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節(jié)能型電力穩(wěn)壓器

瀏覽次數(shù):6111發(fā)布日期:2010-04-28

節(jié)能型電力穩(wěn)壓器
大功率補償式電力穩(wěn)壓系統(tǒng)是電信、電力、交通、化工、金融、醫(yī)療等行業(yè)的主要穩(wěn)壓電源設備,目前國內(nèi)外許多廠商都有系列產(chǎn)品。

我國自上世紀80年代第1臺大功率補償式穩(wěn)壓器 變壓器SG-7K 帶鐵殼 問世以來,通過20年的發(fā)展創(chuàng)新,對補償系列產(chǎn)品已經(jīng)形成了相當規(guī)模的生產(chǎn)能力,并使產(chǎn)品結構、質(zhì)量等方面得到了迅速的發(fā)展,已成為當今大功率穩(wěn)壓源的主流產(chǎn)品之一。然而,中國的電源市場廣闊、發(fā)展不平衡,特別是加入WTO以后勢必將面臨嚴峻考驗,為此上海潘登公司及時分析了市場對新一代電源的需求,憑借自己強大的實力,刻苦攻關,堅持高起點技術創(chuàng)新,研制成功了新一代SBW5型大功率補償式電力穩(wěn)壓器(以下稱5型穩(wěn)壓器),本文就5型穩(wěn)壓器極為重要的幾個突出優(yōu)點及研制電源系統(tǒng)的組成進行簡要的闡述。

1 市場對補償式電力穩(wěn)壓器新的主要要求

1)高可靠性,安全*,要求平均*時間≥50000h。

2)具有較寬的穩(wěn)壓范圍,負載調(diào)整率及較快的動態(tài)響應。

3)功率大于20kVA的穩(wěn)壓器應采用分相補償調(diào)節(jié)。

4)對電網(wǎng)的諧波污染和高頻電磁干擾應盡可能地減小。

5)具有防雷 球型避雷針QPZ ,防浪涌和其它防患措施。

6)免維護,有遙控接口,可實現(xiàn)無人值守。

2 5型穩(wěn)壓器的構成與工作原理

5型系列穩(wěn)壓器是潘登公司在原有穩(wěn)壓器技術基礎上進行更新改造的產(chǎn)品,主要面向電信、電力、移動基站等行業(yè)。歸納起來它有以下3個顯著特點:

1)針對中國電網(wǎng)的特點,全部采用分相補償調(diào)節(jié)設計,補償量30%。

2)采用微電子元器件,磁路控制及計算機技術于一體的高新技術,改造了傳統(tǒng)的碳刷、觸點、機械傳動調(diào)壓補償方式。

3)具有防雷等安全措施及遙控遙測功能,實現(xiàn)無人值守與智能化管理。

原理框圖如圖1所示。


圖1 原理框圖

從圖1不難看出5型穩(wěn)壓器與傳統(tǒng)補償式穩(wěn)壓器的主要區(qū)別在于“補償”方法上。補償式穩(wěn)壓技術的關鍵就是補償電壓的調(diào)節(jié)方式,它直接關系到穩(wěn)壓器的安全可靠性、動態(tài)響應、穩(wěn)壓精度、穩(wěn)壓范圍、波形失真等性能指標。*,常規(guī)機械補償式穩(wěn)壓器是利用伺服電機 高速無刷伺服電機 和機械傳動系統(tǒng)與園盤式或柱式調(diào)壓器 DB系列電源變壓器引線式DB-2000W 組成的交流穩(wěn)壓裝置,因為是機械傳動,所以對電源動態(tài)響應速度慢,而且對裝置平衡和碳刷架壓力有嚴格要求,因此使用時間一長,結構變形松動,容易發(fā)生調(diào)壓器短路而造成不良后果,同時碳刷的磨損會產(chǎn)生火花而引起干擾,污染電網(wǎng)與影響其它設備(特別是帶有微電腦的設備)的正常工作。而新一代5型穩(wěn)壓器調(diào)壓系統(tǒng)是“多路補償變壓器組合群體”,通過“多路全橋功率電路”來控制多個無觸點開關 緊急停止開關HW 的通斷取得正負補償電壓,屬高新技術的電子開關調(diào)壓系統(tǒng)裝置,整個調(diào)壓系統(tǒng)無碳刷、無觸點、無機械運動,這樣大大提高了穩(wěn)壓器運行過程中的可靠性,而且響應速度、精度、穩(wěn)壓范圍都得到了改善與提高,達到免維護的目的。

