专利名称：一种10Kv高压节电控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用于火力发电、石油化工、供水行业、冶金行业、水泥行业、造纸行业等行业的节电控制器，具体地，涉及一种IOKv高压节电控制器。
背景技术：
近年来，我国年工业生产总值不断提高，但是能耗比却居高不下，高能耗比已成为制约我国经济发展的瓶颈，为此国家投入大量资金支持节能降耗项目，其中高低压节电技术已越来越广泛的应用在各行各业，它不仅可以改善工艺，延长设备使用寿命，提高工作效率等，最重要的是它可以“节能降耗”，这一点已被广大用户所认可，且深受关注。中国已经成为仅次于美国的电力消费第二大国，并有可能在近几年内取代美国， 成为全球节电市场的最大买家。据中国能源协会统计，中国节电领域目前大约有3000亿元左右的市场，且这个市场还会随着年均10%的用电增长而不断攀升。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在成本高、安全性差、可靠性差与冗余能力弱等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种IOKv高压节电控制器，以实现成本低、安全性好、可靠性好与冗余能力强的优点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种IOKv高压节电控制器，包括控制箱体，以及配合设置在所述控制箱中的主电路、输入端控制电路与输出端控制电路。进一步地，所述主电路包括设在控制箱体顶部的IOKv电力线路的三相接线柱A、 B及C，以及安装在控制箱体内部的第一至三熔断器FU1、FU2及FU3，电压互感器，智能监测器，专用真空开关，控制单元，高压并联电容器与电容器组电流互感器；其中
所述第一至三熔断器FU1、FU2及FU3的输入端，分别与三相接线柱A、B及C连接；第一至三熔断器FU1、FU2及FU3的输出端，均与专用真空开关的主触头输入端连接；专用真空开关的主触头输出端，同时与高压并联电容器、以及电容器组电流互感器的输入端相连；电容器组电流互感器的输出端，与控制单元连接；
所述电压互感器的第一至二输入端，分别与第一至二接线柱A及B连接；电压互感器的输出端，与控制单元相连；智能监测器的输入端与第三接线柱C连接，输出端与控制单元连接。进一步地，所述输入端控制电路包括接插器Xl与X2，低压断路器QF1，电压互感器 Ll与L2，电容Cl与C2，指示灯Hl与H2，接地电阻R1，以及控制开关Kl ；其中
所述接插器XI、低压断路器QFl与接插器X2，依次连接在IOKv电力线路与信号地之间；电容Cl与指示灯Hl连接在接插器X2与电源地之间，电容C2与指示灯H2连接在接插器X2与电源地之间，控制开关Kl连接在接插器X2与电源地之间，接地电阻Rl连接在接插器X2与电源地之间，电压互感器Ll连接在接插器X2与电容Cl之间，电压互感器L2连接在接插器X2与电容C2之间。进一步地，所述输出端控制电路包括接插器X3与X4，低压断路器QF2，电压互感器 L3与L4，电容C2与C2，指示灯H3，接地电阻R2，熔断器FU4，变压器Tl与T2 ；其中
所述接插器X3、低压断路器QF2与接插器X4，依次连接在IOKv电力线路与信号地之间；电容C2与指示灯H3连接在接插器X4与电源地之间，接地电阻R2连接在接插器X4与电源地之间，电压互感器L3连接在接插器X4与电容C2之间，电压互感器L4连接在接插器 X4与电容C2之间；熔断器FU4的一端与接插器X2远离低压断路器QF2的一端连接，另一端分别接变压器Tl与T2。本发明各实施例的IOKv高压节电控制器，由于包括控制箱体，以及配合设置在控制箱中的主电路、输入端控制电路与输出端控制电路；可以采用移向整流串联叠加技术实现高压电机功率精确调节，采用低压低功率电力电子器件即可实现高压电机的功率调节， 以降低成本，并提高安全性；从而可以克服现有技术中成本高、安全性差、可靠性差与冗余能力弱的缺陷，以实现成本低、安全性好、可靠性好与冗余能力强的优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中
