專利名稱：三相智能跟蹤節(jié)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)電裝置，尤其是涉及一種動態(tài)吸收工業(yè)電網(wǎng)中感性負(fù)載所 產(chǎn)生無功分量的節(jié)電裝置。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動機(jī)、變壓器等，屬于感性負(fù)載。感性負(fù)載的電壓和電流的 相量間存在著一個相位差，通常用相位角Φ的余弦COSCj5來表示。Coscj5稱為功率因數(shù)。 功率因數(shù)是反映電力用戶設(shè)備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項(xiàng)重要指 標(biāo)。目前，大部分感性負(fù)載用電設(shè)備的自然功率因數(shù)都比較低，這樣就使得用電設(shè)備在工作 的時候，不僅要從電網(wǎng)中索取有功分量，還要同時索取無功分量，功率因數(shù)越低則索取的無 功分量越大，無功分量電流在電網(wǎng)中流動，造成了較大的無功分量電能損耗，因此，只有提 高電網(wǎng)的功率因數(shù)，才能有效節(jié)約減少無功分量的損耗。提高功率因數(shù)的方法有兩種，一種是改善自然功率因數(shù)，另一種是安裝人工補(bǔ)償
直ο目前，雖然用電設(shè)備的自然功率因數(shù)得到了大幅度的提高，國家也大力推薦使用 高自然功率因數(shù)型用電設(shè)備，但以工業(yè)生產(chǎn)中最常用的電動機(jī)來說，通常Y系列電動機(jī)自 然功率因數(shù)在0. 78-0. 85之間，還尚不能滿足節(jié)約型用電功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0. 9以上，所以，以 上所述提高功率因數(shù)的第一種方法還尚未可行?，F(xiàn)在大部分工業(yè)企業(yè)都已安裝以上第二種方法所述的人工補(bǔ)償裝置來提高電網(wǎng) 功率因數(shù)，使得電能無功分量損耗得到了一定的好轉(zhuǎn)，但其缺點(diǎn)是對于負(fù)載變化很大的用 電設(shè)備，其感性分量隨負(fù)載的波動而變化，而人工補(bǔ)償裝置無法準(zhǔn)確動態(tài)快速提供相應(yīng)的 容性分量，這樣使得電網(wǎng)的功率因數(shù)也隨著負(fù)載的跳躍波動而不穩(wěn)定，使得電網(wǎng)的用電效 率不高，造成電能的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容為了有效解決電能浪費(fèi)的問題，并且能使電網(wǎng)功率因數(shù)長期處于最佳的設(shè)定值， 隨時隨著負(fù)載的跳躍波動變化適時快速自動調(diào)節(jié)工作負(fù)荷，本實(shí)用新型提供一種動態(tài)吸收 工業(yè)電網(wǎng)中感性負(fù)載所產(chǎn)生無功分量的節(jié)電裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型三相智能跟蹤節(jié)電裝置，包括電流互感器(1)，DSP微處理器(2)，投切 執(zhí)行單元(3)，空氣開關(guān)(4)，接觸器(5)，以及三相電容器(6)。所述電流互感器(1)安裝 在被檢測電源A、B、C其中一相電源線上，其信號輸出端直接連接在DSP微處理器(2)上， 所述三相電容器(6)有一個或多個，每個電容器(6)與一個接觸器(5)連接，所述每個接觸 器(5)與一個空氣開關(guān)(4)連接，每個空氣開關(guān)(4)與電網(wǎng)負(fù)載(20)相連，所述DSP微處 理器(2)運(yùn)算信息端連接投切執(zhí)行單元(3)，投切執(zhí)行單元(3)的每個輸出端連接一個接觸 器(5)。
3[0009]所述電容(6)可以是單一的電容器，也可以是多個電容組，電容組中各電容器的 容量可相等或不相等。所述DSP微處理器(2)連接過壓、欠壓、缺相保護(hù)單元(13)。所述DSP微處理器⑵連接有人機(jī)對話窗口(14)。本實(shí)用新型的有益效果1、解決了工業(yè)電網(wǎng)感性分量過大，有效減少了感性分量電流在電網(wǎng)中的流動，從 而減少了感性分量線損，達(dá)到節(jié)約電能的目的。2、由于動態(tài)檢測電網(wǎng)功率因數(shù)投切匹配的三相電容器，使得電網(wǎng)功率因數(shù)在負(fù)載 跳躍波動的情況下，電網(wǎng)功率因數(shù)也可始終保持在穩(wěn)定最佳的運(yùn)行狀態(tài)。3、提供的欠壓、過壓、缺相等保護(hù)和報警功能，可有效保護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

