CN101667732A

CN101667732A - 隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源

Info

Publication number: CN101667732A
Application number: CN200910180586A
Authority: CN
Inventors: 马明泽; 黄志军; 余前军; 任洪涛; 王浩钧
Original assignee: Qinshan Nuclear Power Co Ltd
Current assignee: Qinshan Nuclear Power Co Ltd
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2029-10-21
Also published as: CN101667732B

Abstract

本发明属于稳压电源技术领域，具体涉及一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，提供一种可靠性高、能够在一定范围内自动调压，具有多级电压输出的可移动的隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源。其特征在于：它包括补偿式稳压器和隔离变压器，隔离变压器连接在补偿式稳压器的输出端。本发明采用隔离变压器，其次级绕组带中心抽头，可输出380V/220V/110V三种电压，实现了多种电压等级的供电；使负荷变成不接地系统，提高了供电的可靠性。在装置的上部安装有吊耳，在装置下面安装有滚轮，使其成为一个移动的稳压供电站。

Description

隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源

技术领域

本发明属于稳压电源技术领域，具体涉及一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源。

背景技术

在进行巴基斯坦恰西玛核电站的反应堆吊篮辐照监督管支架的修复工作中，需要应用到水下电火花加工设备，即EDM设备。根据EDM调试手册的要求，电源电压的允许波动范围为±10％×380V；而根据我们在巴基斯坦参加次换料大修的经验，恰希玛地区的电网电压波动范围经常在±25％×380V以上，最高时可达±40％×380V，供电电压极其不稳定。

美国PCI公司在秦山核电公司进行反应堆吊篮辐照监督管支架的改造项目中，其使用的EDM设备损坏了5、6台之多，而秦山核电公司的供电电压的允许波动范围为±10％×380V。因为巴基斯坦电网的供电电压极不稳定，如果EDM设备不能配置合适的稳压电源，将会影响EDM设备的正常工作，从而影响在巴基斯坦进行的辐照监督管支架修复的工作的进度。

另外EDM设备及相关的一些电动工具都是从美国采购，需要使用110V电压等级的电源(如水下灯)，而巴基斯坦常用380V/220V电压等级，没有110V的电压等级，故也需要专门的110V电源来给这些设备供电；

因为检修作业现场是在反应堆厂房，并且现场尚有其他的检修设备需要布置，因此要求稳压电源装置具备可移动性。

现有的三相稳压电源装置，存在以下不足：

1、其输入电源直接经由稳压器稳压后直接输出，因此，对于输入电压波形的畸变，特别是尖峰的电压波形畸变，缺乏有效的抑制手段。

2、对于某些用电设备，其需要稳定可靠的供电。在某些情况下，为了保证加工作业的进度，当设备发生单相接地时，仍要求供电不会中断。而现有的三相稳压电源装置，因为没有输入和输出的隔离，难以满足要求。

3、对于工作现场需要使用多种电压等级的设备的情况，如某些进口设备，其电压等级为110V。而现有的稳压电源装置难以在稳压的同时实现多种电压等级的供电。

4、目前现有的超过150KVA的大型的三相稳压电源装置，均为固定式的。这对于某些需要移动的检修现场，则带来搬运和移动的不便。

发明内容

本发明创造同日递交一份实用新型专利申请。

本发明的目的是提供一种可靠性高、能够在一定范围内自动调压，具有多级电压输出的可移动隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源。

本发明是这样实现的：

一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，它包括补偿式稳压器和隔离变压器，隔离变压器连接在补偿式稳压器的输出端。

如上所述的补偿式稳压器包括电压补偿电路、主回路开关操作电路、伺服电机及控制电路、电压检测及回中电路和保护电路；其中，主回路开关操作电路与电压输入端、电压补偿电路、保护电路和电压输出端相连接，实现对主回路的控制、保护，并控制输出电压；

电压补偿电路与主回路开关操作电路、伺服电机及控制电路、电压检测及回中电路和保护电路相连接，它接收经过主回路开关操作电路的外界输入电压，在伺服电机及控制电路和电压检测及回中电路的配合下，补偿电压；

