一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置。其具體是采用一組蓄電池單極并行連接后經(jīng)熔絲和電容器與接地網(wǎng)PE線連接，在蓄電池側(cè)用熔絲和直流電解電容連接，而接地網(wǎng)PE線側(cè)用熔絲和交流電容器連接；保證交流系統(tǒng)與直流電源之間的有效隔離。同時(shí)采用獨(dú)立的不帶充電器、不帶在線監(jiān)測回路的備用蓄電池組，為了降低成本可以使用退役的蓄電池組。蓄電池組宜放置在鋪有絕緣墊的底樓地面上。本實(shí)用新型以較低的投資和較少的設(shè)備改造提高配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性，很好地解決配電系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的電路諧振造成嚴(yán)重的電磁波輻射問題。改善城市樓宇的上班和辦公環(huán)境。
【專利說明】—種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]長期以來困擾上班族人員的最大煩惱是室內(nèi)配電系統(tǒng)和各種辦公設(shè)備和電腦極易產(chǎn)生各種個(gè)樣的電磁諧振和電磁輻射。主要原因是我國與多數(shù)國家使用的配電網(wǎng)均采用TN接線，即配電變壓器低壓側(cè)400V采用中性點(diǎn)接地方式。這種接線方式本來電力部門為了確保對地電壓的穩(wěn)定和設(shè)備金屬外殼接地所采取的技術(shù)措施；但是，這樣會(huì)極易造成設(shè)備帶電部分和金屬外殼和接地網(wǎng)的電氣諧振，諧振的結(jié)果便會(huì)在空間形成電磁波輻射。從理論上考慮，接地網(wǎng)本應(yīng)可以將設(shè)備金屬外殼的所有電磁波吸收，但實(shí)際上由于許許多多用電設(shè)備發(fā)出的電磁波總能量超過了接地網(wǎng)能夠接受的容量，造成設(shè)備金屬外殼的能量積累發(fā)生散射。
[0003]國內(nèi)外電力部門在配電網(wǎng)的末端均采用TN接線，即目前沒有更好的接線方式供選擇。因此，現(xiàn)在不可能改變400V配電網(wǎng)的基本接線；只能在技術(shù)上采取電源凈化抑制諧振措施。之前，在申請“民用配電系統(tǒng)電源凈化抑制諧振技術(shù)方法”專利時(shí)，提出在配電系統(tǒng)的配電變壓器400V側(cè)裝設(shè)三相串聯(lián)電抗器、然后在每一戶居民的電度表220V線路上串聯(lián)單相電抗器的技術(shù)措施。這一技術(shù)方案在居民住宅比較容易實(shí)施。但是這一方案若在辦公樓實(shí)施卻有較大困難，大辦公室里電源線縱橫交錯(cuò)，要裝設(shè)數(shù)量眾多的小電抗器才有比較明顯的效果。而且，許多電器設(shè)備產(chǎn)生的電磁波頻率在IGHz以上，而目前鐵淦氧磁芯的電抗器只能工作在IMHz略高的頻率范圍。頻率特性更好的磁芯需付出較大成本專門研制，所以，因成本的制約、高級磁芯的電抗器只能用于少數(shù)重要的大設(shè)備或貴重設(shè)備上。
[0004]在大量使用小型微機(jī)類用電設(shè)備的場合，采用傳統(tǒng)的并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償裝置能夠吸收一定的設(shè)備產(chǎn)生的電磁波能量，但對于零線連接設(shè)備外殼上的高頻信號卻不能良好濾除。超級電容器比其它電容器有較大的儲能量，目前同樣體積或同重量儲存電能最多的設(shè)備是蓄電池。