晃电对变频器的影响
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低压变频器防晃电方案研究摘要:低压变频器的一个特性就是对电网电压波动较为敏感,变频器的非正常停机的现象主要是因为系统电压发生晃电事故。
笔者在研究了低压变频器防晃电直流支撑方案和再起动方案,通过对常用解决方式的分析出现的弊端,提出了相应的对策,在解决低压变频器防晃电方式中,有一定的借鉴作用。
关键词:防晃电;低压变频器;电网安全晃电形式包括电压在短时间内跌落或越限、电压闪变、电压短时中断、短时间断电等,突然启动大容量用电或供电设备、自然雷击、突发性对地短路、配电网络故障等均可引发晃电。
目前电网环网及并网规模正在不断扩大,再加上电力网络中配置的大容量变压器、电机数量日益增加,致使晃电问题频繁发生,低压配电系统及系统中的设备对于晃电的抵御能力较差,应注意运用保护措施防止晃电对配电设备造成破坏。
本文探讨了低压变频器防晃电措施,旨在保证配电网络中的低压设备能够维持稳定运行,减少晃电带来的损失。
1.晃电时变频调速电动机跳车原因分析在实际应用中.不同低压变频器品牌低电压保护限值和控制回路设计不同.导致低压变频器低电压跳闸原因也不同通常变频调速电机低电压跳闸有以下几个原因1.1低压变频器自身抗晃电能力差根据运行和事故数据发现不同品牌低压变频器防晃电能力差别很大。
通常根据低压变频器自身低电压限值要求和实际需要进行整定表1列出了部分品牌的低压变频器配置和整定情况。
际需通过上表及实际运行发现Siemens(MM430)和ABPOWERFLEX700低压变频器自身抗晃电能力差.电网电压下降幅度超过15%以上,并持续80ms以上,都会导致低压变频器低电压保护动作而跳闸,电机停机。
低压变频器自身低电压限值偏低是导致晃电时低压变频器跳闸的原因。
2)ABBACS800—04—3—0440系列低压变频器自身抗晃电能力强.在保证低压变频器控制回路不断电、电机辅机不受晃电影响情况、变频电机所带负荷又不大时.短时晃电。
电网电压下降幅度不超过低压变频器低电压限值时.ABB变频调速电机不会跳车。
企业晃电影响及抗晃电解决方案摘要:企业由于外部电网或内部供电网络故障或异常,造成非正常停电、电压大幅波动或短时断电(俗称“晃电”)的情况屡见不鲜。
本文对低压系统提出三种抗晃电解决方案,并做出比较,对解决同类问题具备一定的指导意义。
关键词:抗晃电;低压综保;再起动“晃电”指的是电网因雷击、对地短路、重合闸、设备起动、发电厂故障及其他原因造成电网电压短时失压、电网电压短时大幅度波动、短时断电数秒等的电能质量事件。
对于连续型生产企业,尤其是石化、冶金企业,重要设备往往和整个工艺生产流程是连锁的,因晃电而造成非计划停机往往会造成设备停运或空转、工艺流程中断或废品产生,甚至会使整个生产线瘫痪,进而导致非常大的经济损失,有时还会对操作人员的人生安全造成威胁。
1.晃电的影响因高压系统的断路器都有机械闭锁等功能,再加上高压备自投的可靠保证,所以本文只针对工厂里低压系统做相关研究。
对于低压系统,其低压开关柜的配出主要有直配的开关柜和带交流接触器的开关柜。
因此晃电的影响本文就从这两个方面说起。
而对其负荷的性质和重要性就不在此叙述了。
1.1 晃电对直配开关的影响一般低压直配开关所带的负载中间都会有另外一个设备,如变频器,照明盘,EPS等,其影响最大的后果最严重的应该是变频器。
变频器由整流器和逆变器两部分组成,一般的变频器都具有过压、失压以及瞬间停电的保护功能。
一旦失压(一般指电压下降到额定电压的 70%)或停电,变频器会检测其电压下降速度,如果在晃电比较厉害的情况下,变频器保护动作作用其出口跳闸。
1.2 晃电对带交流接触器的开关的影响交流接触器在企业低压系统中应用非常广泛,而且占了整个低压开关里的90%以上。
由于工作原理的特点,当电网出现晃电时,会造成其操作线圈短时断电或电压过低,导致线圈对铁心的吸力小于释放弹簧的弹力,接触器释放或者工作在临界弹跳区,在特定的工作环境下(如石化等连续性生产企业),这些情况都是不允许的。
抗晃电系统1:变频器的抗晃电措施1
变频器的抗晃电措施1
提高变频器的抗晃电能力要从主回路和控制回路两个方面着手采取措施。
