一、概述
長(zhǎng)期以來(lái),在石化、化纖、制藥、鋼鐵等行業(yè)的工藝生產(chǎn)中,有一些由交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的重要設(shè)備,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生斷電(甚至毫秒級(jí)的斷電)等供電故障時(shí),均有可能使電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力設(shè)備受到較大的擾動(dòng)甚至停機(jī)。造成連續(xù)性生產(chǎn)中斷,設(shè)備損壞,產(chǎn)生大量的次品、廢品,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
在這些行業(yè)中,很多企業(yè)采用了傳統(tǒng)的一些解決方案如:雙路電源供電、柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源、UPS等作為后備電源,而在這些傳統(tǒng)方案中存在很多的不足。
雙電源供電:雙電源供電有切換時(shí)間,在雙電源切換的短時(shí)間內(nèi)變頻器會(huì)出現(xiàn)欠壓停機(jī)或電機(jī)跳閘停機(jī),解決不了對(duì)于生產(chǎn)連續(xù)性較強(qiáng)的設(shè)備的工作要求。
柴油發(fā)電機(jī)作后備電源:柴油發(fā)電機(jī)作后備電源同樣存在啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)有切換時(shí)間而造成電機(jī)跳閘和變頻器停機(jī)現(xiàn)象。
UPS供電:普通UPS是定壓、定頻輸出,不能滿足電動(dòng)機(jī)的調(diào)速要求。如果UPS是電動(dòng)機(jī)一類的負(fù)載,如果選擇后備式UPS,在給電動(dòng)機(jī)供電的交流電源故障時(shí),電動(dòng)機(jī)在所帶機(jī)械負(fù)載阻力矩作用下轉(zhuǎn)速迅速下降甚至停機(jī),當(dāng)轉(zhuǎn)為UPS供電時(shí),相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)重啟,雖然速度較快但對(duì)于一些工藝要求較高的設(shè)備不能滿足工藝要求而造成一定的殘次品。選用在線式UPS時(shí),由于交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流通常是其額定電流的5~7倍,而UPS的過(guò)載能力的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:過(guò)載125%時(shí)1類為10min,2類為1min,3類為30s,過(guò)載150%時(shí)10s,過(guò)載大于150%時(shí)僅200ms.如果想要UPS承受電動(dòng)機(jī)電流的過(guò)載能力,必需增大UPS的容量。例如:一臺(tái)11KW的電動(dòng)機(jī),額定電流21A,電機(jī)啟動(dòng)電流為105A~147A,如果選用UPS至少選用55KW設(shè)備,這無(wú)疑會(huì)加大投資造成浪費(fèi),而選用直流支撐抗晃電裝置只需選用11KW的即可。
為解決這些問(wèn)題,我們開發(fā)了直流支撐抗晃電裝置。本產(chǎn)品是專門用于電動(dòng)機(jī)負(fù)載的?輸出電壓和輸出頻率可變的交流不間斷電源,是低壓電機(jī)群專用不間斷電源系統(tǒng),特別適用于多負(fù)載連續(xù)生產(chǎn)的石油化工,化纖鋼鐵,玻璃等行業(yè)。
直流支撐抗晃電裝置系統(tǒng)的作用就是:當(dāng)企業(yè)的電氣系統(tǒng)發(fā)生故障(晃電?停電)之后,保障電機(jī)連續(xù)?穩(wěn)定?安全運(yùn)行,避免電機(jī)輸出波動(dòng)或跳閘所造成的事故;從而大幅度減少電氣故障給生產(chǎn)帶來(lái)的損失和危險(xiǎn)。
二、原理說(shuō)明
本系統(tǒng)是基于變頻器和EPS的組織架構(gòu),電池經(jīng)直流電子開關(guān)單元給變頻器的直流回路提供另一路560VDC左右 (變頻器種類不同直流輸出電壓不同)高于變頻器整流后的直流電源。在變頻器交流電源失電或者晃動(dòng)時(shí),直流電子開關(guān)單元給變頻器一個(gè)能維持穩(wěn)定工作的電源。根據(jù)電池的容量可以提供不同時(shí)長(zhǎng)的后備運(yùn)行時(shí)間;同時(shí)控制系統(tǒng)采用DC/DC電源提供穩(wěn)定的24V電源,在交流停電時(shí),保證電機(jī)和本系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。
