門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)，其特征在于，包括主變開(kāi)關(guān)柜、預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜以及蓄電池組，所述的主變開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有高壓變壓器，所述的高壓變壓器一次側(cè)經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)與高壓進(jìn)線柜輸出連通，高壓變壓器的二次側(cè)經(jīng)主開(kāi)關(guān)后與低壓進(jìn)線柜輸入連通，所述的預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有與所述的蓄電池組連通并將直流電輸入轉(zhuǎn)換為三相交流輸出的逆變器。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)不使用時(shí)斷開(kāi)高壓變壓器供電，同時(shí)避免勵(lì)磁涌流問(wèn)題，以保證在變壓器合閘時(shí)，變壓器繞組內(nèi)部磁通不會(huì)突變，以有效的降低變壓器合閘勵(lì)磁涌流，實(shí)現(xiàn)了變壓器的頻繁投切，隨用隨投，減少了電力變壓器空載損耗，節(jié)省了大量能源。
【專利說(shuō)明】門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]門機(jī)作為散、雜貨碼頭主要的裝卸設(shè)備，其供電基本都為堆場(chǎng)內(nèi)高壓1KV (6KV)電源，并通過(guò)機(jī)上的高壓變壓器變?yōu)榈蛪涸O(shè)備所需要的電壓。目前大多碼頭為了保證設(shè)備能夠更加穩(wěn)定、可靠的作業(yè)，即使在設(shè)備不作業(yè)的情況下，高壓變壓器也投入工作，以防止變壓器頻繁投、切帶來(lái)的一系列故障問(wèn)題，但是也因此增加了設(shè)備的無(wú)功損耗、提高了企業(yè)的成產(chǎn)成本，不利于節(jié)約能源。以下通過(guò)分析變壓器工作原理及應(yīng)用工況，提出如何有效降低空載損耗。
[0003]目前門機(jī)無(wú)論是在作業(yè)及不作業(yè)的待用狀態(tài)下，高壓變壓器一直處通電工作中，這就導(dǎo)致高壓變壓器的空載損相當(dāng)可觀，且由于電路處于環(huán)路狀態(tài)，伴隨產(chǎn)生較大的電纜、元件等損耗。這部分能量的消耗完全是無(wú)功消耗(稱為空載損耗，簡(jiǎn)稱空耗)，這就使得整機(jī)運(yùn)營(yíng)成本在一個(gè)較高的水平。
[0004]某碼頭曾經(jīng)做過(guò)實(shí)際測(cè)試，一臺(tái)2000kVA高壓變壓器的空載運(yùn)行時(shí)的損耗功率為3KW，其他的附加損耗約為變壓器容量的0.2%。如何控制器空耗成為一個(gè)急需解決的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)，包括主變開(kāi)關(guān)柜、預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜以及蓄電池組，所述的主變開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有高壓變壓器，所述的高壓變壓器一次側(cè)經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)與高壓進(jìn)線柜輸出連通，高壓變壓器的二次側(cè)經(jīng)主開(kāi)關(guān)后與低壓進(jìn)線柜輸入連通，所述的預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有與所述的蓄電池組連通并將直流電輸入轉(zhuǎn)換為三相交流輸出的逆變器，一次側(cè)與所述的逆變器輸出連通的預(yù)勵(lì)磁變壓器，所述的預(yù)勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)經(jīng)波紋電阻和預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)后并接入所述的高壓變壓器的二次側(cè)繞組。
[0008]在所述的預(yù)勵(lì)磁變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)分別設(shè)置有斷路器。
[0009]所述的預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)為接觸器。