現(xiàn)有運(yùn)行的直流系統(tǒng)因?yàn)閹е潆娖骱透鞣N蓄電池在線監(jiān)測和試驗(yàn)裝置，不僅充電器交流電源側(cè)本身有接地點(diǎn)，可能造成交直流耦合諧振；而且混雜的檢測回路在工作時(shí)本身帶有啟動(dòng)量，極易構(gòu)成各種危險(xiǎn)的電氣環(huán)路諧振破壞接地網(wǎng)和建筑物的鋼結(jié)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提出一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振的裝置，從而以較低的投資和較少的設(shè)備改造提高配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性，將以前損失的能量收集回配電網(wǎng)以提高的供電效率、同時(shí)有益于延長用電設(shè)備的壽命，同時(shí)很好地解決配電系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的電路諧振造成嚴(yán)重的電磁波輻射問題。改善城市樓宇的上班和辦公環(huán)境。
[0006]本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振的裝置，包括配電網(wǎng)以及接地網(wǎng)，其中配電網(wǎng)采用TN接線，其特征在于:包括一蓄電池組、第一熔絲F1、第二熔絲F2、直流電解電容器C2和交流電容器Cl ;所述的蓄電池組內(nèi)的蓄電池正極并行連接，所述的第一熔絲的一端連接接地網(wǎng)PE線，另一端連接所述的交流電容器Cl，所述的交流電容器Cl的另一端連接直流電解電容器C2的負(fù)極，所述的直流電解電容器C2的正極連接所述的第二熔絲F2，所述的第二熔絲F2的另一端與蓄電池組正極相連。
[0007]進(jìn)一步地，所述的蓄電池組每組蓄電池的數(shù)量為大于I的自然數(shù)。
[0008]進(jìn)一步地，所述的蓄電池組采用獨(dú)立的不帶充電器、不帶在線監(jiān)測回路的備用蓄電池組。為了降低成本，可以使用退役的蓄電池組。
[0009]進(jìn)一步地，所述的蓄電池組放置在鋪有絕緣墊的底樓地面上，不能放置在帶有接地線的金屬構(gòu)架上。
[0010]進(jìn)一步的，所述的蓄電池組只有一個(gè)點(diǎn)接入接地網(wǎng)，保證蓄電池組不會(huì)通過任何金屬構(gòu)架、回路或接地網(wǎng)形成環(huán)流。
[0011]本實(shí)用新型的另一實(shí)現(xiàn)方案是:一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振的裝置，包括配電網(wǎng)以及接地網(wǎng)，其中配電網(wǎng)采用TN接線，其特征在于:包括一蓄電池組、第一熔絲F1、第二熔絲F2、直流電解電容器C2和交流電容器Cl ;所述的蓄電池組內(nèi)的蓄電池負(fù)極并行連接，所述的第一熔絲的一端連接接地網(wǎng)PE線，另一端連接所述的交流電容器Cl，所述的交流電容器Cl的另一端連接直流電解電容器C2的正極，所述的直流電解電容器C2的負(fù)極連接所述的第二熔絲F2，所述的第二熔絲F2的另一端與蓄電池組負(fù)極相連。
[0012]進(jìn)一步地，所述的蓄電池組每組蓄電池的數(shù)量為大于I的自然數(shù)。
[0013]進(jìn)一步地，所述的蓄電池組采用獨(dú)立的不帶充電器、不帶在線監(jiān)測回路的備用蓄電池組。為了降低成本，可以使用退役的蓄電池組。
[0014]進(jìn)一步地，所述的蓄電池組放置在鋪有絕緣墊的底樓地面上，不能放置在帶有接地線的金屬構(gòu)架上。
[0015]進(jìn)一步地，所述的蓄電池組只有一個(gè)點(diǎn)接入接地網(wǎng)，保證蓄電池組不會(huì)通過任何金屬構(gòu)架、回路或接地網(wǎng)形成環(huán)流。
[0016]特別的，蓄電池組的連接采用正極互相連接或負(fù)極互相連接一字形整齊排列，這種并聯(lián)接法不僅降低直流工作電壓，而且有更好的吸收電能的效果，同時(shí)保證相鄰蓄電池間有同樣的電勢和電場分布，不容易產(chǎn)生互相影響。蓄電池的活化或充放電試驗(yàn)應(yīng)該將其退出運(yùn)行后恢復(fù)串聯(lián)接線后進(jìn)行充放電試驗(yàn)，可以分幾批每次退出部份蓄電池，也可以一次性整組退出運(yùn)行進(jìn)行試驗(yàn)。在蓄電池側(cè)用熔絲和直流電解電容連接，而接地網(wǎng)PE線側(cè)用熔絲和交流電容器連接，保證了交流系統(tǒng)和直流電源之間的有效隔離。與電容器串聯(lián)的熔絲可以防止電容因?yàn)橐馔庖蛩卦斐傻碾娐范搪坊蚬收隙粺龎?。此外，所需要使用的每組蓄電池?cái)?shù)量以及使用的蓄電池組數(shù)根據(jù)具體需求設(shè)定，并不以此為限。
