晃电知识讲义

晃电知识讲义张冰纯一、定义晃电,是指电源电压暂时跌落或者消失,而在很短的时间内(一般是几秒以内),电源电压又恢复正常.二、产生的原因内因：系统本身接有电弧炉，整流器、单相负荷，大功率电动机等干扰性负荷。这些负荷对电网产生负面影响，如谐波，无功冲击，负序等，而这些负面影响可能通过公共连接点涉及其它终端用户。因此系统中必须安装相应装置。外因：雷电，外力破坏、树枝影响，配电设备故障、电容器投切，线路切换等都可能干扰系统，造成断电或电压变动。甚至影响到相邻线路，有害影响蔓延。电网由各级变电站组成，特别是10kV回路，用户分布点多、面广，极易产生短路或过流故障，发生故障后，该回路的继电保护动作，切除故障回路。从故障发生到故障切除时间为20-700ms，在此期间，其它正常回路电压会暂降，造成晃电现象。（参考示意图1）这也就是说，当电网某处发生短路故障，很可能在一些负荷公共接点出现不同程度的短时电压凹陷，其结果造成一些工厂的接触器，继电器、变频驱动装置掉电。三、解决对于单台电机　上次培训时，提及到用增加延时模块的来规避晃电风险。在这里就不再详述。对于整条生产线而言，本次重点介绍DC－BANK系统。2.1DC-BANK2..1.1DC-BANK的定义与作用长期以来，在连续性较强的工艺生产中，当电网发生晃电（甚至毫秒级的断电）等供电故障时，均有可能使电机驱动的动力设备受到较大的扰动甚至停机。造成连续性生产中断，设备损坏，产生大量的次品、废品，造成严重的经济损失。为解决电动机因电网晃电引发的工艺、设备问，目前市场上出现了抗晃电的DC-BANK。本产品是专门用于电动机负载的﹑输出电压和输出频率可变的交流不间断电源，是低压电机群专用不间断电源系统，特别适用于多负载连续生产的石油化工，化纤钢铁，玻璃等行业。DC-BANK系统的作用当企业的电气系统发生故障(晃电﹑甚至停电)之后，保障电机连续﹑稳定﹑安全运行，避免电机输出波动或跳闸所造成的事故；从而大幅度减少电气故障给生产带来的损失和危险；二.DC-BANK工作原理DC－BANK的组成：COMPONESNTS=chargingrectifier充电整流器+energystoragebattery储能电池+staticswitch静态开关+protectionunit保护单元+controlunit控制器(CPU)+frequencyconverter变频器（VVVF）工作原理：DC－BANK系统为一个全分散，多冗余的电动机动力不间断电源。系统有非常友好的人机界面（HMI），它能在线系统运行的参数、状态。还能纪录市电槽范围波动、失电和来电事件，并在屏上查询。最多能滚动纪录300条事件。系统在市电正常时，逆变器的电力来自市电，同时市电对备份直流电池组进行浮充，使其处于100%满状态。当市电发生欠压或断电时，光电电压继电器会检测到，并使SS导通。逆变器的电力由市电快速切到蓄电池组备份电源上，从而使电机运行得以继续。市电恢复时，SS在系统PLC控制下，延时数秒自动转入阻断状态。其间控制电源亦会自动转到电池备份电源上。工作原理◆主回路供电在市电正常情况下,经交流配电系统、VVVF、（在这里，电动机受电端＝驱动电机），驱动电机连续运行。DC-BANK系统仅作为VVVF的在线电源备份。◆当市电发生故障时，系统在控制系统（CPU）、直流静态开关（SS）协同作用下，DC-BANK自动切入VVVF的DC-BUS，保证电机在直流电源的支撑下不间断运行。◆当市电恢复正常供电，系统在控制系统（CPU）、直流静态开关（SS）协同作用下，迅速切断DC-BANK，系统在市电支撑下恢复正常工作；完成一次失电保护。在上述过程中，电动机输入电压无任何扰动。 　　内部设计了电池检测、监控及保护电路，可监测处于长期备用状态下的蓄电池出现的各种异常并报警，以便及时维护。此外还设计有输出分路检测电路，可监测各输出分路出现的开路、断路与短路故障。系统具有大屏幕汉字显示的人机界面，同时系统整机生产工艺成熟可靠、结构紧凑、便于安装和维护。DC_BANK与原系统独立，双方不会由于各自的运行而相互干扰影响，各回路完全独立，可进一步提高其可靠安全性；三、DC－BANK特点结构简单可靠  系统未用常规UPS向VVVF提供交流电源，而用MPSSS向VVVF提供直流电源。从而减少了AC/DC、DC/AC两次变换，可靠性提高。常规UPS整流充电器既要对电池充电，还须向逆变器提供额定直流功率，而MPSSS充电器只对电池充电，其功率仅为常规UPS的10%左右，运行成本低。本系统包含接入系统中的所有电动机的启动控制和保护元件。多台变频器可同时接入一套系统，无环流，互相无干扰。电动机享有VVVF的软启动、调速等功能，并具备短路、接地故障和过载等保护特性。充电器具有稳压、限流功能，及浮充温度补偿功能采用德国SIEMENS公司PLC及人机界面作为控制核心。全部参数数字化设定及监视，可显示各种电压电流参数。PLC的编程对每台电动机的启动、停止和蓄电池定期向假负载放电实施监控。结束语DC－BANK系统目前已在石化，化纤和煤化行业的部分大中型传动系统中成功应用。采用DC　BANK（直流供电方式）不间断电源系统是不间断供电的一种新的解决方案。在开关类稳压电源，变频器电动机驱动系统，电子镇流器照明系统有很好的技术经济表现。可以想象，不久的将来在静止电子设备，中大型传动电子设备系统上采用DC　BANK不间断电源系统会得到大量地应用。