图ι为根据本发明IOKv高压节电控制器中主电路的工作原理示意图； 图2为根据本发明IOKv高压节电控制器中输入端控制电路的工作原理示意图； 图3为根据本发明IOKv高压节电控制器中输出端控制电路的工作原理示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。根据本发明实施例，如图1-图3所示，提供了一种IOKv高压节电控制器。本实施例包括控制箱体，以及配合设置在所述控制箱中的主电路、输入端控制电路与输出端控制电路。如图1所示，上述主电路包括设在控制箱体顶部的IOKv电力线路的三相接线柱A、 B及C，以及安装在控制箱体内部的第一至三熔断器FU1、FU2及FU3，电压互感器，智能监测器，专用真空开关，控制单元，高压并联电容器与电容器组电流互感器。在图1中，第一至三熔断器FU1、FU2及FU3的输入端，分别与三相接线柱A、B及C 连接；第一至三熔断器FU1、FU2及FU3的输出端，均与专用真空开关的主触头输入端连接； 专用真空开关的主触头输出端，同时与高压并联电容器、以及电容器组电流互感器的输入端相连；电容器组电流互感器的输出端，与控制单元连接；电压互感器的第一至二输入端， 分别与第一至二接线柱A及B连接；电压互感器的输出端，与控制单元相连；智能监测器的输入端与第三接线柱C连接，输出端与控制单元连接。如图2所示，上述输入端控制电路包括接插器Xl与X2，低压断路器QF1，电压互感器Ll与L2，电容Cl与C2，指示灯Hl与H2，接地电阻R1，以及控制开关K1。在图2中，接插器XI、低压断路器QFl与接插器X2，依次连接在IOKv电力线路与信号地之间；电容Cl与指示灯Hl连接在接插器X2与电源地之间，电容C2与指示灯H2连接在接插器X2与电源地之间，控制开关Kl连接在接插器X2与电源地之间，接地电阻Rl连接在接插器X2与电源地之间，电压互感器Ll连接在接插器X2与电容Cl之间，电压互感器 L2连接在接插器X2与电容C2之间。如图3所示，上述输出端控制电路包括接插器X3与X4，低压断路器QF2，电压互感器L3与L4，电容C2与C2，指示灯H3，接地电阻R2，熔断器FU4，变压器Tl与T2。其中，在图3中，接插器X3、低压断路器QF2与接插器X4，依次连接在IOKv电力线路与信号地之间；电容C2与指示灯H3连接在接插器X4与电源地之间，接地电阻R2连接在接插器X4与电源地之间，电压互感器L3连接在接插器X4与电容C2之间，电压互感器L4 连接在接插器X4与电容C2之间；熔断器FU4的一端与接插器X2远离低压断路器QF2的一端连接，另一端分别接变压器Tl与T2。具体地，在上述实施例中，IOKv高压节电控制器还包括旁路柜、变压器柜、功率柜和控制柜组成，旁路柜主要实现高压变频主题部分检修时，给高压电机直接接入原工频系统提供回路。变压器柜中的移相变压器分别给各功率单元供电，由于采用移相多重化设计，从而大大减少谐波对电网的影响；功率柜有多个三相输入、单相输出的SPWM逆变器结构，通过单元串联方式实现高压输出；控制柜完成变频调节的全过程控制，变频器的电气保护及人机交互与通讯接口功能的实现。在上述实施例中，IOKv高压节电控制器还包括磁光纤、牵引级IGBT器件和HV系列的IGBT触发，高低压电源、电源切换电路、恒流控制电路、励磁线圈驱动电路、检流电路和励磁时序产生电路。每个功率模块由输入隔离变压器的二次绕组供电，给功率单元供电的二次绕组互相存在一个相位差，实现输入多重化，由此可以清除各功率单元产生的谐波。在上述实施例中，IOKv高压节电控制器的主要结构包括主回路电抗线圈串联在高压线路中；自耦式抽头调压线圈与主回路电抗线圈并联，由转换开关控制接通不同的抽头改变主回路电抗线圈两端的电压；在同一变压铁芯上绕制有独立的平衡相位调整线圈； 电抗线圈具有高压电抗滤波作用，既能使供电电压稳定保持在经济运行电压的范围内，又有滤波和三相电压电流平衡的作用，为用户避免大量能源消耗，减少电费支出；同时由于用电设备处于经济运行电压，保护设备不经常超压运行，延长设备使用寿命，减少维修费用。在上述实施例中，IOKv高压节电控制器通过工艺参数采样电路，对负载实际的运行工况进行实时的高速采样，由高性能DSP对采样数据进行实时计算处理，并利用电力变换算法，实现对电力变换模块的输出功率动态控制，根据负载的功率需求调节电动机的输出功率，达到节省输入电能的目的。