專利名稱：移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及移動(dòng)式門式啟閉機(jī)，尤其是涉及多孔口的水工建筑物上吊運(yùn)和啟閉閘門、攔污柵等設(shè)備的移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水利水電工程的高壩大庫多建在高山峽谷地段，具備發(fā)電功能的還要選擇地勢落差大的地方，以利用更多的水能。安裝于水電站用于吊運(yùn)和啟閉閘門、攔污柵的移動(dòng)式門式啟閉機(jī)(簡稱:門機(jī))均布置于水工建筑物的頂部。門機(jī)在壩頂沿軌道移動(dòng)工作，其供電方式多采用外部電源通過門機(jī)上的一套大車電纜卷筒裝置收放電纜而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)供電；即無論是門機(jī)的動(dòng)力電源還是控制電源均引自同一外部電源。門機(jī)電氣控制多采用PLC控制方式，PLC控制系統(tǒng)電源的抗干擾能力和冗余供電技術(shù)是其控制系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵，特別是PLC控制系統(tǒng)的供電電源與動(dòng)力電源引自同一外部電源，很容易受到交流電網(wǎng)空間電磁干擾而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和電流、開關(guān)操作浪涌、設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波等影響。因此，PLC控制系統(tǒng)的供電電源技術(shù)方案的設(shè)計(jì)在整個(gè)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中起著十分重要的作用；若沒有一個(gè)良好、可靠的電源系統(tǒng)，則整套PLC控制系統(tǒng)無法正常工作。常規(guī)門機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的供電電源，通常采用降壓、隔離、整流等多種抗干擾技術(shù)措施，以實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)正常、穩(wěn)定工作，這些技術(shù)措施的實(shí)施使的門機(jī)電氣系統(tǒng)復(fù)雜、變壓器功率損耗大。此外，門機(jī)僅靠外界唯一的供電線路，無法實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)電源的冗余供電技術(shù)，降低了設(shè)備的可靠性。門機(jī)布置在水工建筑物最高處，水電站多位于峽谷地帶、前后易于形成天然的風(fēng)道，風(fēng)力資源充沛；同時(shí)，壩頂位置開闊、日照時(shí)間長，是水電站太陽能資源最為豐富位置。如何充分利用門機(jī)所處的地理和環(huán)境優(yōu)勢，將太陽能、風(fēng)能等可再生能源轉(zhuǎn)化為電能，以此增加門機(jī)的供電回路，使本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的課題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取下述技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)，包括門式啟閉機(jī)，根據(jù)門式啟閉機(jī)上不同的設(shè)備所需供電電壓和種類，分為AC380V動(dòng)力電源、AC220V控制電源、AC36V安全電源和DC24V電源。其中，AC380V動(dòng)力電源、AC220V控制電源是為門式啟閉機(jī)各機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力和控制的電源，采用由外部引入的高壓電源通過大車電纜卷筒裝置經(jīng)由門機(jī)上箱式變壓器降壓輸出的方法提供，即作為門式啟閉機(jī)的主電源回路。這部分電源供電的設(shè)備和機(jī)構(gòu)具有用電負(fù)荷大的特征，它們的功率消耗了門式啟閉機(jī)的主要用電量。AC36V安全電源、DC24V電源及小部分AC220V則是分別為檢修電源(安全插座)、移動(dòng)照明電源，PLC供電電源、信號(hào)燈電源，固定照明、訊號(hào)電源和風(fēng)速儀電源等供電。這部分輔助設(shè)備具有供電電壓和種類較多，但用電功率占門式啟閉機(jī)整個(gè)用電量的比重卻較小，同時(shí)對(duì)供電電源的穩(wěn)定性、可靠性、安全性要求高等特征，尤其PLC控制系統(tǒng)是整個(gè)門式啟閉機(jī)的控制核心，這部分輔助設(shè)備采用單獨(dú)的輔助供電回路供電，以此實(shí)現(xiàn)門式啟閉機(jī)雙回路分別供電、相互隔離的目的。