一種低壓配電節(jié)電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及節(jié)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓配電節(jié)電器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前國內(nèi)供電部門在電力輸送過程中，為了減少電力輸送過程中的線路損耗，往 往會以較高的電壓傳送，這導(dǎo)致用戶側(cè)配電變壓器經(jīng)輸變電后，其輸出電壓一般會高于額 定電壓值的5%-10%左右，這樣，用戶的各種用電設(shè)備所實際承受的電壓往往高于設(shè)計時 的額定電壓。長期較高的電壓，不僅不能讓用電設(shè)備更有效地工作，反而成為用電設(shè)備過早 損壞的主要原因；同時，較高的電壓還產(chǎn)生了不必要的電費開支，增加了用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
[0003] 目前的節(jié)電器所采用的技術(shù)主要分為兩大類，一類是應(yīng)用可控硅技術(shù)的斬波節(jié)電 器，另一類是應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)換技術(shù)的電抗式節(jié)電器。前者是基于半導(dǎo)體開關(guān)技術(shù)的斬波降壓 原理，即對完整的正弦波斬除一部分，因而會產(chǎn)生大量的電力諧波污染，嚴(yán)重影響了電能質(zhì) 量。后者是應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)換技術(shù)，輸出的是完整的正弦波，不產(chǎn)生電力諧波，節(jié)電效果較好、使 用壽命長，容量也能做的比斬波型節(jié)電器的大，但是成本較高，體積也較大。
[0004] 專利200610112318.4公開了一種帶平衡相位調(diào)整線圈的節(jié)電器，該節(jié)電器基于磁 調(diào)壓原理，通過降低輸配電線路的電壓，并帶有轉(zhuǎn)換開關(guān)，根據(jù)所需輸出電壓在不同抽頭之 間任意轉(zhuǎn)換，該節(jié)電器連接在電力變壓器之前，也就是輸配電的高壓側(cè)。該發(fā)明的優(yōu)點是能 根據(jù)電網(wǎng)電壓的高低通過反饋環(huán)節(jié)自動控制電力開關(guān)的關(guān)閉來穩(wěn)定輸出側(cè)電壓，達(dá)到恒壓 供電和節(jié)電的目的，但是該發(fā)明也有較明顯的不足之處：1)該發(fā)明將每相主回路線圈分別 繞在兩個鐵芯上，串聯(lián)在高壓側(cè)，當(dāng)輸入側(cè)電壓高時，通過調(diào)整提高主回路線圈上的電壓 值，用主回路線圈儲能來保持高壓輸出側(cè)電壓恒定，這種節(jié)電器的容量很大，并且制作工藝 要求高，成本也相應(yīng)地較高；2)相位調(diào)整線圈分別對應(yīng)繞在對應(yīng)的鐵芯上，采用三角形接 法，由電力開關(guān)轉(zhuǎn)換控制，當(dāng)電力開關(guān)損壞時，將切斷整條供電線路的電力，影響正常的生 產(chǎn)生活，因而可靠性較低。
[0005] 申請?zhí)枮?01320096019.1的實用新型專利公開了一種立體鐵芯變壓器，也能達(dá)到 節(jié)電的目的，所采用的結(jié)構(gòu)和原理與申請?zhí)枮?00610112318.4的發(fā)明專利相似，通過復(fù)雜 的控制電路，自動控制有載調(diào)壓開關(guān)調(diào)整高壓側(cè)線圈數(shù)量，利用變壓器原理，來改變高壓側(cè) 的電壓，從而使輸出到低壓側(cè)的電壓保持不變，該專利也能達(dá)到恒壓供電和節(jié)電的目的，但 是該發(fā)明也同樣具有不足之處 ：：1)控制電路結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，成本較高，同時也增加了故障 率;2)采用開關(guān)控制，開關(guān)損壞，將會對整個供配電網(wǎng)系統(tǒng)造成影響;3)三相平衡不好保持， 諧波干擾嚴(yán)重，可靠性差。