本次交流谈谈从控制回路采取的措施。
如图1:当400V电压发生晃电,造成L3-N电压降低,则KA继电器或KM接触器释放,变频器停车。
KA继电器、KM接触器长期得电,也很容易损坏,造成变频器停车。
图1
在图2中:利用变频器的本身参数的“自保持”功能实现脉冲命
令启停变频器,而不需要象图1一样,依靠KA、KM的自保持来实现变频器的启停。
因些,图2中控制回路的晃电不会造成变频器停车,也将控制回路精减到极致。
变频器外围回路简单,提高了供电可靠性。
图2参数设定:
F01(频率设定)=1,频率设定由外置电位器设定。
F02(运行操作)=1,设定运行操作由外部端子FWD、REV输入运行命令。
X1输入端子设定为E01=6,将HLD信号作为三制式运行时的自保持信号使用。
保护原理:变频器检测到故障时,变频器的30A/30C常开触点闭合,接通S9分励脱扣器,QF跳闸。
这种接线消除了接触器KM和中间继电器KA因晃电或故障造成变频器停运的事故,践行了”用最少的元器件,最简单的接线,实现你需要的功能,提高系统的本质安全“的理念。
基于变频器防晃电技术的分析与应对策略研究摘要:本文对晃电对变频器产生的危害进行分析,阐述变频器防晃电技术的原理,以直流支撑系统为例,对该系统的理论基础、技术应用、系统调试进行分析,使晃电现象得到有效应对和解决,使电动机能够持续不断的生产工作,从而减少电网因晃电对企业造成的经济损失。
关键词:变频器;防晃电技术;应对措施引言在电子电力技术飞速发展之下,变频器在调速和节能方面的优势更加突显,获得现代化企业的广泛应用,如三菱、西门子、艾默生等等,主要应用于化工、石油、冶金等领域。
在实际应用中,由于受到雷击、短路、发电厂故障等因素影响,电网瞬时电压波动增加,出现晃电现象,应采取有效措施加以解决。
一、晃电对变频器的危害“晃电”现象的成因主要电网受到雷击、短路、发电厂故障等内外因素影响,导致电网瞬时电压大幅度波动,甚至出现短时断电等情况。
在变频器应用中,部分企业电网电压稳定性不强,从而引发新问题,如变频器低压跳闸等。
通常情况下,低电压的时间相对较短,对控制系统的影响较小,但变频器可能受低电压影响而停止运行,进而影响正常的生产,特别是一些关键电机设备,造成的影响更加严重。
当电网出现晃电现象时,由于电机属于意外停机,为企业带来很大的经济损失。
由此可见,对变频器晃电原因进行分析,并采取措施应对解决,可使化工生产的稳定得到切实保障,减少不必要的损失。
变频器主要包括两个部分,一是整流器,二是逆变器。
变频器低电压主要是指逆变器的输入电压值过低,通常变频器具有过压、失压与瞬间停电功能,当逆变器为GTR时,一旦出现停电或者失压情况,控制电路不再向驱动电路传送信号,使GTR与驱动电路双双暂停,电机也开启自由制动模式;当逆变器为IGBT时,一旦出现停电或者失压情况,允许设备继续工作一个短时间td,如若停电时间小于td,可使变频器平稳下来,继续运行;如若停电时间超过td,则变频器自动暂停运行。
通常情况下,td的数值在15—25ms之间,高端品牌的变频器配置较高,可达到80ms。
低压变频器抗晃电方案的应用与探讨摘要:文章围绕低压变频器抗晃电的相关问题进行分析,首先研究了低压变频器装置受晃电因素影响导致停机的关键原因,然后对低压变频器抗晃电方案进行分析,包括改造控制回路、对低压变频器参数进行设置优化、下调低电压保护值、以及更换接触器装置这几项技术措施,相关内容对进一步提升低压变频器装置抗晃电能力有一定的参考与指导价值。
关键词:低压变频器;抗晃电;方案变频调速是目前技术方案支撑下最合理的调速方案,在达到变频调速目的的同时也有非常理想的节能效果[1]。
目前在石化、钢铁、冶金等相关领域中对低压变频器装置的应用已经非常广泛。
但电力系统受电网异常、雷电、对地短路等一系列因素影响可能出现电压瞬时跌落至正常的现象,导致电压电压出现“晃电”问题,虽然该故障的持续时间短暂,但可能导致低压变频器装置出现跳闸停机现象,造成整个装置的非计划停工以及巨大损失[2]。
这一背景下,必须尝试研究提升低压变频器装置抗晃电能力的方案,以保障装置连续稳定运行。
1 低压变频器晃电停机原因1)主回路接触器跳闸。
