电磁平衡系统节能装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电磁平衡系统节能装置，包括：第一电抗元件、第二电抗元件、第三电抗元件、第一电抗滤波转换器、第二电抗滤波转换器、第三电抗滤波转换器和多段开关CS；第一电抗元件的线圈划分为I-R段子线圈和II-R段子线圈；第二电抗元件的线圈划分为I-S段子线圈和II-S段子线圈；第三电抗元件的线圈划分为I-T段子线圈和II-T段子线圈；其中，I-R段子线圈与所述II-T段子线圈缠绕于第一铁芯上；I-S段子线圈和所述II-R段子线圈缠绕于第二铁芯上；I-T段子线圈和II-S段子线圈缠绕于第三铁芯上。能够有效控制各相感应电动势的一致性，从而消除各相位间的电压和电流的不均衡，提高了电能质量。
【专利说明】电磁平衡系统节能装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种节能装置，具体涉及一种电磁平衡系统节能装置。
【背景技术】
[0002]电抗滤波节电器是一种过滤谐波干扰并调节适当的工作电力，从而提供更为优质、稳定且经济的工作电力的设备，以达到省钱及延长用电设备寿命的目的，并可有效改善负载本身的功率因数。
[0003]如图1所示，现有的电抗滤波节电器通常结构为:由三个电抗元件L1、L2、L3分别独立连接三个不相连接的电抗滤波转换器LR1、LR2、LR3，以达到省电的目的。
[0004]上述结构存在的主要缺点为:电源的三相电量在通过电抗元件时，常常存在电流各相位间的电压和电流的不均衡，从而降低了电能质量。
实用新型内容
[0005]针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种电磁平衡系统节能装置，能够有效控制各相感应电动势的一致性，从而消除各相位间的电压和电流的不均衡，提高电能质量。
[0006]本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]本实用新型提供一种电磁平衡系统节能装置，包括:第一电抗元件L-R、第二电抗兀件L-S、第三电抗兀件L-T、第一电抗滤波转换器1-r、第二电抗滤波转换器1-s、第三电抗滤波转换器1-t和多段开关CS ；
[0008]其中，所述第一电抗元件L-R进线处具有R相电力输入接点、其第一出线处具有r相电力输出接点，其第二出线处与第一电抗滤波转换器1-r的进线处连接；
[0009]所述第二电抗元件L-S进线处具有S相电力输入接点、其第一出线处具有s相电力输出接点，其第二出线处与第二电抗滤波转换器1-s的进线处连接；
[0010]所述第三电抗元件L-T进线处具有T相电力输入接点、其第一出线处具有t相电力输出接点，其第二出线处与第三电抗滤波转换器1-t的进线处连接；
[0011]所述第一电抗滤波转换器1-r、所述第二电抗滤波转换器1-S和所述第三电抗滤波转换器1-t均为多段式，其出线端均连接到所述多段开关CS上；
[0012]并且，所述第一电抗元件L-R的线圈划分为1-R段子线圈和I1-R段子线圈；所述第二电抗元件L-S的线圈划分为1-S段子线圈和I1-S段子线圈；所述第三电抗元件L-T的线圈划分为1-T段子线圈和I1-T段子线圈；其中，所述1-R段子线圈与所述I1-T段子线圈缠绕于第一铁芯上；所述1-S段子线圈和所述I1-R段子线圈缠绕于第二铁芯上；所述1-T段子线圈和所述I1-S段子线圈缠绕于第三铁芯上。
[0013]优选的，所述第一电抗滤波转换器1-r、所述第二电抗滤波转换器1-s和所述第三电抗滤波转换器1-t均为五段式；所述多段开关CS也为五段式开关。
[0014]优选的，还包括壳体；所述第一电抗元件L-R、所述第二电抗元件L-S、所述第三电抗元件L-T、所述第一电抗滤波转换器1-r、所述第二电抗滤波转换器1-s、所述第三电抗滤波转换器1-t和所述多段开关CS均设置于所述壳体内部；
[0015]所述R相电力输入接点、所述S相电力输入接点、所述T相电力输入接点、所述r相电力输出接点、所述s相电力输出接点和所述t相电力输出接点设置于所述壳体的外表面。
[0016]优选的，还包括调整器；所述调整器安装在所述壳体的外表面，所述调整器与所述多段开关CS连接。
[0017]优选的，所述壳体上还安装有散热器。
[0018]优选的，所述散热器为油浸式散热器，包括上集管、下集管和若干个散热片；所述若干个散热片平行安装在所述上集管和所述下集管之间，并与所述上集管和所述下集管连通。
[0019]优选的，在所述壳体的上方安装油位表和温度表，在所述壳体的下方安装泄油孔。
[0020]本实用新型提供的电磁平衡系统节能装置具有以下优点:
