中文名 | DC-BANK/MUPS抗晃電系統(tǒng) | 開發(fā)商 | 南京國臣信息自動化技術(shù)有限公司 |
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,變頻器以其優(yōu)良的調(diào)速性能和顯著的節(jié)能效果,越來越被更多的現(xiàn)代化企業(yè)所采用,。但由于一些企業(yè)的電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定,導(dǎo)致變頻器在使用中產(chǎn)生了新的問題—變頻器低壓跳閘。低電壓通常都是短時的,對傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)影響較小,而對變頻器則會產(chǎn)生低壓跳閘導(dǎo)致電機(jī)停止,影響生產(chǎn),尤其對一些關(guān)鍵電機(jī)影響尤為嚴(yán)重。每次由于電網(wǎng)晃電,關(guān)鍵電機(jī)變頻低壓跳閘造成的非計(jì)劃停機(jī),都會給企業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,少則幾十萬,多則幾百萬。解決該問題的關(guān)鍵就是如何使變頻器在瞬時低電壓時仍能正常工作。我們根據(jù)變頻器的工作原理,采用直流支撐技術(shù)即DC-BANK系統(tǒng)(在變頻器直流側(cè)加不間斷直流電源提高變頻器的低電壓跨越能力)來解決目前工廠存在的問題。變頻器是由整流器和逆變器兩部分組成。通過對變頻器的研究,變頻器低電壓指其中間直流回路低電壓(即逆變器輸入電壓過低)。一般的變頻器都具有過壓、失壓和瞬間停電的保護(hù)功能。變頻器的逆變器件為GTR時,一旦失壓或停電,控制電路將停止向驅(qū)動電路輸出信號,使驅(qū)動電路和GTR全部停止工作,電動機(jī)將處于自由制動狀態(tài)。逆變器件為IGBT時,在失壓或停電后,將允許變頻器繼續(xù)工作一個短時間td,若失壓或停電時間totd ,變頻器自我保護(hù)停止運(yùn)行。一般td都在15~25ms,只要電源“晃電”較為強(qiáng)烈,to都在幾秒鐘以上,變頻器自我保護(hù)停止運(yùn)行,使電動機(jī)停止運(yùn)行。
性能 |
UPS |
DC-BANK |
對變頻器供電方式 |
交流UPS對變頻器交流輸入端供電,即使UPS電池放電時,仍需由UPS逆變成交流后供電,可靠性低 |
DC-BANK對變頻器直流母線供電,使變頻器有交、直流兩路冗余供電,可靠性高 |
多臺變頻器供電 |
UPS功率成倍增加,多臺變頻器通過斷路器與UPS相連,相互影響大 |
各變頻器直流回路相互隔離,影響小 |
效率 |
效率低 交流供電時到電機(jī)4 變換: ~ / = = / ~ ~ / = = / ~ 電池供電時到電機(jī) 3 變換: = / ~ ~ / = = / ~ 總效率=UPS效率×變頻器效率 |
效率高 交流供電時到電機(jī) 2 變換: ~ / = = / ~ 電池供電時到電機(jī) 1 變換: = / ~ 總效率=變頻器效率 |
工作方式 |
在線式,交流切換0~10ms |
后備式,直流切換0ms |
線路位置 |
與變頻器為交流串聯(lián),需增加一級保護(hù) |
與變頻器為直流并聯(lián),無需增加保護(hù)級別 |
外殼防護(hù)等級 |
IP20~IP30,不適應(yīng)惡劣工作環(huán)境 |
IP54或更高,適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡劣工作環(huán)境 |
電壓等級 |
AC380V三相標(biāo)準(zhǔn) |
DC540V(對應(yīng)AC380V) DC931V(對應(yīng)AC690V) 適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場各種電機(jī)電壓等級 |