所述輔助供電回路包括對(duì)稱設(shè)置在門式啟閉機(jī)工作平臺(tái)上的多臺(tái)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在位于所述工作平臺(tái)上的小車機(jī)房頂部安裝有太陽能電池板；所述多臺(tái)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池板的發(fā)電輸出端分別與風(fēng)光互補(bǔ)控制器電源輸入端連接；所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器輸出端分別與逆變器、供電電池組、卸荷單元輸入端、蓄電池組充電端連接；所述逆變器輸出端分別與門式啟閉機(jī)的PLC控制器交流輸入端、照明電源插座、訊號(hào)電源插座、風(fēng)速儀電源輸入端連接；所述供電電池組輸出端分別與門式啟閉機(jī)的PLC控制器直流輸入端、信號(hào)燈供電電源插座連接；所述蓄電池組輸出端與風(fēng)光互補(bǔ)控制器電源輸入端連接。所述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)為四臺(tái)垂直軸直驅(qū)式永磁發(fā)電機(jī)，分別設(shè)置在門式啟閉機(jī)的工作平臺(tái)的四角位置處。所述小車機(jī)房頂部為斜面結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面:1、由可再生能源對(duì)門式啟閉機(jī)的PLC控制器實(shí)現(xiàn)單獨(dú)供電，與現(xiàn)有水電站移動(dòng)門式啟閉機(jī)PLC供電僅靠門機(jī)箱式變壓器通過隔離變壓器等引出的控制回路供電相比，實(shí)現(xiàn)與供電負(fù)荷大的動(dòng)力電源和控制電源完全分離，避免負(fù)載變化引起的諧波、雷擊浪涌和高頻干擾對(duì)PLC控制器電源的影響。2、PLC控制器的電源供電方式采用DC24V (由供電電池組提供)直供，，等同于不間斷供電電源(UPS)，并與AC220V (由獨(dú)立的逆變器)組合供電，實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)電源的冗余供電技術(shù)。與現(xiàn)有門式啟閉機(jī)PLC供電方式相比，確保PLC控制系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、設(shè)備損害、系統(tǒng)崩潰等問題，大大提高了可靠性。3、由逆變器直接輸出AC36V安全電源，與現(xiàn)有移動(dòng)門機(jī)電氣系統(tǒng)通過把高壓電源降壓轉(zhuǎn)換成安全電壓的方式相比，供電系統(tǒng)簡單，克服變壓器降壓產(chǎn)生的功率損耗大的缺陷，且其可靠性、安全性相對(duì)較高。4、充分發(fā)揮了水電站移動(dòng)式門式啟閉機(jī)工作環(huán)境的地理與位置優(yōu)勢，利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源，互補(bǔ)性強(qiáng)，穩(wěn)定性高。5、適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)，根據(jù)移動(dòng)式門式啟閉機(jī)運(yùn)行工況、設(shè)備功率需求和現(xiàn)場環(huán)境條件對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池板進(jìn)行靈活組合配置，達(dá)到滿足功率需求前提下，設(shè)備的經(jīng)濟(jì)
性最佳。

圖1是本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的電路原理框圖。圖2是本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型所述的移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)，包括主供電回路6和輔助供電回路7 ;所述主供電回路6由外部引入的高壓電源通過大車電纜卷筒裝置與門式啟閉機(jī)上的箱式變壓器初級(jí)繞組連接，所述箱式變壓器次級(jí)繞組輸出兩路交流電源，一路為380伏交流電源，另一路通過隔離變壓器輸出220伏交流電源；所述輔助供電回路7包括對(duì)稱設(shè)置在門式啟閉機(jī)I工作平臺(tái)2四角位置處的四臺(tái)垂直軸直驅(qū)式永磁發(fā)電機(jī)3，采用垂直軸直驅(qū)式永磁發(fā)電機(jī)3發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是葉片在旋轉(zhuǎn)過程中慣性力和重力的方向始終不變，受恒定荷載作用，與水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比，抗疲勞壽命長；垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的尖速比一般在1.5-2之間，這樣的低轉(zhuǎn)速基本不產(chǎn)生氣動(dòng)噪音，靜音效果好。