[0021](I)采用特殊的电磁式三相结构，使电源的三相电量在通过线圈的同时，相互补偿三柱型铁芯的磁通量，最大限度地控制各相感应电动势的一致性，从而消除各相位间的电压和电流的不均衡，维持控制其平衡性。
[0022](2)通过增加散热器，在保证壳体内部各器件绝缘的前提下，增强了节能装置的散热效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为现有技术提供的电抗滤波节电器的电路原理图；
[0024]图2为本实用新型提供的电磁平衡系统节能装置的电路原理图；
[0025]图3为本实用新型提供的电磁平衡系统节能装置的结构示意图；
[0026]其中，I—绝缘端子；2-—温度表；3-—散热片；4-一调整器；5-—油位表；6—泄油孔；
[0027]图4为本实用新型提供的散热器的结构示意图；
[0028]其中，31—上集管；32—下集管；33—散热片。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0030]如图2所示，本实用新型提供一种电磁平衡系统节能装置，包括:第一电抗元件L-R、第二电抗兀件L-S、第三电抗兀件L-T、第一电抗滤波转换器1-r、第二电抗滤波转换器1-s、第三电抗滤波转换器1-t和多段开关CS ；
[0031 ] 其中，第一电抗元件L-R进线处具有R相电力输入接点、其第一出线处具有r相电力输出接点，其第二出线处与第一电抗滤波转换器1-r的进线处连接；
[0032]第二电抗元件L-S进线处具有S相电力输入接点、其第一出线处具有s相电力输出接点，其第二出线处与第二电抗滤波转换器1-s的进线处连接；
[0033]第三电抗元件L-T进线处具有T相电力输入接点、其第一出线处具有t相电力输出接点，其第二出线处与第三电抗滤波转换器1-t的进线处连接；[0034]第一电抗滤波转换器1-r、所述第二电抗滤波转换器1-s和所述第三电抗滤波转换器1-t均为多段式，其出线端均连接到所述多段开关CS上；
[0035]并且，第一电抗元件L-R的线圈划分为1-R段子线圈和I1-R段子线圈；第二电抗元件L-S的线圈划分为1-S段子线圈和I1-S段子线圈；第三电抗元件L-T的线圈划分为1-T段子线圈和I1-T段子线圈；其中，1-R段子线圈与I1-T段子线圈缠绕于第一铁芯上；1-S段子线圈和I1-R段子线圈缠绕于第二铁芯上；1-T段子线圈和I1-S段子线圈缠绕于第三铁芯上。
[0036]另外，如图3所示，还包括壳体；第一电抗元件L-R、第二电抗元件L-S、第三电抗元件L-T、第一电抗滤波转换器1-r、第二电抗滤波转换器1-s、第三电抗滤波转换器1-t和多段开关CS均设置于壳体内部；
[0037]R相电力输入接点、S相电力输入接点、T相电力输入接点、r相电力输出接点、s相电力输出接点和t相电力输出接点设置于壳体的外表面，图3中各绝缘端子即为这6个电力输入输出接点。还包括调整器；调整器安装在壳体的外表面，调整器与多段开关CS连接。通过调整器，方便调节多段开关CS。实际应用中，第一电抗滤波转换器1-r、第二电抗滤波转换器1-s和第三电抗滤波转换器1-t可以均为五段式；多段开关CS也为五段式开关。多段开关每一段切换控制第一、第二及第三电抗滤波转换器1-r、1-s、1-t的同步切换。
[0038]本实用新型在使用时，可依据所在不同干扰环境，调整多段开关CS的调整器，以切换控制第一、第二及第三电抗滤波转换器1-r、1-s、1-t的电磁调整、相位调整，段数越大则对用电系统的调整幅度越大。例如在干扰越大的环境下，将多段开关CS段数调整越高，节电的效率越高。
[0039]现有技术中的配电系统节能装置只适用于低压配电系统，即安装于配电变压器的低压侧(三相380V)主开关母线处，常见的安装形式为并联方式和串联方式。而本实用新型所提供的电磁平衡系统节·能装置，主要针对高压^kV、10kV、35kV)及低压(380V)配电系统进行电能质量优化，例如，应用于与高压配电系统，串联安装在配电变压器的高压侧(一般常见的电压等级为10KV)与高压断路器之间，系统性的解决三相不平衡，谐波污染，电压波动等导致的配电系统电能浪费情况，提高低压系统电网运行效率。装置绕组采用高绝缘强度的原材料，可达到H级绝缘，最高允许温度为180摄氏度。装置的器芯与外壳间充装绝缘油，同时起到绝缘和散热的作用。
[0040]本实用新型所提供的电磁平衡系统节能装置，具有以下的技术效果:
[0041](I)利用电抗将磁波、电流做平衡的运作，保持电压与电流的稳定与平衡，去除多余的无效电量流入，达到节电目的；稳定与平衡的电压和电流更有利于实际电器负载使用；
[0042](2)将多余供应的电压及不平衡向量与相位，如三相三线式，加以平衡调整为适用电压，去除无效电量，增进电机机械效率、平衡运转，可保护电器寿命，最有效利用电力，达到节电目的；
