一种带控制电源的矿用变流移动变电站的制作方法

1.本实用新型涉及矿用电力设备技术领域，具体为一种带控制电源的矿用变流移动变电站。


背景技术：

2.矿用隔爆型变流移动变电站是一种高技术性能、节能型绿色环保产品，支持多重整流、单元串联、多电平、移相式变频器主电路拓扑结构，可以推进并实现高压系列普通交流异步电动机的低谐波甚至无谐波的变频调速，可以从源头上解决高压变频应用中的谐波污染问题。一般矿用隔爆型变流移动变电站要与变频器配套使用的，而变频器的控制回路需要电源供电，其电压一般为380v左右，同时变流移动变电站、变频器和负载的主电路与变频器的控制回路是分开电路系统，不应相互干扰；另外工作环境比较特殊，煤矿井下与地面相比，电气设备的使用环境具有本质区别，最主要的区别在于煤矿井下通常含有瓦斯等易爆炸气体，煤矿井下所使用的电气设备需要具有隔爆性能，即设备内部爆炸不能引燃设备外部易燃物质。而煤矿井下通常空间有限，通常也应考虑设备的外形尺寸和设备数量，所以考虑到上述这些情况，需要改进现有的矿用变流移动变电站。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决矿用隔爆型变流移动变电站要与变频器配套使用时，变频器需要控制电源，工作时所占空间较大，且保证不了全隔爆的问题，提供了一种带控制电源的矿用变流移动变电站。
4.本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种带控制电源的矿用变流移动变电站，包括变压器部分、高压真空开关箱及低压保护箱，所述变压器部分外部为防爆壳体，所述变压器部分包括矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器以及控制电源用干式变压器。所述高压真空开关箱侧面设置有两个b5压盘式引入装置以及四个a4压紧螺母式引入装置，内部设置有合闸命令模块、分闸命令模块、故障分闸模块、急停模块及备妥信号模块、合闸反馈输出模块、分闸反馈输出模块及故障分闸输出模块；其中一个b5压盘式引入装置通过接线柱与隔离开关连接，从隔离开关后分为两路，一路通过真空断路器与矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器的接线柱连接，另一路通过高压快熔线圈与控制电源用干式变压器的接线柱连接；所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器的低压侧通过接线柱与低压保护箱连接、且通过两对b5压盘式引入装置引出，所述控制电源用干式变压器的低压侧也通过接线柱与低压保护箱连接、且通过三个a5压盘式引入装置引出，所述低压保护箱的侧壁上还设有四个a4压紧螺母式引入装置。所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器采用dd0y11的联结组别，其中高压绕组为角接，低压绕组分别为星接和角接；所述高压绕组与低压绕组之间设有屏蔽接地层，所述屏蔽接地层由一次绕组和二次绕组之间圆柱形绝缘层表面的垂直分布的金属薄膜构成；所述高压绕组及低压绕组的铁芯硅钢片采用高磁感应取向硅钢片、多级步进式全斜接缝叠片结构，所述高压绕组及低压绕组的铁芯采用无孔绑
扎方式，且铁芯片切口涂有防锈液，铁芯柱及下铁轭表面涂有耐高温防锈防潮漆；所述高压绕组及低压绕组的夹件采用槽钢结构，上下拉紧采用拉螺杆结构；所述低压绕组的线圈由两个线包组成，上半部线包采用y形接法，下半部线包采用d形接法，电压的相位角互差30
°
，两个线包层数均为偶数层；所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的高压绕组处还设置有高压分节调节装置。所述控制电源用干式变压器采用20kva，采用三相四线制接线模式，高压部分和低压部分均为角接。所述变压器部分与高压真空开关箱之间设置有防爆接合面，所述防爆壳体上也设置有防爆接合面，所述控制电源用干式变压器与防爆壳体相应的位置外侧也设置有防爆接合面；所述变压器部分与低压保护箱之间也设有防爆接合面。
5.本实用新型所提供的一种带控制电源的矿用变流移动变电站，主要是解决了低压线包的散热和使得控制电源用干式变压器（以下简称控制变压器）与矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器（以下简称变流变压器）合而为一，共同工作且共同防爆，节省了空间，具有大量的优点。本实用新型主要包括变压器部分、高压真空开关箱及低压保护箱，变压器部分外部为防爆壳体，变压器部分包括变流变压器以及控制变压器，两个变压器整合在同一个防爆壳体内，成为一体，两个变压器的本体和高低压引线相互之间满足电气性能间隙，两变压器的供配电路不存在相互干扰。