專利名稱：用于高精度電子銅箔制造的復(fù)雜諧波綜合治理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于高精度電子銅箔制造的復(fù)雜諧波綜合治理設(shè)備。
背景技術(shù)：
高精度電子銅箔的制造中大功率整流電源是銅箔生產(chǎn)中主要設(shè)備之一，這種電力 電子裝置的使用，使得電網(wǎng)中的諧波含量加大，影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。隨著計(jì)算機(jī)和大 功率半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，越來越多的負(fù)載是通過電力電子裝置供電，導(dǎo)致電網(wǎng)中的諧波含 量不斷上升，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。由于銅箔生產(chǎn)中整流電源設(shè)備很多，有12脈波可控硅 整流設(shè)備、有6脈波可控硅整流設(shè)備、有高頻開關(guān)電源、有單相整流設(shè)備、有三相整流設(shè)備 等，所以諧波源比較多、諧波電流比較大、諧波范圍廣，加之在生產(chǎn)過程中的不確定數(shù)，使得 諧波治理變得較復(fù)雜。目前對諧波治理的方式很多，其治理裝置性能的優(yōu)劣不僅影響到整 個(gè)治理效果，而且還影響到用電設(shè)備的安全用行。如有一種能治理這種復(fù)雜的諧波并兼顧 無功補(bǔ)償?shù)难b置將大大提高供電質(zhì)量、降低諧波損耗。
發(fā)明內(nèi)容為了解決電網(wǎng)中諧波含量大、影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的問題，本實(shí)用新型提供一 種用于高精度電子銅箔制造的復(fù)雜諧波綜合治理設(shè)備。具體的技術(shù)解決方案如下用于高精度電子銅箔制造的復(fù)雜諧波綜合治理設(shè)備包括變壓器、互感器、無源濾 波器、智能無功補(bǔ)償器和外圍電路。所述變壓器為三臺(tái)移相變壓器構(gòu)成的36脈波整流；變 壓器400V低壓側(cè)與互感器對應(yīng)；所述互感器的輸出端連接著外圍電路的電壓電流信號采 集單元的輸入端、電壓電流信號采集單元的輸出端連接著工業(yè)級CPU數(shù)據(jù)處理單元的輸 入端，工業(yè)級CPU數(shù)據(jù)處理單元還分別連接著顯示及設(shè)定單元和驅(qū)動(dòng)單元；驅(qū)動(dòng)單元的輸 出端連接著無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器的輸入端，無源濾波器(PF)和智能無功補(bǔ)償器 (IVC)的主電路接在380V母線上。三臺(tái)變壓器中的第二臺(tái)變壓器原邊相對于第一臺(tái)變壓器移相+10度，第三臺(tái)變壓 器相對于第一臺(tái)變壓器移相-10度，再通過無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器來實(shí)現(xiàn)不同負(fù)載 環(huán)境下的諧波治理和補(bǔ)償。本實(shí)用新型通過對諧波源的分析，對變壓器采用移相技術(shù)，利用無源濾波器 PF(Passive Filter)和智能無功補(bǔ)償器IVC(Intelligent Var Compensator)，采用多目標(biāo) 優(yōu)化設(shè)計(jì)來達(dá)到治理的目的。檢測模塊采集變壓器380V母線上的電壓電流信號，如圖1所示，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析、處 理得到相應(yīng)的電壓、電流、功率因素及各奇次諧波的含量，再由控制系統(tǒng)發(fā)出指令來執(zhí)行相 應(yīng)的補(bǔ)償和濾波電路。為了最大限度減少諧波的產(chǎn)生，根據(jù)可控硅整流電源的原理在供電 變壓器上采用移相措施，當(dāng)設(shè)備全部投運(yùn)后，整機(jī)輸出為36脈波，從而減少諧波的產(chǎn)生。本實(shí)用新型的有益效果是裝置投入運(yùn)行后，提高了線路的功率因素、減少了諧波含量、降低了諧波和無功損耗，提高了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。裝置投入之后電流畸變率THD從 30%降到6%左右，功率因素從0. 7提高到0. 95以上，比未投入節(jié)約電能10%左右。