[0043](3)运用电抗器的简单构造取代半导体等电子回路来实现电力消费改善的效果，使无用电力的发热磁波等消耗几乎完全消除，达到节电目的。
[0044](4)利用“平衡控制系统”的特殊绕组，各电抗元件间相互之间交叉组合，三相磁通交链互补，保证三相电各相之间磁势的一致性，从而保持三相电压平衡。[0045]由于电磁平衡系统节能装置运行时，内部绕组、铁心等部件产生损耗，损耗转换为热量并通过热传导和对流作用传递给壳体。壳体通过对流与辐射散去一部分热量，但不能将装置内产生的热量全部散去，导致绕组、铁心温度上升，降低节能装置的工作效率和使用寿命。因此，本实用新型中，壳体上还安装有散热器。散热器为油浸式散热器，如图4所示，包括上集管、下集管和若干个散热片；若干个散热片平行安装在上集管和下集管之间，并与上集管和下集管连通。在壳体的上方安装油位表和温度表，在壳体的下方安装泄油孔。
[0046]装置绕组温度最高点位于绕组总高度的70%~75%的位置，是片式散热器上集管所在的位置。油的循环动力是浮升力，它由上下层的温差导致的密度差形成:由于温度差的存在，即:上层的油温较高，下层的油温较低，进而引起密度差，即:上层的密度较低，下层的密度较高，最终形成压力从而产生动力，使油在装置内向上流动。
[0047]在壳体内部和散热器内充满油，油流在散热器内冷却过程中，重力和由温差引起的密度差是油流动的动力，由于温度差引起密度差，油在装置和散热器内进行自然循环，如图4所示所示，在装置内，在浮力的作用下，油由下而上流动，进入散热器上集管，而后在重力和油驱动力的双重作用下沿各散热器片自上而下流动，汇集于下集管，最后流回装置内。
[0048]装置内使用环烷基矿物型绝缘油，具有绝缘性强、粘度低、抗氧化性佳、闪火点高及抗乳化性强等优点，具体参数如下表:
[0050]
【权利要求】
1.一种电磁平衡系统节能装置，其特征在于，包括:第一电抗元件L-R、第二电抗元件L-S、第三电抗兀件L-T、第一电抗滤波转换器Ι-r、第二电抗滤波转换器1-s、第三电抗滤波转换器ι-t和多段开关CS ； 其中，所述第一电抗元件L-R进线处具有R相电力输入接点、其第一出线处具有r相电力输出接点，其第二出线处与第一电抗滤波转换器I_r的进线处连接； 所述第二电抗元件L-S进线处具有S相电力输入接点、其第一出线处具有s相电力输出接点，其第二出线处与第二电抗滤波转换器1-s的进线处连接； 所述第三电抗元件L-T进线处具有T相电力输入接点、其第一出线处具有t相电力输出接点，其第二出线处与第三电抗滤波转换器ι-t的进线处连接； 所述第一电抗滤波转换器1-r、所述第二电抗滤波转换器1-s和所述第三电抗滤波转换器1-t均为多段式，其出线端均连接到所述多段开关CS上； 并且，所述第一电抗元件L-R的线圈划分为1-R段子线圈和I1-R段子线圈；所述第二电抗元件L-S的线圈划分为1-S段子线圈和I1-S段子线圈；所述第三电抗元件L-T的线圈划分为1-T段子线圈和I1-T段子线圈；其中，所述1-R段子线圈与所述I1-T段子线圈缠绕于第一铁芯上；所述1-S段子线圈和所述I1-R段子线圈缠绕于第二铁芯上；所述1-T段子线圈和所述I1-S段子线圈缠绕于第三铁芯上。
2.根据权利要求1所述的电磁平衡系统节能装置，其特征在于，所述第一电抗滤波转换器1-r、所述第二电抗滤波转换器1-s和所述第三电抗滤波转换器1-t均为五段式；所述多段开关CS也为五段式开关。
3.根据权利要求1所述的电磁平衡系统节能装置，其特征在于，还包括壳体；所述第一电抗兀件L-R、所述第二电抗兀件L-S、所述第三电抗兀件L-T、所述第一电抗滤波转换器1-r、所述第二电抗滤波转换器1-s、所述第三电抗滤波转换器1-t和所述多段开关CS均设置于所述壳体内部； 所述R相电力输入接点、所述S相电力输入接点、所述T相电力输入接点、所述r相电力输出接点、所述s相电力输出接点和所述t相电力输出接点设置于所述壳体的外表面。
4.根据权利要求3所述的电磁平衡系统节能装置，其特征在于，还包括调整器；所述调整器安装在所述壳体的外表面，所述调整器与所述多段开关CS连接。
5.根据权利要求3所述的电磁平衡系统节能装置，其特征在于，所述壳体上还安装有散热器。
6.根据权利要求5所述的电磁平衡系统节能装置，其特征在于，所述散热器为油浸式散热器，包括上集管、下集管和若干个散热片；所述若干个散热片平行安装在所述上集管和所述下集管之间，并与所述上集管和所述下集管连通。
7.根据权利要求5所述的电磁平衡系统节能装置，其特征在于，在所述壳体的上方安装油位表和温度表，在所述壳体的下方安装泄油孔。
【文档编号】H02J3/01GK203406608SQ201320555077
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】吴家扬 申请人:北京兴华景成科技发展有限公司