高压真空开关箱侧面设置有两个b5压盘式引入装置以及四个a4压紧螺母式引入装置，用于引入电源线路，在高压真空开关箱内部设置有合闸命令模块、分闸命令模块、故障分闸模块、急停模块及备妥信号模块、合闸反馈输出模块、分闸反馈输出模块及故障分闸输出模块；其中一个b5压盘式引入装置通过接线柱与隔离开关连接，从隔离开关后分为两路，一路通过真空断路器与变流变压器的接线柱连接，另一路通过高压快熔线圈与控制变压器的接线柱连接；变流变压器的低压侧通过接线柱与低压保护箱连接、且通过两对b5压盘式引入装置引出，控制变压器的低压侧也通过接线柱与低压保护箱连接、且通过三个a5压盘式引入装置引出，低压保护箱的侧壁上还设有四个a4压紧螺母式引入装置。变流变压器采用dd0y11的联结组别，其中高压绕组为角接，低压绕组分别为星接和角接，这种联结形式能够很好抑制高次谐波，提高电压质量。高压绕组与低压绕组之间设有屏蔽接地层，屏蔽接地层由一次绕组和二次绕组之间圆柱形绝缘层表面的垂直分布的金属薄膜构成，这是为了消除一次侧与二次侧的容性耦合；高压绕组及低压绕组的铁芯硅钢片采用高磁感应取向硅钢片、多级步进式全斜接缝叠片结构，具有高的磁通能力，同时设计磁通密度b取低值，能防止铁芯磁饱和影响变频效果，铁芯无孔绑扎方式，降低铁芯空载电流及损耗。高压绕组及低压绕组的铁芯采用无孔绑扎方式，铁芯片切口涂有防锈液，铁芯柱及下铁轭表面涂有耐高温防锈防潮漆，均为了防潮防锈，延长使用寿命。高压绕组及低压绕组的夹件采用槽钢结构，上下拉紧采用拉螺杆结构，还需要采取措施防止铁芯和夹件产生相对位移，以免影响产品质量。铁芯绝缘件采用国产优质c级绝缘材料；主纵绝缘采用国产优质c级绝缘材料；高低压线圈采用紧绕及真空压力浸漆工艺，提高了线圈的机械强度。低压绕组的线圈由两个线包组成，上半部线包采用y形接法，下半部线包采用d形接法，电压的相位角互差30
°
，两个线包层数均为偶数层，线包层数为偶数层，这样可以方便低压出头。矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器的高压绕组处还设置有高压分节调节装置。控制变压器采用20kva，采用三相四线制接线模式，高压部分和低压部分均为星接；由于控制电源可在低压侧保护箱进行手动送断电操作，并且一边必须在输出380v电源后，才能
进行高压侧合闸，而380v控制电源分断后，高压侧必须跳闸，其作为变频器控制回路作电源，还为内部电容充电，属于不停机供电，长期使用供电。变压器部分与高压真空开关箱之间设置有防爆接合面，防爆壳体上也设置有防爆接合面，控制变压器与防爆壳体相应的位置外侧也设置有防爆接合面；变压器部分与低压保护箱之间也设有防爆接合面。
6.优选的，所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器的高压低压绕组线圈采用紧绕及真空压力浸漆工艺、且采用c级绝缘的nomex纸包无氧铜导线，nomex纸与空气的介电常数非常接近，线圈周围的电场均匀，局部放电小；线圈绝缘可靠，具有较好的耐热性能和电气性能，可长期高温运行；线圈采用真空浸漆，具有较好的机械强度和防潮性能。
7.优选的，所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器与控制电源用干式变压器之间设置有绝缘隔板；其能很好的增强两变压器间的绝缘强度，同时避免两变压器的引线互相干扰。
8.优选的，所述控制电源用干式变压器位于矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器的侧下方，且纵向放置，高压侧面向防爆壳体；这样布局一是有利于辅助变高压引线引出，满足其较高的电气性能，同时避免与变流变压器的高压引线相互干扰；二是辅助变低压侧电压低，电气性能要求较低，可以选用硅胶线在壳体内壁远距离连接到低压接线柱，避免与变流变压器器身和壳体发生爬电等安全隐患；三是变流变压器的高压侧下面有较大的空隙，这部分空间可以被辅助变充分利用，电气间隙也能很好的满足，这样就降低生产成本。
9.优选的，所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器的高压引线引出采用d接方式，首尾头采用a
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z、b
‑
x、c
‑
y联结方式。
10.优选的，所述高压分节调节装置设置于矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的高压绕组处的上面，一方面由于变流变压器的高压分接头较多，其法兰相应也会较大，上盖空间较大，可以焊接配套，也确实方便了矿方高压分接变换的操作；另一方面由于其电压较高，电气间隙要求较高，而此处空间较大，能够满足，另外也有利于高压引线的排布，避免高压分接线的相互干扰。
11.优选的，所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器的低压侧设置有6条引出软连接线，且分布为上面3条，下面3条，这样布置既能满足引线间的电气间隙，又布局合理，易于辨识，便于施工和操作。