[0017]另外，蓄電池的型號主要考慮選擇單體額定電壓2V，這種通用產(chǎn)品不僅價(jià)格低，質(zhì)量更有保證，并且其具有較低的運(yùn)行電壓能夠保證更好的安全性。為了保證對地絕緣良好，蓄電池的絕緣電阻不小于200kQ，接入地網(wǎng)PE線的電容器(直流電解電容和交流電容器串聯(lián))應(yīng)按500V直流電阻大于2ΜΩ。
[0018]因?yàn)?00V三相交流配電網(wǎng)的電氣主回路呈感性，但對地的參數(shù)呈電容性，蓄電池組不僅是直流電源，而且同時(shí)相當(dāng)于很大的電容器，所以，如果蓄電池組直接往接地網(wǎng)連接，不僅會(huì)造成電路上交直流電源互串問題；而且相當(dāng)于接入比配電網(wǎng)對地分布電容更大的電容器。一旦配電網(wǎng)發(fā)生故障或擾動(dòng)造成接地網(wǎng)電壓波動(dòng)，肯定對用電設(shè)備帶來不利影響；同時(shí)造成周圍電磁波較大幅度的波動(dòng)。所以，選擇較小的電容器串聯(lián)在蓄電池組于接地網(wǎng)的連接回路上很有必要；既可以起到隔離直流的作用，又仍然可以將接地網(wǎng)中多余的交流高頻分量送入蓄電池組。為了不影響配電網(wǎng)正常運(yùn)行的對地阻抗值，應(yīng)該將串聯(lián)電容器的電容值按配電網(wǎng)對地分布電容總值的十分之一以下進(jìn)行選擇，而配電網(wǎng)對地的交流阻抗值主要是對地分布電容值。因此測試配電網(wǎng)對地的交流阻抗特性是必要的。
[0019]首先，在停電條件下，投入負(fù)荷開關(guān)，對配電網(wǎng)進(jìn)行交流阻抗一頻率變化曲線測試。交流電壓幅值不變的條件下，改變交流試驗(yàn)電源頻率，測量不同頻率下的配電網(wǎng)對地電壓、電流值，可直接進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)生成各種曲線和數(shù)據(jù)表格。若交流試驗(yàn)電源和測量儀器具有程控和數(shù)據(jù)傳輸功能，可通過微機(jī)控制進(jìn)行掃頻測量。試驗(yàn)儀器自動(dòng)將不同頻率下配電網(wǎng)對地電壓、電流值測試數(shù)據(jù)傳輸給微機(jī)，經(jīng)微機(jī)計(jì)算出阻抗值后將不同頻率下的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，生成各種曲線和數(shù)據(jù)表格。
[0020]接著，在停電條件下，投入負(fù)荷開關(guān)，對配電網(wǎng)進(jìn)行交流阻抗一電壓變化曲線測試。交流電壓頻率不變的條件下，改變交流試驗(yàn)電源電壓幅值，測量同頻率下配電網(wǎng)對地電壓、電流值，可直接進(jìn)行計(jì)算統(tǒng)計(jì)生成各種曲線和數(shù)據(jù)表格。若交流試驗(yàn)電源和測量儀器具有程控和數(shù)據(jù)傳輸功能，可通過微機(jī)控制進(jìn)行改變電壓測量。試驗(yàn)儀器自動(dòng)將不同電源電壓下配電網(wǎng)對地電壓、電流值測試數(shù)據(jù)傳輸給微機(jī)，經(jīng)微機(jī)計(jì)算出阻抗值后將不同電源電壓下的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，生成各種曲線和數(shù)據(jù)表格。
[0021]最后，進(jìn)行隨時(shí)間變化的交流阻抗特性曲線測試。將不同時(shí)間測量的交流阻抗一頻率變化曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，生成匯總曲線。以便直接對照交流阻抗隨時(shí)間的變化過程，將原始數(shù)據(jù)直觀化。將不同時(shí)間測量的交流阻抗一電壓變化曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，生成匯總曲線。以便直接對照交流阻抗隨時(shí)間的變化過程，將原始數(shù)據(jù)直觀化。