[0010]還包括用以容納蓄電池組的電池柜。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)不使用時(shí)斷開(kāi)高壓變壓器供電，同時(shí)避免勵(lì)磁涌流問(wèn)題，增加了預(yù)勵(lì)磁機(jī)構(gòu)，在高壓變壓器投入前，通過(guò)預(yù)勵(lì)磁變壓器給高壓變壓器二次側(cè)繞組充磁，以保證在變壓器合閘時(shí)，變壓器繞組內(nèi)部磁通不會(huì)突變，以有效的降低變壓器合閘勵(lì)磁涌流，實(shí)現(xiàn)了變壓器的頻繁投切，隨用隨投，減少了電力變壓器空載損耗，節(jié)省了大量能源。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1所示為本實(shí)用新型的節(jié)能供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)包括主變開(kāi)關(guān)柜1、預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜2以及容納有蓄電池組31的電池柜3，所述的主變開(kāi)關(guān)柜I內(nèi)設(shè)置有高壓變壓器11，所述的高壓變壓器11的一次側(cè)經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)14與高壓進(jìn)線柜5輸出連通，高壓變壓器11的二次側(cè)經(jīng)主開(kāi)關(guān)12后與低壓進(jìn)線柜6輸入連通，所述的高壓進(jìn)線柜5輸入與外網(wǎng)高壓電連通，經(jīng)初步穩(wěn)壓后輸出至主變壓柜的高壓變壓器一次側(cè)，所述的低壓進(jìn)線柜的輸入即高壓變壓器二次側(cè)的輸出，其用于門機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制供能。所述的預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有與所述的蓄電池組31連通并將直流電輸入轉(zhuǎn)換為三相交流電，如380V三相交流輸出的INV逆變器20，一次側(cè)與所述的逆變器輸出連通的預(yù)勵(lì)磁變壓器21，所述的預(yù)勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)經(jīng)波紋電阻22和預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)23，如接觸器后并接入所述的高壓變壓器的二次側(cè)繞組，同時(shí)為便于控制，在所述的預(yù)勵(lì)磁變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)分別設(shè)置有斷路器。
[0016]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)不使用時(shí)斷開(kāi)高壓變壓器供電，同時(shí)避免勵(lì)磁涌流問(wèn)題，增加了預(yù)勵(lì)磁機(jī)構(gòu)，在高壓變壓器投入前，通過(guò)預(yù)勵(lì)磁變壓器給高壓變壓器二次側(cè)繞組充磁，以保證在變壓器合閘時(shí)，變壓器繞組內(nèi)部磁通不會(huì)突變，以有效的降低變壓器合閘勵(lì)磁涌流，實(shí)現(xiàn)了變壓器的頻繁投切，隨用隨投，減少了電力變壓器空載損耗，節(jié)省了大量能源。
[0017]具體地說(shuō)，變壓器勵(lì)磁涌流的大小直接危害其負(fù)載低壓設(shè)備，所以必須加以控制。為了有效、安全的抑制勵(lì)磁涌流，合閘時(shí)給變壓器二次側(cè)繞組進(jìn)行預(yù)充磁，由于有了預(yù)充磁產(chǎn)生的磁通去維持鐵芯中磁通的初始狀態(tài)，那么非周期分量Φ?的幅值將大大減小，此時(shí)鐵芯中的合成磁通將比沒(méi)有進(jìn)行預(yù)充磁時(shí)的大為減小，從而也可以達(dá)到抑制勵(lì)磁涌流的目的。以電壓投入初始相位角α =90度為例，介紹預(yù)勵(lì)磁裝置對(duì)變壓器合閘瞬間繞組磁通及勵(lì)磁電流的影響。
[0018]由公式Φ = Φι?(Ι-coswt)可知,如果變壓器已經(jīng)有穩(wěn)定的交變磁場(chǎng),假設(shè)預(yù)勵(lì)磁磁場(chǎng)與主磁通方向一致，則在送電的瞬間主磁通的變化量將大大減小，從而非周期分量Φπ?將明顯減小，如果充磁時(shí)間合理預(yù)勵(lì)磁磁通等于主磁通，則非周期分量Φπι將接近零。但是如果預(yù)勵(lì)磁磁場(chǎng)與主磁通方向相反，雖然主磁通變化量還是一樣，但是主磁通=非周期分量Φπι+預(yù)勵(lì)磁磁通，如果預(yù)勵(lì)磁充磁時(shí)間合理，即主磁通等于預(yù)勵(lì)磁磁通,則也可保證非周期分量Φπι將接近零。變壓器合閘瞬間非周期分量Φπι趨于零，則變壓器鐵芯任何時(shí)刻最大磁通將趨于φπι達(dá)不到鐵芯飽和點(diǎn)，從而勵(lì)磁電流將大大減小。