同時(shí)，其葉輪回轉(zhuǎn)半徑小而抗風(fēng)能力強(qiáng)，節(jié)省了空間，提高了效率，更適宜安裝在移動(dòng)式門式啟閉機(jī)I上；而且垂直軸直驅(qū)式永磁發(fā)電機(jī)3無需齒輪箱和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，定期(一般每半年)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)部件的連接進(jìn)行檢查即可，維護(hù)方便；在位于所述工作平臺(tái)2上的小車機(jī)房4頂部安裝有太陽能電池板5，小車機(jī)房4頂部為斜面結(jié)構(gòu)，這樣不但充分利用了移動(dòng)式門式啟閉機(jī)I現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，節(jié)省空間，而且小車機(jī)房4屋頂位于移動(dòng)式門式啟閉機(jī)I的最高處，是移動(dòng)式門式啟閉機(jī)I太陽能資源最為豐富的地方，因此能量轉(zhuǎn)換相對(duì)較高。所述四臺(tái)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)3、太陽能電池板5的發(fā)電輸出端分別與風(fēng)光互補(bǔ)控制器電源輸入端連接；所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器輸出端分別與逆變器、供電電池組、卸荷單元輸入端、蓄電池組充電端連接；所述逆變器輸出端分別與門式啟閉機(jī)I的PLC控制器交流輸入端、照明電源插座、訊號(hào)電源插座、風(fēng)速儀電源輸入端連接；所述供電電池組輸出端分別與門式啟閉機(jī)I的PLC控制器直流輸入端、信號(hào)燈供電電源插座連接；所述蓄電池組輸出端與風(fēng)光互補(bǔ)控制器電源輸入端連接。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)，包括主供電回路(6)和輔助供電回路(7)；所述主供電回路(6)由外部引入的高壓電源通過大車電纜卷筒裝置與門式啟閉機(jī)上的箱式變壓器初級(jí)繞組連接，所述箱式變壓器次級(jí)繞組輸出兩路交流電源，一路為380伏交流電源，另一路通過隔離變壓器輸出220伏交流電源；其特征在于:所述輔助供電回路(7)包括對(duì)稱設(shè)置在門式啟閉機(jī)(I)工作平臺(tái)(2)上的多臺(tái)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)(3)，在位于所述工作平臺(tái)(2)上的小車機(jī)房(4)頂部安裝有太陽能電池板(5);所述多臺(tái)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)(3)、太陽能電池板(5)的發(fā)電輸出端分別與風(fēng)光互補(bǔ)控制器電源輸入端連接；所述風(fēng)光互補(bǔ)控制器輸出端分別與逆變器、供電電池組、卸荷單元輸入端、蓄電池組充電端連接；所述逆變器輸出端分別與門式啟閉機(jī)(I)的PLC控制器交流輸入端、照明電源插座、訊號(hào)電源插座、風(fēng)速儀電源輸入端連接；所述供電電池組輸出端分別與門式啟閉機(jī)(I)的PLC控制器直流輸入端、信號(hào)燈供電電源插座連接；所述蓄電池組輸出端與風(fēng)光互補(bǔ)控制器電源輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)，其特征在于:所述垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)(3)為四臺(tái)垂直軸直驅(qū)式永磁發(fā)電機(jī)，分別設(shè)置在門式啟閉機(jī)(I)的工作平臺(tái)(2)的四角位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)，其特征在于:所述小車機(jī)房(4)頂部為斜面結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種移動(dòng)式門式啟閉機(jī)雙回路供電系統(tǒng)，包括主供電回路和輔助供電回路；輔助供電回路包括對(duì)稱設(shè)置在門式啟閉機(jī)工作平臺(tái)上的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在小車機(jī)房頂部安裝有太陽能電池板；垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池板的發(fā)電輸出端與風(fēng)光互補(bǔ)控制器電源輸入端連接；風(fēng)光互補(bǔ)控制器輸出端與逆變器、供電電池組、卸荷單元輸入端、蓄電池組充電端連接；逆變器輸出端與門式啟閉機(jī)的PLC控制器交流輸入端、照明電源插座、訊號(hào)電源插座、風(fēng)速儀電源輸入端連接；供電電池組輸出端分別與門式啟閉機(jī)的PLC控制器直流輸入端、信號(hào)燈供電電源插座連接；所述蓄電池組輸出端與風(fēng)光互補(bǔ)控制器電源輸入端連接。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是補(bǔ)性強(qiáng)，穩(wěn)定性高。
文檔編號(hào)H02J9/00GK203014472SQ201220743188
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者楊楓楠 申請(qǐng)人:楊楓楠