專利名稱：一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)電保護控制設(shè)備，尤其是一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景在每一個用電系統(tǒng)中，都存在著諸多的電力垃圾和過剩能耗問題，僅是程 度不同而已。電力垃圾主要包括瞬變、浪涌、諧波等，這些電力垃圾將使用電 系統(tǒng)和用電設(shè)備的用電效率嚴重下降，并對用電設(shè)備產(chǎn)生嚴重的沖擊破壞作用，如瞬變會導(dǎo)致電機的正常運行溫度升高，且每升高一度，大約增加4%的 電耗；瞬變會在電機的接觸點上形成氧化性碳膜層，而每歐姆阻抗的氧化性碳 膜層的存在，可使電機的效率下降13%。多次諧波會引起電器設(shè)備異常的發(fā) 熱，導(dǎo)致鐵損、銅損和漂移損的增加，這正是導(dǎo)致變壓器及周邊用電設(shè)備能耗 增加、效率降低的主要原因。過剩能耗主要體現(xiàn)在兩個方面 一是諸多用電系 統(tǒng)中，供電電壓高于用電設(shè)備的額定電壓，這不但會造成電力資源的浪費，同 時對用電設(shè)備產(chǎn)生不良影響，降低設(shè)備的使用壽命；二是在動力用電設(shè)備中， 電動機在恒定負荷時，常有"大馬拉小車"的現(xiàn)象，在變動負荷時，也常有輕 載和空載的現(xiàn)象，造成了不必要的電力資源的浪費。無論是過剩能耗還是電力 垃圾都是將用電系統(tǒng)和用電設(shè)備中不需要的電能轉(zhuǎn)換為熱能、機械能或其他形 式的能量被浪費掉。針對用電系統(tǒng)中存在的電力垃圾和過剩能耗的問題， 一般采用兩種方法來 解決 一是清除用電系統(tǒng)中的瞬變、浪涌和諧波等電力垃圾，提高功率因數(shù)COS(D; 二是降低用電系統(tǒng)和用電設(shè)備的過剩能耗。目前應(yīng)用在用電系統(tǒng)中的節(jié)電器按電學(xué)原理基本上可以分為系統(tǒng)型、濾波補償型、調(diào)壓型、變頻型和電 磁型五種類型，每種節(jié)電器均有其特點，如系統(tǒng)型節(jié)電器具有抑制瞬變及浪涌 的特點，濾波補償型節(jié)電器具有自動跟蹤補償各高次諧波和無功源的補償，調(diào) 壓型節(jié)電器可以降低用電系統(tǒng)和用電設(shè)備超過額定電壓以上的過剩能耗，變頻 型節(jié)電器可以降低電動機及其所帶負荷的過剩能耗及調(diào)頻變速控制工藝流程， 電磁型節(jié)電器用于平衡三相用電系統(tǒng)，減少零序電流。由于上述每一種類型的 節(jié)電器均有其各自的特點，同時也存在各自的局限性，因此僅使用任何一種類 型的節(jié)電器想要達到一個用電系統(tǒng)整體的最佳節(jié)電效果和充分保護用電設(shè)備 的效果是根本不可能實現(xiàn)的。而目前沒有對一個用電系統(tǒng)進行有效節(jié)電控制和 對用電系統(tǒng)中的用電設(shè)備進行保護的整體技術(shù)方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供將各種類型的節(jié)電器優(yōu)化組 合在一個用電系統(tǒng)中以整體提高用電系統(tǒng)的節(jié)電效果并保護用電設(shè)備的一種 綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，由系統(tǒng)型節(jié)電器、濾波補償型節(jié)電器、變頻 型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器構(gòu)成，其特征在于在變壓器出線總 開關(guān)后的電路上并聯(lián)一濾波補償型節(jié)電器，該電路的支路上分別連接系統(tǒng)型節(jié) 電器、變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器，其中系統(tǒng)型節(jié)電器為并 聯(lián)連接，變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器為串聯(lián)連接。而且，所述的系統(tǒng)型節(jié)電器是通用系統(tǒng)型節(jié)電器、商業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器、工 業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器和組合系統(tǒng)型節(jié)電器的其中一種。