12.优选的，所述低压绕组的线圈，上半部线包和下半部线包之间设置了10mm厚的垫块，所述垫块沿圆周12等分分布、且垫块一端卡于燕尾撑条上，垫块材质为dmc。该垫块受到外力也不会偏移松动，增加了机械强度，更是增加了上下线包的气流通道，使下半部线圈的热空气通过垫块之间的气道散发出去，这样就增加了低压线包的散热效果，经试验比较可降低线包温升4
‑
5k。
13.与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提供的一种带控制电源的矿用变流移动变电站，一方面其能很好的实现给变频器控制电路供电，满足变频器的正常使用和使用前检测、调试需要，主电路和控制电路的通断电互不影响，实现良好的功能效果；另一方面由于防爆壳体的整体性和安全性，满足井下复杂工作环境，减少了设备在井下的占用空间，方便设备进行运输和安装，降低了生产成本和设备日常维护工作量，该种设计具有维护方便、安全耐用的效果。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体结构的主视图。
15.图2为本实用新型的整体结构的俯视图。
16.图3为本实用新型的电路原理图。
17.图4为本实用新型一侧绕组和二次绕组的接地屏蔽层示意图。
18.图5为本实用新型的低压线圈的上半部线包和下半部线包以及垫块的结构主视示意图。
19.图6为本实用新型的低压线圈的上半部线包和下半部线包以及垫块的结构俯视示意图
20.图7为本实用新型的高压侧接线示意图。
21.图8为本实用新型的低压侧接线示意图，其中a1、b1、c1为y（星形接法）；a2、b2、c2为
△
（三角形接法）。
22.图中标记如下：1
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变压器部分，2
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高压真空开关箱，3
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低压保护箱，4
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控制电源用干式变压器，5
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矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器，6
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防爆接合面，7
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防爆壳体，8
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二次绕组，9
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一次绕组，10
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屏蔽接地层，11
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变压器支座，12
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变压器磁轭，13
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骨架，14
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燕尾撑条，15
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y接线包出头，16
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垫块，17
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y接低压线包，18
‑ꢀ
d接低压线包，19
‑ꢀ
d接线包出头，20
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高压接线腔，21
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低压接线腔。
具体实施方式
23.以下结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
