专利名称：用于橇装型天然气液化装置的动力设备的制作方法
技术领域：
用于橇装型天然气液化装置的动力设备技术领域[0001]本实用新型涉及动力装置，特别指一种用于橇装型天然气液化装置的动力设备。
背景技术：
[0002]天然气是一种优质、清洁的资源，在能源、交通等领域具有十分诱人的发展前景。为方便天然气的存储、运输，并降低设备成本，提高系统安全性，人们开发了天然气液化装置。天然气液化装置分为基本负荷型、调峰型和橇装型三种。基本负荷型是指生产供当地使用或外输的大型液化装置；调峰型指为调峰负荷或补充冬季燃料供应的中型天然气液化装置；橇装型是指为天然气车辆加气、开发利用边远小气田、油井残气及沼气的小型天然气液化装置。[0003]由于橇装型天然气液化装置采用模块化设计，装置结构紧凑、现场施工量小，几乎不需要土建施工，因此具备拆装方便、可移动性好，适合多地重复使用等优点。为节约安装空间、方便维护与管理，减少现场施工量，以及给液化装置动力设备如制冷压缩机、空冷换热器、贫液泵、冷机泵等提供稳定可靠的动力电源，亟需与橇装型天然气液化装置配套的集中式橇装型动力装置。发明内容[0004]本实用新型的目的在于提供一种橇装型天然气液化装置的动力设备，该动力设备与橇装型天然气液化装置配套，能够提供稳定可靠的动力电源。[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种用于橇装型天然气液化装置的动力设备，该动力设备包括:橇体、连接于所述橇体上的箱体，所述箱体内设有高压室、变压器室、低压室和设备控制室四个独立的密封空间，所述高压室、变压器室、低压室和设备控制室通过动力电缆顺序连接；[0006]所述高压室内设有2台IOkV高压进线开关柜、I台PT柜、2台高压出线开关柜和I台高压计量柜；[0007]所述变压器室设有IOkV高压转0.4kV变压器；[0008]所述低压室设有低压进线开关柜、低压无功功率补偿柜和低压出线开关柜；[0009]所述设备控制室设有高压电机 控制柜、高压无功补偿柜、变频控制驱动柜、泵控制柜和分布式控制器柜；[0010]所述2台IOkV高压进线柜分别接2路IOkV电源进线，所述2路IOkV电源进线汇集成I条母线后进PT柜，从PT柜输出的母线分成两个分支，一个分支经一台高压出线柜后进变压器室中与所述IOkV高压转0.4kV变压器的一次侧连接，另一分支经另一台高压出线柜至设备控制室内的高压电机控制柜；所述IOkV高压转0.4kV变压器的二次侧出线依次连接低压进线开关柜、低压出线开关柜及低压无功功率功率补偿柜。[0011 ] 在上述技术方案中，所述IOkV高压进线开关柜设有双电源自动切换装置和微机综合保护装置。[0012]在上述技术方案中，所述PT柜内设有电压互感器和电流互感器。[0013]在上述技术方案中，所述高压计量柜内设有三相累计有功电度、无功补偿电度以及累计投切次数、累计停电时间的计量装置。[0014]在上述技术方案中，所述IOkV转0.4kV变压器为全密封油浸式变压器，且设有压力保护装置。[0015]在上述技术方案中，所述低压进线开关柜设有电能仪表。[0016]在上述技术方案中，所述低压无功功率补偿柜设有自动投切与手动投切装置。[0017]在上述技术方案中，所述高压电机控制柜及高压无功补偿柜设有控制制冷压缩机启/停和表征制冷压缩机电机状态的继电器。[0018]在上述技术方案中，所述设备控制室设有2台变频控制柜，每台控制柜设有3台变频器，每台变频器控制I台电机，每个电机都设有启动/停止控制及4 20mA调频回路，变频器交流进线连接至所述低压出线柜，出线连接至现场防爆接线箱，所述启动/停止控制回路连接至现场防爆操作柱，所述4 20mA调频回路连接至DCS模拟信号输出端子。[0019]在上述技术方案中，所述分布式控制器柜设有数据采集接口和RS485 MODBUS RTU接口，所述数据采集接口通过双绞屏蔽电缆连接至动力系统各传感器或继电器，所述RS485MODBUS RTU接口通过双绞屏蔽通讯电缆连接至DCS通讯接口。[0020]与现有技术相比，本实用新型用于橇装型天然气液化装置的动力设备具有以下优点[0021]1、集高低压配电、计量、保护及电机驱动于一体，结构紧凑，移动灵活，便于集中管理和维护；[0022]2、橇内设备电缆预设，不依赖于现场工况，显著减少现场施工量；[0023]3、采用标准橇装结构，运输方便，特别适合高机动性的橇装型液化装置。
