直流支撑抗晃电装置
作者: 来源:   时间:2016-06-01 

一、概述
长期以来,在石化、化纤、制药、钢铁等行业的工艺生产中,有一些由交流电机驱动的重要设备,当电网发生断电(甚至毫秒级的断电)等供电?#25910;鮮保?#22343;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。
在这些行业中,很多企业采用了传统的一些解决方案如:双路电源供电、柴油发电机作为后备电源、UPS等作为后备电源,而在这些传统方案中存在很多的不足。
双电源供电:双电源供电有切换时间,在双电源切换的短时间内变频器会出?#26234;?#21387;停机或电机跳闸停机,解决不了对于生产连续性较强的设备的工作要求。
柴油发电机作后备电源:柴油发电机作后备电源同样存在启动时间长有切换时间而造成电机跳闸和变频器停机现象。
UPS供电:普通UPS是定压、定频输出,不能满足电动机的调速要求。如果UPS是电动机一类的负载,如果选择后备式UPS,在给电动机供电的交流电源?#25910;鮮保?#30005;动机在所带机械负载阻力矩作用下转速迅速下降甚至停机,当转为UPS供电?#20445;?#30456;当于电动机重启,虽然速度较快但对于一些工艺要求较高的设备不能满足工艺要求而造成一定的残次品。选用在线式UPS?#20445;?#30001;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的过载能力的标准规定:过载125%时1类为10min,2类为1min,3类为30s,过载150%时10s,过载大于150%时仅200ms.如果想要UPS承受电动机电流的过载能力,必需增大UPS的容量。例如:一台11KW的电动机,额定电流21A,电机启动电流为105A~147A,如果选用UPS至少选用55KW设备,这无疑会加大投资造成浪费,而选用直流支撑抗晃电装置只需选用11KW的即可。

为解决这些问题,我们开发了直流支撑抗晃电装置。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。
直流支撑抗晃电装置系统的作用就是:当企业的电气系统发生?#25910;?晃电?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?#25910;?#32473;生产带来的损失和危险。


二、原理说明
本系统是基于变频器和EPS的组织架构,电池经直流电子开关单元给变频器的直流回路提供另一路560VDC左右 (变频器种类不同直流输出电压不同)高于变频器整流后的直流电源。在变频器交流电源失电或者晃动?#20445;?#30452;流电子开关单元给变频器一个能维持稳定工作的电源。根据电池的容量可以提供不同时长的后备运行时间;同时控制系统采用DC/DC电源提供稳定的24V电源,在交流停电?#20445;?#20445;证电机和本系统不间?#26174;?#34892;。
本系统在交流电源正常时采用目前先进的高频开关电源模块,自动给电池组充电,并带?#22411;?#21892;的过压、过流等保护措施.系统可实时在线监控,并将监控数据上传用户上位机,方便远程监控。同时输出频率、电流信号通过4-20mA上传到DCS系统。


直流支撑抗晃电装置的工作原理:
1、主回路供电在市电正常情况下,经交流配电系统、变频器VVVF(直流母线电压经交流整流后520~600V左右),驱动电机运行。
2、当市电发生?#25910;鮮保?#21464;频器直流母线低于500V,电池无间断投入变频器的DC-BUS,保证电机在电池的支撑下不间断稳定运行。
3、当检测到市电恢复正常供电,直流支撑抗晃电装置自动切断电池供电。在上述过程中,电动机输入电压,频率和转数无任何扰动。
4、控制系统采用DC/DC电源提供稳定的24V电源,在交流停电?#20445;?#20445;证电机和本系统不间?#26174;?#34892;。


三、特点及通用?#38382;?br /> 1、每套直流支撑抗晃电装置带一台三相380V交流电机,电机直接接到EPS电源输出,电机前没有任何控制电路。
2、 直流支撑抗晃电装置需具备变频启动和调速功能。
3、使用现场操作柱能够操作直流支撑抗晃电装置的启动和停止,能够监视电动机的电流、频率,并且能够手动调节直流支撑抗晃电装置输出的电压和频率。
4、通过DCS能够操作直流支撑抗晃电装置的启动和停止,能够监视电动机的电流、频率,并且能够通过4-20mA信号,调节直流支撑抗晃电装置输出的电压和频率。
5、每套直流支撑抗晃电装置交流输入AC380±15%。正常情况由厂用380交流供电,交流输入断电时由蓄电池逆变供电 。
6、配套的变频器型号可?#37038;?#29992;户选择。
7、系统选配电池巡检仪,实时查看单台电池的电压。
8、可选配现场操作柱:三防操作柱,(防腐、?#28010;?#38450;尘)?#38477;啤?#22235;扭、一转换开关、一电流表(输入4~20mA)一频率表(输入4~20mA),?#36842;?#26597;看电机频率、电流,启停机和调速。
9、用户已?#23545;?#36816;行系统,可实施升级改造为不间断供电系统。可通过一个直流系统同时支撑多台变频器不间断供电。大大节省投资,较少额外损失。
10、在非连满负荷的工艺流程中,在负荷轻载?#20445;?#36890;过反馈电路控制电机低速运行,?#36842;?#33410;能,降低生产成本。
11、在启动时通过变频启动,?#34892;?#20943;小对电网的冲击,减少对电网的干扰。

 

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