低压变频器装置在工业应用中常通过主回路带电磁式交流接触器装置满足控制目的,受其工作原理的影响,在电网晃电故障状态下交流接触器装置可能出现电压水平异常下降或工作线圈短时断电的问题。
该情形下,释放弹簧弹力远高于维持吸合的动静铁芯吸力,进而造成电磁式交流接触器装置释放并跳闸,受输入电源断电影响,造成停机问题的产生[3]。
2)继电器跳闸。
对于低压变频器而言,供电回路可能受实际运行情况影响导致变频器主回路不带接触器。
在此模式下,中间继电器装置受现场按钮控制完成运转或停机指令。
而在晃电问题的影响下,电压水平异常降低(达到继电器保持电压水平以下),从而造成继电器线圈出现失电跳闸故障。
3)变频器控制电源失电。
低压变频器装置运行期间,控制电源以自变频器输入电源为主要动力,受低压变频器输入电压水平跌落的影响,导致控制电路控制功能丧失。
科技资讯2017 NO.01SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程变频器以其高效率,高功率因数,以及优异的调速和启制动性,在工业生产中的应用越来越普及。
因为各种各样的因素,晃电现象时有发生,而变频器应对晃电能力较差。
当发生晃电时,变频器将启动保护功能,停止运行,造成非计划停车。
通过对变频器增加直流支撑系统DC-BANK进行改造,增加其抗晃电能力,能很好抑制因电网晃电而导致系统非计划停车带来的损失。
1 晃电现象对变频器的影响晃电是指电网电压暂时跌落或者消失,而在很短时间内(一般为几秒之内),电源电压又恢复正常的现象。
其产生的原因可分为内因及外因。
(1)内因:系统本身接有大功率电动机、整流器、电弧炉之类单相负荷等干扰性负荷,对电网产出负面影响,如:无功冲击、谐波、负序等。
这些影响可能会通过公共连接点涉及到其他终端用户。
(2)外因:外力破坏、雷电、树枝影响以及配电设备故障、线路切换、电容器投切等均由可能干扰系统,造成电压波动甚至断电,严重时会影响相邻线路,造成有害影响的蔓延。
对于10kV线路,其特点是面广,用户分布点多,易产生过电流或短路故障,发生故障后,在线路继电保护作用下,发生故障的回路被切除。
在故障发生到故障切除期间,其他回路电压会暂降,导致晃电现象的发生。
大部分变频器都具有失压、过压和瞬间断电的保护功能。
在变频器断电或失压后,一般的变频器仍会工作一段时间,若断电或失压的时间大于此工作时间,变频器将启动保护功能,停止运行,造成非计划停车。
2 DC-BANK系统长期以来,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、设备问题,就出现了用于电动机负载的、输出电压和输出频率可变的交流不间断电源DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.01.032DC-BANK系统对变频器抗晃电的应用探讨秦梦阳(开封空分集团设计院 河南开封 475004)摘 要:电网晃电现象因为种种原因,在现代工业生产中时有发生。
晃电,即交流电在供电系统中传输时出现电压波动引起的一种电力质量问题。
晃电的存在可能给供电系统和电力设备带来严重的危害,因此急需采取技术措施来抗晃电。
本文将从晃电的危害和抗晃电的技术措施两个方面展开阐述,帮助读者更深入地了解晃电问题。
一、晃电的危害1. 对电力设备的损害晃电会导致电力设备的过载运行,进而损坏设备。
尤其是对于需要稳定电压的设备,如电脑、医疗设备等,晃电会对其正常运行造成严重影响。
2. 对供电系统的影响晃电会使电网中的电压、频率波动,对供电系统造成不稳定的电力负荷,引发电力系统的不稳定运行甚至崩溃。
这将直接影响到用户的用电质量和供电可靠性。
3. 对生活和生产的影响晃电对用户的生活和生产造成直接的影响,可能导致生产中断、损失增加,甚至对人身安全造成威胁。
二、抗晃电的技术措施1. 电力系统设计和配网改造通过合理的供电系统设计和配网改造,减少线损、提高电网的负载能力和稳定性,降低晃电的可能性。
2. 晃电监测与传感技术利用晃电监测仪器和传感技术对电网中的电压、频率进行实时监测和分析,及时发现晃电的存在并采取措施进行调整。
3. 智能电网技术应用利用智能电网技术,实现对供电系统更加精准地控制和管理,提高供电系统的稳定性和晃电的抗干扰能力。
