抗晃電功能在低壓變頻器中的應(yīng)用

劉蕾

（延長(zhǎng)石油延安能源化工有限責(zé)任公司 陜西 延安 727500）

1 晃電

1.1 晃電的原因

電壓暫降指的是，電功能運(yùn)行的過程中，電壓有效值逐漸降低，這種情況維持的時(shí)間一般會(huì)保持在10秒到一分鐘之間，屬于典型的電能質(zhì)量事件之一。在電壓暫降比較嚴(yán)重的情況下，會(huì)導(dǎo)致很多電設(shè)備停止工作，對(duì)于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成了直接影響。在配電系統(tǒng)遇到雷擊、開關(guān)操作錯(cuò)誤、短路故障、電機(jī)啟動(dòng)無反應(yīng)以及電阻切換異常等事件時(shí)，都有可能出現(xiàn)電壓暫降情況。由于雷擊引起的電壓暫降情況影響的范圍相對(duì)較大，持續(xù)的時(shí)間會(huì)在100ms之上。由于短路問題形成的電壓暫降情況，電壓系統(tǒng)不會(huì)受到嚴(yán)重的影響，但是下降速度相對(duì)較快，由于電壓的敏感性，所以也會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行造成一定影響，情況嚴(yán)重還可能出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)方面的損失。由于人工操作失誤也會(huì)導(dǎo)致電壓暫降情況，這種情況可能直接引發(fā)供電中斷，在保護(hù)裝置跳閘的情況下，供電線路中就會(huì)出現(xiàn)電壓中斷情況。這種暫降現(xiàn)象只會(huì)發(fā)生在故障線路中，在一條電路出現(xiàn)問題的情況下，其他相鄰的電路都會(huì)出現(xiàn)不同程度的電壓暫降。

1.2 晃電對(duì)變頻器的影響

對(duì)于化工企業(yè)而言，受到晃電的影響，很多關(guān)鍵設(shè)備都會(huì)出現(xiàn)非計(jì)劃停機(jī)情況，對(duì)生產(chǎn)的連續(xù)性造成了直接影響。企業(yè)為了降低日常運(yùn)行模式提升生產(chǎn)的效率與穩(wěn)定性，所以需要針對(duì)研究變頻器低壓跳車情況的完善方案。DC-BANK系統(tǒng)具有的主要功能為，可以為電路提供穩(wěn)定的直流電壓，讓電壓時(shí)刻保持在450到540 V范圍內(nèi), 在交流電壓中，若是出現(xiàn)了晃動(dòng)情況，需要通過合理方保證變頻設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

2 直流支撐系統(tǒng)DC-BANK概述

直流支撐系統(tǒng)DC-BANK可支持多臺(tái)乃至上百臺(tái)變頻器(VVVF)在電網(wǎng)晃電、停電時(shí)不間斷工作，因而也保證多臺(tái)乃至上百臺(tái)電動(dòng)機(jī)在晃電、停電時(shí)，不間斷工作。

3 DC-BANK組成

DC-BANK組成:電池組、充電器、靜態(tài)開關(guān)、控制器等。蓄電池:蓄電池采用免維護(hù)閥控式全密封鉛釀電池。

整流器:在理論角度來看，整流器具有的主要功能為ID，使用逆變管提升工業(yè)生產(chǎn)等級(jí)，對(duì)于輸出電壓和電流而言都有著一定的保護(hù)功能。

靜態(tài)開關(guān):靜態(tài)開關(guān)主要由多種大功率原件組合而成，其中大部分都是直流電子產(chǎn)品，可以非常精確的控制變頻器，之后通過電池組件改變供電方式。

智能控制系統(tǒng):在構(gòu)建人機(jī)操作界面監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，主要使用了接觸屏和單片機(jī)以及CPU控制器，其具有的主要功能為，對(duì)充電模塊中的電壓進(jìn)行設(shè)定，系統(tǒng)中也能對(duì)出現(xiàn)的參數(shù)進(jìn)行展示，讓工作人員了解變頻設(shè)備的工作狀態(tài)，故障報(bào)警設(shè)備和上位機(jī)之間都要具備遙控功能。