[0022]因配電網(wǎng)絡(luò)在帶電條件下的對地阻抗值與不帶電條件下有所不同。因此，在有條件的地方，可以對局部配電網(wǎng)進(jìn)行正常帶電運(yùn)行條件下的注入高頻信號的測試。試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以用來修正停電條件下的測試。
[0023]本實(shí)用新型適用于400V三相交流供電的城市辦公樓宇或綜合樓，同樣400V三相交流供電的商業(yè)或住宅樓可以參照適用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)一示意圖。
[0025]圖2為本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)二示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0027]實(shí)施例一如圖1所示。本實(shí)施例在國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院綜合試驗(yàn)大樓繼電保護(hù)試驗(yàn)室進(jìn)行，本實(shí)施例提供一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振的裝置，包括配電網(wǎng)以及接地網(wǎng)，其中配電網(wǎng)采用TN接線，其特征在于:包括一蓄電池組、第一熔絲F1、第二熔絲F2、直流電解電容器C2和交流電容器Cl ;其中，所述的蓄電池組是由10個(gè)哈爾濱光宇蓄電池有限公司生產(chǎn)的型號為GFM 350Z的電壓2V、容量350Ah的舊蓄電池正極相互連接構(gòu)成；所述的蓄電池組放置在鋪有絕緣墊的底樓地面上；所述的交流電容器Cl的型號為CT41-1，電容值為2uF±5%，額定電壓為630V，實(shí)測直流電阻>10ΜΩ ;所述的直流電解電容C2的型號為(天和)CD41-lb.Co，電容值為2000uF，額定電壓為50V ;所述的熔絲Fl和F2為舊保險(xiǎn)絲，熔斷電流約為5-10A。所述的第一熔絲的一端連接接地網(wǎng)PE線，另一端連接所述的交流電容器Cl，所述的交流電容器Cl的另一端連接直流電解電容器C2的負(fù)極，所述的直流電解電容器C2的正極連接所述的第二熔絲F2，所述的第二熔絲F2的另一端與蓄電池組正極相連。
[0028]在本實(shí)施例中，所述的蓄電池組放置在鋪有絕緣墊的底樓地面上，并且所述的蓄電池組只有一個(gè)點(diǎn)接入接地網(wǎng)。
[0029]實(shí)施例二如圖2所示。本實(shí)施例在國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院綜合試驗(yàn)大樓繼電保護(hù)試驗(yàn)室進(jìn)行，本實(shí)施例提供一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振的裝置，包括配電網(wǎng)以及接地網(wǎng)，其中配電網(wǎng)采用TN接線，其特征在于:包括一蓄電池組、第一熔絲F1、第二熔絲F2、直流電解電容器C2和交流電容器Cl ;其中，所述的蓄電池組是由10個(gè)哈爾濱光宇蓄電池有限公司生產(chǎn)的型號為GFM 350Z的電壓2V、容量350Ah的舊蓄電池負(fù)極相互連接構(gòu)成；所述的蓄電池組放置在鋪有絕緣墊的底樓地面上；所述的交流電容器Cl的型號為CT41-1，電容值為2uF±5%，額定電壓為630V，實(shí)測直流電阻>10ΜΩ ;所述的直流電解電容C2的型號為(天和)CD41-lb.Co，電容值為2000uF，額定電壓為50V ;所述的熔絲Fl和F2為舊保險(xiǎn)絲，熔斷電流約為5-10A。所述的第一熔絲Fl的一端連接接地網(wǎng)PE線，另一端連接所述的交流電容器Cl，所述的交流電容器Cl的另一端連接直流電解電容器C2的正極，所述的直流電解電容器C2的負(fù)極連接所述的第二熔絲F2，所述的第二熔絲F2的另一端與蓄電池組負(fù)極相連。