4. 抗干扰设备的应用在关键设备上安装抗干扰装置,以提高电力设备的抗干扰能力,降低晃电给设备造成的损害。
5. 对电力设备进行参数调整合理调整电力设备的参数,使其更好地适应复杂的电网环境,提高其抗干扰能力。
6. 改善电力质量的管理标准建立健全的电力质量管理标准,加强对供电系统设备的监管和检测,及时发现问题并加以解决。
三、结语晃电是供电系统中的一个常见问题,如果不及时加以解决,将给电力设备、供电系统、和用户的生活带来严重影响。
通过对晃电危害的深入了解和抗晃电技术措施的实施,可以有效降低晃电给电力系统和设备带来的危害。
希望本文的介绍能够让大家对晃电问题有更深入的了解,并采取有效的技术措施,提高供电系统的稳定性和可靠性。
运营维护技术DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2023.01.065供电系统中关于抗晃电问题的思考柯瑞盈(北部湾港北海码头有限公司,广西北海536000)摘要:晃电会引起交流接触器释放、跳闸,造成电机停转、装置停电,导致生产中断,给企业正常生产带来了严重影响,解决晃电问题是确保连续、安全生产的基础。
基于制造企业连续安全生产特点,设计实施了一种以后备电源系统及抗晃电模块为支撑、多种抗晃电措施并行的综合应用技术方案,解决系统波动问题给用户造成的经济损失和安全困扰。
关键词:晃电;跳闸停机;后备电源;系统波动Thinking About the Problem of Anti Electric Shake inPower Supply SystemKE Ruiying(Beibu Gulf Port Beihai Terminal Co., Ltd., Beihai 536000, China)Abstract: Electricity flashover will cause the AC contactor to release and trip, causing the motor to stop running, power failure of the device, and production interruption, which has a serious impact on the normal production of enterprises. Solving the problem of electricity flashover is the basis to ensure continuous and safe production. Based on the characteristics of continuous safety production in manufacturing enterprises, a comprehensive application technical scheme is designed and implemented, which is supported by the backup power supply system and anti-electric flashover module and parallel with various anti-electric flashover measures, to solve the economic loss and safety troubles caused by system fluctuation.Keywords: shake electricity; trip and shutdown; backup power supply; system fluctuation0 引 言当供电系统在正常运行过程中受到雷击、对地短路故障、重合闸备自投、企业内外部电网故障、大型设备起动等冲击时,会造成系统电压短时间内大幅波动或瞬间失电又恢复的现象,这种现象通常称为晃电[1]。
FS-ZD抗晃电控制器在ABB变频器中的应用摘要:我公司在实际生产中,每次遇到晃电都会出现部分变频器停止运行现象,通过使用FS-ZD抗晃电控制器,成功的应对了多次晃电,避免了非计划停工,为我公司解决晃电导致的电动机跳闸、变频器报警停机等故障判断及排除提供了参考。
