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BMW照明穩壓調控裝置技術說明 BWM/TE-30

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人氣:發表時間:2020-11-17 16:41:54【
BMW照明穩壓調控裝置技術說明 BWM/TE-30
隨著城市化進程的明顯加快,路燈系統的規模也日益龐大。路燈的運行費用給各地財政造成巨大的壓力。另外電網因電力供應緊張而變得很不穩定,在前半夜,適逢用電高峰,電壓就低,路燈相對昏暗,甚至出現頻閃現象,而后半夜用電處于低谷,電網電壓驟升,有些地區可達250V;導致照明異常明亮,甚至出現眩光,使設計壽命5年的燈泡不到1年就已損壞,導致路的燈的維護和運行成本劇增。
一、BMW照明穩壓調控裝置的研制原理:
氣體放電燈具需要一定的啟動電壓(220V公稱電壓)和啟動時間(5-10分鐘),當氣體放電燈正常發光后,在燈具電壓允許的范圍內。適當降低燈具兩端的工作電壓,燈具的功率會大幅度的下降,但照度不會隨著電壓的下降而成比例的下降。(物理概念)即照度變化不大的特點,適度的降壓,既保證了照明的質量,又大幅度節約了電能消耗。人的生理特性:天暗以后瞳孔放大,而過高的電壓容易產生眩光,人體感覺極不舒適。實驗數據表明,電壓每下降10%,光照度下降3-5%(詳見上海市路燈所測試報告)
補償變壓器式交流穩壓裝置的原理:

補償變壓器式交流穩壓節能裝置是在主回路中串聯一套變壓器線圈,用它所產生的電勢來與主電源迭加,從而改變輸出電壓值(見圖2)。由于變壓器不是直接用來供電,而僅是起補償作用(約是總電源電壓的30%),因此變壓器的功率和體積也可縮小為30%,可節省大量的銅線、鐵芯等材料。
圖1是一相的總框圖,照明是單相負載,采取每相獨立調控能達到最佳效果。
補償變壓器的初級繞組由電子功率部件與多抽頭變壓器的各抽頭連接,電子功率部件擔負二個任務:1. 按微電腦的指令通、斷與抽頭的連接。2. 按微電腦的指令細分電壓——即調節導通程度,改變迭加電壓的幅值,以增加電壓級數和每級的精度。如每級抽頭為5V,在5V范圍內,我們可以再把它分為1V/擋5級。由于是靠改變電子部件的導通程度來實現的,相位等參數沒有改變,所以不會改變正弦波形(見圖3)。
圖2中輸入電源端聯結在抽頭的中間位置,當電子功率部件接通上面抽頭,補償變壓器輸出一個與電源反向的電勢U+,抵消掉電源U+電壓值,總輸出相對電源來說為降壓,反之為升壓。
電源允許波動范圍設定為:184-244V,則輸入相電壓范圍系數:
KSL=(UL-UB)/UB=184-220/220=-16% ;KSH=(UH-UB)/UB=244-220/220=11%
式中:KSL—低端穩壓范圍系數;KSH—高端穩壓范圍系數;
UH—允許最高相電壓;UL—允許最低相電壓;UB—表稱電壓
由上式得到穩壓器適應的穩壓范圍系數為-16%—11%。穩壓器在輸出電壓220V時,輸入電壓可降壓36V,升壓24V,調節范圍共60V。同理在節能電壓輸出時(190V)輸入相電壓范圍系數:
KSL=(UL-UB)/UB=184-190/190=-3% ;KSH=(UH-UB)/UB=244-190/190=29%
穩壓器適應的穩壓范圍系數為-3%—29%。穩壓器在輸出電壓190V時,輸入電壓可降壓5V,升壓55V,調節范圍共60V。輸出精度:SU=(UH-UL)/ UB(N+1)=(244-184)/220(9+1)=±2.7%。式中:N—變壓器抽頭數,這里N=9。
    當采樣輸入電壓超過設定值時,微電腦立即指令電子功率部件進行無觸點過零切換到合適的抽頭處,以保證輸出電壓穩定在標稱電壓的±2%—3%(5V)之內。
整個裝置除變壓器的參數計算設計得合理是個關鍵技術外,微電腦對采樣來的輸出信號進行分析、判斷,立即作出開、合電子開關的指令,電子開關又隨著微電腦的指令,與電源同步(同相位)連續導通、截止。如果發生誤導

通或不導通,就會使輸出電壓波形畸變(見圖4),就會產生高次諧波,從而反過來給微電腦反饋錯誤的信息。最終導致系統崩潰。功率電子部件必須嚴格地在過零時切換抽頭,這樣才安全,否則會引起燒“板子”的后果。這些也是不可忽視的重要技術。
 
