電壓暫降/驟降(Voltage Sag)是電壓有效值降至標稱值(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)的電能質量事件之一。嚴重的電壓暫降,將使用電設備停止工作,或引起所生產產品質量下降。而電壓暫降影響的嚴重性則隨用電設備的特性而異。一般而言,工業(yè)過程設備對電壓暫降特別敏感,因為設備內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轉。這些工業(yè)過程涉及汽車、半導體、塑料、石化、紡織、光纖、飲料乳業(yè)、移動通信等領域,常受電壓暫降影響的重要設備有冷卻裝置控制、直流電機驅動、可編程邏輯控制器(PLC)、機械裝置、可調速驅動裝置等。
國臣公司致力于連續(xù)生產型企業(yè)各種電能質量事件(俗稱“晃電”)治理和變頻器跳閘問題的全面解決和新一代抗晃電設備的研究與開發(fā),憑借領先的行業(yè)技術和經驗,為企業(yè)提供整體電源優(yōu)化解決方案和技術咨詢服務、爐膛安全給粉解決方案、電廠給粉變頻抗晃電解決方案、IT機房整體解決方案、工業(yè)現(xiàn)場晃電整體解決方案和包含多種負載類型的整機設備抗晃電解決方案。
國臣公司的產品已在石化、半導體、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)中得到了較好的應用,特別是一些科技攻關項目給客戶帶來了很大的經濟效益和社會效益,部分產品成為中芯國際、FOXBORO和歐陸的指定配套供應商,部分產品隨油田設備廠家一起出口中東、俄羅斯和東南亞各地。
變頻器使用目前存在的問題
隨著電力電子技術的發(fā)展,變頻器以其調速精確、使用簡單、保護功能齊全等優(yōu)點逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調速控制裝置而在各行業(yè)得到廣泛應用,但由于國內某些工廠的電網電壓不穩(wěn)定,導致變頻器在使用中產生了新的問題—變頻器低壓保護跳閘。這種跳閘會因為變頻器的保護設置不同而表現(xiàn)為過流保護或低壓保護。但其原因都是因為電網低電壓引起的。低電壓通常都是短時的,主要是因為電網晃電或備自投切換時間過長。引起電網晃電的原因很多,如主電網側的電網波動、負荷不平衡、雷擊、電力切換等原因,負載側的大型設備啟動和應用、線路過載等原因。 由于變頻器低壓保護跳閘,給用戶帶來很大的經濟損失,也是目前變頻器使用中面臨的比較大的問題,只有很好的解決該問題才能保證用戶變頻設備安全、可靠、高效的正常運行。
直流支撐技術
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動電路輸出信號,使驅動電路和GTR全部停止工作,電動機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to<td,變頻器將平穩(wěn)過度運行;若失壓或停電時間to>td ,變頻器自我保護停止運行。一般td都在15~25ms,只要電源“晃電”較為強烈,to都在幾秒鐘以上,變頻器自我保護停止運行,使電動機停止運行。
結合變頻器的原理和工作方式,采用抗晃電系統(tǒng),是解決變頻器低壓跳閘的最好辦法。
變頻器的雛形是直流變頻器,交流變頻器只是在直流變頻器的前端加上了整流器。變頻器的控制電源和作功電源都來自于變頻器內部的直流母線。新型變頻器都有直流母線端子。
MUPS/DC-BANK/抗晃電系統(tǒng)組成
1、直流電源子系統(tǒng)
2、安全聯(lián)鎖子系統(tǒng) (Safety Interlocking System )
3、主站監(jiān)控軟件
系統(tǒng)特點
直流電源做為變頻器的后備電源,充分利用了變頻器的結構特點,與交流UPS供電相比,減少了交直流變換環(huán)節(jié)和蓄電池容量,提高效率,減少電氣保護環(huán)節(jié),減少投資,且有很多其他行業(yè)的應用案例。
通過壓差抑制蓄電池放電, 簡化控制電路和一次線路,使導通成為真正的零切換,又杜絕了因為導通模塊故障引起的直流供電不平衡,避免了因為導通模塊閥值電壓過高引起的計時不準,增加了系統(tǒng)的可用度。
通過軟件設置母線欠壓保護閥值和計時(0.1S),使系統(tǒng)工作時間精確可控。
通過SIS子系統(tǒng)中央控制單元的軟件,區(qū)分電網晃電和變頻器故障,杜絕電網晃電引起的停爐,又在變頻器故障或收到相關保護信號時快速撤出直流電源。
控制、監(jiān)測單元故障以及輸入、輸出端子懸空斷線等,執(zhí)行單元都會回到安全狀態(tài)--斷開,提高系統(tǒng)的可靠性。
系統(tǒng)的切換條件除欠壓保護外,還可擴充過流保護、超載保護、過壓保護、零序電流保護、負序電流保護、欠載保護、零序電壓保護等,只需軟件設置閥值即可。
變頻器抗晃電系統(tǒng)專為各廠家變頻器設計,附合電力行業(yè)設計標準。
其核心部分為SIS系統(tǒng),結合技術成熟的直流電源,為用戶提供安全有效的變頻器抗晃電解決方案。
該系統(tǒng)既解決了電網晃電時變頻器跳閘引起的不必要停產,又保障電網晃電和備自投切換時。