用于汽车涂装废水处理工程的电气系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922030302.4 (22)申请日 2019.11.22 (73)专利权人 中持水务股份有限公司 地址 100192 北京市海淀区西小口路66号D 区2号楼 (72)发明人 张彦 (74)专利代理机构 北京金咨知识产权代理有限 公司 11612 代理人 严业福 (51)Int.Cl. H02J 3/01(2006.01) H02P 27/04(2016.01) (54)实用新型名称 一种用于汽车涂装废水处理工程的电气系 统 (57)摘要 本实用新型提供一种用于汽车涂装废。

2、水处 理工程的电气系统， 所述电气系统包括： 配电线 路； 连接在所述配电线路上的至少一个电动机回 路， 所述电动机回路包括依次串联连接的开关装 置、 变频装置和电动机， 所述变频装置用于所述 电动机的调速控制。 其中， 在所述电动机回路中 的所述开关装置和所述变频装置之间还串接有 滤波装置， 用于减小该电动机回路中所述变频装 置输入端的谐波含量。 本实用新型的电气系统可 有效避免变频器等非线性负荷的大规模使用产 生的谐波电流对供电系统可靠运行及废水处理 达标排放的影响和干扰。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 210838955 U 2020.06.23 CN 210838955 。

3、U 1.一种用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 其特征在于， 所述电气系统包括： 配电线路； 连接在所述配电线路上的至少一个电动机回路， 所述电动机回路包括依次串联连接的 开关装置、 变频装置和电动机， 所述变频装置用于所述电动机的调速控制； 其中， 在所述电动机回路中的所述开关装置和所述变频装置之间还串接有滤波装置， 用于减小该电动机回路中所述变频装置输入端的谐波含量。 2.根据权利要求1所述的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 其特征在于， 所述滤 波装置的输入端通过导线与所述开关装置连接， 所述滤波装置的输出端通过导线与所述变 频装置的输入端连接。 3.根据权利要求2所述的用于汽车涂。

4、装废水处理工程的电气系统， 其特征在于， 所述开 关装置为断路器。 4.根据权利要求2所述的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 其特征在于， 所述滤 波装置为无源滤波器。 5.根据权利要求2所述的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 其特征在于， 所述变 频装置为变频器。 6.根据权利要求2所述的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 其特征在于， 所述电 气系统包括多个连接在所述配电线路上的所述电动机回路。 7.根据权利要求4所述的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 其特征在于， 所述无 源滤波器控制所述电动机回路的THDI值在5或10以内。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于汽车涂。

5、装废水处理工程的电气系统， 其特征 在于， 所述电气系统还包括为所述配电线路提供电能的高压线路和变压器。 9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 其特征 在于， 所述配电线路的电压为0.4KV。 10.根据权利要求1至7中任一项所述的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 其特 征在于， 所述电动机用于废水处理的提升、 回流、 搅拌、 鼓风曝气、 加药或污泥处置。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210838955 U 2 一种用于汽车涂装废水处理工程的电气系统 技术领域 0001 本实用新型涉及污水处理系统， 尤其涉及一种用于汽车涂装废水处理工程的电气 系统。

6、。 背景技术 0002 汽车制造过程中通常会产生一定数量的涂装乳化液废水， 涂装乳化液废水处理一 般采用MBR+RO(双膜技术， 膜生物反应器技术+反渗透膜技术)工艺处理路线以满足国家达 标排放或企业内部回用零排放的要求， 工程设计中工艺专业为满足功能在控制要求中提出 基本上所有的工艺设备通过调速实现废水处理的提升、 回流、 搅拌、 鼓风曝气、 加药、 污泥处 置等控制条件。 0003 电气专业根据工艺控制条件要求， 对电动机通常采取配置变频器进行调速控制来 实现工艺控制条件需求， 变频器属于非线性负荷且因其基于逆变原理的电气技术特性。 汽 车涂装废水因其特殊的工艺控制特点需大规模采用变频控制。