[0006] 申請?zhí)枮?00810305974.5的發(fā)明專利公開了穩(wěn)壓反饋式節(jié)電器，該節(jié)電器帶有控 制開關(guān)，自動選擇出電網(wǎng)電壓值，該節(jié)電器也是連接在電力變壓器之前、輸配電的高壓側(cè)。 采用電磁轉(zhuǎn)換原理，它的反饋是體現(xiàn)在電壓高低時判斷，然后使用有載調(diào)節(jié)開關(guān)調(diào)整初級 線圈上的電壓值保持輸出電壓值恒定，其不足之處：1)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果提高容量，勢必 增加制作成本;2)采用轉(zhuǎn)換開關(guān)、切換開關(guān)和啟動開關(guān)，均存在開關(guān)損壞的可能性，降低系 統(tǒng)的可靠性，影響配電系統(tǒng)的正常工作的可能性增加;3)電壓過高過低時的判斷調(diào)節(jié)，需要 晶閘管動作，開關(guān)動作，反應(yīng)均需一定時間，無法快速調(diào)節(jié)。
[0007] 申請?zhí)枮?00720199400.5的實用新型專利是有載調(diào)壓，公開了一種低壓配電節(jié)電 器，該節(jié)電器包括電抗器、多個電子開關(guān)和一個獨立繞組，獨立繞組通過設(shè)有多個抽頭而分 為多個繞組，再通過多個電子開關(guān)與電抗器的二次繞組串聯(lián)，利用電磁轉(zhuǎn)換原理在二次感 應(yīng)繞組輸出經(jīng)過調(diào)節(jié)之后的電壓。使用自耦線圈，只在低壓側(cè)串聯(lián)電抗器，電抗器通過鐵芯 自帶感應(yīng)二次繞組，二次繞組串聯(lián)一個繞組或自耦線圈，自耦線圈分成若干個抽頭繞組，各 個繞組彼此之間相互獨立，且分別由不同的開關(guān)控制，彼此之間串聯(lián)，其中一相繞組兩端接 到低壓側(cè)電網(wǎng)上。其不足之處在于：1)低壓側(cè)電壓調(diào)整范圍較低，只有0-30V，適用性差；2) 需要在低壓側(cè)電網(wǎng)上設(shè)置復(fù)雜的檢測回路，容量提升受限，成本也將會提高;3)采用開關(guān)控 制，開關(guān)損壞，將影響起不到節(jié)電的作用;4)僅就單相電路的應(yīng)用情況作了介紹，在三相電 路應(yīng)用中會存在三相平衡和諧波干擾的問題;5)采用兩個鐵芯，其中一個鐵芯設(shè)置多個抽 頭，制作工藝復(fù)雜;6)自耦線圈的抽頭輸出電壓到用電設(shè)備，只是調(diào)節(jié)輸出電壓，也就是只 有降壓節(jié)電的功能。
[0008] 現(xiàn)有的節(jié)電器，不論是斬波型還是磁調(diào)壓型，普遍采用轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)多檔調(diào)節(jié)來 穩(wěn)定輸出電壓，在輸配電系統(tǒng)的電壓偏高時降低電壓、偏低時提升電壓。然而，對于高壓節(jié) 電器，轉(zhuǎn)換的電壓比較高，往往達(dá)到IOKV左右，因而開關(guān)的耐壓也相應(yīng)的比較高，這提高了 對轉(zhuǎn)換開關(guān)的要求，同時，轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制電路也相應(yīng)的變得復(fù)雜;在轉(zhuǎn)換開關(guān)損壞的情況 下，整個節(jié)電器需要先斷電再重新更換高壓開關(guān)，因而，這種高壓節(jié)電器存在維護(hù)困難、使 用不便、成本高、體積龐大等缺點。低壓配電節(jié)電器，同樣也采用了轉(zhuǎn)換開關(guān)，盡管所承受的 電壓只有400V左右，但是也增加了節(jié)電器的成本、降低了節(jié)電器的可靠性。本專利提供一種 新型低壓配電節(jié)電器，該節(jié)電器采用磁調(diào)壓技術(shù)，不帶轉(zhuǎn)換開關(guān)，采用普通電力變壓器的油 浸式結(jié)構(gòu)，通過降低電壓將配電電壓調(diào)節(jié)到用電設(shè)備的額定電壓附近，并通過電磁能量轉(zhuǎn) 換原理將多余的電壓反饋式回電網(wǎng)，達(dá)到為用戶節(jié)省電能、延長用電設(shè)備的使用壽命的目 的。該節(jié)電器不會給電網(wǎng)帶來諧波污染，具有可靠性高、成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、無需維護(hù)等優(yōu) 點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0010] 針對現(xiàn)有技術(shù)的電網(wǎng)電壓波動造成電力浪費的問題，本發(fā)明提供了一種低壓配電 節(jié)電器。它不但采用了降壓節(jié)電原理，還采用了磁能反饋節(jié)電原理，將多余的電壓反饋回電 網(wǎng)，反饋的過程中抵消輸入電流，達(dá)到雙倍節(jié)電的目的。
