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SBW-II 75KVA补偿式大功率电力稳压器


一、概述及用途
    DBW、SBW系列单、三相全自动补偿式交流电力稳压器(以下简称稳压器),是我公司引进、吸收西欧先进技术,同时结合我国国情,为稳定交流电压而设计的。当外界的供电网络电压波动或负载变动而造成电压波动时,能自动保持输出电压的稳定。
    本系列产品与其它型式稳压器相比,具有容量大、效率高、无波形畸变、电压调节平稳等优点,适用负载广泛,能承受瞬时超载,可长期连续工作,手控/自控随意切换,设有过压、过流、缺相、机械故障自动保护装置,以及体积小、重量轻,使用安装方便,运行平稳可靠等特点。可广泛应用于工业、农业、交通、邮电、军事、铁路、科研文化等领域的大型机电设备、金属加工设备、生产流水线,建筑工程设备、电梯、医疗器械、微机机房、电脑控制设备、刺绣轻纺设备、空调、广播电视、宾馆及家用电器照明等一切需要稳压的场所。

二、型号及其含义


三、产品规格与技术参数(表一)

型号 额定容量
(kVA)
输出电流
(A)
输入电压
(V)
输出电压
(V)
相数 耐压
(V)
绝缘电阻
(MΩ)
效率 波形畸变 工作频率
(Hz)
稳压精度
SBW-30 30 46 304~456 380±5%
可设定
三相 2000V时1分钟
无击穿
≥3 ≥98% ≤0.1% 50~60 ±(1~5)%
可设定
SBW-50 50 76
SBW-100 100 152
SBW-180 180 278
SBW-225 225 342
SBW-320 320 487
SBW-400 400 608
SBW-600 600 928
SBW-800 800 1238
SBW-1000 1000 1550
DBW-20 20 91 176~264 220±5%
可设定
单相 1500V时1分钟
无击穿
DBW-30 30 137
DBW-50 50 228
DBW-100 100 455

DBW、SBW系列稳压器应在室内使用,正常使用条件为:
1、输入交流电压:三相四线制,相电压220V±20%,线电压380V±20%
2、输出交流电压:单相220V,三相电压220V,线电压380V
3、频率:50Hz~60Hz
4、效率:>95%
5、绝缘电阻:>2MΩ
6、电气强度:工频正弦电压2000V,1分钟无击穿及闪络现象
7、过载能力:二倍的额定电流,维持1分钟
8、波形失真:无附加波形失真
9、保护功能:具有过压、过流、缺相、相序保护(单相及三相150KVA以下无缺相及相序保护)及机械故障保护
10、响应速度:≤1s(当外界电压变化10%)
11、环境温度:-10℃~40℃
12、工作环境湿度:相对湿度小于85%
13、海拔高度:不超过2500m
14、安装场所应无严重影响稳压器绝缘的气体、蒸汽、化学沉积、灰尘、污垢及其它爆炸性和侵蚀性介质
15、安装场所应无严重振动或颠簸
16、凡不符合上述规定的特殊使用条件,应由使用单位和我公司协商确定

四、结构
    稳压器由三相补偿变压器,三相调压变压器、传动机构、电刷接触系统、箱体和控制系统等组成。三相调压变压器圆筒式绕组外表面经磨光加工,去除绝缘,呈光滑的导体面,以便于电刷良好接触;传动机构由伺服电机和链轮、链条组成电刷接触系统结构合理可靠,以保证电刷压力; 箱体采用封闭柜式,体积小,散热好,检测仪表位置注目,指示准确,控制系统采用集成电路,调节方便可靠。

五、工作原理
    稳压器由补偿电路,电压检测电路,伺服电机控制电路及减速传动机构,主电路开关操作电路、电压、电流测量及保护电路组成。三相电气原理见图(一),单相电气原理图见图(二)。
 
图(一)(供参考)

 
图(二)(供参考)

    电压补偿电路由接触调压器T2与补偿变压器T1组成。接触调压器一次连接在稳压器的输出端,二次接补偿变压器的一次线圈,补偿变压器二次线圈串联在主回路上,其补偿原理见图(三),不计算补偿变压器的阻抗压降U2=U1±Uc。
公式中:
    U1:稳压器输入相电压
    U2:稳压器输出相电压
    Uc:稳压器输出相补偿电压
 
图(三)

    当输入相电压U1改变△U1时,若补偿电压Uc相应改变△Uc且△Uc=△U1,输出相电压U2便可保持不变。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上的电刷滑动,调节接触调压器的二次电压到改变补偿电压,实现自动保持输出电压稳定。

