一種適用于三相交流供電系統(tǒng)的增效穩(wěn)壓節(jié)電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及節(jié)電穩(wěn)壓裝置領域，特別涉及一種適用于三相交流供電系統(tǒng)的增效穩(wěn)壓節(jié)電裝置。
【背景技術】
[0002]電能作為現(xiàn)代文明的象征，已是全球使用量最大的能源之一。而如何高效的輸送和使用電能已成為當今全球最關注的科技課題甚至是政治課題之一。如今，全球各國政府，各企業(yè)、各科研機構及各種有識之士都在積極運用多種先進科技手段來研宄如何高效輸送和使用電能，以緩解越演越烈的能源危機和環(huán)境污染的問題。
[0003]要高效輸送和使用電能，需要解決的問題之一就是:如何從根本上解決電網的中電污染問題。電污染問題雖然看不見摸不著，但確確實實存在。電污染指的是一切供電和用電裝置標準需求以外的電能就屬于電污染，其也成為衡量電能品質好壞的標準。造成電污染原因主要有2個方面:第一，電力系統(tǒng)供電時，電力設備會產生“瞬流”和“浪涌”兩種物理現(xiàn)象。一般情況下，交流正弦波應該是光滑的，但發(fā)生“瞬流”和“浪涌”現(xiàn)象時，正弦波形上就會有毛刺狀波形，也就意味著出現(xiàn)了電污染；第二，當電輸送到企業(yè)時，企業(yè)內部也會有I個小電網，而小電網內如果存在很多運行陳舊的電機會拉低輸送效率。因電感性負載而引起的“瞬流”、“浪涌”、“諧波”，會在小電網里迂回徘徊，從而造成電能的浪費；
[0004]電污染的危害是多方面的。第一，電污染使電子元件壽命縮短或損壞，電感性設備的繞阻發(fā)熱過快，絕緣性能降低，最終導致設備的快速老化甚至短路燒毀等；第二，影響電能品質，制約設備的使用。電污染會限制電能品質的提升，由于近年來隨著非線性負載(如變頻器，電焊機等)和精密設備的大量使用，用戶對電能品質要求的越來越高，如何保證供電的高品質，不受不良電力品質的影響便成為電力公司.工業(yè)界及相關研宄機構共同重視的問題；第三，加大生產生活成本。事實上不管是工礦企業(yè)，還是平常人家，電表上的顯示的用電數(shù)字并非實際需要的電量，里面有相當一部分是電污染浪費掉的。
[0005]另外，在節(jié)電穩(wěn)壓領域還存在5個制約著電能品質但切還難以解決的特殊問題:
(I)瞬時或短時間內的電壓過低(一般在用電峰時段，某些地方三相電壓有時低于360伏)。(2)瞬時，短時間內電壓過高(正常在谷時段，某些地方三相電壓有時高于400伏)。
(3)交流正弦波失真。(4)三相不平衡。(5)電壓頻率變動，不穩(wěn)定。這些問題都給用電單位帶來負面影響，造成很不必要電能資源浪費。
[0006]目前，現(xiàn)有技術中用于改善用電品質，提升電能輸送和使用效率的典型節(jié)電方法有:
[0007]一是使用IC回路電壓自動控制方式和變壓器降壓調節(jié)方式的方法。但該方法由于是采用電容器，電子零件控制復雜，易發(fā)生故障，養(yǎng)護成本高，應用率極低；采用變壓器降壓調節(jié)回路，會造成變壓器的負荷較大，易發(fā)熱，進而導致一部分電能轉熱能損失掉，有時不能節(jié)電反而會耗電。
[0008]二是中國臺灣傅思華先生發(fā)明的增效節(jié)電裝置(專利號為200410048164.8)。該設備雖能消除電源雜波，吸收諧波，平衡三相電源之相位與電壓，改善供電品質，但其節(jié)電率不高，僅有4%至8%，如要使其節(jié)電率高只能調整降壓線圈將其電壓降低，然而當電壓降低，供電系統(tǒng)恰好出現(xiàn)上述特殊問題(I)時，會造成整回路壓降太大，電壓太低，容易損害設備，影響生產，故不能普及使用。