二、應用場所:
大型的工業裝置照明、高速公路、城市道路照明、機場、隧道、港口、停車場、以及廠礦的生產車間等等。
適用于現有的所有氣體放電照明燈具(如高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈以及日光燈、白熾燈等等。)
三、功能描述:
1.無觸點:BMW智能穩壓調控裝置采用無觸點調壓技術,相比較以前的接觸器式調壓和伺服馬達調壓,由于內部無移動元件,設備完全處于靜態,保證高可靠、低功耗。
2.軟啟動功能 :啟動電壓200V,避免高電壓,大電流直接沖擊燈具,消除40%的對燈具的啟動浪涌,延長燈具使用壽命。
3.三相獨立調節:三相系統由三個單相系統組成,能夠獨立調節每相的輸出電壓,每相可以帶不同類型的負載,某相故障走靜態旁路時決不影響其他兩相正常運行,允許帶100%不平衡負載。
4. 靜態旁路:每相除了正常的穩壓、節能工作回路以外,同時帶有兩套靜態旁路(靜態復合節能旁路和靜態直接旁路),大大地提高了設備的可靠性和安全性,保證燈具不會因設備故障而滅燈。
5. 快速調節:設備能夠根據電網電壓的波動,及時地快速調節,由于采用固態繼電器,能夠使調節的時間小于10毫秒。
6.輸出精度高:無論是220V穩壓狀態還是節能狀態,都能保證輸出電壓精度在+2%之間(電子穩壓器)。
7.最大輸出電壓調節范圍76V:在輸入電壓范圍內,輸出電壓能夠在76V的范圍內平穩、連續的變化。
8.升壓功能:輸入電壓如果低于公稱電壓(220V),智能型照明調控器會自動將輸出電壓升至公稱電壓(220V),從而保證燈具能夠正??煽康膯⑤x運行(升壓幅度為16V,降壓幅度為60V)。
9.通訊接口:智能型照明調控器預留有通訊接口(RS232),便于遠程監控。
10.分時段調壓功能:可以設定不同時段,不同的輸出電壓。
11.高效節能:上半夜穩壓節能,下半夜降壓減流節能,節能率高達30%以上。(功率是與電壓的平方成正比的,如高壓鈉燈Ui=230V,Uo=185V,則節能率理論上高達35.7%)
12.每相都配有聲光顯示,正常工作時綠燈和兩個檔位指示燈亮,故障時一個紅燈閃爍,同時蜂鳴器發出警告。
13.*無諧波干擾,為綠色環保產品(由于設備調節過程為過零切換,無電流,本身不會產生生諧波,同時電抗器繞組串聯在主電路中,能夠防止電源側的諧波傳至負載側,PT設備的輸出波形優于輸入波形)。
14.高效節能設備,快速回收成本,根椐光源質量和設備容量,一般6-18個月可回收投資成本。
四、BMW照明穩壓調控裝置工作原理
 
?         t0 to t1: 從200V起軟啟動 :2分30秒。
?         t1 to t2: 以慢斜坡方式升至 220V: 3分鐘。
?         t2 to t3: 燈具工作在220V額定電壓下(電子穩壓器)。
?         t3 to t4: 發出“節能”指令,緩慢降至節能電壓水平: 5分鐘。
?         t4 to t5: 燈具工作在節能電壓下(185V-195V)。
?         t5 to t6: 發出“節能關”指令,電壓升至額定電壓水平:7分30秒。
?         t6 to t7: 設備在220V穩壓狀態下工作至關機。
五、產品分類
BMW-N  室內柜
BMW -NL(室內柜 + 室內柜體 + 配電部分)
BMW -W  室外單面柜(室內柜 + 室外柜體)
BMW -WSL  室外雙面柜(室內柜 + 室外柜體 + 配電部分)
(1)室內柜組成:
三只補償變壓器  三只多抽頭變壓器
三塊功率板    三塊主控板
一塊防雷板    斷路器
熔斷器      靜態開關 
PT室內柜體
(2)配電部分組成:(詳見圖紙)
斷路器   接觸器   互感器 
電壓表   電流表   輸入、輸出端子
智能控制器(用戶選定):ATC天文鐘等。
 ?。?)室外柜體
   柜體為厚度為2毫米,外面噴塑,防護等級為IP54
 
六、產品技術指標
項目 對應要求
應用范圍 日光燈、鈉燈、汞燈、金鹵燈等氣體放電燈
節能參數 25%-40%
延長燈泡壽命 2-5倍
自動穩壓功能 有(相當于電子穩壓器)
多時段節能功能 有(相當于電子穩壓器)
最大升降壓值 升壓16V,降壓60V
各相電壓調整 平穩、無級、連續
照度可調
輸出 正弦波
軟啟動功能
保護功能 防雷、過載、短路、滅燈
自投備用回路
分相獨立調節
預留四遙接口
輸入電壓 190-275V
輸出電壓 180-220
正弦波輸出 無諧波
穩壓精度 ±2%
軟啟動 啟動電壓200V、平穩、快速、避免大電流沖擊
每相每路 獨立調節及控制
調壓方式 無觸點
控制精度 <1毫秒/天、不受停電、斷電影響
不平衡負載 100%不平衡負載
運行環境溫度濕度 -40℃~60℃      <95%
防護等級 IP54(室外型)
                    加紅框部分是我公司產品所特有的技術指標
 
七、主要技術參數:
輸入 電壓 單相220V
三相380V+N
 
輸入范圍 +35% / -10%  額定電壓
 
 
輸出 電壓 單相220V
三相380V+N
 
 
精度 ±2%  
軟啟動電壓 200V  
節能電壓(建議值) 175V-215V
建議汞燈節能電壓190V
高壓鈉燈節能電壓180V
 
 
調節 每相獨立調節  
諧波畸變  
效率 >97%  
功率因數 0.5滯后到0.7超前  
相與相不平衡度 100%  
旁路 固態自動旁路 各相獨立  
環境 運行環境溫度 室內型-40℃ - +45℃  
  室外型-40℃ - +65℃  
相對濕度 0-90%無冷凝  
運行最高海拔 2400米  
MTBF 60000H  
MTTR 30min  
噪音(1米處) <40dB  
其它 工作溫度 -10℃ - +60℃  
儲存溫度 -30℃ - +70℃  
  防護等級(室內) IP20  
  防護等級(室外) IP54  
 
 

 
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