[0019]即可得出結(jié)論預(yù)勵(lì)磁穩(wěn)定的交變磁通會(huì)有效的降低鐵芯中總磁通的大小，從而降低勵(lì)磁涌流。
[0020]同時(shí)，為便于實(shí)現(xiàn)控制，在預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜2上設(shè)置預(yù)勵(lì)磁控制器和充磁完畢指示燈，所述的預(yù)勵(lì)磁控制器包括計(jì)時(shí)模塊，所述的接觸器與所述的預(yù)勵(lì)磁控制器可控連接，所述的充磁完畢指示燈與所述的預(yù)勵(lì)磁充電器可控連接。當(dāng)需要閉合時(shí)，觸動(dòng)預(yù)勵(lì)磁控制器上的開(kāi)關(guān)鍵，或者閉合閘刀，預(yù)勵(lì)磁控制器控制接觸器閉合，此時(shí)斷路器閉合，則預(yù)勵(lì)磁回路閉合，蓄電池組的直流電經(jīng)逆變器和預(yù)勵(lì)磁變壓器后的三相交流電進(jìn)入高壓變壓器的二次側(cè)繞組，對(duì)其充磁，同時(shí)，計(jì)時(shí)模塊開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到預(yù)定時(shí)間，如4s或5s,則預(yù)勵(lì)磁控制器控制接觸器斷開(kāi)，同時(shí)控制充磁完畢指示燈亮，此時(shí)即可閉合高壓開(kāi)關(guān)。其中，預(yù)勵(lì)磁控制器可利用單片機(jī)或者簡(jiǎn)單PLC等來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中計(jì)時(shí)模塊等與現(xiàn)有技術(shù)類似，在此不再展開(kāi)描述。
[0021]進(jìn)一步地，所述的主開(kāi)關(guān)也與所述的預(yù)勵(lì)磁控制器可控連接，當(dāng)計(jì)時(shí)結(jié)束后，結(jié)合相位檢測(cè)自動(dòng)控制高壓開(kāi)關(guān)閉合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充磁，自動(dòng)與高電壓接通，操作進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
[0022]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)，其特征在于，包括主變開(kāi)關(guān)柜、預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜以及蓄電池組，所述的主變開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有高壓變壓器，所述的高壓變壓器一次側(cè)經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)與高壓進(jìn)線柜輸出連通，高壓變壓器的二次側(cè)經(jīng)主開(kāi)關(guān)后與低壓進(jìn)線柜輸入連通，所述的預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有與所述的蓄電池組連通并將直流電輸入轉(zhuǎn)換為三相交流輸出的逆變器，一次側(cè)與所述的逆變器輸出連通的預(yù)勵(lì)磁變壓器，所述的預(yù)勵(lì)磁變壓器的二次側(cè)經(jīng)波紋電阻和預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)后并接入所述的高壓變壓器的二次側(cè)繞組。
2.如權(quán)利要求1的門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)，其特征在于，在所述的預(yù)勵(lì)磁變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)分別設(shè)置有斷路器。
3.如權(quán)利要求1的門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)，其特征在于，所述的預(yù)勵(lì)磁開(kāi)關(guān)為接觸器。
4.如權(quán)利要求1的門機(jī)的節(jié)能供電系統(tǒng)，其特征在于，還包括用以容納蓄電池組的電池柜。
【文檔編號(hào)】H02M5/00GK204231202SQ201420639368
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】杜林
申請(qǐng)人:天津金岸重工有限公司