六、主要部件与电路
1、补偿变压器
    通过改变一次线圈上所加电压的大小和极性,使串联在负载回路上的二次线圈产生幅值和极性可变的补偿变压器。
2、接触调压器
    利用电刷接触位置的变化,使输出电压的大小和极性发生变化的特种接触调压器。
3、伺服电机控制电路
    伺服电机控制方式有手动、自动二种切换开关SA选择,原理见图(四)所示,手动时:“升压”按SSTR按钮,“降压”按SSTD按钮。自动时:升压和降压由电压检测单元检测。手动主要用于稳压器投入运行前的检查;当自动出现故障时,用手动调节输出电压维持供电。
 
图(四)(供参考)

4、三相主电路开关装置及操作电路
    稳压器主电路中设置了一只自动开关QF和三只交流接触器K1、K2、K3(详见图一),是为电压自动补偿系统能方便地投入和退出而设置的。稳压运行时。K1是为了在电压自动补偿系统故障退出时能继续向用户供电而设置的。K1合闸时称市电直通运行。K1与K2、K3互锁以防止同时合闸。主电路开关操作电路见图(五)所示:图中接触器K1的合闸线圈与接触器K2的常闭触点串联;接触器K2合闸线圈与接触器K1的常闭触点串联,实现了互锁。因此,无论稳压器从市电运行到稳压运行还是相反转换,必须先按停止按钮SSTP,方可进行转换。
    在接触器K1、K2和K3合闸电路中串联了过压保护继电器KM6的常闭触点,不论是市电直通运行或是稳压运行,只要输出端过压,均能自动保护。
    180KVA以上稳压器市电直通运行采有HS-13刀形开关进行市电切换,省略K1、K2和K3交流接触器与QF开关,采用DW系列万能式自动空气断路器实现断路,失压、过压时补偿系统自动退出运行。
 
图(五)接触器操作电路

5、三相稳压器电压
    电源变压器B2从稳压器输入端取电压经变压、整流及稳压后由电位器R24、R4分压得到两个可随输出电压变化的上限和下限基准电压。采样变压器B1从稳压输出端取电压经变压、整流得到随输出电压变化的信号电压进入电压比较器进行比较,当信号电压处于上限和下限基准电压之间时,控制继电器J1、J2、J6、J7触点均处于断开位置。当信号电压小于下限基准电压时,控制继电器J1动作、J6动作,J6-3触点闭合,伺服电机反转减少补偿电压、稳压器输出电压下降。总之,当输出电压变化超过整定精度允许范围时,电压检测便发出调节输出电压指令,直至输出电压恢复到整定精度允许范围。
    稳压器的稳压精度由电位器R24和R4在±1%到±5%之间调整。输出电压调节电位器R29在380V±5%范围内调整。

6、三相保护电路
6.1、自动开关QF保护主电路过载及短路。SPR和SPD限位开关组成越限保护电路,当电刷滑动触及上、下限位开关时,其电压调节继电器线圈失电使继电器释放,伺服电机停转,达到越限保护作用。
6.2、过压保护电路由采样变压器,整流滤波电路、电压比较器,控制继电器及时间延时电路组成,在正常运行状态下控制继电器常闭触点。KM1和KM2的1-2触点处闭合状态。当信号电压高于过压保护整定电压时,控制继电器常闭触点KM1或KM2的1-2触点断开起动延时电路,延时数秒后控制继电器KM3动作并闭合触点使故障继电器KM6动作,自动补偿系统退出工作。(出厂时,过压电压整定为420V左右。)
6.3、为了较快发现和处理伺服电机及减速传动机构故障,在伺服电机相线和零线间接一中间继电器KM5。当伺服电机接通电源时,中间继电器KM5的1-2触点闭合启动延时电路,时间到后故障继电器KM6动作,自动补偿系统退出工作。

7、单相稳压器电压检测单元
    电压检测电路由采样变压器B3整流滤波及稳压电路、电压比较器IC以及控制继电器J1和J2组成。采样变压器B3从稳压器输出端取出电压,其二次侧分两路,一路经整流滤波及稳压后由可调电阻W2和W3分压得到两个不随输出电压变化的上限与下限基准电压,另一路经整流滤波得到输出电压变化的信号电压。两路进入电压比较器,当信号电压处于上限与下限基准电压之间时,控制继电器J1和J2触点均处于断开位置。当信号电压小于下限基准电压时,稳压器输出电压上升。同理,当信号电压大于上限基准电压时,控制继电器J2动作,伺服电机反转减少补偿电压,稳压器输出电压下降。总之当输出电压变化超过整定精度允许范围时,电压检测便发出调节输出电压指令,直至输出电压恢复到整定精度允许范围。稳压器稳压精度由可调电阻W2和W3在±1%到±5%之间整定,输出电压由可调电阻W1在220V±5%范围内调整。单相原理见图(九)。
    自动开关ZK保护主电路过载及短路,电压自动补偿系统设置了越限保护。越限保护由K1和K2限位开关组成,当电刷滑动到两端碰撞限位开关时,其常闭接点断开,伺服电机停转。
    过压保护电路由采样变压器,整流滤波及稳压电路,电压比较器,控制继电器及延时电路组成。在正常运行状态下,控制继电器常闭触点J3处闭合状态,当信号电压高于过压保护整定值时,BG1开通,SX报警器报警,同时控制继电器常闭触点J3断开起动延时电路,延时数秒后控制继电器J1动作,其常开接点闭合使输出控制继电器J5失电,自动补偿系统退出工作。