7、装置， 较大的谐波电流(计算 总THDI超过国标规定值)对于企业容量较小的变电所势必形成谐波干扰。 在使用过程中产 生的高次谐波严重时会对供电系统或电网、 负载及其他邻近电气设备产生电干扰， 影响变 压器、 电动机、 开关设备、 电容器等的正常工作， 影响供电系统的安全可靠运行及废水处理 稳定运行达标排放。 实用新型内容 0004 鉴于此， 本实用新型实施例提供了一种用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 以消除或改善于汽车涂装废水处理工程中大规模使用变频装置时的谐波干扰问题。 0005 本实用新型的技术方案如下： 0006 所述电气系统包括： 配电线路； 连接在所述配电线路上的至少一个电动机回。

8、路， 所 述电动机回路包括依次串联连接的开关装置、 变频装置和电动机， 所述变频装置用于所述 电动机的调速控制； 其中， 在所述电动机回路中的所述开关装置和所述变频装置之间还串 接有滤波装置， 用于减小该电动机回路中所述变频装置输入端的谐波含量。 0007 在一些实施例中， 所述滤波装置的输入端通过导线与所述开关装置连接， 所述滤 波装置的输出端通过导线与所述变频装置的输入端连接。 0008 在一些实施例中， 所述开关装置为断路器。 0009 在一些实施例中， 所述滤波装置为无源滤波器。 0010 在一些实施例中， 所述变频装置为变频器。 0011 在一些实施例中， 所述电气系统包括多个连接在。

9、所述配电线路上的所述电动机回 路。 0012 在一些实施例中， 所述无源滤波器控制所述电动机回路的THDI值在5或10以 内。 0013 在一些实施例中， 所述电气系统还包括为所述配电线路提供电能的高压线路和变 说明书 1/5 页 3 CN 210838955 U 3 压器。 0014 在一些实施例中， 所述配电线路的电压为0.4KV。 0015 在一些实施例中， 所述电动机用于废水处理的提升、 回流、 搅拌、 鼓风曝气、 加药或 污泥处置。 0016 根据本实用新型的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 可获得的有益效果至 少包括： 0017 本实用新型针对大规模采用变频装置的汽车涂装废水处。

10、理工程， 当设计计算谐波 电流超标影响系统运行的情况下， 本实用新型的电气系统设计采用分散治理控制每个重要 变频装置谐波源产生的谐波电流在一定范围， 使变频装置输入端谐波电流THDI限制在一定 限值范围内， 从而使整个系统的总谐波电流THDI控制在规定范围内， 从而有效避免变频器 等非线性负荷的大规模使用产生的谐波电流对供电系统可靠运行及废水处理达标排放的 影响和干扰。 0018 本实用新型的附加优点、 目的， 以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述， 且 将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显， 或者可以根据本实用新型的实 践而获知。 本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说。

11、明及其权利要求书以及附图中 具体指出的结构实现到并获得。 0019 本领域技术人员将会理解的是， 能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上 具体所述， 并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目 的。 附图说明 0020 此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解， 构成本申请的一部分， 并不构成对本实用新型的限定。 附图中的部件不是成比例绘制的， 而只是为了示出本实用 新型的原理。 为了便于示出和描述本实用新型的一些部分， 附图中对应部分可能被放大， 即， 相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。 在附图中： 0021 图1为本实用新。

12、型一实施例中的用于汽车涂装废水处理工程的电气系统的MCC系 统示意图。 0022 图2为本实用新型一实施例中的单个电动机回路的示意图。 0023 附图中符号对照表 0024 5VF变频器 4PF无源滤波器9PCC公共连接点 3KH热继电器8PC配电线路 2KM接触器7TM变压器 1QF(MCCB)断路器(塑壳)6M电动机 序号代号名称序号代号名称 具体实施方式 0025 为使本实用新型的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 下面结合实施方式和附 图， 对本实用新型做进一步详细说明。 在此， 本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解 说明书 2/5 页 4 CN 210838955 U 4 释本。

