CN101670198B - 智能响应电脱盐脱水设备专用电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能响应电脱盐脱水设备专用电源，属于电脱盐电源技术领域。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经正、反向整流器件分别接电脱盐设备内的正、负电极板。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。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。
Description
技术领域
本发明涉及一种专用电源，尤其是一种智能响应电脱盐脱水设备专用电源，属于电脱盐电源技术领域。
背景技术
据申请人了解，目前原油电脱盐设备的电源装置一般采用交流或交直流电源供电，其中比较先进并具代表性的为高速电脱盐电脱水设备专用电源(详见专利号为01201736.1的中国专利文献)。该电源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。
此外，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。
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响应电脱盐脱水设备专用电源。
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响应电脱盐脱水设备专用电源。
为了达到以上首要目的，本发明的智能响应电脱盐脱水设备专用电源中，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经正、反向整流器件分别接电脱盐设备内的正、负电极板。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。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型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。
具体实施方式
实施例一
本实施例的智能响应电脱盐脱水设备专用电源基本构成如图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2的初级，该升压变压器2的次级经正、反向整流二极管分别接电脱盐设备内的正、负电极板，从而在电脱盐设备罐体内形成所需的高压电场。
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T1、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(D10-D12、D14以及D14-D17)整流后输出。
比较电路，主要包括第一比较器IC1B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IC1C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IC1B的两输入端(正、方向输入端)，再由第一比较器IC1B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IC1A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IC1B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B1、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(0.1-1.0)Um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，本实用新型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，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种智能响应电脱盐脱水设备专用电源，其特征在于：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经正、反向整流器件分别接电脱盐设备内的正、负电极板；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，用以将反馈电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两可控硅的控制极，用以实现根据反馈电信号控制向电脱盐设备的输出电流。
2.根据权利要求1所述的智能响应电脱盐脱水设备专用电源，其特征在于：所述反馈电路的输出端通过电位器接比较电路的对应输入端。
3.根据权利要求1或2所述的智能响应电脱盐脱水设备专用电源，其特征在于：所述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，电压和电流反馈电信号输入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，再分别经桥式整流器整流后输出。
4.根据权利要求3所述的智能响应电脱盐脱水设备专用电源，其特征在于：所述比较电路包括第一比较器和第二比较器，整流后的电压反馈电信号与输入的给定电压放大后，与来自外部电源的采样信号分别输送到所述第一比较器的两输入端，再由所述第一比较器的输出端输出到主触发芯片；整流后的电流反馈电信号放大后输送到所述第二比较器的正向输入端，再由所述第二比较器的输出端输出到所述主触发芯片。
5.根据权利要求4所述的智能响应电脱盐脱水设备专用电源，其特征在于：所述输出电路主要由驱动三极管和两并联的隔离变压器构成，所述驱动三极管的基极作为输出电路的输入端接所述主触发芯片的输出端，所述驱动三极管的集电极通过所述两并联隔离变压器的输出分别接所述电子调压器内两可控硅的控制极。
6.根据权利要求4所述的智能响应电脱盐脱水设备专用电源，其特征在于：所述整流后的电流反馈电信号放大后还通过驱动器件外接保护继电器和报警器。
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