七、使用与维护
1、通电前的检查
1.1、稳压器的各部份应完好无损,固定件应牢固可靠。
1.2、电刷及和其接触的接触调压器的裸露部分(滑道)不应氧化。
1.3、电源电压应和稳压器铭牌输出电压相符。
1.4、电刷位置应在滑道上,电刷不应短缺与损坏。
2、接线
2.1、电源必须接在稳压器的输入端,负载接在输出端,并按母线(汇流排)的颜色黄、绿、红分别接A、B、C相。中性线接到稳压器下部的汇流排上。外壳必须接地。
2.2、双柜结构的稳压器,柜间母线按颜色连接,其它连线必须按编号连接。
3、通电检查与调整
3.1、空载检查顺序。
a、通过上述检查与接线无误后可接上电源。电源指示灯HL1亮后按市电钮SST1,输出电压表与输入电压吻合。
b、将手动/自动切换开关SA置于“手动”,按下启动按钮SST2投入自动补偿系统,稳压指示灯HL2亮。按“升压”按钮伺服电机转动时电刷滑动,输出电压应随之升高。若输出电压下降,则输入三相相序接错。断电后将输入三相电源线中任意两相互换即可。
c、对于有相序保护装置的稳压器,当输入三相相序接对后按下启动按钮,即可将手动/自动转换开关置于自动位置。若输入三相相序接错,合上空气开关后,稳压器就发出指示或报警。
d、将手动/自动切换开关置于“自动”,输出电压应自动调节稳压范围。
3.2、输出电压调整。
调节控制板上“输出电压调节”电位器,即可调节输出电压的大小。
3.3、装有来电自复功能装置的稳压器。当稳压器输入电源停电后,再次来电时;若控制板上的钮子开关:
a、位于“稳压”位置,稳压器自动进入稳压状态。
b、位于“市电”位置,稳压器自动进入市电状态。
c、位于“停止”位置,稳压器不会自动启动。
4、故障原因与排除
4.1、在自动时,输出电压持续调高,直至限位开关动作。
a、控制线路板坏。
b、采样变压器烧坏。
c、“输出电压调节”电位器坏。
d、控制电机正反转动的交流接触器坏。
4.2、输出电压偏离精度范围时不调节。
a、电刷滑动导轨以及变速传动部件是否太紧卡住。调节相关部件使其松紧适合。排除后,按热继电器JR16手动复位。
b、控制线路板坏。
c、行程开关接触不良。
d、自动/手动转换开关接触不良。
e、控制电机正反转动的交流接触器坏。
5、使用须知
5.1、稳压器投入运行前应了解其使用条件。
5.2、负载电流不应超过允许值。
5.3、输入电压在允许范围内,输出电压不稳定应立即进行检查(详见故障原因与排除),输入电压超允许范围,输出电压的改变若对用户影响不大,可继续运行。当输入电压返回到允许范围内,输出电压能自动保持稳定。
5.4、稳压器没有独立的分相控制与调节功能,输入电压的不平衡将会出现在输出端,如需分相调节可向我公司提出。
5.5、在正常使用条件下,稳压器在额定负载下能长期连续运行。
5.6、正常运行时不需要专人维护。
6、维护
根据不同的使用环境,维护周期有较大差异,但最长周期不应超过半年。维护时应在停电时进行。维护包括:
6.1、彻底清扫稳压器各部份,使之不留灰尘污垢,特别是电刷、接触调压器的裸露部分(滑道)、电刷滑动导轨以及变速传动部件,必须用(汽油)与棉布洗净擦干。
6.2、更换已磨损或损坏的电刷。
6.3、发现有故障或损坏的元器件应及时修理或更换。使用一段时间(一般为2~ 3个月)调整链条的松紧或螺杆的间隙程度,稍微有点活动余地即可。

八、原理图(供参考,如有改动怒不另行通知)
 
图(八)SBW系列三相大功率自动补偿式电力稳压器总原理图

 
图(九)DBW系列单相大功率自动补偿式电力稳压器原理图