4 DC-BANK工作原理及控制邏輯

4.1 DC-BANK系統(tǒng)工作原理

當(dāng)電網(wǎng)供電正常時(shí)，靜態(tài)開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)，切斷電池組與變頻器的通路，在支撐系統(tǒng)裝置中，會(huì)應(yīng)用整流設(shè)備，完成蓄電池的充電，這種方法叫裝置儲(chǔ)，能當(dāng)交流電源低于保護(hù)值的狀態(tài)下，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)讓靜態(tài)開關(guān)之間具有導(dǎo)通性，通過這種方法，可以做到變頻設(shè)備交流供電和電池供電之間的瞬時(shí)轉(zhuǎn)換。

4.2 DC-BANK系統(tǒng)工系統(tǒng)控制邏輯

4.2.1 變頻器啟動(dòng)、停止控制邏輯

在變頻器運(yùn)行原理的角度來講，在直流供電和交流供電正常的情況下，接收到指令后，即刻可以投入運(yùn)行。變頻器在順利運(yùn)行一段時(shí)間之后，在運(yùn)行狀態(tài)和節(jié)點(diǎn)信號(hào)部分出現(xiàn)了閉合，需要對(duì)變頻器的調(diào)速指令進(jìn)行控制，這樣才能保證虛擬信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

4.2.2 直流支撐系統(tǒng)與變頻器的邏輯配合

(1)對(duì)PLC輸入的變頻器運(yùn)行條件和邏輯條件進(jìn)行合理控制，對(duì)母線的電壓與監(jiān)測(cè)信號(hào)也需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)還要做好變頻器保護(hù)工作。

(2)在PLC輸出邏輯條件和變頻器運(yùn)行正常的情況下，需要對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行保護(hù)，一直到和接觸器完全吻合的狀態(tài)下才能將直流接觸器斷開。使用的直流接觸器，需要時(shí)刻處于冷背的狀態(tài)。在變頻器運(yùn)行正常的狀態(tài)下，母線電壓無法給出良好的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，PLC 向靜態(tài)開關(guān)送出DC 24 V的控制電壓，靜態(tài)開關(guān)導(dǎo)通;母線電壓恢復(fù)且未給出保護(hù)動(dòng)作信號(hào)時(shí)，PLC撤出靜態(tài)開關(guān)閉鎖指令。

(3)母線電壓在運(yùn)行正常的情況下，會(huì)將正常的電壓送入到變頻器中，在變頻器接收到電源之后，內(nèi)部CPU就會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行。在控制設(shè)備角度來講，PLC和DCS都可以傳輸啟動(dòng)指令。在模擬控制方面來看，電機(jī)和變頻拖動(dòng)設(shè)備之間有著直接關(guān)系，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行之后，變頻器會(huì)逐漸靠近閉合狀態(tài)。直流支撐系統(tǒng)在接收到動(dòng)態(tài)指令之后，也會(huì)向接觸中發(fā)出閉合指令，如果該回路的空氣開關(guān)合閘，這時(shí)該回路在熱備份狀態(tài)。

(4)在靜態(tài)電路中若是可以合理應(yīng)用變頻設(shè)備，就能對(duì)失電信息進(jìn)行全面檢查。在應(yīng)用PLC測(cè)定母線電壓為AC350V的情況下就會(huì)發(fā)出開關(guān)閉合指令，同時(shí)也能對(duì)變頻器電壓進(jìn)行測(cè)量，快速尋找導(dǎo)通方案。

5 結(jié)論

通過DC-BANK系統(tǒng)的討論，在變頻器抗晃電上有一定的建樹，它能更好的服務(wù)于變頻器的工作，讓其能長(zhǎng)周期可靠的運(yùn)行，這樣就能夠保證生產(chǎn)企業(yè)在晃電時(shí)能有要的減少損失，給企業(yè)創(chuàng)造更高的價(jià)值。