专利名称：一种智能调压交流电脱盐电源设备的制作方法
技术领域：
本发明属于石油化工行业电脱盐技术领域，主要涉及的是一种原油电脱盐电源控 制技术。该电源技术适应于各种重质，高粘度原油的脱盐、脱水处理。
背景技术：
目前原油电脱盐设备的电源装置一般采用交直流电源供电技术，其中比较先进并 最具代表性的为高速电脱盐电脱水设备专用电源[专利号01201736. 1。该电源为作为高 速电脱盐电脱水设备专用电源，采用100%全阻抗限流保护电抗器，当电脱盐设备内原油乳 化时，会因输出电极间的大电流得不到及时的抑制，极大的增加了设备电耗，不利于节能; 持续的大电流还会在短时间内迅速升高电源设备的温度，使设备的安全性能下降。原交直 流电脱盐电脱水器电源的整流箱部分体积较大，易出现故障，不利于设备的运行维护。专利号为01201736. 1的高速电脱盐电脱水设备专用电源只对设备提供电力，在 设备调节电源的高压输出时需要断电调节。电脱盐专用智能调压交流电脱盐电源设备除了 对设备提供电力，还可以监控设备的运行，自动判断故障类别，并执行故障程序，可以带电 无极调节高压输出，带有无人值守的自动运行模式，使设备的运行维护更加容易。
发明内容
本发明的首要目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以抑制原油 乳化时输出大电流且可以自动重新启动的智能调压交流电脱盐电源设备。本发明进一步的目的在于提出一种无需断电即可进行电源高压输出调节的智能 调压交流电脱盐电源设备。为了达到以上首要目的，本发明的智能调压交流电脱盐电源设备中，外部电能输 入通过受控于电子触发控制回路的电子调压器输出端接升压变压器的初级，所述升压变压 器的次级接电脱盐设备内的电极板。所述电子调压器由并联的正、反向可控硅组成，所述 正、反向可控硅的控制极分别接电子触发控制回路的正、反向输出控制端。所述电子触发控 制回路含有反馈电路，输入端与电子调压器的输出端耦合连接，用以采集相应的反馈电信号， 整流后输出；比较电路，输入端接反馈电路的输出端，用以将反馈信号与基准电源信号比较，输 出比较结果；触发电路，输入端接比较电路的输出端，用以根据比较结果，输出相应的触发信 号；输出电路，输入端接触发电路的输出端，输出端分别通过隔离耦合器件接电子调 压器内可控硅的控制极，用以实现根据反馈信号控制向电脱盐设备的输出电流。工作时，当电脱盐设备内的电极间因充满浮化液出现高压电场短路时，反馈电路 及时将过流信号反馈到比较电路，比较电路将其与基准电源信号比较后将比较结果输出到触发电路，触发电路发出截止触发信号，通过输出电路的隔离耦合器件输出到电子调压器 的可控硅控制极，从而自动切断变压器输出高压，抑制变压器的电流输出，实现过流保护。 此后，反馈电路将电流被抑制后的信号输入后，输出电路又将输出相应导通触发信号到电 子调压器的可控硅，实现电源的重新软启动，再次向电脱盐设备罐内的电极板平稳输出高 压。为了达到进一步的目的，本发明反馈电路的输出端通过电位器接比较电路的对应 输入端。这样，可以随时借助电位器，按需调节反馈信号的输出电压值，从而控制电源高压 输出阈值，达到无需断电即可进行电源高压输出调节的目的。由此可见，本发明以合理的电路设置巧妙解决了现有技术存在的问题，不仅可以 对电脱盐设备提供稳定可靠的电力，还可以监控设备的运行，自动判断故障，在故障消除后 自动恢复工作，并可以带电无极调节高压输出，使设备的运行维护更加容易。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。图1为本发明一个实施例的电路控制框图。图2为图1实施例的电子调压器控制电路图。图3为图1实施例中的电子触发控制回路的电路图。
具体实施例方式实施例一本实施例的智能调压交流电脱盐电源设备基本构成如图1所示，380V外部交流电 源通过受控于电子触发控制回路(3)的电子调压器(1)输出端接升压变压器O)的初级， 该升压变压器O)的次级接电脱盐设备内的电极板，从而在电脱盐设备罐体内形成所需的 高压交流电场。取消了电源变压器O)的阻抗线圈和整流部分，避免在阻抗线圈上无谓的 电流消耗，可以节约能耗。电子调压器如图2所示，由并联的正、反向可控硅组成，正、反向可控硅的控制极 分别接电子触发控制回路的正、反向输出控制端1、3脚。电子触发控制回路(CF2B-2B)由电压反馈、电流反馈和控制输出电路等构成，主 要功能是通过接收反馈回路的电流、电压信号，进行预设的比较运算，输出控制信号控制单 相交流调压模块的电压、电流输出，实现对升压变压器高压输出的控制调节，还可在系统中 预先调节设定电压或电流值，确保变压器输出的最大电流不超过设定值，具有稳压、限流 的作用。该回路具有20个端脚，其具体电路结合图3可以看出外接外部电源的8、9短脚通过变压器B3输入外部电源信号，同时通过变压器B3 与D1-D4构成的桥式整流以及稳压芯片Tl、T2构成的稳压电路耦合，提供电子触发控制回 路所需电压。电源采样信号经以采样放大器IC2A为核心的外部电源采样处理电路后输出 外部电源采样信号。