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有關(guān)機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)在路燈無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘要將機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)成功地用于道路照明無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能系統(tǒng),有效地解決了傳統(tǒng)的城市照明無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜魍肚醒b置所存在的故障率高、可靠性差、維修工作量大等技術(shù)問(wèn)題。本文主要闡述其選擇機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)的理由、機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)思想、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)及使用注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞道路照明無(wú)功補(bǔ)償復(fù)合開(kāi)關(guān)
曾經(jīng)較為充分地探討、研究針對(duì)城市供電系統(tǒng)行電容器投切的無(wú)功補(bǔ)償裝置,只適用于在負(fù)荷基本不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷特點(diǎn)的分相榆測(cè)、分相補(bǔ)償、先共補(bǔ)、后平穩(wěn)、且三相電流基本平衡的理想工作環(huán)境下使用。
分補(bǔ),先粗補(bǔ)、后細(xì)補(bǔ)集中補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)措施,有效地采用品閘管作為電容器的投切裝置,雖然解決了電容提高路燈供電線路的功率因數(shù),取得了良好的節(jié)能效器投切過(guò)程中的涌流、過(guò)壓、分?jǐn)嚯娀〉葐?wèn)題,但其果。同樣,針對(duì)城市供電系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷的特點(diǎn)我們自身也存在著散熱器體積大、冷卻風(fēng)扇易損壞、需外選擇機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)作為其補(bǔ)償電容器的投切裝加溫控開(kāi)關(guān)和觸發(fā)電路等輔助器件、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等明顯置。不足。
由于城市照明三相負(fù)荷的不對(duì)稱(chēng)和三相線路中諧因此,在城市照明無(wú)功補(bǔ)償裝置的選用中,傳統(tǒng)波分量大,同時(shí)由于無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)分散、數(shù)的電容投切裝置所暴露的缺陷已不容忽視,選用可靠量多、運(yùn)行和維護(hù)的工作量大,加之道路照明多為戶(hù)性更高、使用壽命更長(zhǎng)的免維護(hù)型電容器投切裝置,外安裝工作環(huán)境差等原岡,對(duì)路燈供電系統(tǒng)補(bǔ)償電容是達(dá)到良好補(bǔ)償效果、降低運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)高器的投切裝的可靠性具有較高的要求。由于電容器效、節(jié)能、安令、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要問(wèn)題。針對(duì)這種情在投入和切除時(shí)會(huì)產(chǎn)牛很大的涌流和過(guò)壓,暫態(tài)高壓況,我們經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的研究,設(shè)計(jì)了機(jī)電一體化復(fù)和投切沖擊電流會(huì)導(dǎo)致電器絕緣擊穿和接觸器觸頭燒合開(kāi)關(guān)作為電容器的投切裝置,并取得了一定的運(yùn)行損,使接觸器頻繁損壞,而且還會(huì)影響電容器使用壽經(jīng)驗(yàn)。
一命和對(duì)電網(wǎng)造成干擾。因此,普通交流接觸器投切電設(shè)計(jì)思想:
容器的控制方式日前已基本淘汰。采用專(zhuān)用接觸器進(jìn)復(fù)合開(kāi)關(guān)的基本設(shè)汁指導(dǎo)思想是將晶閘管電子開(kāi)關(guān)與交流接觸器并接,實(shí)現(xiàn)電壓過(guò)零導(dǎo)通和電流過(guò)零切斷,使復(fù)合開(kāi)關(guān)在接通和斷開(kāi)的瞬問(wèn)具有晶閘管電子開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn),而在正常接通期間又具有接觸器開(kāi)關(guān)無(wú)功耗的優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)現(xiàn)方法是:投入時(shí)是在電壓過(guò)零瞬間可控硅先過(guò)零觸發(fā),穩(wěn)定后再將交流接觸器吸合導(dǎo)通;而切出時(shí)是先將交流接觸器斷開(kāi),晶閘管電子開(kāi)關(guān)延時(shí)過(guò)零斷開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)電流過(guò)零切除。
其設(shè)計(jì)思路是:將電容器投切和運(yùn)行的不同特性,分為暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個(gè)過(guò)程,分別采用不同特性的器件進(jìn)行控制,即:
利用晶閘管電子開(kāi)關(guān)的易控和無(wú)觸點(diǎn)特性,使其工作在電容器投切瞬間的暫態(tài)過(guò)程中,起到抑制涌流、過(guò)壓和拉弧現(xiàn)象,并能實(shí)現(xiàn)快速投切。
利用交流接觸器在可靠閉合時(shí),其主觸點(diǎn)接觸電阻小、導(dǎo)通容量大、壓降小、功耗小、工作安全可靠等特性,使其工作在電容器投入后和切除前的穩(wěn)態(tài)過(guò)程中,起到電容器向電網(wǎng)提供無(wú)功能量的主通道作用。
二工作原理及動(dòng)作時(shí)序?qū)崿F(xiàn)上述設(shè)計(jì)思想的核心部件,是機(jī)電一體化控制單元,它由程序化控制電路、晶閘管電子開(kāi)關(guān)和阻容能量吸收電路所組成。機(jī)電一體化控制單元的原理框圖如下:
當(dāng)無(wú)功補(bǔ)償控制器根據(jù)電網(wǎng)無(wú)功的增量,向機(jī)電一體化控制單元發(fā)出投入或切除電容器的控制信號(hào)時(shí),該信號(hào)通過(guò)光電轉(zhuǎn)換后進(jìn)入單片機(jī),啟動(dòng)相應(yīng)的時(shí)序控制程序,單片機(jī)按照規(guī)定的程序步驟,發(fā)出晶閘管電子開(kāi)關(guān)通斷指令和接觸器通斷指令,該指令通過(guò)功率放大和光電隔離后,驅(qū)動(dòng)晶閘管電子開(kāi)關(guān)和交流接觸器按預(yù)先設(shè)定的程序適時(shí)動(dòng)作,確保安全可靠地對(duì)電容器進(jìn)行投切操作。
機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)的動(dòng)作時(shí)序:
對(duì)機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)序的要求是:
、偻度霑r(shí)段.. 首先使晶閘管電子開(kāi)關(guān)在電壓過(guò)零時(shí)刻導(dǎo)通,將電容器平穩(wěn)可靠地接入電網(wǎng),并維持導(dǎo)通狀態(tài);接著使交流接觸器導(dǎo)通,使其處于同晶閘管電子開(kāi)關(guān)并聯(lián)工作的狀態(tài),并持續(xù)一段時(shí)間;最后,電路已處于穩(wěn)定工作狀態(tài),將可控硅開(kāi)關(guān)斷開(kāi)退出工作,使交流接觸器獨(dú)立承擔(dān)電容器與電網(wǎng)的連通作用。
②切除時(shí)段.. 首先使晶閘管電子開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,使其處于同交流接觸器并聯(lián)工作的狀態(tài);接著使交流接觸器斷開(kāi)退出工作,電容器與電網(wǎng)的連通短時(shí)內(nèi)由晶閘管獨(dú)立承擔(dān);最后切除晶閘管的觸發(fā)信號(hào),使晶閘管在電流過(guò)零時(shí)自然關(guān)斷。
機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)的主接線圖:
普通交機(jī)電一體化開(kāi)關(guān)的基本構(gòu)成:
、貱PU控制單元.. 接收無(wú)功補(bǔ)償控制器發(fā)出的電容器投切信號(hào),即.. 控制信號(hào)l,并按預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出晶閘管和交流接觸器的通斷控制信號(hào)。
、诰чl管電子開(kāi)關(guān).. 它接收C PU控制單元發(fā)出的觸發(fā)信號(hào),實(shí)現(xiàn)電容器的零電壓投入和零電流切除功能。
③交流接觸器它接收C PU控制單元發(fā)出的分合指令,即.. 控制信號(hào)2。交流接觸器只在穩(wěn)態(tài)時(shí),起到無(wú)功補(bǔ)償電容器與電網(wǎng)之間的能量傳遞作用。
三、開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)及使用注意事項(xiàng)。
體式機(jī)電復(fù)合開(kāi)關(guān),是1 ~CPU控制單元、晶閘管電子開(kāi)關(guān)、交流接觸器、以及連接導(dǎo)線和安裝附件等,組裝在同個(gè)外殼中,形成一個(gè)獨(dú)立的整體。
優(yōu)點(diǎn):一體式機(jī)電復(fù)合開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、相應(yīng)的外部接線少,因此,給安裝帶米了方便。
缺點(diǎn):由于體積小,其開(kāi)斷容量和通風(fēng)散熱均受到了限制,一般只能用于小容量的電容器投切。特別是有些一體式復(fù)合開(kāi)關(guān)的外殼做成不可拆卸的形式,一旦開(kāi)關(guān)中某個(gè)器件損壞時(shí),只能整體更換,造成了一定的浪費(fèi)。
分體式機(jī)電復(fù)合開(kāi)關(guān)分體式機(jī)電復(fù)合開(kāi)關(guān),是將C PU控制單元、晶閘管、阻容吸收電路等做成一個(gè)整體,構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的程序化控制單元,該單元不含交流接觸器,而是與交流接觸器配套使用。
減振器性能參數(shù)表表三減振器型號(hào)減振器載荷( KG)安裝方式減振頻率a G≤6支架式安裝燈具.. ≥一b 6≤G≤2O支架式安裝燈具.. ≥≤6吊樸式安裝燈具.. ≥≤G≤2O吊桿式安裝燈具.. ≥優(yōu)點(diǎn):將暫態(tài)開(kāi)關(guān).. (晶閘管)與穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān).. (交流接觸器)相互獨(dú)立,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力;獨(dú)立的控制單元具有通用性,可根據(jù)補(bǔ)償電容器的實(shí)際容量,與不同容量的交流接觸器配套使用。整個(gè)補(bǔ)償裝置運(yùn)行可靠、配置靈活,器件損壞時(shí)互換性好。
缺點(diǎn):由于控制單元與交流接觸器需分別安裝,所占空間較大。
機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)的選用注意事項(xiàng)為了達(dá)到安全、可靠、長(zhǎng)壽命的使用效果,在選用機(jī)電復(fù)合開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)注意以下內(nèi)容:
機(jī)電一體復(fù)合開(kāi)關(guān)中晶閘管的選擇晶閘管的質(zhì)量直接關(guān)系到復(fù)合開(kāi)關(guān)的使用壽命和可靠性,在滿足電流、耐壓等要求時(shí),還應(yīng)選用知名廠家生產(chǎn)的反向并聯(lián)晶閘管模塊。
分相式機(jī)電復(fù)合開(kāi)關(guān)的選用當(dāng)需要進(jìn)行分相補(bǔ)償或復(fù)合補(bǔ)償時(shí),宜選擇專(zhuān)用的分相補(bǔ)償式機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān),以對(duì)單相電容器進(jìn)行投切控制。
多路機(jī)電復(fù)合丌關(guān)的應(yīng)用當(dāng)補(bǔ)償路數(shù)達(dá)4路或4路以上時(shí),為了降低補(bǔ)償裝置的綜合成本并使其結(jié)構(gòu)緊湊,可選用多路輸出的機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)。
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