[0030]在本實(shí)施例中，所述的蓄電池組放置在鋪有絕緣墊的底樓地面上，并且所述的蓄電池組只有一個(gè)點(diǎn)接入接地網(wǎng)。
[0031]綜上所述，本實(shí)用新型以較低的投資和較少的設(shè)備改造提高配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性，將以前損失的能量收集回配電網(wǎng)以提高的供電效率、同時(shí)有益于延長用電設(shè)備的壽命，同時(shí)很好地解決配電系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的電路諧振造成嚴(yán)重的電磁波輻射問題。改善城市樓宇的上班和辦公環(huán)境。
[0032]本實(shí)用新型適用于400V三相交流供電的城市辦公樓宇或綜合樓，同樣400V三相交流供電的商業(yè)或住宅樓可以參照適用。
[0033]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置，包括配電網(wǎng)以及接地網(wǎng)，其中配電網(wǎng)采用TN接線，其特征在于:包括一蓄電池組、第一熔絲F1、第二熔絲F2、直流電解電容器C2和交流電容器Cl ;所述的蓄電池組內(nèi)的蓄電池正極并行連接；所述的第一熔絲的一端連接接地網(wǎng)PE線，另一端連接所述的交流電容器Cl ;所述的交流電容器Cl的另一端連接直流電解電容器C2的負(fù)極，所述的直流電解電容器C2的正極連接所述的第二熔絲F2，所述的第二熔絲F2的另一端與蓄電池組正極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置，其特征在于:所述的蓄電池組每組蓄電池的數(shù)量為大于I的自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置，其特征在于:所述的蓄電池組為不帶充電器和在線監(jiān)測回路的備用蓄電池組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置，其特征在于:所述的蓄電池組設(shè)置于鋪有絕緣墊的底樓地面上。
5.一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置，包括配電網(wǎng)以及接地網(wǎng)，其中配電網(wǎng)采用TN接線，其特征在于:包括一蓄電池組、第一熔絲F1、第二熔絲F2、直流電解電容器C2和交流電容器Cl ;所述的蓄電池組內(nèi)的蓄電池負(fù)極并行連接，所述的第一熔絲Fl的一端連接接地網(wǎng)PE線，另一端連接所述的交流電容器Cl，所述的交流電容器Cl的另一端連接直流電解電容器C2的正極，所述的直流電解電容器C2的負(fù)極連接所述的第二熔絲F2，所述的第二熔絲F2的另一端與蓄電池組負(fù)極相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置，其特征在于:所述的蓄電池組每組蓄電池的數(shù)量為大于I的自然數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置，其特征在于:所述的蓄電池組為不帶充電器和在線監(jiān)測回路的備用蓄電池組。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種城市樓宇采用蓄電池組抑制配電系統(tǒng)諧振裝置，其特征在于:所述的蓄電池組設(shè)置于鋪有絕緣墊的底樓地面上。
【文檔編號】H02J3/00GK204144942SQ201420534310
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】陳宙, 唐志軍, 林國棟, 鄧超平, 林金東, 林少真 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院