在上述实施例的IOKv高压节电控制器中，功率单元内采用光纤直接驱动，HV系列的IGBT触发与保护电路被封装在一个模块中，无引线直接驱动IGBT，以提高单元抗干扰能力和运行可靠性。在上述实施例中，功率回路采用的IGBT功率模块，具有较大的电压裕度，IGBT模块的触发与过流保护采用专用驱动模块电路，具有高可靠性；控制器采用双DSP及大规模集成电路技术，可以提高可靠性冗余能力，工业级机箱设计，可靠的电磁防护功能，集高压变频调速控制和专业的电机保护功能于一体。在上述实施例中，采用功率单元自动旁路技术，个别模块出现故障，控制器会自行调整控制算法，旁路故障单元，不会影响设备的正常运行，使IOKv高压节电控制器能够带故障运行，从而大大增加了系统的可靠性，适用于电厂等高可靠性要求的场合。综上所述，本发明各实施例的IOKv高压节电控制器，由于包括控制箱体，以及配合设置在控制箱中的主电路、输入端控制电路与输出端控制电路；可以采用移向整流串联叠加技术实现高压电机功率精确调节，采用低压低功率电力电子器件即可实现高压电机的功率调节，以降低成本，并提高安全性；从而可以克服现有技术中成本高、安全性差、可靠性差与冗余能力弱的缺陷，以实现成本低、安全性好、可靠性好与冗余能力强的优点。最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种IOKv高压节电控制器，其特征在于，包括控制箱体，以及配合设置在所述控制箱中的主电路、输入端控制电路与输出端控制电路。
2.根据权利要求1所述的IOKv高压节电控制器，其特征在于，所述主电路包括设在控制箱体顶部的IOKv电力线路的三相接线柱A、B及C，以及安装在控制箱体内部的第一至三熔断器FUl、FU2及FU3，电压互感器，智能监测器，专用真空开关，控制单元，高压并联电容器与电容器组电流互感器；其中所述第一至三熔断器FU1、FU2及FU3的输入端，分别与三相接线柱A、B及C连接；第一至三熔断器FU1、FU2及FU3的输出端，均与专用真空开关的主触头输入端连接；专用真空开关的主触头输出端，同时与高压并联电容器、以及电容器组电流互感器的输入端相连；电容器组电流互感器的输出端，与控制单元连接；所述电压互感器的第一至二输入端，分别与第一至二接线柱A及B连接；电压互感器的输出端，与控制单元相连；智能监测器的输入端与第三接线柱C连接，输出端与控制单元连接。
3.根据权利要求1所述的IOKv高压节电控制器，其特征在于，所述输入端控制电路包括接插器Xl与X2，低压断路器QFl，电压互感器Ll与L2，电容Cl与C2，指示灯Hl与H2，接地电阻R1，以及控制开关Kl ；其中所述接插器XI、低压断路器QFl与接插器X2，依次连接在IOKv电力线路与信号地之间；电容Cl与指示灯Hl连接在接插器X2与电源地之间，电容C2与指示灯H2连接在接插器X2与电源地之间，控制开关Kl连接在接插器X2与电源地之间，接地电阻Rl连接在接插器X2与电源地之间，电压互感器Ll连接在接插器X2与电容Cl之间，电压互感器L2连接在接插器X2与电容C2之间。
4.根据权利要求1所述的IOKv高压节电控制器，其特征在于，所述输出端控制电路包括接插器X3与X4，低压断路器QF2，电压互感器L3与L4，电容C2与C2，指示灯H3，接地电阻R2，熔断器FU4，变压器Tl与T2 ；其中所述接插器X3、低压断路器QF2与接插器X4，依次连接在IOKv电力线路与信号地之间；电容C2与指示灯H3连接在接插器X4与电源地之间，接地电阻R2连接在接插器X4与电源地之间，电压互感器L3连接在接插器X4与电容C2之间，电压互感器L4连接在接插器 X4与电容C2之间；熔断器FU4的一端与接插器X2远离低压断路器QF2的一端连接，另一端分别接变压器Tl与T2。
全文摘要
本发明公开了一种10Kv高压节电控制器，包括控制箱体，以及配合设置在所述控制箱中的主电路、输入端控制电路与输出端控制电路。本发明所述10Kv高压节电控制器，可以克服现有技术中成本高、安全性差、可靠性差与冗余能力弱等缺陷，以实现成本低、安全性好、可靠性好与冗余能力强的优点。
文档编号H02J13/00GK102522817SQ20111034340
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者何艳荣, 戴伟, 陈芳, 魏强 申请人:新疆希望电子有限公司