本系統(tǒng)在交流電源正常時(shí)采用目前先進(jìn)的高頻開關(guān)電源模塊,自動(dòng)給電池組充電,并帶有完善的過(guò)壓、過(guò)流等保護(hù)措施.系統(tǒng)可實(shí)時(shí)在線監(jiān)控,并將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳用戶上位機(jī),方便遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時(shí)輸出頻率、電流信號(hào)通過(guò)4-20mA上傳到DCS系統(tǒng)。
直流支撐抗晃電裝置的工作原理:
1、主回路供電在市電正常情況下,經(jīng)交流配電系統(tǒng)、變頻器VVVF(直流母線電壓經(jīng)交流整流后520~600V左右),驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。
2、當(dāng)市電發(fā)生故障時(shí),變頻器直流母線低于500V,電池?zé)o間斷投入變頻器的DC-BUS,保證電機(jī)在電池的支撐下不間斷穩(wěn)定運(yùn)行。
3、當(dāng)檢測(cè)到市電恢復(fù)正常供電,直流支撐抗晃電裝置自動(dòng)切斷電池供電。在上述過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)輸入電壓,頻率和轉(zhuǎn)數(shù)無(wú)任何擾動(dòng)。
4、控制系統(tǒng)采用DC/DC電源提供穩(wěn)定的24V電源,在交流停電時(shí),保證電機(jī)和本系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。
三、特點(diǎn)及通用參數(shù)
1、每套直流支撐抗晃電裝置帶一臺(tái)三相380V交流電機(jī),電機(jī)直接接到EPS電源輸出,電機(jī)前沒(méi)有任何控制電路。
2、 直流支撐抗晃電裝置需具備變頻啟動(dòng)和調(diào)速功能。
3、使用現(xiàn)場(chǎng)操作柱能夠操作直流支撐抗晃電裝置的啟動(dòng)和停止,能夠監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的電流、頻率,并且能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)直流支撐抗晃電裝置輸出的電壓和頻率。
4、通過(guò)DCS能夠操作直流支撐抗晃電裝置的啟動(dòng)和停止,能夠監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的電流、頻率,并且能夠通過(guò)4-20mA信號(hào),調(diào)節(jié)直流支撐抗晃電裝置輸出的電壓和頻率。
5、每套直流支撐抗晃電裝置交流輸入AC380±15%。正常情況由廠用380交流供電,交流輸入斷電時(shí)由蓄電池逆變供電 。
6、配套的變頻器型號(hào)可接受用戶選擇。
7、系統(tǒng)選配電池巡檢儀,實(shí)時(shí)查看單臺(tái)電池的電壓。
8、可選配現(xiàn)場(chǎng)操作柱:三防操作柱,(防腐、防水、防塵)兩燈、四扭、一轉(zhuǎn)換開關(guān)、一電流表(輸入4~20mA)一頻率表(輸入4~20mA),實(shí)現(xiàn)查看電機(jī)頻率、電流,啟停機(jī)和調(diào)速。
9、用戶已投運(yùn)運(yùn)行系統(tǒng),可實(shí)施升級(jí)改造為不間斷供電系統(tǒng)。可通過(guò)一個(gè)直流系統(tǒng)同時(shí)支撐多臺(tái)變頻器不間斷供電。大大節(jié)省投資,較少額外損失。
10、在非連滿負(fù)荷的工藝流程中,在負(fù)荷輕載時(shí),通過(guò)反饋電路控制電機(jī)低速運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)節(jié)能,降低生產(chǎn)成本。
11、在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)變頻啟動(dòng),有效減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊,減少對(duì)電網(wǎng)的干擾。
*參數(shù)變更恕不另行通知,接受產(chǎn)品定制。
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