network;

площадку обслуживания.service area.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:

на фиг.1 - общий вид устройства;figure 1 is a general view of the device;

на фиг.2 - вид устройства спереди,figure 2 is a front view of the device,

на фиг.3 - вид устройства сбоку,figure 3 is a side view of the device,

где where

1 - верхняя часть1 - upper part

2 - нижняя часть2 - lower part

3 - площадка обслуживания3 - service area

4 - ограждение4 - fence

5 - рама воздушного ввода высоковольтных линий5 - frame of air input of high-voltage lines

6 - точка доступа Wi-Fi6 - Wi-Fi access point

7 - маяк проблесковый7 - flashing beacon

8 - отсек обслуживания8 - service compartment

9 - кабельный отсек9 - cable compartment

10 - шинный трансформатор 10 - busbar transformer

11 - трансформатор напряжения11 - voltage transformer

12 - предохранитель высоковольтный 12 - high-voltage fuse

13 - трансформатор 13 - transformer

14 - ограничитель перенапряжения14 - overvoltage limiter

15 - линейный разъединитель15 - line disconnector

16 - сетчатое ограждение16 - mesh fencing

17 - трансформатор тока17 - current transformer

18 - привод основных ножей линейного разъединителя18 - drive of the main knives of the linear disconnector

19 - сблокированный привод на два заземлителя19 - interlocked drive for two earthing switches

20 - выключатель вакуумный20 - vacuum switch

21 - ограничитель перенапряжения21 - overvoltage limiter

22 - заземлитель 22 - earthing switch

23 - изолятор23 - insulator

Ячейка комплектная наружного исполнения отдельно стоящая представляет собой шкаф сварной конструкции, включающий в себя трансформаторы тока и напряжения, разъединители, вакуумный выключатель, разрядники, низковольтную аппаратуру релейной защиты, автоматики и управления, и установленный на площадке обслуживания.The external complete stand-alone cubicle is a welded cabinet, which includes current and voltage transformers, disconnectors, a vacuum circuit breaker, arresters, low-voltage relay protection, automation and control equipment, and installed at the service site.

Шкаф состоит из двух частей (верхней 1 и нижней 2), имеющих основные конструктивные составные части, такие как отсек линейного разъединителя, отсек вакуумного выключателя, кабельный отсек 9 и отсек обслуживания 8.The cabinet consists of two parts (upper 1 and lower 2), having the main structural components, such as a compartment for a line disconnector, a compartment for a vacuum circuit breaker, a cable compartment 9 and a service compartment 8.

Ячейка разделена сплошными перегородками на отсеки, доступ в отсеки закрыт дверями, запирающимися замками и защелками, отпираемые ключом.The cubicle is divided by solid partitions into compartments, access to the compartments is closed by doors, padlocks and latches, unlocked with a key.

Со стороны отсека обслуживания имеется дверь с внутренним замком. Для доступа в отсек вакуумного выключателя с задней стороны имеется дверь, оборудованная замками со спецключом. За дверью отсека линейного разъединителя расположено сетчатое ограждение 16. Также имеется отдельная дверь кабельного отсека 9, оборудованная концевым выключателем. Все наружные двери имеют резиновые уплотнения, обеспечивающие степень защиты оболочки IP54. On the side of the service compartment there is a door with an internal lock. For access to the vacuum circuit breaker compartment from the rear side there is a door equipped with locks with a special key. There is a mesh fence 16 behind the line disconnector compartment door. There is also a separate cable compartment door 9 equipped with a limit switch. All external doors are rubber-sealed to provide IP54 enclosure protection.

Ячейка имеет раму, содержащую площадку обслуживания 3 и ограждения 4. Площадка обслуживания 3 представляет собой основание, на котором устанавливается и закрепляется шкаф и ограждение при помощи болтовых соединений. Сборка производится на месте установки. Данное решение позволяет транспортировать ячейку как габаритный груз.The cell has a frame containing a service platform 3 and fences 4. The service platform 3 is a base on which the cabinet and the fence are installed and fixed by means of bolted connections. The assembly is carried out at the installation site. This solution allows the cell to be transported as a bulky cargo.

Питание ячейки осуществляется высоковольтным изолированным проводом через крышу, на которой установлены герметичные сальниковые вводы и рама ввода 5. Ранее применяющиеся решения с использованием высоковольтного изолированного провода для питания ячейки допускают перелом провода на выходе из сальникового ввода крыши, что приводит к частым повреждениям изоляции и авариям. Применяемый в заявленной ячейке ввод высоковольтного изолированного провода для питания ячейки перед герметичными сальниковыми вводами установлена рама ввода 5, которая не позволяет проводу изгибаться с радиусом менее допустимого, что исключает повреждения изоляции высоковольтного провода и контакт изоляции провода с заземленными металлическими конструкциями. Рама ввода 5 крепится при помощи болтовых соединений на месте установки ячейки. Рама ввода представляет собой сборную конструкцию, состоящую из направляющих, расположенных таким образом, что при опирании на них высоковольтного изолированного провода радиус его изгиба не может быть меньше минимально допустимого. The cell is powered by a high-voltage insulated wire through the roof, on which sealed gland entries and a bushing frame are installed 5. Previously used solutions using high-voltage insulated wire to power the cell allow a wire break at the outlet of the roof gland bushing, which leads to frequent insulation damage and accidents. The input of the high-voltage insulated wire used in the declared cell for powering the cell in front of the sealed gland bushings is equipped with an input frame 5, which does not allow the wire to bend with a radius less than the allowable one, which excludes damage to the insulation of the high-voltage wire and contact of the wire insulation with grounded metal structures. The input frame 5 is fastened with bolted connections at the place where the cell is installed. The bushing frame is a prefabricated structure consisting of guides located in such a way that when the high-voltage insulated wire rests on them, its bending radius cannot be less than the minimum allowable.