而且，所述的組合系統(tǒng)型節(jié)電器的接線端子排上設(shè)有A相火線、B相火線、 C相火線的接線柱，以及E線、N線接線柱，其中A相火線、B相火線、C相火 線接線柱分別連接各自的瞬變浪涌抑制器件及各自的諧波抑制電路，該三個諧 波抑制電路的另一端共同連接到N線接線柱，E線接線柱連接一地線瞬變浪涌 抑制器件。而且，所述的瞬變浪涌抑制器件及地線瞬變浪涌抑制器件均為瞬變電壓抑 制器或瞬變浪涌抑制模塊。而且，所述的三個諧波抑制電路的具體結(jié)構(gòu)為-接入到A相火線的諧波抑制電路為A相火線分別連接電感Ll和電感L2 的一端，電感Ll另一端分別連接電阻Rl和電容Cl的一端，電感L2另一端分 別連接電阻R2和電容C2的一端，電阻R1、電容C1、電阻R2和電容C2的另 一端連接到N線接線柱；接入到B相火線的諧波抑制電路為B相火線分別連接電感L3和電感L4 的一端，電感L3另一端分別連接電阻R3和電容C3的一端，電感L4另一端分 別連接電阻R4和電容C4的一端，電阻R3、電容C3、電阻R4和電容C4的另 一端連接到N線接線柱；接入到C相火線的諧波抑制電路為C相火線分別連接電感L5和電感L6 的一端，電感L5另一端分別連接電阻R5和電容C5的一端，電感L6另一端分 別連接電阻R6和電容C6的一端，電阻R5、電容C5、電阻R6和電容C6的另 一端連接到N線接線柱。而且，所述的濾波補償型節(jié)電器、變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器和電磁型 節(jié)電器均為市售現(xiàn)有產(chǎn)品。而且，所述的通用系統(tǒng)型節(jié)電器、商業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器及工業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器 均為市售現(xiàn)有產(chǎn)品。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是1. 本發(fā)明可根據(jù)任一個用電系統(tǒng)的具體情況，包括該用電系統(tǒng)中的用電 設(shè)備、用電規(guī)律及五種類型節(jié)電器各自的功能和特點將五種類型節(jié)電器科學(xué)有 機地安裝在一個用電系統(tǒng)的不同位置上在變壓器出線總開關(guān)后的電路上并聯(lián) 一濾波補償型節(jié)電器，用于抑制變壓器輸出電路中的瞬變浪涌并濾除諧波，提 高該電路上的功率因數(shù)COSO;在各支路上安裝其他類型的節(jié)電器可以對各支 路做進一步的節(jié)電控制與保護。通過建立這樣的節(jié)電保護控制系統(tǒng)可以充分發(fā) 揮每種節(jié)電器各自的功能與特點，使得各種類型節(jié)電器的特點在一個用電系統(tǒng) 中相互組合、優(yōu)勢互補、疊加節(jié)電，實現(xiàn)對整個用電系統(tǒng)的全方位的節(jié)電保護， 更好地清除瞬變、浪涌、諧波等電力垃圾，有效地降低過剩能耗，使得節(jié)電率 高達10—50%，降低了用電成本。2. 本發(fā)明在清除包括瞬變、浪涌、諧波等電力垃圾、有效地降低過剩能 耗的同時，為用電系統(tǒng)中的用電設(shè)備提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的電力資源，提高了電能 的質(zhì)量，有利于保護用電設(shè)備，延長了用電設(shè)備的使用壽命，減少了用電設(shè)備 的維修次數(shù)和維修費用，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活帶來極大的好處。3. 本發(fā)明在節(jié)電的同時，使得用電系統(tǒng)中的總電流大幅下降，同時可以大幅度地提高用電系統(tǒng)的增容率。
圖1是本發(fā)明系統(tǒng)連接示意圖；圖2是本發(fā)明組合系統(tǒng)型節(jié)電器電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳述。本綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)包括系統(tǒng)型節(jié)電器、濾波補償型節(jié)電器、變頻型 節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器共五種類型的節(jié)電器，根據(jù)不同用電系 統(tǒng)中用電設(shè)備的特點、用電規(guī)律及五種類型節(jié)電器各自的功能和特點將五種類 型節(jié)電器安裝在一個用電系統(tǒng)的不同位置上而構(gòu)成一個綜合的節(jié)電控制系統(tǒng)。 