圖1 本實(shí)用新型三相智能跟蹤節(jié)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步進(jìn)行說明如圖1所示，本實(shí)用新型主要由DSP微處理器及電氣元件構(gòu)建數(shù)字智能跟蹤節(jié)電 控制系統(tǒng)，包括電流互感器(1)，DSP微處理器(2)，投切執(zhí)行單元(3)，接觸器(5)，三相電 容器(6)，空氣開關(guān)(4)。每個三相電容器(6)與一個接觸器相連，接觸器(5)連接空氣開 關(guān)(4)后連接到電網(wǎng)負(fù)載(20)。電流互感器(1)安裝在被檢測電源A、B、C其中一相電源 線上，其信號輸出端直接連接在DSP微處理器(2)上。投切執(zhí)行單元(3)的每個輸出端連 接一個接觸器(5)。DSP微處理器(2)運(yùn)算信息輸出端接切執(zhí)行單元(3)，DSP微處理器(2) 通過投切執(zhí)行單元(3)控制接觸器(5)。DSP微處理器(2)還連接過壓、欠壓、缺相保護(hù)單 元(13)、人機(jī)對話窗口(14)。所述三相智能跟蹤節(jié)電裝置利用安裝在電網(wǎng)線路上的電流互感器(1)取樣后傳 送至DSP微處理器(2)，DSP微處理器(2)通過分解運(yùn)算，分別計(jì)算出電網(wǎng)瞬時的無功分量、 有功分量以及功率因數(shù)，再與提前通過人機(jī)界面(14)設(shè)置的預(yù)定功率因數(shù)值進(jìn)行比較，若 運(yùn)算后的瞬時功率因數(shù)值低于設(shè)定值，則向投切單元(3)發(fā)出投入指令，投切單元(3)分別 通過驅(qū)動控制接觸器(5)接通相應(yīng)數(shù)量的三相電容器(6)，使投入的三相電容器容量與瞬 時電網(wǎng)所需容性相匹配；若DSP微處理器(2)運(yùn)算后的瞬時功率因數(shù)值大于設(shè)定值，則向投 切單元(3)發(fā)出投入指令，投切單元(3)分別通過驅(qū)動控制接觸器(5)斷開相應(yīng)數(shù)量的三 相電容器(6)，使投入使用的三相電容器容量與瞬時電網(wǎng)所需容性相匹配；從而使電網(wǎng)功 率因數(shù)始終穩(wěn)定運(yùn)行在最佳的工作狀態(tài)，達(dá)到節(jié)約電能的目的。DSP微處理器(2)同時計(jì)算后輸出信號至過壓、欠壓、缺相保護(hù)單元(13)，實(shí)現(xiàn)按 設(shè)定數(shù)值進(jìn)行保護(hù)的功能。本實(shí)用新型采用DSP微處理器運(yùn)算技術(shù)，具有運(yùn)算分析時間短，系統(tǒng)響應(yīng)時間短 的特點(diǎn)，同時還具有緩解浪涌、瞬變的功能，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)測投切的閉環(huán)控制，為電網(wǎng) 與網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷之間實(shí)現(xiàn)智能化感性分量吸收提供一個自動化平臺。
權(quán)利要求一種三相智能跟蹤節(jié)電裝置，包括電流互感器(1)，DSP微處理器(2)，投切執(zhí)行單元(3)，空氣開關(guān)(4)，接觸器(5)，以及三相電容器(6)，其特征在于，所述電流互感器(1)安裝在被檢測電源A、B、C其中一相電源線上，其信號輸出端直接連接在DSP微處理器(2)上；所述三相電容器(6)有一個或多個，每個電容器(6)與一個接觸器(5)連接，所述每個接觸器(5)與一個空氣開關(guān)(4)連接，每個空氣開關(guān)(4)與電網(wǎng)負(fù)載(20)相連；所述DSP微處理器(2)運(yùn)算信息端連接投切執(zhí)行單元(3)，投切執(zhí)行單元(3)的每個輸出端連接一個接觸器(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的三相智能跟蹤節(jié)電裝置，所述電容(6)是單一的電容器，或者是 多個電容組，電容組中各電容器的容量相等或不相等。
3.如權(quán)利要求1或2所述的三相智能跟蹤節(jié)電裝置，所述DSP微處理器(2)連接過壓、 欠壓、缺相保護(hù)單元(13)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的三相智能跟蹤節(jié)電裝置，所述DSP微處理器(2)連接有人 機(jī)對話窗口(14)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種三相智能跟蹤節(jié)電裝置，包括DSP微處理器(2)、投切執(zhí)行單元(3)，空氣開關(guān)(4)、接觸器(5)，與接觸器(5)連接的三相電容器(6)等元器件，DSP微處理器(2)計(jì)算電網(wǎng)的瞬時功率因數(shù)等各種參數(shù)并與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果向投切單元(3)發(fā)出投入或切除指令，投切單元(3)通過控制接觸器(5)的接通或關(guān)斷投入或切除三相電容器(6)，使電網(wǎng)功率因數(shù)始終穩(wěn)定運(yùn)行在最佳的工作狀態(tài)，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
文檔編號H02J3/18GK201742103SQ201020276809
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者榮飛 申請人:榮飛