13、实用新型， 但并不作为对本实用新型的限定。 0026 在此， 还需要说明的是， 为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型， 在附图中 仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤， 而省略了与本实用 新型关系不大的其他细节。 应该强调， 术语 “包括/包含” 在本文使用时指特征、 要素、 步骤或 组件的存在， 但并不排除一个或更多个其它特征、 要素、 步骤或组件的存在或附加。 0027 在此， 还需要说明的是， 如果没有特殊说明， 术语 “连接” 在本文不仅可以指直接连 接， 也可以表示存在中间物的间接连接。 在下文中， 将参考附图描述本实用新型的实施例。 在附图中， 相同的附。

14、图标记代表相同或类似的部件， 或者相同或类似的步骤。 0028 一般水处理工程设计中通常只有少量需变频调速的设备即能满足工艺控制条件 需求， 电气设计时计算结果由于总谐波电流THDI(Total Harmonic Current Distortion， 电流谐波总畸变率)值较小不会超过国标PCC限值要求， 因此实际电气设计中的电动机主回 路在母线开关断路器和变频器中间一般采用导线直连， 这时变频器输入侧仍会产生一定量 的谐波电流反馈给电网， 但因总谐波电流值低所以对供电系统产生的影响和干扰有限， 因 而这种污水厂的谐波无需处理也能满足供电系统安全可靠的要求。 0029 在大型汽车制造涂装乳化液。

15、废水处理工程中因为工艺需求而大规模采用变频装 置达到工艺控制的调速要求， 实际电气设计中计算发现大规模使用变频器时其输入侧谐波 在不治理的状况下其PCC的THDI总量计算值按照国标对比会越限， 会对供电系统形成干扰 影响供电系统的安全可靠， 进而影响废水处理的稳定运行达标排放。 因而采取必要的谐波 处理方法完善供电安全可靠满足废水处理稳定运行达标排放的技术目的是必须的。 0030 如图1和图2所示， 本实用新型提供了一种用于汽车涂装废水处理工程的电气系 统， 以解决现有技术中汽车涂装废水处理工程中大规模采用变频装置而影响供电系统或电 网、 负载及其其他邻近电器设备的问题。 0031 在一些实施。

16、例中， 本实用新型的电气系统包括配电线路和连接在配电线路上的至 少一个电动机回路。 电动机回路包括依次串联连接的开关装置、 变频装置和电动机6， 变频 装置用于电动机5的调速控制。 其中， 在电动机回路中的开关装置和变频装置之间还串接有 滤波装置， 用于减小该电动机回路中变频装置输入端的谐波含量。 0032 本实用新型是在汽车涂装废水处理大规模使用变频装置时为减少电流谐波干扰， 立足于通过对每个产生干扰的变频器谐波源分别治理使其THDI控制在一定范围进而控制 整个系统的总THDI在国标范围内的技术方法。 实际设计中根据谐波电流计算结果， 设计每 个回路的THDI控制在10或5范围内， 在每个需。

17、变频调速的电动机回路中根据THDI控制 值对应串接滤波装置， 通过减少每个分支回路非线性变频装置谐波源输入测产生的谐波电 流值， 进而有效减小总谐波电流THDI值在规定范围， 达到控制整个变电所谐波干扰在规定 范围内的技术目的， 减小变频器等非线性负荷谐波源产生的谐波对供电网络的影响和干 扰， 保证供电系统安全可靠运行和涂装乳化液废水处理的稳定运行达标排放。 0033 在一些实施例中， 如图2所示， 滤波装置的输入端通过导线与开关装置连接， 滤波 装置的输出端通过导线与变频装置的输入端连接。 0034 在一些实施例中， 开关装置可为断路器1， 滤波装置可为无源滤波器4， 变频装置可 为变频器5。

18、， 但不限于此， 本实用新型的开关装置、 滤波装置和变频装置也可以其它电气元 件。 说明书 3/5 页 5 CN 210838955 U 5 0035 本实用新型即是基于汽车废水处理大规模使用变频装置会产生谐波干扰影响系 统稳定可靠运行的技术问题， 通过分散解决治理并控制每个重要变频装置非线性谐波源产 生的谐波电流在一定范围(根据THDI计算结果确定， 10或5)进而使整个系统装置区供 电系统的总THDI在国标规定范围内。 具体实施时， 可以在每个具有变频调速的电动机回路 在母线电源断路器1与变频器5之间串接无源滤波器4， 减小本回路上变频器输入侧电流谐 波量并使该回路电流谐波的THDI控制在。