本實施例是在變壓器出線總開關(guān)后的電路上并聯(lián)一濾波補償型節(jié)電器，用于抑 制變壓器輸出電路中的瞬變浪涌并濾除諧波，提高該電路上的功率因數(shù)cosO;在濾波補償型節(jié)電器后面的電路中包括了多個電路支路，在每個電路支路 上根據(jù)所接的不同負載情況，接入其它類型的節(jié)電器在諧波少、瞬變浪涌頻 繁的混合負載(1)支路上并聯(lián)一系統(tǒng)型節(jié)電器，用于抑制該支路上的瞬變浪 涌，同時抑制單次或某幾次高次諧波、提高功率因數(shù)COS0);在電機負載的支 路上串聯(lián)一變頻型節(jié)電器，用于抑制該支路上的瞬變浪涌、降低過剩能耗，提 高功率因數(shù)COSCD;在照明負載的支路上串聯(lián)一調(diào)壓型節(jié)電器，用于抑制該支 路上的瞬變浪涌、降低過剩能耗，并提高該支路的功率因數(shù)COS①；在存在諧
波較多及三向不平衡的混合負載(2)的支路上串聯(lián)一電磁型節(jié)電器，用于抑 制該支路上的瞬變浪涌、濾除諧波、降低過剩能耗，提高功率因數(shù)cosO。 本實施例中的五種類型節(jié)電器包括系統(tǒng)型節(jié)電器、濾波補償型節(jié)電器、變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器和電磁型節(jié)電器，其中系統(tǒng)型節(jié)電器可以采用市售的EIC-S T通用系統(tǒng)型節(jié)電器、EIC-S S商業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器、EIC-S G 工業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器中的一種，也可以采用新技術(shù)設(shè)計的組合系統(tǒng)型節(jié)電器，濾 波補償型節(jié)電器采用了 EIC—H系列濾波補償型節(jié)電器，變頻型節(jié)電器采用了 EIC-F系列節(jié)電器，調(diào)壓型節(jié)電器采用了 EIC—V節(jié)電器，電磁型節(jié)電器采用 了 EIC-M節(jié)電器。采用新技術(shù)方案設(shè)計的組合系統(tǒng)型節(jié)電器的接線端子排3上設(shè)有A相火 線、B相火線、C相火線的接線柱以及E線、N線接線柱，外線可以接入到接 線端子排的接線柱上，其中接線端子排上的A相火線、B相火線、C相火線分 別連接各自的瞬變浪涌抑制器件1， E線接線柱連接一地線瞬變浪涌抑制器件 2，在本實施例中，上述的瞬變浪涌抑制器件及地線瞬變浪涌抑制器件均采用 瞬變電壓抑制器，該瞬變電壓抑制器的型號為P6KE260A或1.5K260A或5KP 型號的器件，當然，上述的瞬變浪涌抑制器件及地線瞬變浪涌抑制器件也可以 采用瞬變浪涌抑制模塊，該瞬變浪涌抑制模塊的型號為15KP或30KP。A相 火線、B相火線、C相火線還分別連接三個諧波抑制電路4的一端，三個諧波 抑制電路的另一端連接到接線端子排的N線接線柱。上述三個諧波抑制電路分別為接入到A相火線的諧波抑制電路、接入到B 相火線的諧波抑制電路和接入到C相火線的諧波抑制電路，其中接入到A相火線的諧波抑制電路為A相火線分別連接電感Ll和電感L2 的一端，電感Ll另一端分別連接電阻Rl和電容Cl的一端，電感L2另一端分 別連接電阻R2和電容C2的一端，電阻R1、電容C1、電阻R2和電容C2的另 一端連接到N線接線柱；接入到B相火線的諧波抑制電路為B相火線分別連接電感L3和電感L4 的一端，電感L3另一端分別連接電阻R3和電容C3的一端，電感L4另一端分 別連接電阻R4和電容C4的一端，電阻R3、電容C3、電阻R4和電容C4的另 一端連接到N線接線柱；接入到C相火線的諧波抑制電路為C相火線分別連接電感L5和電感L6 的一端，電感L5另一端分別連接電阻R5和電容C5的一端，電感L6另一端分 別連接電阻R6和電容C6的一端，電阻R5、電容C5、電阻R6和電容C6的另 一端連接到N線接線柱。本發(fā)明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案
得出的其他實施方式，同樣屬于本發(fā)明保護的范圍,
權(quán)利要求