关键字:晃电 FS-ZD抗晃电控制器再启动节约成本一、生产现状我公司作为化工企业具有连续,稳定、安全、长周期的特点,该特点也成为企业发展的重要保障,所以对供电质量要求很高。
但在实际运行中,有很多不稳定因素引起电网晃电、电动机停运、生产产生波动,甚至装置停工,造成不必要的损失。
要避免这种情况的发生,就必须增强整个电力系统抵御晃电的能力,采取电动机、变频器再起动等措施。
二、晃电停机分析许多由交流电动机驱动的关键设备在工艺流程上是不允许跳闸停车的,否则就会造成整个系统非计划停运,给企业带来很大的经济损失。
随着生产工艺以及节能降耗的不断提高,促使大量变频器的使用。
我公司设备基本都是采用的ABB变频器ACS800系列,当上级电网电压瞬时降低,会导致变频器因电网晃电而保护跳闸。
其中以2011至2013年中发生的晃电次数最多,致使变频器多次发生跳闸保护事件。
根据目前我公司提供的数据,晃电的类型较电压骤降的类型居多,并且持续时间较短,一般都60ms到1s之间。
变频器无法保持运行状态。
变频器报警以直流母线欠压和过电流为主。
三、实践中解决问题的过程(一)、变频器抗晃电方案制定整个变频柜的控制回路电压是AC220V。
当晃电时,控制回路电压也可能一起瞬间跌落,所以变频器的启动继电器线圈失电释放,常开点无法保持闭合,也就是中间继电器给了变频器停止信号,所以变频器无法保持运行状态,变频器逆变单元停止工作。
目前,变频器基本都具有瞬时停电再起动功能,但需外部运行信号一直处于保持状态,此功能才能激活。
所以,变频器抗晃电功能要得以实现,需要在晃电时一直保持变频器运行信号,再正确设置变频器参数,即可实现。
浅析抗晃电模块KHD-100在变频控制回路中的作用摘要:在工厂企业中有很多重要设备不允许非正常停机,这类设备称之为装置的关键设备,如若停机将会对装置的平稳运行带来极大的影响。
对这类关键设备我们可以利用抗晃电模块KHD-100来实现此功能,可实现当低压系统电源或控制电源发生波动造成意外停车,在电源恢复正常后可迅速的再启动,可彻底的解决由于系统电源波动时甩掉电机,导致电机停运,使装置停工的情况发生。
关键词:抗晃电模块;再启动;自动控制;变频;电压波动一、加装抗晃电模块KHD-100的优点1、KHD-100电压扰动再启装置通过检测的母线电压(U,V,W)和控制电压(L,N),实时的检测电压扰动。
电压扰动后,装置在晃电设置时间内检测是否停车,如果停车,装置在母线电压和控制电压恢复正常后启动,变频器恢复正常工作。
2、KHD-100电压扰动自动复归 ERR装置检测到电压扰动后,检测是否停机。
如果停机,电压恢复后装置还会检测 ERR 状态(即装置的故障状态),如果 ERR 状态存在,则装置自动复归 ERR,如果 ERR 复归成功,则会发出再启动命令,否则停止输出再启动命令。
防止由于电压扰动提示 ERR 后无法再启动。
3、工艺联锁跳闸信号延时出口若接入工艺联锁跳闸信号,装置 13/14 出口可设定时间延时返回,保证电压恢复后可再启动。
二、根据原理图将抗晃电模块KHD-100的功能引入模块端子图KHD-100 电压扰动变频器再启动接线图如前图所示,KHD-100 装置通过 1、2、3 端子和 15、16 端子分别采集母线电压和控制端电压。
1、若控制端电压发生扰动,会导致 KA1 跳脱,启停 IO 接在 KA1 常开触点上,从而导致变频器停机。
此时 KHD-100 装置会通过 15、16 端子检测到控制电压 L、N 上的电压波动并通过开入 S1 判断启停状态,若停机且电压在设定的时间内恢复,KHD-100 装置会通过R1、R2 出口输出再启的脉冲信号,从而再启动。
登封电厂集团铝合金有限公司关于对电网“晃电”现象的治理及防范措施的汇报根据永煤集团公司机电部关于企业生产中晃电及低电压现象造成不合理停电事故的通知精神,登封电厂集团铝合金有限公司根据生产用电负荷的性质及局域电网供电的特点,存在着供电电源点单一,发电机组单机容量小、供电不稳定,受线路及大用电户负荷的影响很大,晃电及低电压现象时有发生。
所谓的“晃电”是指线路或电气设备短路或大用电户突摔负荷造成的局域电网系统电压大幅度波动和电源瞬间消失,短时间内又自动恢复的现象。