电压检测及回中电路与电压补偿电路、伺服电机及控制电路和保护电路相连接，它检测电压补偿电路中的电压变化，并向伺服电机及控制电路和保护电路发送检测信号；

伺服电机及控制电路与电压补偿电路和电压检测及回中电路相连接，它接收来自电压检测及回中电路的检测信号和保护电路的控制信号，根据设定程序，驱动伺服电机，实现电压的补偿；

保护电路和电压补偿电路、伺服电机及控制电路、电压检测及回中电路、主回路开关操作电路相连接，它接收来自电压检测及回中电路的检测信号，根据设定程序，向伺服电机及控制电路和主回路开关操作电路的接触器操作电路发出控制信号，进而保护电压补偿电路；

隔离式变压器与补偿式稳压器的输出连接，隔离变压器的次级绕组带中心抽头，实现变压，输出多路多种电压。

如上所述的主回路开关操作电路包括空气开关ZK、交流接触器CJ1、转换开关QS和接触器操作电路；空气开关ZK与电压输入端、电压补偿电路和接触器操作电路连接，它在接触器操作电路的控制下，实现电压补偿回路的电压输入与断开；交流接触器CJ1与电压补偿电路和转换开关QS连接，当交流接触器CJ1处于打开状态时，电压补偿电路的输出接入电路，稳压输出；当交流接触器CJ1处于关闭状态时，电压补偿电路的输出与电路断开，输出未经电压补偿回路处理的市电；转换开关QS与交流接触器CJ1和电压输出端相连接，它在外界指令的控制下，选择输出市电或经过电压补偿电路处理过的电压；接触器操作电路与空气开关ZK和保护电路连接，它在保护电路的控制下，控制空气开关ZK的打开或关闭。

如上所述的伺服电机及控制电路中的伺服电机采用单相伺服电机，伺服电机控制方式有手动、自动二种。

如上所述的补偿式稳压器为一个180KVA的滑动触点补偿式稳压器，隔离变压器为150KVA，Y/y⁰-12三相干式隔离变压器，隔离变压器的次级绕组带中心抽头，输出380V/220V/110V三种电压。

在隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源的上部安装有吊耳，在装置下面安装有滚轮。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用补偿式稳压器，通过电压补偿电路、主回路开关操作电路、伺服电机及控制电路、电压检测及回中电路和保护电路进行稳压，通过隔离变压器对输入输出进行隔离，在实现稳压功能的同时，有效抑制电压波形的畸变，提高了供电质量。

2.本发明采用的隔离变压器的其次级绕组带中心抽头，使负荷变成不接地系统，提高了供电的可靠性。在用电负荷设备发生单相接地的情况，设备不会因为单相接地而跳闸。这种不接地系统特别适用于某些对连续供电要求较高的场所以及有易燃易爆危险的场所，如矿山、井下等场所。

3.本发明采用的隔离变压器的其次级绕组带中心抽头，通过次级带抽头的隔离变压器可以提供多种电压等级的输出，实现了多种电压等级的供电。本装置同时可为多台水下电火花加工装置(EDM设备)或者其他三相设备提供电压稳定、经过隔离的交流380V电源。并同时可为其他多台的的交流220V单相及110V单相设备提供经过隔离后的交流稳压电源。

4.在装置的上部设计有吊耳，在装置下面设计有滚轮，使其成为一个移动的稳压供电站。通过在装置上部安装吊耳保证吊装和搬运的便捷，而通过在装置下部安装有万向滚轮保证装置的可移动性。这对于某些需要移动的工作现场，则带来吊装、搬运和移动的便利。相当于一个移动的稳压低压供电站。

附图说明

图1是本发明的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源的原理图；

图2是本发明的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源的补偿式稳压器结构原理图；

图3是本发明的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源的补偿式稳压器的电压补偿电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源进行介绍：

如图1所示，一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，包括补偿式稳压器和隔离变压器，隔离变压器连接在补偿式稳压器的输出端，它的次级绕阻带有中心抽头。