反馈电路，主要由电压反馈变压器和二级电流反馈互感器构成，电压和电流反馈 信号输入11、12端脚以及12、14端脚分别通过电压反馈变压器和二级电流反馈互感器与电子调压器的输出端耦合，用以采集相应的电压和电流反馈电信号，再分别经两路桥式整流 器_-D12、D14以及D14-D17)整流后输出。比较电路，主要包括第一比较器IClB和第二比较器IC2B，整流后的电压反馈信号 与源自19端脚的给定电压经放大器IClC放大后，与来自IC2A的外部电源采样信号分别经 R5、R6输送到第一比较器IClB的两输入端(正、方向输入端)，再由第一比较器IClB的输 出端经R25、R27输出到型号为NE555P的主触发芯片IC3。整流后的电流反馈信号经过放 大器IClA放大、并经电位器R16后输送到第二比较器IC2B的正向输入端，再由该比较器的 输出端经R2输出到主触发芯片IC3，同时还经驱动器件(三极管T4)接双掷开关A ？的控 制线圈，进而通过输出端5、6、7端脚外接保护继电器和报警器，用于根据比较结果，控制是 否开启继电保护和是否报警。触发电路，主要由主触发芯片IC3构成，其输入端4脚接第一比较器IClB和第二 比较器IC2B的输出端，以便根据比较结果，输出相应的触发信号。输出电路，主要由驱动三极管T3和两并联的隔离变压器Bi、B2构成，驱动三极管 T3的基极作为输出电路的输入端接主触发芯片IC3的输出端3脚，驱动三极管T3的集电极 通过隔离变压器的输出1脚和3脚分别接电子调压器内两可控硅的控制极，用以实现根据 反馈信号控制向电脱盐设备的输出电流。此外，图3中的11、12端脚为备用端脚，20端脚为紧停控制端脚。本实施例的智能响应电脱盐脱水设备专用电源通过对升压变压器输入的反馈监 测，可以发现该变压器是否出现短路故障或长时间大电流运行，从而及时发现问题并迅速 关断变压器的电源，同时发出报警信号显示故障原因，以免变压器线圈温度急剧升高对电 脱盐设备造成危害；而当故障消除后，又能迅速自动恢复供电。在本实施例的基础上，还可以对于油水界面过高等进行监测，通过引入变压器油 温报警信号，或混合阀、混合差压、排水阀等仪表信号到控制器，组成一个全面的闭环反馈 控制系统，从而与传统人工操作设备相比，可大大减少操作人员的数量，更方便电脱盐设备 的正常操作与维护。与专利号为01201736. 1的高速电脱盐电脱水设备专用升压变压器相 比，本实施例取消了阻抗线圈，避免在阻抗线圈上无谓的电流消耗，因此更加节能。具体而言，本实施例改变了只能恒压控制或断电后才能调节电压的传统操作方式 (原专利为无励磁调压，必须断电后调节变压器输出电压)，可在(O. 1-1.0) !智能响应电 脱盐脱水设备专用电源X范围内平滑调节变压器( 输出电压，实现输出二次高压的无级 可调。电子调压系统还能可以在(0.1-1.0) Ie范围内限制输出电流的有效值。在发生短路 时，可以将变压器的额定电流作为最高运行限制电流。这样对变压器及调压模块都不会产 生强电流冲击，提高了电源的可靠性与综合利用率，同时还节省了电能。由于调压系统能平 稳连续的调压，因此避免了运行时因调整高压场强而必须停车才能进行调节，设备可以持 续运行，使用这种智能电子调压系统极大方便了设备的运行操作维护，提高操作工人安全 性与舒适性。总之，本实施例的智能响应电脱盐脱水设备专用电源除了对电脱盐设备提供电力 外，还可以监控设备的运行，自动判断故障类别，并执行故障程序，可以带电无极调节高压 输出，带有无人值守的自动运行模式，使设备的运行维护更加容易。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种智能调压交流电脱盐电源设备，其特征在于该系统通过电子调压器(1)控制调 压模块(3)并控制变压器(2)供电，取消了电源变压器(2)的阻抗线圈和整流部分，避免在 阻抗线圈上无谓的电流消耗，可以节约能耗。
2.根据权利要求1所述的一种智能调压交流电脱盐电源设备，其特征在于在发生变压 器( 短路时，可以将变压器的额定电流作为最高运行限制电流，这样对变压器不会产生 强电流冲击，提高了电源的使用寿命与可靠性。
3.根据权利要求1所述的一种智能调压交流电脱盐电源设备，其特征在于该系统改变 了传统交流电脱盐电源只能恒压控制或断电后才能调节电压的操作方式。电子调压器1可 在(0. 1 1. 0)Umax范围内平滑调节变压器2输出电压，实现高压电场的无级可调。
全文摘要
本发明智能调压交流电脱盐电源设备中，外部电能输入通过受控于电子触发控制回路的电子调压器输出端接升压变压器的初级，升压变压器的次级接电脱盐设备内的电极板。所述电子调压器由并联的正、反向可控硅组成，正、反向可控硅的控制极分别接电子触发控制回路的正、反向输出控制端。电子触发控制回路包括反馈电路、比较电路、触发电路、输出电路。
文档编号B01D17/06GK102134505SQ20101010926
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者于跃, 刘建春 申请人:长江(扬中)电脱盐设备有限公司