[0024]图1为本实用新型用于橇装型天然气液化装置的动力设备的外部示意图；[0025]图2为本实用新型用于橇装型天然气液化装置的动力设备内部各器件的结构示意图；[0026]图中，1、H型钢；2、平面钢板；3、箱体；4、高压室；5、变压器室；6、低压室；7、设备控制室；8、高压进线柜；9、PT柜；10、计量柜；11、高压出线柜；12、变压器；13低压进线开关柜；14、低压出线开关柜；15、低压无功功率补偿柜；16、变频器控制驱动柜；17、泵控制柜；18、分布式控制器柜；19、高压无功补偿柜；20、高压电机控制柜。
具体实施方式
[0027]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。[0028]如图1所示，用于橇装型天然气液化装置的动力设备包括橇体和箱体3，箱体3为岩棉夹心板制成，箱体3通过螺栓连接在橇体上。橇体由H型钢I和平面钢板2焊接而成。[0029]如图2所示，箱体3内通过不锈钢板材隔离出四个独立的密闭空间，分别作为高压室4、变压器室5、低压室6和设备控制室7，每个密闭空间设有安装和检修门。高压室4、变压器室5、低压室6和设备控制室7通过动力电缆顺序连接。[0030]本实施例的高压室4安装有2台高压进线柜8、2台高压出线柜11、I台PT柜9以及I台计量柜10。2台高压进线柜8分别接2路IOkV电源进线，汇集成I条母线后进PT柜9，从PT柜9出来的母线分成两个分支，一个分支经一台高压出线柜8后进变压器室5中的变压器12，另一分支经另一台高压出线柜8至设备控制室7内的高压电机控制柜20。PT柜9通过电压、电流互感器测量IOkV出线的电压及电流。计量柜10用于计量三相累计有功电度、无功补偿电度以及累计投切次数、累计停电时间。[0031]变压器室5内的变压器12为IOkV高压转0.4kV变压器，本实施例中所用的IOkV转0.4kV变压器为全密封油浸式变压器，且设有压力保护装置。变压器12的一次侧接I台高压出线柜11出线，二次侧出线依次连接低压进线柜13、低压出线柜14及低压无功功率补偿柜15。[0032]低压室6设有低压进线开关柜13、低压无功功率补偿柜15和低压出线开关柜14 ；低压出线开关柜14母线分成多个分支，一方面进设备控制室7，另一方面给其它辅助生产设施、照明系统、控制室提供低压电源，低压无功功率补偿柜15与负载电机并联，能明显提高负载功率因素，降低电能传输损耗。[0033]设备控制室7设有高压电机控制柜20、高压无功补偿柜19、变频器控制驱动柜15、泵控制柜17和分布式控制器柜18。[0034]设备控制室7设有I台高压无功补偿柜19、2台高压电机控制柜20、2台变频器控制驱动柜16，I台泵控制柜17以及I台分布式控制器柜18。由于压缩机采用一橇双机二级压缩系统，因此需采用2台高压电机控制柜20控制电机启动/停止，高压无功补偿柜19用于提高高压电机功率因素。2台变频器驱动控制柜16各安装3台变频器，每台变频器包括6条检测控制或驱动回路:[0035]I) 380VAC回路。进线来自低压室低压出线柜，出线连接现场电机；[0036]2)变频器调频回路。变频器接收中控室控制器4 20mA电流信号，控制380VAC输出频率，4mA表示0Hz, 20mA表示50Hz,电流与频率成比例关系；[0037]3)电机启动 回路。现场操作柱启动按钮与启动回路耦合，当启动按钮按下时，电机以给定频率启动；[0038]4)电机停止回路。现场操作柱停止按钮与停止回路耦合，当停止按钮按下时，电机停机。此外，用于远停电机的继电器常闭触点侧串联至停止回路，当线圈得电时，触点断开，电机停机；[0039]5)状态检测回路。交流接触器辅助触点作为状态信号接入中控室控制器检测回路，表征电机运行状态；[0040]6)M0DBUS通讯回路。变频器作为从机以固定协议格式与中控室控制器通讯，反馈电机频率信号，构成调频回路，提高控制过程品质。[0041]泵控制柜17由于不具备调频功能，同样具备启动/停止回路，状态检测回路。分布式控制器是整个动力系统大脑，采集高压室、变压器室、低压室诸如电压、电流、功率、状态等信号，提供电流速断保护、过流反时限保护、过热保护、电机堵转保护及低电压保护功能，同时作为二级控制中心，接管设备控制驱动室所有设备的驱动控制，能接收并执行中控室控制器命令，通报当前状态。
