DC-BANK直接不間斷電源電網(wǎng)質(zhì)量要求

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(shí)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(shí)低電壓時(shí)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(shí)，一旦失壓或停電，控制電路將停止向驅(qū)動(dòng)電路輸出信號，使驅(qū)動(dòng)電路和GTR全部停止工作，電動(dòng)機(jī)將處于自由制動(dòng)狀態(tài)。逆變器件為IGBT時(shí)，在失壓或停電后，將允許變頻器繼續(xù)工作一個(gè)短時(shí)間td，若失壓或停電時(shí)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(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

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(shí)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。

當(dāng)輸配電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障、感應(yīng)電機(jī)啟動(dòng)、雷擊、開關(guān)操作、變頻器以及電容組的投切等事件時(shí)，均可引起電壓暫降。其中，短路故障、感應(yīng)電機(jī)啟動(dòng)和雷擊是引起電壓暫降的主要原因。雷擊時(shí)造成的絕緣子閃絡(luò)或?qū)Φ胤烹姇贡Ｗo(hù)裝置動(dòng)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(shí)間一般超過100ms。電機(jī)全電壓啟動(dòng)時(shí)，需要從電源汲取的電流值為滿負(fù)荷時(shí)的500%～800%，這一大電流流過系統(tǒng)阻抗時(shí)，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(dòng)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(shí)，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(shí)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。