[0011] 2.技術(shù)方案
[0012] 為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0013] -種低壓配電節(jié)電器，包括三相繞組、鐵芯和自耦線圈，三相繞組與自耦線圈有共 同的鐵芯，三相繞組的一端與配電線相連，另一端與用電設(shè)備配電線相連，自耦線圈的一端 與三相繞組的一端相連，自耦線圈的另一端與配電線的零線N相連。
[0014] 優(yōu)選地，三相繞組包括A相繞組、B相繞組和C相繞組，A相繞組包括A相繞組端子I和 A相繞組端子II，B相繞組包括B相繞組端子I和B相繞組端子II，C相繞組包括C相繞組端子I 和C相繞組端子II。
[0015] 優(yōu)選地，自耦線圈包括A相自耦線圈、B相自耦線圈和C相自耦線圈，A相自耦線圈包 括A相自耦線圈端子I和A相自耦線圈端子II，B相自耦線圈包括B相自耦線圈端子I和B相自 耦線圈端子II，C相自耦線圈包括C相自耦線圈端子I和C相自耦線圈端子II。
[0016] 優(yōu)選地，鐵芯包括A相鐵芯、B相鐵芯和C相鐵芯，A相繞組和A相自耦線圈有共同的A 相鐵芯，B相繞組和B相自耦線圈有共同的B相鐵芯，C相繞組和C相自耦線圈有共同的C相鐵 芯，每相繞組與其對應(yīng)的每相自耦線圈通過共有的每相鐵芯構(gòu)成升壓變壓器。
[0017] 優(yōu)選地，A相繞組端子I與配電線1^相連，A相繞組端子II與用電設(shè)備配電線L/相 連，A相自耦線圈端子I與A相繞組端子I相連，A相自耦線圈端子II與配電線的零線N相連。
[0018] 優(yōu)選地，B相繞組端子I與配電線1^2相連，B相繞組端子II與用電設(shè)備配電線IV相 連，B相自耦線圈端子I與B相繞組端子I相連，B相自耦線圈端子II與配電線的零線N相連。
[0019] 優(yōu)選地，C相繞組端子I與配電線L3相連，C相繞組端子II與用電設(shè)備配電線IV相 連，C相自耦線圈端子I與C相繞組端子I相連，C相自耦線圈端子II與配電線的零線N相連。
[0020] 優(yōu)選地，三相繞組、鐵芯和自耦線圈，組成一個整體后放入到帶散熱片的變壓器油 箱中，油箱內(nèi)注滿變壓器油。
[0021] 3.有益效果
[0022] 采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0023] (1)本發(fā)明無轉(zhuǎn)換開關(guān)，由線圈和鐵芯構(gòu)成，并采用油浸式結(jié)構(gòu)，這意味著節(jié)電器 像電力變壓器那樣，可靠性極高；沒有轉(zhuǎn)換開關(guān)，這就省掉了復(fù)雜的控制電路，也無需因轉(zhuǎn) 換開關(guān)損壞而切斷整條供電線路的電力，因而使用極為方便，也不需要專門的管理員來維 護(hù)節(jié)電器的正常運行；
[0024] (2)本發(fā)明不但采用了降壓節(jié)電原理，還采用了磁能反饋節(jié)電原理，將多余的電壓 反饋回電網(wǎng)，反饋的過程中抵消輸入電流，達(dá)到雙倍節(jié)電的目的；
[0025] (3)本發(fā)明采用磁調(diào)壓技術(shù)，其容量和配電變壓器的容量一致，制造工藝和配電變 壓器相同，因而容量可以做到Mff級，尤其適合耗電量巨大的工況企業(yè)；
[0026] (4)本發(fā)明采用油浸式密封結(jié)構(gòu)，不用擔(dān)心灰塵、風(fēng)沙的破壞，能勝任惡劣的工作 環(huán)境，經(jīng)久耐用；
[0027] (5)由于電網(wǎng)是采用較高的電壓輸電，用電設(shè)備長期工作在高于額定電壓的狀態(tài)， 極大影響了用電設(shè)備的使用壽命，通過將工作電壓降低到用電設(shè)備的額定電壓附近，用電 設(shè)備的使用壽命得到了延長；
[0028] (6)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理簡單、制作成本低、易于實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0029]圖1為本節(jié)電器的電氣結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖2為本節(jié)電器在配電系統(tǒng)中的線路連接示意圖；
[0031]圖3為本節(jié)電器示意圖。
[0032] 圖中標(biāo)號說明：
[0033] 11、A相繞組；12、B相繞組；13、C相繞組;21、A相自耦線圈；22、B相自耦線圈；23、C相 自耦線圈；31、A相鐵芯；32、B相鐵