24.一种带控制电源的矿用变流移动变电站，如图1~图6所示：包括变压器部分1、高压真空开关箱2及低压保护箱3，所述变压器部分1外部为防爆壳体7，所述变压器部分1包括矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5以及控制电源用干式变压器4；所述高压真空开关箱2侧面设置有两个b5压盘式引入装置以及四个a4压紧螺母式引入装置，内部设置有合闸命令模块、分闸命令模块、故障分闸模块、急停模块及备妥信号模块、合闸反馈输出模块、分闸反馈输出模块及故障分闸输出模块；其中一个b5压盘式引入装置通过接线柱与隔离开关连接，从隔离开关后分为两路，一路通过真空断路器与矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的接线柱连接，另一路通过高压快熔线圈与控制电源用干式变压器4的接线柱连接；所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的低压侧通过接线柱与低压保护箱3连接、且通过两对b5压盘式引入装置引出，所述控制电源用干式变压器4的低压侧也通过接线柱与低压保护箱3连接、且通过三个a5压盘式引入装置引出，所述低压保护箱3的侧壁上还设有四个a4压紧螺母式引入装置；所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5采用dd0y11的联结组别，其中高压绕组为角接，低压绕组分别为星接和角接；所述高压绕组与低压绕组之间设有屏蔽接地层10，所述屏蔽接地层由一次绕组9和二次绕组8之间圆柱形绝缘层表面的垂直分布的金属薄膜构成；所述高压绕组及低压绕组的铁芯硅钢片采用高磁感应取向硅钢片、多级步进式全斜接缝叠片结构，所述高压绕组及低压绕组的铁芯采用无孔绑扎方式，且铁芯片切口涂有防锈液，铁芯柱及下铁轭表面涂有耐高温防锈防潮漆；所述高压绕组及低压绕组的夹件采用槽钢结构，上下拉紧采用拉螺杆结构；所述低压绕组的线圈由两个线包组成，上半部线包采用y形接法，下半部线包采用d形接法，电压的相位角互差30
°
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两个线包层数均为偶数层；所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的高压绕组处还设置有高压分节调节装置；所述控制电源用干式变压器4采用20kva，采用三相四线制接线模式，高压部分和低压部分均为星接；所述变压器部分1与高压真空开关箱2之间设置有防爆接合面6，所述防爆壳体7上也设置有防爆接合面6，所述控制电源用干式变压器4与防爆壳体7相应的位置外侧也设置有防爆接合面6；所述变压器部分1与低压保护箱3之间也设有防爆接合面6。
25.本实施例中采用了优选方案：所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的高压低压绕组线圈采用紧绕及真空压力浸漆工艺、且采用c级绝缘的nomex纸包无氧铜导线；所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5与控制电源用干式变压器4之间设置有绝缘隔板；所述控制电源用干式变压器4位于矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的侧下方，且纵向放置，高压侧面向防爆壳体7；所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的高压引线引出采用d接方式，首尾头采用a
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z、b
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x、c
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y联结方式；所述高压分节调节装置设置于矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5的高压绕组处的上面，所述矿用隔爆型变流移动变电站用干式变压器5低压侧设置有6条引出软连接线，且分布为上面3条，下面3条；所述低压绕组的线圈，上半部线包和下半部线包之间设置了10mm厚的垫块16，所述垫块16沿圆周12等分分布、且垫块一端卡于燕尾撑条上，垫块材质为dmc。
26.本实施例中的高/低压侧接线如图7~图8所示。具体操作为：将变压器部分1、高压真空开关箱2、低压保护箱3及防爆壳体7按图1进行组装，然后进行分别连线，最后投入使用即可。
27.本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，而且对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。