只是“晃”一下即过,但是如果设备和系统抵御“晃电”的能力较差,将给生产带来不应有的损失,会直接导致电解生产线主要附助供电设备停运,冷却循环水停运,空压机停运,整流所附助用电失去,整流机组停运,矿热循环水停运,矿热炉停运,给企业稳定生产带来很大的损失。
“晃电”的原因多种多样,其危害均是通过电网电压波动或电源的短时间消失使工厂生产或设备受到影响的,前者的作用一般不超1S,主要特征是系统母线没有脱离电网,后者主要特征是进线跳开,母线脱离电网,作用时间一般在数秒以内。
因此其危害体现在一些对电压敏感或低电压保护数据调整不当的设备上,针对此种现象,我们主要根据负荷性质及影响程度分别从以下几方面进行改进预防。
一、努力创造稳定的外部供电环境“晃电”现象大多由外电网引起,原因不外乎自然原因,雷击、污闪引起的线路短路,线路或变电设备短路、带电误合地刀、误停电、大容量电源突然跳开等。
此外,工厂内部电气设备短路、误合地刀、误停电、甚至大的电动机起动不当原因也有可能导致系统电压波动幅度过大而导致“晃电”现象的发生,所以创造良好的外部供电环境,供用电双方采取必要适当的运行方式,同时检查全厂防雷及接地装置是否良好,巡查110KV架空线路、绝缘子串有无明显损坏,加强接地装置的维护,确保雷雨季节不发生雷击闪络和跳闸现象。
二、易受“晃电”影响的供配电设备及改进方法1、全厂10KV系统一般应设有低电压保护,当定值过高时易受“晃电”影响而跳闸,母线失电,该段母线上的高压设备全停,危害最大。
电源“晃电”一般是指电网由于雷击、对地短路、发电厂故障及其他外部或内部原因造成电网短时敬障,引起的电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒钟的现象。 一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。电源过电压的上限,一般规定不能超过额定的10%.当电源线电压为380V时,其上限值为420V。某些国外进口的变频器的最高工作电压可达460V.这对于国内用户来说是十分有利的口变频器的逆变器件为GTR时,一旦失压(指电压下降到额定电压的 70%.西门子变频器IVIDV系列为76%)或停电,控制电路将停止向驱动电路输出信号,使驱动电路和GTR全部停止工作,电动机将处于自由制动状态。逆变器件为IGBT时.在失压或停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td(对于td有两种规定方法,一种具体的规定时间,如15nxs;另一种规定为主电路的直流电压下降到原值的85%所需的时间).若失压或停电时间to< td,变频器将平稳过渡运行;若失压或停电时间to>td,变频器自我保护停止运行。只要电源晃电一较为强烈,都有可能使变频器调速的电动机停止运行。 解决电源“晃电”对变频调速电动机的影响,可从以下两种途径着手。 (l)采用功率与之匹配的UPS(不间断电源)供电 由于UPS具有“失压”或零切换时间的功能,即电源一旦H失压H或瞬间停电,变频器的进线电源改为UPS供电,电动机继续平稳运行,不足地方是投资费用昂贵。 (2)充分利用变频器本身的参数功能 一般通用变频器都具有断电后自动启动功能、捕捉再启动功能、故障后自动再启动功能,也有些变频器称为故障重合闸功能a设定上述参数,要结合整个工艺流程调节变频器调速电动机的“岗位职能”,分别按惯性大小进行分类D如搅拌器、泵类和风机类等,工艺要求上是否需要设置再启动功能,再进行选择参数设置(这些参数只适宜于变颛器外接起、停控制方式,对在本机面板起,停方式无效)。下面就设置这些参数时应考虑的问题加以说明。 l)对惯性较小的电动机(如搅拌器、泵类),且物料黏度高,应设置断电自启动参数或故障后再启动参数(也称故障重合闸参数)口当电源¨失压”或瞬间停电使变频器停止运行,电源恢复正常后.自动启动变频器运行。对于惯性小且运行在物料黏度高环境下的电动机,在变频器停止输出时,电动机的转速应很快停下来.即再自启动变频器是从OHz开始的。再启动前,如电动机的转速未降为零,电动机先刹车,这种情况会产生泵生电压,可能造成过压保护。 2)对惯性较大的电动机(如风机类).应设置捕捉再启动参数,同时必须设置故障再启动次数,该参数特别适合启动l台正在旋转的电动机。 