如图2所示，补偿式稳压器包括电压补偿电路、主回路开关操作电路、伺服电机及控制电路、电压检测及回中电路和保护电路。

其中，主回路开关操作电路与电压输入端、电压补偿电路、保护电路和电压输出端相连接，实现对主回路的控制、保护，并控制输出电压，它包括空气开关ZK、交流接触器CJ1、转换开关QS和接触器操作电路。空气开关ZK与电压输入端、电压补偿电路和接触器操作电路连接，它是稳压电源的输入总开关，它在接触器操作电路的控制下，实现电压补偿回路的电压输入与断开。交流接触器CJ1与电压补偿电路和转换开关QS连接，它为本发明的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源能方便地投入或退出而设置，它在外界指令的控制下打开或关闭。当交流接触器CJ1处于打开状态时，电压补偿电路的输出接入电路，稳压输出；当交流接触器CJ1处于关闭状态时，电压补偿电路的输出与电路断开，输出未经电压补偿回路处理的市电。转换开关QS与交流接触器CJ1和电压输出端相连接，它在外界指令的控制下，选择输出市电或经过电压补偿电路处理过的电压。当隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源发生故障不能正常稳压时，操作转换开关QS选择输出市电；在隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源工作正常时，操作转换开关QS选择输出经过电压补偿电路处理过的电压。空气开关ZK、交流接触器CJ1和转换开关QS均为现有技术，它们可从市场上购得。

接触器操作电路与空气开关ZK和保护电路连接，它在保护电路的控制下，控制空气开关ZK的打开或关闭，它采用现有技术实现。

电压补偿电路与主回路开关操作电路、伺服电机及控制电路、电压检测及回中电路和保护电路相连接，它接收经过主回路开关操作电路的外界输入电压，在伺服电机及控制电路和电压检测及回中电路的配合下，补偿电压，从而达到稳定电压的效果。

电压补偿电路由接触调压器T2与补偿变压器T1组成，接触调压器T2的一次线圈连接在补偿式稳压器的输出端，二次线圈接补偿变压器T1的一次线圈，补偿变压器T1的二次线圈串联在主回路中，补偿变压器T1的阻抗压降不计。

U2＝U1±UC

式中：

U1-补偿式稳压器输入相电压；

U2-补偿式稳压器输出相电压；

UC-补偿式稳压器相补偿电压；

当补偿式稳压器输入相电压U1改变ΔU1时，若补偿式稳压器相补偿电压UC相应改变ΔUC且ΔU1＝ΔUC，则输出相电压U2便可保持不便。补偿式稳压器相补偿电压UC的调节是根据输出电压的变化，由电压检测单元给出信号控制伺服电机转动，经减速及传动机构带动接触调压器T2上的电刷滑动，调节接触调压器T2的二次电压来改变补偿电压，实现自动保持输出电压稳定。

在本实施例中，共有3组接触调压器T2和补偿变压器T1，它们分别连接经过空气开关ZK的市电的三路火线输入，对各路的电压进行补偿。接触调压器T2和补偿变压器T1均为现有技术。

电压检测及回中电路与电压补偿电路、伺服电机及控制电路和保护电路相连接，它检测电压补偿电路中的电压变化，并向伺服电机及控制电路和保护电路发送检测信号，它采用现有技术实现。

伺服电机及控制电路与电压补偿电路和电压检测及回中电路相连接，它接收来自电压检测及回中电路的检测信号和保护电路的控制信号，根据设定程序，驱动伺服电机，实现电压的补偿。

伺服电机及控制电路中的伺服电机采用单相伺服电机，伺服电机控制方式有手动、自动二种，通过切换开关选择。手动时：设置按键选择电机正传或反转；电机正转时，输出电压升高，电机反转时，输出电压降低；自动时：升压和降压由电压检测及回中电路检测。

伺服电机及控制电路采用现有技术实现，它可根据上述要求从市场上购得。

保护电路和电压补偿电路、伺服电机及控制电路、电压检测及回中电路、主回路开关操作电路相连接，它接收来自电压检测及回中电路的检测信号，根据设定程序，向伺服电机及控制电路和主回路开关操作电路的接触器操作电路发出控制信号，进而保护电压补偿电路，它采用现有技术实现，在本实施例中，(具体型号参数)。