從圖1可以看到由多臺補償變壓器組成主控單元,用固態(tài)繼電器 繼電器座-TP-28X 群組成無觸點單元,控制電路由采樣系統(tǒng)、主控板及各種顯示、保護電路組成。當輸入電壓波動或負載電流發(fā)生變化時,通過采樣系統(tǒng)獲取反饋電壓,經(jīng)過主控板進行判斷與處理輸出控制指令,在電壓過零同步脈沖的作用下使相應的晶閘管 KS系列平板型雙向晶閘管元件 模塊接通或關閉,使對應補償變壓器投入工作,改變了補償電壓Δu值從而快速達到了穩(wěn)定輸出電壓的目的。

圖2是一相主控補償單元電路的原理圖。圖中T1、T2、T3是三個獨立的補償變壓器,根據(jù)穩(wěn)壓精度及輸入電壓的范圍要求來選擇變壓器的臺數(shù)(一般為3~4臺,這里選擇3臺),次級繞組的補償電壓可設置為7V、14V、28V(或5V、10V、20V)等,當順極性(或反極性)全部投入時可以獲得zui大正負補償電壓為49V,當zui小補償電壓取7V時,穩(wěn)壓精度為3%。


圖2 主控補償單元

S1~S12是固態(tài)繼電器 單相交流固態(tài)繼電器ZYG-D4840 ,其中S1~S4與T1、S5~S8與T2、S9~S12與T3分別組成三個功率全橋電路。其工作過程如下:若由于輸入電壓Ui升高等原因造成輸出電壓Uo高于額定值,要求T1、T2、T3中1個(2個或3個)工作,產(chǎn)生反極性電壓抵消Ui升高的那部分電壓,如經(jīng)主控板判斷需要T1投入時,可觸發(fā)S1、S4道通。當Uo低于額定值時,需要T1產(chǎn)生順極性電壓補足Ui所缺的那部分電壓,可觸發(fā)S2、S3道通。以此類推,如果Ui升高或降低較多時,可使T1、T2、T3同時投入工作,產(chǎn)生較高的反極性或順極性補償電壓,使輸出電壓始終穩(wěn)定在穩(wěn)壓精度以內(nèi)。

由于5型穩(wěn)壓器補償電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的開關器件都是電力電子器件,遠比傳統(tǒng)式電磁感應繼電器的動態(tài)響應快得多,而且開關器件都為觸發(fā)電路及電力電子器件組成的電路模塊,因此具有較強的抗干擾能力,這對于電信、移動基站的精密電子儀器、計算機或數(shù)字微電子設備是理想的交流穩(wěn)壓儀器。

作為供電電源的穩(wěn)壓器對可靠性的要求比任何用電設備、電器都要高,本設備由于無碳刷、無觸點、無機械傳動,從而減少了故障點,提高了設備的平均*時間。

3 穩(wěn)壓器的選擇使用

1)該系列產(chǎn)品補償調(diào)節(jié)有統(tǒng)調(diào)與分調(diào)兩種形式。若需要集中穩(wěn)壓而且功率較大的,推薦選用分調(diào)式的,因為分調(diào)式穩(wěn)壓器是A、B、C相分相采樣,分相調(diào)節(jié),這樣能保證各相電壓的穩(wěn)壓精度;而統(tǒng)調(diào)式因為僅取一相采樣而集中統(tǒng)調(diào),因此無論如何也保證不了其他二相的穩(wěn)壓精度。

2)不僅要求穩(wěn)壓器對當?shù)仉娋W(wǎng)的適應性,如:穩(wěn)壓范圍、抗干擾能力以及對非線性負載的適應能力等,而且還要求穩(wěn)壓器自身沒有波形畸變,不產(chǎn)生高頻干擾和對電網(wǎng)形成污染。尤其對供電質(zhì)量較差的單位,至少要有30%的穩(wěn)壓范圍才能適用,并要求穩(wěn)壓器在zui低輸入電壓情況下還能保持額定zui大輸出功率。

3)穩(wěn)壓器不能離負載太遠,越近越好,并建議一臺設備配一臺穩(wěn)壓器,注意不要在配電室里面搞大容量的集中穩(wěn)壓,這樣非但起不到穩(wěn)壓作用,而且可能帶來更多的麻煩。

4)大功率穩(wěn)壓器的可靠性是*位的,因此除了必要的過壓、欠壓保護外,有些功能如自動上電、缺相保護等可以不必考慮,因為多一個功能便多一個故障點,當然防雷裝置是*的。無人值守時應有遙控遙測功能。另外,不必過分追求穩(wěn)壓器的精度,因為越是高精密電子儀器,其本身就具有良好的工作電源,因此穩(wěn)壓器的響應與精度方面不會對其構成較大影響,而穩(wěn)壓器的干擾問題,恰恰是不可忽視的。
來源:機電商情網(wǎng) 作者:未知 更新時間:2009-8-11 21:05:35 點擊數(shù): 102
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