3)对设置故障再启动参数时,必须设定2个数据(西门子MDV系列是固定的): ①重合闸次数,多数变频器最多可设定l0次:②每两次重合闸之间的时间间隔,设定范围一般是O~lOs.也有的变频器可设定至20s。 4)变频器自动再启动时的给定频率e若是由外加的输入信号控制的,是按当前的给定值控制.给定值分为固定(如电位器调节)与动态变化值(如信号经PID调节);若他是控制面板调节控制转速的,是按原先设定的最低频率。 5)若变频器的启、停是由中间继电器KA来控制的c在这种情况下,应考虑改装带有延时的中间继电器,或控制电源串接UPS供电。 6)要计算多台变频器同时启动时的总电流,与总开关的长延时保护电流、动作时间和短延时保护电流、动作时间相匹配,以不引起跳闸为准则;另外,对连续性生产工艺的开关柜,不配置失压线圈,避免u晃电失压”时开关跳闸,使生产中断.若需加失压线圈时.应具有延时功能。 总之,利用好变频器的功能特点,可减少投资量等对安全、稳定生产具有重大意义。
本文介绍了晃电的概念,在连续性生产要求特别高的企业中,晃电引起动力设备停车的原因,分别介绍了目前市场上主要抗晃电装置:普通UPS的缺点,向用户推荐了针对交流异步电动机负载的特种工业应用电源-动力UPS,分析动力UPS与传统UPS之间的区别;让客户对整个抗晃电装置的行业有个比较深入的
了解;
一.“晃电”的概念 电源“晃电”一般是指电网由于雷击、对地短路、发电厂故障及其他外部、内部原因造成电网短时故障,引起的电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒钟的现象。 二.晃电使动力设备停车的原因 在许多大型的石化﹑化工企业中,连续性生产要求特别高,哪怕是动力设备短暂的停车也会造成灾难性的后果,大部分动力设备都配有变频器系统,而导致动力设备停车的原因就是变频器跳车;
一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。电源过电压,对于电源电压的上限,一般规定不能超过额定的10%,当电源线电压为380V时,其上限值为420V。某些国外进口的变频器的最高工作电压可达460V,这对于国内用户来说是十分有利的。变频器的逆变器件为GTR时,一旦失压(指电压下降到额定电压的70%,西门子变频器MDV系列为76%)或停电,控制电路将停止向驱动电路输出信号,使驱动电路和GTR全部停止工作,电动机将处于自由制动状态。逆变器件为IGBT时,在失压或停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td(对于td有两种规定方法,一种具体的规定时间,如15ms;另一种规定为主电路的直流电压下降到原值的85%所需的时间),若失压或停电时间to<td,变频器将平稳过度运行;若失压或停电时间to>td ,变频器自我保护
停止运行。只要电源“晃电”较为强烈,都有可能使变频器调速的电动机停止运行。
变频器在使用中,当进厂电网的电压由于某种原因瞬间跌落时,变频器直流母线电压也相应的瞬间跌落,使得变频器处于报警停机状态(欠压报警),一般来说,该瞬间电压跌落周期只要大于0.5秒钟左右,对于变频器来说,直流电压下降过多,就无法维持运行。由于变频器处于停机状态,则当电压跌落恢复时,变频器无法自启动,必须手动复位再启动,从启动到达到额定转速这一过程中,有一个加速时间,两项时间总和约为几十秒钟,也就是说,只要供电电网发生0.5秒左右的断电,那么,从电压跌落到变频器恢复正常运行,时间至少约为几十
秒钟。而这几十秒只是对于单台变频器而言,当生产线中使用多台变频器时,问题就比较严重了。正是这几十秒,对于很多连续生产的装置由于工艺联锁等原因会造成更长的停机和恢复时间,以致整个装置恢复稳定运行约需要几个小时时间,从而造成比较大的损失,这些损失包括突然停工的废品、重新开工的废品、原料、电力及人力损失;
三.目前主要的抗晃电装置分析: 长期以来,在石化行业中使用的抗晃电设备主要是在线UPS,但普通的在线UPS存在着不少缺陷又使得很多企业放弃在线UPS,而在前几年在华东地区的一些石化企业开始尝试使用动力UPS(一种全新的不间断电源)来作为抗晃电装置,那么这些抗晃电装置的原理及使用效果情况又如何呢?
