DC-BANK/MUPS抗晃電系統(tǒng)現(xiàn)場變頻器正常使用時存在的問題

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。

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。

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。

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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