权利要求1.一种用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于，包括橇体、连接于所述橇体上的箱体，所述箱体内设有高压室、变压器室、低压室和设备控制室四个独立的密封空间，所述高压室、变压器室、低压室和设备控制室通过动力电缆顺序连接； 所述高压室内设有2台IOkV高压进线开关柜、I台PT柜、2台高压出线开关柜和I台高压计量柜； 所述变压器室设有IOkV高压转0.4kV变压器； 所述低压室设有低压进线开关柜、低压无功功率补偿柜和低压出线开关柜； 所述设备控制室设有高压电机控制柜、高压无功补偿柜、变频控制驱动柜、泵控制柜和分布式控制器柜； 所述2台IOkV高压进线柜分别接2路IOkV电源进线，所述2路IOkV电源进线汇集成I条母线后进PT柜，从PT柜输出的母线分成两个分支，一个分支经一台高压出线柜后进变压器室中与所述IOkV高压转0.4kV变压器的一次侧连接，另一分支经另一台高压出线柜至设备控制室内的高压电机控制柜；所述IOkV高压转0.4kV变压器的二次侧出线依次连接低压进线开关柜、低压出线开关柜及低压无功功率补偿柜。
2.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于:所述IOkV高压进线开关柜设有双电源自动切换装置和微机综合保护装置。
3.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于:所述PT柜内设有电压互感器和电流互感器。
4.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于:所述高压计量柜内设有三相累计有功电度、无功补偿电度以及累计投切次数、累计停电时间的计量装置。
5.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于，所述IOkV转0.4kV变压器为全密封油浸式变压器，且设有压力保护装置。
6.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于:所述低压进线开关柜设有电能仪表。
7.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于:所述低压无功功率补偿柜设有自动投切与手动投切装置。
8.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于，所述高压电机控制柜及高压无功补 偿柜设有控制制冷压缩机启/停和表征制冷压缩机电机状态的继电器。
9.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于，所述设备控制室设有2台变频控制柜，每台控制柜设有3台变频器，每台变频器控制I台电机，每个电机都设有启动/停止控制及4 20mA调频回路，变频器交流进线连接至所述低压出线开关柜，出线连接至现场防爆接线箱，所述启动/停止控制回路连接至现场防爆操作柱，所述4 20mA调频回路连接至DCS模拟信号输出端子。
10.根据权利要求1所述用于橇装型天然气液化装置的动力设备，其特征在于，所述分布式控制器柜设有数据采集接口和RS485 MODBUS RTU接口，所述数据采集接口通过双绞屏蔽电缆连接至动力设备中各传感器或继电器，所述RS485 MODBUS RTU接口通过双绞屏蔽通讯电缆连接至DCS通讯接口。
专利摘要本实用新型涉及一种用于橇装型天然气液化装置的动力设备，该动力装置包括橇体、连接于所述橇体上的箱体，所述箱体内设有通过动力电缆顺序连接的高压室、变压器室、低压室和设备控制室四个独立的密封空间。所述高压室内设有2台10kV高压进线开关柜、1台PT柜、2台高压出线开关柜和1台高压计量柜；所述变压器室设有10kV高压转0.4kV变压器；所述低压室设有低压进线开关柜、低压无功功率补偿柜和低压出线开关柜；所述设备控制室设有高压电机控制柜、高压无功补偿柜、变频控制驱动柜、泵控制柜和分布式控制器柜。本实用新型集高低压配电、计量、保护及电机驱动于一体，结构紧凑，移动灵活，便于集中管理和维护。
文档编号H02B1/46GK203119338SQ20132006673
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者余峰, 刘波, 董春俊, 张乐, 卞海龙, 潘星 申请人:武汉三江航天远方科技有限公司