[0009]三是中國陳家欣先生發(fā)明的三相交流供電系統(tǒng)的節(jié)電器(專利號為:200610044971.1)該節(jié)電器，其能夠根據(jù)供電品質自動吸收浪涌和諧波，三相不平衡保護，自動控制調整電壓，改善供電品質，節(jié)電率在8%至25%。但該技術方案控制復雜，且都是電子，電容，電感產品回路控制，很容易出故障，自動控制調整電壓電路，沒有補償升壓功能，只是在原供電電壓高度降低升高跳動，如當供電系統(tǒng)出現(xiàn)上述特殊問題(I)時，節(jié)電器沒法工作，壓降再低時、也會損害用電設備。其自動控制調整電壓電路調節(jié)電壓用多組交流接觸器，每五伏升，降自動跳動，自動調壓時出現(xiàn)燈管閃爍，壓升壓降太大，也影響精密儀器設備的工作，故不能普及使用。
[0010]綜上所述，上述方案中均不能從根本解決上述供電品質所涉及的5個特殊問題?！緦嵱眯滦蛢热荨?br>[0011]本實用新型所要解決的技術問題是:提供了一種適用于三相交流供電系統(tǒng)的增效穩(wěn)壓節(jié)電裝置，其融合了電磁和可控硅技術，可根據(jù)供電品質自動阻止和吸收“浪涌”，“瞬流”，“諧波”等瞬態(tài)畸變，自動平衡電壓相位角，自動電壓補償，調整穩(wěn)定電壓，從而達到吸收治理電污染，提高供電品質的的目的。
[0012]為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案:一種適用于三相交流供電系統(tǒng)的增效穩(wěn)壓節(jié)電裝置，包括節(jié)能穩(wěn)壓電路和旁路電路，電磁裝置、交流轉換接觸器、可控硅自動調整電壓子電路、電污染吸收治理子電路、中心控制子電路、電壓電流輸入互感器子電路和電壓電流輸出互感器子電路；
[0013]電磁裝置與交流電源串聯(lián)，設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路前端；
[0014]交流轉換接觸器與交流電源串聯(lián)，設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路的兩端；
[0015]可控硅自動調整電壓子電路與交流電源并聯(lián)，設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路的中間，接受中心控制子電路的指令進行變壓補償；
[0016]電污染吸收治理子電路為高壓箝位電路，與交流電源并聯(lián)，設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路的末端，接受中心控制子電路的指令來保持交流電正弦波波形穩(wěn)定；
[0017]中心控制子電路設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路中間，其輸入端與電壓電流輸出互感器子電路和電壓電流輸入互感器子電路相連接，輸出端與穩(wěn)壓電路和交流轉換接觸器相連接；
[0018]電壓電流輸出互感器子電路和電壓電流輸入互感器子電路對電路中電流、電壓所發(fā)生突變信息的數(shù)據(jù)進行采集，并將數(shù)據(jù)傳送到中心控制子電路，由中心控制子電路對用戶設備運行性能和狀態(tài)進行分析，并據(jù)此向可控硅自動調整電壓子電路和電污染吸收治理子電路發(fā)出指令，進行調控。
[0019]進一步優(yōu)化的方案中，旁路電路為電磁原理節(jié)電回路，其輸入端與交流電源相連接，輸出端與交流轉換接觸器相連接，當中心控制子電路采集到節(jié)電穩(wěn)壓電路出現(xiàn)故障信息時，即發(fā)出指令使交流接觸器自動轉換旁路電路工作。
[0020]進一步優(yōu)化的方案中，電磁裝置串聯(lián)節(jié)能穩(wěn)壓電路中，其輸入端為輸入電源，輸出端連接交流轉換接觸器；電磁裝置包括3個柱狀空心永磁鐵氧鐵芯、6個高頻扼流圈，阻波陷波線圈和3個相位調整線圈，阻波陷波線圈匝數(shù)至少3組，相位調整線圈匝數(shù)為5組。
[0021]進一步優(yōu)化的方案中，電壓電流輸入互感器子電路包括電壓電流輸入互感器和輸入模塊轉換器；電壓電流輸入互感器在測量到電路中數(shù)據(jù)后，傳送至輸入模塊轉換器中進行數(shù)據(jù)轉換，再傳送到中心控制子電路進行處理。