隔离式变压器与补偿式稳压器的输出连接，补偿式稳压器的次级绕组带中心抽头，实现变压，输出多路多种电压。它采用现有技术实现。

在本实施例中，补偿式稳压器为一个180KVA的滑动触点补偿式稳压器，隔离变压器为150KVA，Y/y⁰-12三相干式隔离变压器，其次级绕组带中心抽头，输出380V/220V/110V三种电压。

为方便隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源的移动，在隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源的上部安装有吊耳，在装置下面安装有滚轮，使其成为一个移动的稳压供电站。

工作时，将外部的380V的三相四线电源的三相火线接至主回路开关操作电路的空气开关ZK的输入端，外部电源的零线则与隔离变压器初级的零线端相连接。隔离变压器的次级的零线端是悬空的，用户可以根据需要选择将零线接地或悬空。

工作过程如下：

(1)初始化

本发明的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源中的电路进行初始化；初始化完成后，在接触器操作电路的控制下，主回路开关操作电路中的空气开关ZK的输出端与电压补偿电路连接。

(2)工作

电压补偿电路在伺服电机及控制电路和电压检测及回中电路的配合下，补偿电压，从而达到稳定电压的效果；电压检测及回中电路检测电压补偿电路中的电压变化，并向伺服电机及控制电路和保护电路发送检测信号；伺服电机及控制电路接收来自电压检测及回中电路的检测信号，根据设定程序，驱动伺服电机，实现电压的补偿；保护电路接收来自电压检测及回中电路的检测信号，根据设定程序，向伺服电机及控制电路和主回路开关操作电路的接触器操作电路发出控制信号，保护电压补偿电路；隔离式变压器与补偿式稳压器的输出连接，实现变压，输出多路多种电压。

当电压检测及回中电路检测到电压补偿电路中的电压变化出现异常时，它向伺服电机及控制电路和保护电路发送检测信号；保护电路向伺服电机及控制电路操作电路发出控制信号；伺服电机及控制电路和主回路开关操作电路的空气开关ZK动作，保护电压补偿电路。

外界操作交流接触器CJ1，控制其开闭状态，即可实现控制本发明的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源投入或退出使用时；

在稳压器发生故障时，外界操作转换开关QS，控制其开闭状态，即可实现选择输出市电或经过电压补偿电路处理过的电压。

Claims

1.一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，其特征在于：它包括补偿式稳压器和隔离变压器，隔离变压器连接在补偿式稳压器的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，其特征在于：所述的补偿式稳压器包括电压补偿电路、主回路开关操作电路、伺服电机及控制电路、电压检测及回中电路和保护电路；其中，主回路开关操作电路与电压输入端、电压补偿电路、保护电路和电压输出端相连接，实现对主回路的控制、保护，并控制输出电压；

3.根据权利要求2所述的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，其特征在于：所述的主回路开关操作电路包括空气开关ZK、交流接触器CJ1、转换开关QS和接触器操作电路；空气开关ZK与电压输入端、电压补偿电路和接触器操作电路连接，它在接触器操作电路的控制下，实现电压补偿回路的电压输入与断开；交流接触器CJ1与电压补偿电路和转换开关QS连接，当交流接触器CJ1处于打开状态时，电压补偿电路的输出接入电路，稳压输出；当交流接触器CJ1处于关闭状态时，电压补偿电路的输出与电路断开，输出未经电压补偿回路处理的市电；转换开关QS与交流接触器CJ1和电压输出端相连接，它在外界指令的控制下，选择输出市电或经过电压补偿电路处理过的电压；接触器操作电路与空气开关ZK和保护电路连接，它在保护电路的控制下，控制空气开关ZK的打开或关闭。

4.根据权利要求1所述的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，其特征在于：所述的伺服电机及控制电路中的伺服电机采用单相伺服电机，伺服电机控制方式有手动、自动二种。

5.根据权利要求1所述的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，其特征在于：所述的补偿式稳压器为一个180KVA的滑动触点补偿式稳压器，隔离变压器为150KVA，Y/y⁰-12三相干式隔离变压器，隔离变压器的次级绕组带中心抽头，输出380V/220V/110V三种电压。

6.根据权利要求1所述的一种隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源，其特征在于：在隔离变压器式多级电压输出可移动式三相稳压电源的上部安装有吊耳，在装置下面安装有滚轮。