系統(tǒng)容量 |
帶電機(jī)類感性負(fù)載,需要5~7倍電機(jī)額定容量,單機(jī)最大容量400kVA |
1.1倍電機(jī)額定容量,單機(jī)最大容量800kW |
大電流沖擊 |
1.15~1.5瞬間過流沖擊 |
3倍以上大電流沖擊,支持變頻器直流啟動 |
系統(tǒng)擴(kuò)展 |
無 |
可與PLC、DCS安全連鎖,通過工業(yè)總線上傳數(shù)據(jù),組成SCADA系統(tǒng) |
安裝方式 |
一體式 |
標(biāo)準(zhǔn)電氣柜,可一體安裝,也可分散安裝,適應(yīng)現(xiàn)場布局 |
性價比 |
低 |
高 |
故障率 |
高 |
低 |
電壓暫降/驟降(Voltage Sag)是電壓有效值降至標(biāo)稱值(Nominal Value)的10%至90%,且持續(xù)時間為10ms至1min(典型持續(xù)時間為10ms~600ms)的電能質(zhì)量事件之一。嚴(yán)重的電壓暫降,將使用電設(shè)備停止工作,或引起所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量下降。而電壓暫降影響的嚴(yán)重性則隨用電設(shè)備的特性而異。一般而言,工業(yè)過程設(shè)備對電壓暫降特別敏感,因?yàn)樵O(shè)備內(nèi)任何一個元件由于電源出現(xiàn)問題都會使整個流程停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這些工業(yè)過程涉及汽車、半導(dǎo)體、塑料、石化、紡織、光纖、飲料乳業(yè)、移動通信等領(lǐng)域,常受電壓暫降影響的重要設(shè)備有冷卻裝置控制、直流電機(jī)驅(qū)動、可編程邏輯控制器(PLC)、機(jī)械裝置、可調(diào)速驅(qū)動裝置等。
當(dāng)輸配電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障、感應(yīng)電機(jī)啟動、雷擊、開關(guān)操作、變頻器以及電容組的投切等事件時,均可引起電壓暫降。其中,短路故障、感應(yīng)電機(jī)啟動和雷擊是引起電壓暫降的主要原因。雷擊時造成的絕緣子閃絡(luò)或?qū)Φ胤烹姇贡Wo(hù)裝置動作,從而導(dǎo)致供電電壓暫降。這種暫降影響范圍大,持續(xù)時間一般超過100ms。電機(jī)全電壓啟動時,需要從電源汲取的電流值為滿負(fù)荷時的500%~800%,這一大電流流過系統(tǒng)阻抗時,將會引起電壓突然下降。短路故障可能會引起系統(tǒng)遠(yuǎn)端供電電壓較為嚴(yán)重的跌落,影響工業(yè)生產(chǎn)過程中對電壓敏感的電氣設(shè)備的正常工作,甚至造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。保護(hù)裝置切除故障、誤動以及運(yùn)行人員誤操作等均可引起供電中斷。當(dāng)保護(hù)裝置跳閘切斷給某一用戶供電的線路時,該供電線路上將出現(xiàn)電壓中斷。這種情況一般僅在該線路上發(fā)生故障時才會出現(xiàn),而相鄰的非故障線路上都將發(fā)生不同程度的電壓暫降。
你的意思是連續(xù)生產(chǎn)裝置中短時停電要讓設(shè)備自動從新啟動運(yùn)行?可以在線路中加斷電延時時間繼電器,具體加在哪里就要根據(jù)你的實(shí)際線路了。
晃電是指電網(wǎng)電壓瞬時跌落時間在1.5秒之內(nèi),又恢復(fù)正常的現(xiàn)象。 一般是因雷擊、短路或其他原因造成的電網(wǎng)短時電壓波動或短時斷電的現(xiàn)象??够坞娊涣鹘佑|器是一個雙線圈的交流接觸器,電...