Также на крыше установлен проблесковый маяк 7 и точка доступа Wi-Fi передачи данных 6 от счетчика электроэнергии и микропроцессорного блока релейной защиты и автоматики. Под козырьком устанавливается светодиодный светильник для освещения площадки обслуживания. Also on the roof is a flashing beacon 7 and a Wi-Fi access point for transmitting data 6 from an electricity meter and a microprocessor unit for relay protection and automation. An LED luminaire is installed under the canopy to illuminate the service area.

В отсеке линейного разъединителя установлены ограничители перенапряжений 14, разъединитель с ручным приводом. Разъединитель имеет заземляющие ножи в сторону отсека вакуумного выключателя. Приводы ножей 18 вынесены в отсек обслуживания 8. Также в отсеке установлен трансформатор собственных нужд.In the compartment of the line disconnector there are overvoltage arresters 14, a disconnector with a manual drive. The disconnector has earthing blades towards the vacuum circuit breaker compartment. Knife drives 18 are placed in the service compartment 8. A transformer for auxiliary needs is also installed in the compartment.

В отсеке вакуумного выключателя установлены трансформаторы тока 17 в фазах A и C, ограничители перенапряжений, вакуумный выключатель 20 с пружинным приводом, трансформатор напряжения 11, предохранители трансформатора напряжения 12. Отсек отделен от вводного разъединителя сплошной перегородкой. С задней стороны ячейки имеется дверь для доступа к оборудованию для осмотра и замены плавких вставок. Вакуумный выключатель 20 установлен в нижней части отсека. Под вакуумным выключателем предусмотрен отсек понижающих и развязывающего трансформаторов.The compartment of the vacuum circuit breaker contains current transformers 17 in phases A and C, surge arresters, a vacuum circuit breaker 20 with a spring drive, voltage transformer 11, voltage transformer fuses 12. The compartment is separated from the main disconnector by a solid partition. On the back of the cubicle there is a door for access to the equipment for inspection and replacement of fuse-links. The vacuum switch 20 is installed at the bottom of the compartment. A compartment for step-down and decoupling transformers is provided under the vacuum circuit breaker.

В кабельном отсеке установлены контакты для подключения кабеля, заземляющие ножи кабельной линии, датчики тока нулевой последовательности. Отсек изолирован от других отсеков сплошными ограждениями. Дверь отсека оборудована концевым выключателем. The cable compartment contains contacts for connecting the cable, grounding knives of the cable line, and zero sequence current sensors. The compartment is isolated from other compartments by solid fences. The compartment door is equipped with a limit switch.

В отсеке обслуживания установлены приводы линейного разъединителя 15, панель управления. На панели управления расположены кнопки управления, сигнальные лампы и прибор учета электроэнергии. За панелью управления расположен отсек устройства релейной защиты и автоматики, содержащий блок микропроцессорной защиты, аппараты защиты и коммутации вторичных цепей.In the service compartment there are 15 linear disconnector drives and a control panel. The control panel contains control buttons, signal lamps and an electricity meter. Behind the control panel there is a compartment for relay protection and automation, containing a microprocessor protection unit, devices for protection and switching of secondary circuits.

Сборка устройства производится на заводе-изготовителе. Таким образом, заявленная полезная модель относится к сборочной единице и может признаваться устройством, т.к. состоит из частей, находящихся в конструктивном и функциональном единстве.The device is assembled at the factory. Thus, the declared utility model refers to an assembly unit and can be recognized as a device, since consists of parts that are in a constructive and functional unity.

Claims (1)

Ячейка комплектная наружного исполнения отдельно стоящая представляет собой шкаф сварной конструкции, включающий в себя трансформаторы тока и напряжения, разъединители, вакуумный выключатель, ограничители перенапряжений, заземлители, предохранители напряжений, низковольтную аппаратуру релейной защиты, автоматики и управления, отличающаяся тем, что на крыше шкафа установлена рама ввода высоковольтных линий.The outdoor complete unit is a freestanding cabinet, which includes current and voltage transformers, disconnectors, a vacuum circuit breaker, surge arresters, earthing switches, voltage fuses, low-voltage relay protection, automation and control equipment, characterized in that it is installed on the roof of the cabinet high-voltage lines input frame.

Images