圖1為本實(shí)用新型電路原理框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。實(shí)施例參見圖1，用于高精度電子銅箔制造的復(fù)雜諧波綜合治理設(shè)備包括變壓器、互感 器、無源濾波器、智能無功補(bǔ)償器和外圍電路。變壓器為三臺(tái)移相變壓器構(gòu)成的36脈波整 流；變壓器400V低壓側(cè)與互感器對應(yīng)?；ジ衅鞯妮敵龆诉B接著外圍電路的電壓電流信號采 集單元的輸入端、電壓電流信號采集單元的輸出端連接著工業(yè)級CPU數(shù)據(jù)處理單元的輸入 端，工業(yè)級CPU數(shù)據(jù)處理單元還分別連接著顯示及設(shè)定單元和驅(qū)動(dòng)單元；驅(qū)動(dòng)單元的輸出 端連接著無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器的輸入端，無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器的輸出端 連接著互感器的380V端口。使用時(shí)，互感器的380V母線端負(fù)載，即整流設(shè)備1-N。針對銅箔生產(chǎn)中的不同類型的整流電源特性(高頻開關(guān)電源、6脈波整流、12脈波 整流)，通過仿真軟件對不同負(fù)載的諧波及無功情況進(jìn)行分析高頻開關(guān)電源主要為5、7、 11、13、17次等高次諧波較多但功率因素高，6脈波及12脈波主要為5、7、11次諧波較高，高 次諧波少，但功率因素低。根據(jù)分析的結(jié)果為了減少可控硅電源的諧波含量，對可控硅整流 電源供電的三臺(tái)變壓器采用移相措施(第二臺(tái)原邊相對于第一臺(tái)移相+10度，第三臺(tái)相對 于第一臺(tái)移相-10度)，使得12脈波整流器通過移相變壓器構(gòu)成36脈波整流，以減少諧波 量。整個(gè)治理裝置統(tǒng)一采用在變壓器400V低壓側(cè)進(jìn)行，具體為在低壓側(cè)投入一套5次和一 套7次無源濾波裝置(PF)及智能無功補(bǔ)償裝置(IVC)進(jìn)行諧波治理及無功補(bǔ)償。
權(quán)利要求1.用于高精度電子銅箔制造的復(fù)雜諧波綜合治理設(shè)備，包括變壓器、互感器、無源濾波 器、智能無功補(bǔ)償器和外圍電路，其特征在于所述變壓器為三臺(tái)移相變壓器構(gòu)成的36脈 波整流；變壓器400V低壓側(cè)與互感器對應(yīng)；所述互感器的輸出端連接著外圍電路的電壓電 流信號采集單元的輸入端、電壓電流信號采集單元的輸出端連接著工業(yè)級CPU數(shù)據(jù)處理單 元的輸入端，工業(yè)級CPU數(shù)據(jù)處理單元還分別連接著顯示及設(shè)定單元和驅(qū)動(dòng)單元；驅(qū)動(dòng)單 元的輸出端連接著無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器的輸入端，無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器 的主電路接在380V母線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高精度電子銅箔制造的復(fù)雜諧波綜合治理設(shè)備，其特征 在于所述三臺(tái)變壓器中的第二臺(tái)變壓器原邊相對于第一臺(tái)變壓器移相+10度，第三臺(tái)變 壓器相對于第一臺(tái)變壓器移相-10度，再通過無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器來實(shí)現(xiàn)不同負(fù) 載環(huán)境下的諧波治理和補(bǔ)償。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于高精度電子銅箔制造的復(fù)雜諧波綜合治理設(shè)備。該設(shè)備變壓器為三臺(tái)移相變壓器構(gòu)成的36脈波整流；變壓器400V低壓側(cè)與互感器對應(yīng)；所述互感器的輸出端連接著外圍電路的電壓電流信號采集單元的輸入端、電壓電流信號采集單元的輸出端連接著工業(yè)級CPU數(shù)據(jù)處理單元的輸入端，工業(yè)級CPU數(shù)據(jù)處理單元還分別連接著顯示及設(shè)定單元和驅(qū)動(dòng)單元；驅(qū)動(dòng)單元的輸出端連接著無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器的輸入端，無源濾波器和智能無功補(bǔ)償器的主電路接在380V母線上。本實(shí)用新型的電流畸變率THD從30％降到6％左右，功率因素從0.7提高到0.95以上，比未投入節(jié)約電能10％左右。
文檔編號H02J3/01GK201781280SQ20092029786
公開日2011年3月30日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者丁士啟, 劉瓊, 帥智康, 汪福來, 王同, 程瑩, 羅安 申請人:湖南大學(xué);合肥銅冠國軒銅材有限公司;長沙博立電氣有限公司