一种启闭机节电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种启闭机节电装置，包括谐波滤波电路、电抗串联电容电路、变频器和综合电力监测仪，综合电力监测仪连接通信接口。变频器还设有旁路切换电路，该旁路切换电路与变频器并联。本实用新型专利技术能提供稳定的供电电压，改善供电品质、抑制浪涌电流和谐波、提高功率因素、智能变频调速、减少不必要的有功输出。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种启闭机电装置，特别涉及用滤波器对电网进行滤波、消谐、减小浪涌和改善功率因数，用变频方式进行智能调速，为启闭机提供稳定、节约的动力电源。
技术介绍
船闸动力节能的主要研究内容是控制谐波电流、谐波电压的畸变率。随着江苏航运业务的不断提升，船舶过闸频率不断加快，导致用于船闸驱动的鼠笼式交流感应电机启停频繁，加上船闸闸阀门的启闭过程采用变频技术和PID控制，给船闸电网产生大量的谐波电流。 瞬流是交流正弦波电路上电流与电压的一种瞬时态的畸变。瞬变、浪涌、谐波为主要的表现形式。瞬变、浪涌和谐波产生的来源主要有两个方面一是环境的。雷电感应电压、输变电站大型开关的闭合、附近大型负载的起停，都会伴随有瞬变进入到用电系统。环境因素产生的瞬变占一个系统瞬变总量的20%-30% ;二是用电系统内部产生的，它占一个系统瞬变总量的70%-80%。任何负载的起停和运行都会产生大量的瞬变、浪涌和谐波，再反馈到本身的用电系统中。电弧放电也是瞬变的一个主要来源。它可能是由不良和松动的电气连接引起，或由老旧的不干净的电刷引起。而整个系统产生出的大量的、无时不在的瞬变、浪涌和谐波，通过设备线路扩散，反馈到电网中，影响到整个系统。大量的科学研究已经证明，瞬流使一个用电系统的电耗增加的方式有三种系统效率下降。对于变压器而言，瞬变、浪涌和谐波将使变压器效率降低10%_30%。电机温度升高。电机的温升是由于瞬流使电感性负载电流损失增加和铜损提高而造成，由于瞬流高压的冲击，多余的电能转换成热能，因而使电机的运行温度上升。电机温度每上升一度，大约增加4%的电耗。电表转速加快。驱动电度表表盘的同时性力矩的大小,取决于电路中同时性的线电压与线电流的大小。由于瞬流是突发式的过压，它会导致作用于电度盘上的同时性力矩突然发生变化，从而导致电表转速加快。其结果，它会导致电度表对一个系统总的用电量的过度计量，此种过度计量，最高幅度可达30%。可见瞬流的危害是不仅会使一个系统的电耗增加，用户多付电费；而且会严重影响到设备的安全。除电机外，瞬流还影响到所有的电子设备、电脑系统、灯光系统、配电设备，使它们荡机、损坏、寿命缩短、发生火灾等。有关谐波电流、谐波电压的畸变率的强制性规定IEEE519-1992规定谐波电压和电流THD不能超过8%和20. 8% ；GB/T14549-1999规定谐波电压和电流THD不能超过5%和16%。
技术实现思路
为了解决以上不足，本技术提供一种启闭机节电装置，能提供稳定的供电电压，改善供电品质、抑制浪涌电流和谐波、提高功率因素、智能变频调速、减少不必要的有功输出。本技术的技术方案是这样实现由谐波滤波电路，电抗串联电容电路，变频器和综合电力监测仪组成，谐波滤波电路的输入接电源，输出接变频器的输入，电抗串联电容电路接接在谐波滤波电路的输出端，综合电力监测仪上设有通信接口，综合电力监测仪连接电源、谐波电路和电抗串联电容电路。综合电力监测仪不断对电源的电压和电流进行采样，通过通信接口，将电源的电能情况反馈给谐波滤波电路和电抗串联电容电路。变频器还设有旁路切换电路，该旁路切换电路与变频器并联，其总输出连接在电机上，控制电机的工作。