[0022]進一步優(yōu)化的方案中，電壓電流輸出互感器子電路包括電壓電流輸出互感器和輸出模塊轉換器電壓電流輸出互感器在測量到電路中數(shù)據(jù)后，傳送至輸出模塊轉換器中進行數(shù)據(jù)轉換，再傳送到中心控制子電路進行處理。
[0023]采用了上述技術方案后，本實用新型的有益效果是:
[0024]一是，解決了上述5個制約著電能品質但切還難以解決的特殊問題，做到輸入電源、后面用電電源雙重過濾處理，提升了供電品質。
[0025]二是，節(jié)電穩(wěn)壓電路和旁路電路都有節(jié)電功能，維修方便、使用壽命長。當節(jié)電電路零件有故障時，本節(jié)電穩(wěn)壓電路會自動轉換旁路電路，從而使得節(jié)電穩(wěn)壓電路需要維修方便時，不必停電、不會影響生產。旁路電路為電磁原理節(jié)電回路，純物理物質設計，沒有電子配件，使用壽命長，可達30年以上，即使節(jié)電電路原件老化沒用、旁路電路也能節(jié)電使用。
[0026]三是，提升了用電品質，使高精密度的儀器設備能夠正常使用；自動調整、穩(wěn)壓反應速度為40毫秒以內，穩(wěn)壓精度± I %、三相可分調，輸出電壓不平衡度小于I %，保證每相輸出電壓的精度都不變。
[0027]四是，節(jié)電率尚可達10%至35%，有效提尚系統(tǒng)用電效率，達到了穩(wěn)壓節(jié)電、緩沖節(jié)電、降溫節(jié)電、清潔節(jié)電、減容節(jié)電的目的。
【附圖說明】
[0028]圖1結構圖
[0029]圖2電磁節(jié)電裝置的原理圖
[0030]圖3可控硅自動電壓補償子電路和可控硅自動調整電壓子電路的原理圖
[0031]圖4電污染吸收治理子電路的原理圖
[0032]圖5電壓電流輸入互感器子電路的原理圖
[0033]圖6電壓電流輸出互感器子電路的原理圖
[0034]圖7有電污染，諧汲，浪涌，瞬流引起不正弦波的交流波形圖。
[0035]圖8去除電污染，諧汲，浪涌，瞬流后的正弦波交流波形圖、
具體實施例
[0036]下面結合附圖1至附圖3和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
[0037]如附圖1所示，一種適用于三相交流供電系統(tǒng)的增效穩(wěn)壓節(jié)電裝置，包括節(jié)能穩(wěn)壓電路I和旁路電路2，節(jié)能穩(wěn)壓電路I包括電磁裝置11、交流轉換接觸器12、可控硅自動補償電壓子電路13、可控硅自動調整電壓子電路14、電污染吸收治理子電路15、中心控制子電路16、電壓電流輸入互感器子電路17和電壓電流輸出互感器子電路18。
[0038]電磁裝置11與交流電源串聯(lián)，設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路I前端。交流轉換接觸器12與交流電源串聯(lián)。
[0039]可控硅自動補償電壓子電路13與交流電源串聯(lián)，設置在2個交流轉換接觸器12之間。
[0040]可控硅自動調整電壓子電路14與交流電源并聯(lián)，設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路I的中間，接受中心控制子電路16的指令進行變壓補償。
[0041]電污染吸收治理子電路15為高壓箝位電路，與交流電源并聯(lián)，設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路I的末端，接受中心控制子電路16的指令來保持交流電正弦波波形穩(wěn)定。
[0042]中心控制子電路16設置在節(jié)能穩(wěn)壓電路I中間，其輸入端與電壓電流輸入互感器子電路17和電壓電流輸出互感器子電路18相連接，其輸出端與可控硅自動調整電壓子電路14、電污染吸收治理子電路15和交流轉換接觸器12相連接。
[0043]電壓電流輸入互感器子電路17和電壓電流輸出互感器子電路18對電路中電流、電壓所發(fā)生突變信息進行數(shù)據(jù)采集，并將前述數(shù)據(jù)傳送到中心控制子電路16，由中心控制子