主要為歐洲IEC相關(guān)文件所匯整出來的定義[ European standard EN-50160, voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems, CENELEC, Brussels, Belgium, 1994. ] ,與北美洲IEEE相關(guān)文件所匯整出來的定義 [ IEEE recommended practice for monitoring electric power quality, IEEE Std. 1159-1995, New York: IEEE, 1995. ] [ IEEE recommended practice for evaluating electric power system compatibility with electronic process equipment, IEEE Std. 1346-1998, New Yark: IEEE, 1998. ] 。兩大主流對電壓驟降之定義與規(guī)范大致上差異不大,均定義電壓驟降至基頻有效值之0.1 ~ 0.9 pu范圍,時間持續(xù)0.5周波(cycle)至30秒內(nèi),皆屬于電壓驟降(sag)之定義范圍。
我們的產(chǎn)品已在石化、半導(dǎo)體、煤化工、硅化工、石油、冶金、水利、電力、軌道交通、制造、環(huán)保、廢水處理等行業(yè)中得到了較好的應(yīng)用,特別是一些科技攻關(guān)項(xiàng)目給客戶帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,部分產(chǎn)品成為中芯國際、FOXBORO和歐陸的指定配套供應(yīng)商,部分產(chǎn)品隨油田設(shè)備廠家一起出口中東、俄羅斯和東南亞各地。
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聯(lián)系人: 王建華
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評分: 4.7
我公司為高連續(xù)和高自動化控制的化工生產(chǎn)企業(yè),因電網(wǎng)晃電造成生產(chǎn)波動甚至停車的現(xiàn)象發(fā)生概率較高。技術(shù)人員針對歷次晃電收集的現(xiàn)場情況,分析出薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)行抗晃電改造,提升了電氣設(shè)備的抗晃電能力,取得了較好的效果。
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頁數(shù): 6頁
評分: 4.6
1. 背景 化工,冶金等連續(xù)生產(chǎn)型企業(yè)的工藝流程要求供電不中斷,而系統(tǒng)電壓的短時波動,會 造成低壓電動機(jī)的重要控制元件 - 接觸器跳開,同時會造成變頻器失壓停機(jī),造成整條生產(chǎn) 線停機(jī),引起巨大的損失,因此對于低壓回路的抗晃電措施,當(dāng)前有大量的研究分析,本文 列出幾種應(yīng)用比較多的抗晃電措施,對其實(shí)現(xiàn)方案以及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析,供方案選擇時參 考。 2. 抗晃電方案分析 2.1 無擾動電源切換 采用備用電源是提高系統(tǒng)可靠性的重要手段。針對備用電源的切換,傳統(tǒng)的備自投是 無法滿足要求的,一般采用無擾動切換裝置。 400V 帶備用電源的典型接線圖如下所示,進(jìn) 線 1是主電源,進(jìn)線 2為備用電源,正常情況下母聯(lián)斷路器 CB3斷開,進(jìn)線 2處于熱備用狀 態(tài)。當(dāng)進(jìn)線 1發(fā)生故障后, CB1打開, CB3閉合,實(shí)現(xiàn)備用電源的切換。
MUPS 由變頻器 + 直流支撐系統(tǒng)組成:
VVVF: n 臺變頻器,由AC/DC整流器、DC/AC逆變器等組成
DC-BANK: 由電池組、充電器、靜態(tài)開關(guān)、控制器等組成
SS: n 個靜態(tài)開關(guān)
M: n 臺電動機(jī)
我公司提供整套MUPS設(shè)備(即包括VVVF、DC-BANK在內(nèi))。如果用戶已裝有VVVF,則我們可提供DC-BANK。
MUPS型電動機(jī)不間斷電源是低壓電動機(jī)群的不間斷電源系統(tǒng)。適用于連續(xù)生產(chǎn)的化工、鋼鐵、化纖、集成電路芯片、玻璃等生產(chǎn)工藝裝置。當(dāng)主電源失電后,MUPS將確保關(guān)鍵電動機(jī)組繼續(xù)運(yùn)行使生產(chǎn)工藝過程有時間緊急處理、安全停車或繼續(xù)運(yùn)行。同時可作為消防應(yīng)急電源使用。
結(jié)構(gòu)簡單可靠 系統(tǒng)未用常規(guī)UPS向VVVF提供交流電源,而MUPS向VVVF提供直流電源。從而減少了AC/DC、DC/AC 兩次變換,硬件開銷減少,可靠性提高。
常規(guī)UPS整流充電器既要對電池充電,還須向逆變器提供額定直流功率,而MUPS充電器只對電池充電,其功率僅為常規(guī)UPS的10%左右,成本低,可靠性高。
本系統(tǒng)包含接入系統(tǒng)中的所有電動機(jī)的啟動控制和保護(hù)元件。 電動機(jī)享有VVVF的軟啟動、調(diào)速等功能,并具備短路、接地故障和過載等保護(hù)特性。 充電器具有穩(wěn)壓、限流功能,及浮充溫度補(bǔ)償功能。 PLC的編程對每臺電動機(jī)的啟動、停止和蓄電池定期向假負(fù)載放電實(shí)施監(jiān)控。 系統(tǒng)各回路完全獨(dú)立,檢修某回路VVVF及其控制保護(hù)電路等,不影響其他回路工作。 采用IGBT逆變功率器件和微處理器控制。 靜態(tài)開關(guān)采用在線跟蹤和電壓自動監(jiān)控,保證主電源失電時,系統(tǒng)瞬時切換到電池供電,變頻器的輸出沒有任何中斷。