按照以上方式设计的启闭机节电装置，可以消除船闸闸阀门的启闭过程中变频调速和PID控制过程产生的大量谐波电流。使船闸闸阀门工作中产生的谐波电压和谐波电流符合国家标准GB/T14549-93、GB-17625. 1-2003和GB12497.即将谐波电压总畸变率控制在5%以下，谐波电流总畸变率控制在12%以下，同时将变频的总功率因数几高到O. 95以上。增加旁路切换电路可防止因变频故障而影响正常的航运工作。附图说明图I为本技术的控制原理框图。具体实施方式参见图1，一种启闭机节电装置，由谐波滤波电路，电抗串联电容电路，变频器和综合电力监测仪组成。谐波滤波电路的输入端接电源，输出接变频器的输入，电抗串联电容电路接接在谐波滤波电路的输出端，综合电力监测仪连接通信接口。变频器还设有旁路切换电路，该旁路切换电路与变频器并联，其总输出接在电机上。工作过程为综合电力监测仪不断对电源的电压和电流进行采样，通过连接通信接口，将电源的电能情况反馈给谐波滤波电路和电抗串联电容电路。谐波滤波电路对由变频器控制的电机产生的谐波进行滤波，拟制谐波进入三相供电电网，电抗串联电容电路对谐波滤波电路和变频器进行就地功率因数补偿。当变频器故障时，通过旁路切换电路使其连接的电机不需要变频器直接控制。综合电力监测仪通过对三相电压电流的实时采集，不仅具有电能计量功能，还具有谐波检测功能，根据检测到的三相谐波幅度，动态控制谐波滤波电路和电抗串联电容电路中滤波电容和补偿电容的投入量；综合电力监测仪通过通信接口接收外部指令，动态控制变频器；综合电力监测仪通过通信接口将实时计量数据和谐波数据发送。实验测试数据如下IlKW马达满载测试加装与不加装启闭机节电装置的电能比较不加装启闭机节电装置数据权利要求1.一种启闭机节电装置，包括谐波滤波电路、电抗串联电容电路、变频器、综合电力监测仪、电机，其特征在于谐波滤波电路的输入接电源，输出接变频器的输入，变频器的输出接电机，电抗串联电容电路接在谐波滤波电路的输出端，综合电力监测仪连接电源、谐波电路和电抗串联电容电路。2.根据权利要求I所述的启闭机节电装置，其特征在于综合电力监测仪上设有通信接口。3.根据权利要求I或2所述的启闭机节电装置，其特征在于启闭机节电装置还包括有旁路切换电路，该旁路切换电路与变频器并联。专利摘要本技术公开了一种启闭机节电装置，包括谐波滤波电路、电抗串联电容电路、变频器和综合电力监测仪，综合电力监测仪连接通信接口。变频器还设有旁路切换电路，该旁路切换电路与变频器并联。本技术能提供稳定的供电电压，改善供电品质、抑制浪涌电流和谐波、提高功率因素、智能变频调速、减少不必要的有功输出。文档编号H02J3/01GK202772577SQ20122044929公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日专利技术者杨亚东, 刘镇阳, 刘洪军, 黄捷, 蔡远, 运国菊 申请人:江苏省泰州市航道管理处, 刘镇阳, 刘洪军本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种启闭机节电装置,包括谐波滤波电路、电抗串联电容电路、变频器、综合电力监测仪、电机,其特征在于:?谐波滤波电路的输入接电源,输出接变频器的输入,变频器的输出接电机，电抗串联电容电路接在谐波滤波电路的输出端，综合电力监测仪连接电源、谐波电路和电抗串联电容电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚东，刘镇阳，刘洪军，黄捷，蔡远，运国菊，
申请(专利权)人：江苏省泰州市航道管理处，刘镇阳，刘洪军，
类型：实用新型
国别省市：