(1). 普通UPS用于交流电动机负载存在的问题 众所周知,交流不间断电源(UPS)是一种使用范围广泛的保障电力供应的重要设备。不论是后备式还是在线式,不论是正弦波输出还是准方波输出,它的负载基本都是计算机和通讯设备等整流滤波容性(非线性)负载或阻性负载。
如果UPS的负载是交流感应式电动机一类的感性负载,那么在UPS的设计选型和使用中就会出现很大问题。如果所选UPS是一台后备式的,那么在给电动机供电的交流电源故障停电时,电动机在所带机械负载的阻力矩作用下转速迅速下降甚至停车,当转为由UPS供电时,电动机相当重新启动。由于交流电动机的启动电流通常是其额定电流的5~7倍,而UPS的过载能力标准规定:过载125%时,Ⅰ类为10min,Ⅱ类为1min,Ⅲ类为30s,150%时10s,大于150%时仅200ms。如果想要UPS能承受电动机启动电流的过载能力,势必要增大UPS的额定容量。例如,一台11kW的电动机,额定电流是21A,选择一台UPS做它的不停电电源,如输出的功率因数为0.8,则UPS的容量应不小于14kVA,其额定输出电流为21.3A,过载125%时仅为26A,而电动机启动电流为105A~147A,UPS的容量远远不够,因此要满足电动机的启动要求,UPS的容量至少应选择为55kVA,即为电动机容量的5倍。这无疑将加大投资
造成浪费,还未必能解决问题。某石化系统的一台110kW的泵电机,曾选配一台300kVA的UPS做不停电电源,结果是根本无法启动,后将容量增大为500kVA才勉强能启动,有时还烧熔断器,跳开关。因此,用普通UPS做电动
机负载的不停电电源即增大投资成本,工作又不可靠,不是理想的方案。
(2)新型抗晃电设备:动力UPS与普通UPS之间的区别 动力UPS是专门针对电机类感性负载而设计的不间断电源系统,系统的核心技术是采用DC-BANK系统(又称为动力UPS),对变频器直流母线端进行供电,当电网晃电(或者短时停电)时,给变频器的直流母线端提供电压补偿,使变频器直流母线上的电压不至于瞬间跌落,从而维持变频器的正常运行,彻底排除瞬时晃电的干扰,甚至可以达到更长的抗晃电时间(支撑时间根据用户需求设计)。
动力UPS系统,采用目前先进的专用高频开关电源模块,自动控制送给变频器直流母线上的电压,并带有完善的过压、过流、缺相等先进保护措施,采用微处理器控制,并带有液晶显示器,可实时在线监控;系统在平时电网电压正常时,自动对蓄电池进行充电控制,以保证其时刻处于容量充足的状态,系统在电网发生晃电时,自动切换到给变频器直流母线端供电,切换时候几乎为零(10ˉ6秒);从而保证了变频器的正常运行;对于需要保护的变频器来说,基本无须
任何改动,可直接连接到本供电系统
关于动力UPS与普通UPS之间的区别首先就是设计原理上的区别,详细区别请看附二中的普通UPS,动力UPS的原理图;