1. 一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，由系統(tǒng)型節(jié)電器、濾波補償型節(jié)電器、 變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器構(gòu)成，其特征在于在變壓器 出線總開關(guān)后的電路上并聯(lián)一濾波補償型節(jié)電器，該電路的支路上分別連接 系統(tǒng)型節(jié)電器、變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器，其中系統(tǒng)型 節(jié)電器為并聯(lián)連接，變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器為串聯(lián)連 接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，其特征在于所 述的系統(tǒng)型節(jié)電器是通用系統(tǒng)型節(jié)電器、商業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器、工業(yè)系統(tǒng)型節(jié) 電器和組合系統(tǒng)型節(jié)電器的其中 一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，其特征在于所 述的組合系統(tǒng)型節(jié)電器的接線端子排上設(shè)有A相火線、B相火線、C相火線的接線柱，以及E線、N線接線柱，其中A相火線、B相火線、C相火線接線柱 分別連接各自的瞬變浪涌抑制器件及各自的諧波抑制電路，該三個諧波抑制 電路的另一端共同連接到N線接線柱，E線接線柱連接一地線瞬變浪涌抑制器 件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，其特征在于所 述的瞬變浪涌抑制器件及地線瞬變浪涌抑制器件均為瞬變電壓抑制器或瞬變 浪涌抑制模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，其特征在于所 述的三個諧波抑制電路的具體結(jié)構(gòu)為接入到A相火線的諧波抑制電路為A相火線分別連接電感Ll和電感L2 的一端，電感Ll另一端分別連接電阻Rl和電容Cl的一端，電感L2另一端分 別連接電阻R2和電容C2的一端，電阻R1、電容C1、電阻R2和電容C2的另一端連接到N線接線柱；接入到B相火線的諧波抑制電路為B相火線分別連接電感L3和電感L4 的一端，電感L3另一端分別連接電阻R3和電容C3的一端，電感L4另一端分 別連接電阻R4和電容C4的一端，電阻R3、電容C3、電阻R4和電容C4的另 一端連接到N線接線柱；接入到C相火線的諧波抑制電路為C相火線分別連接電感L5和電感L6 的一端，電感L5另一端分別連接電阻R5和電容C5的一端，電感L6另一端分 別連接電阻R6和電容C6的一端，電阻R5、電容C5、電阻R6和電容C6的另 一端連接到N線接線柱。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，其特征在于所 述的濾波補償型節(jié)電器、變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器和電磁型節(jié)電器均為 市售現(xiàn)有產(chǎn)品。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，其特征在于所 述的通用系統(tǒng)型節(jié)電器、商業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器及工業(yè)系統(tǒng)型節(jié)電器均為市售現(xiàn) 有產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種綜合節(jié)電保護控制系統(tǒng)，由系統(tǒng)型節(jié)電器、濾波補償型節(jié)電器、變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器構(gòu)成，其特點是在變壓器出線總開關(guān)后的電路上并聯(lián)一濾波補償型節(jié)電器，該電路的支路上分別連接系統(tǒng)型節(jié)電器、變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器，其中系統(tǒng)型節(jié)電器為并聯(lián)連接，變頻型節(jié)電器、調(diào)壓型節(jié)電器及電磁型節(jié)電器為串聯(lián)連接。本發(fā)明根據(jù)任一個用電系統(tǒng)的具體情況，將五種類型節(jié)電器合理裝配在一個用電系統(tǒng)的不同位置上，實現(xiàn)對整個用電系統(tǒng)進行全方位個性化的節(jié)電保護，能更好地清除瞬變、浪涌、諧波等電力垃圾，有效地降低過剩能耗，從而降低了用電成本，提高了電能的質(zhì)量，保護了用電設(shè)備。
文檔編號H02P27/04GK101123350SQ20071005803
公開日2008年2月13日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者李文斌 申請人:李文斌