19、较小范围(根据系统大小， 可以控制在10或5以 内)， 从而控制变电所供电系统的THDI总量满足PCC标准要求的技术方法。 附图1中虚线框内 为分散控制谐波电流在每个电动机回路中设计的滤波装置， 例如无源滤波器4三相电进出 线分别通过导线与MCC母线电动机回路电源断路器1和变频器5相连。 0036 在一些实施例中， 电气系统还包括为配电线路提供电能的高压线路和变压器7。 在 另一实施例中， 本实用新型的电气系统的配电线路8也可以包括10KV的高压配电线路和经 由变压器7降压后的0.4KV的低压配电线路。 在低压配电线路上设有供于电动机回路连接的 公共连接点9。 本实用新型的电气系统用于大规模使。

20、用变频装置的汽车涂装废水处理工程 时， 可以包括多个连接在配电线路8上的电动机回路， 每个电动机回路上可以设置有串接的 无源滤波器4和变频器5。 0037 在其他实施例中， 本实用新型的电气系统也可以包含不含变频装置和滤波装置的 第二电动机回路， 例如， 在电动机不需要进行调速变速时， 第二电动机回路可以串接有断路 器1、 接触器2和热继电器3等。 0038 在一些实施例中， 本实用新型的电气系统用于大规模使用变频装置的汽车涂装废 水处理工程时， 电动机6用于废水处理的提升、 回流、 搅拌、 鼓风曝气、 加药或污泥处置等。 0039 本实用新型针对大规模采用变频装置的汽车涂装废水处理工程中， 。

21、当设计计算谐 波电流超标影响系统运行的情况下， 设计采用分散治理控制每个重要变频器谐波源产生的 谐波电流在一定范围， 使变频器输入端谐波电流THDI限制在一定限值范围内(根据系统大 小及设计计算结果， 控制在10或5)， 从而使整个系统变电所总谐波电流THDI控制在规 定范围内， 从而有效避免变频器等非线性负荷的大规模使用产生的谐波电流对供电系统可 靠运行及废水处理达标排放的影响和干扰。 0040 本实用新型提供了一种用于汽车涂装废水处理工程的电气系统， 结合了汽车涂装 乳化液废水处理为满足达标排放而大规模采用变频调速控制装置的技术特点， 电气系统设 计时通过计算总谐波电流THDI值与国家标准。

22、值对比超限时为防止对电网的谐波干扰及防 止整个工程装置因谐波的影响不能可靠连续运行影响达标排放， 电气设计中根据THDI计算 结果并立足于通过采取分散治理控制减少每个变频器谐波源的谐波电流进而有效降低整 个系统总谐波电流使其控制在规定范围内的技术思路， 实际设计中依据计算结果设计采用 对系统中的每个重要的变频控制的电动机回路在其进线侧串接无源滤波器减小变频器输 入侧电流谐波(根据谐波电流计算结果， THDI控制在10或5)从而使整个系统总谐波电 流降低到不会对系统运行形成危害的范围。 0041 基于本实用新型的电气系统应用在大型汽车制造涂装乳化液废水处理工程大规 模使用变频设备时减少谐波电流降。

23、低对系统干扰的实际效果明显， 实际测量THDI值稳定在 国标范围内， 且整个工程项目可靠运行两年来均未发生因谐波干扰影响系统可靠运行及达 标排放。 说明书 4/5 页 6 CN 210838955 U 6 0042 本实用新型中， 针对一个实施方式描述和/或例示的特征， 可以在一个或更多个其 它实施方式中以相同方式或以类似方式使用， 和/或与其他实施方式的特征相结合或代替 其他实施方式的特征。 0043 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已， 并不用于限制本实用新型， 对于本 领域的技术人员来说， 本实用新型实施例可以有各种更改和变化。 凡在本实用新型的精神 和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 210838955 U 7 图1 图2 说明书附图 1/1 页 8 CN 210838955 U 8 。