一、概述
長期以來,在石化、化纖、制藥、鋼鐵等行業(yè)的工藝生產中,有一些由交流電機驅動的重要設備,當電網發(fā)生斷電(甚至毫秒級的斷電)等供電故障時,均有可能使電機驅動的動力設備受到較大的擾動甚至停機。造成連續(xù)性生產中斷,設備損壞,產生大量的次品、廢品,造成嚴重的經濟損失。
在這些行業(yè)中,很多企業(yè)采用了傳統的一些解決方案如:雙路電源供電、柴油發(fā)電機作為后備電源、UPS等作為后備電源,而在這些傳統方案中存在很多的不足。
雙電源供電:雙電源供電有切換時間,在雙電源切換的短時間內變頻器會出現欠壓停機或電機跳閘停機,解決不了對于生產連續(xù)性較強的設備的工作要求。
柴油發(fā)電機作后備電源:柴油發(fā)電機作后備電源同樣存在啟動時間長有切換時間而造成電機跳閘和變頻器停機現象。
UPS供電:普通UPS是定壓、定頻輸出,不能滿足電動機的調速要求。如果UPS是電動機一類的負載,如果選擇后備式UPS,在給電動機供電的交流電源故障時,電動機在所帶機械負載阻力矩作用下轉速迅速下降甚至停機,當轉為UPS供電時,相當于電動機重啟,雖然速度較快但對于一些工藝要求較高的設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,由于交流電動機的啟動電流通常是其額定電流的5~7倍,而UPS的過載能力的標準規(guī)定:過載125%時1類為10min,2類為1min,3類為30s,過載150%時10s,過載大于150%時僅200ms.如果想要UPS承受電動機電流的過載能力,必需增大UPS的容量。例如:一臺11KW的電動機,額定電流21A,電機啟動電流為105A~147A,如果選用UPS至少選用55KW設備,這無疑會加大投資造成浪費,而選用直流支撐抗晃電裝置只需選用11KW的即可。
為解決這些問題,我們開發(fā)了直流支撐抗晃電裝置。本產品是專門用于電動機負載的?輸出電壓和輸出頻率可變的交流不間斷電源,是低壓電機群專用不間斷電源系統,特別適用于多負載連續(xù)生產的石油化工,化纖鋼鐵,玻璃等行業(yè)。
直流支撐抗晃電裝置系統的作用就是:當企業(yè)的電氣系統發(fā)生故障(晃電?停電)之后,保障電機連續(xù)?穩(wěn)定?安全運行,避免電機輸出波動或跳閘所造成的事故;從而大幅度減少電氣故障給生產帶來的損失和危險。
二、原理說明
本系統是基于變頻器和EPS的組織架構,電池經直流電子開關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時,直流電子開關單元給變頻器一個能維持穩(wěn)定工作的電源。根據電池的容量可以提供不同時長的后備運行時間;同時控制系統采用DC/DC電源提供穩(wěn)定的24V電源,在交流停電時,保證電機和本系統不間斷運行。
本系統在交流電源正常時采用目前先進的高頻開關電源模塊,自動給電池組充電,并帶有完善的過壓、過流等保護措施.系統可實時在線監(jiān)控,并將監(jiān)控數據上傳用戶上位機,方便遠程監(jiān)控。同時輸出頻率、電流信號通過4-20mA上傳到DCS系統。
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,經交流配電系統、變頻器VVVF(直流母線電壓經交流整流后520~600V左右),驅動電機運行。
2、當市電發(fā)生故障時,變頻器直流母線低于500V,電池無間斷投入變頻器的DC-BUS,保證電機在電池的支撐下不間斷穩(wěn)定運行。
3、當檢測到市電恢復正常供電,直流支撐抗晃電裝置自動切斷電池供電。在上述過程中,電動機輸入電壓,頻率和轉數無任何擾動。
4、控制系統采用DC/DC電源提供穩(wěn)定的24V電源,在交流停電時,保證電機和本系統不間斷運行。
三、特點及通用參數
1、每套直流支撐抗晃電裝置帶一臺三相380V交流電機,電機直接接到EPS電源輸出,電機前沒有任何控制電路。
2、 直流支撐抗晃電裝置需具備變頻啟動和調速功能。
3、使用現場操作柱能夠操作直流支撐抗晃電裝置的啟動和停止,能夠監(jiān)視電動機的電流、頻率,并且能夠手動調節(jié)直流支撐抗晃電裝置輸出的電壓和頻率。
4、通過DCS能夠操作直流支撐抗晃電裝置的啟動和停止,能夠監(jiān)視電動機的電流、頻率,并且能夠通過4-20mA信號,調節(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,交流輸入斷電時由蓄電池逆變供電 。
6、配套的變頻器型號可接受用戶選擇。
7、系統選配電池巡檢儀,實時查看單臺電池的電壓。
8、可選配現場操作柱:三防操作柱,(防腐、防水、防塵)兩燈、四扭、一轉換開關、一電流表(輸入4~20mA)一頻率表(輸入4~20mA),實現查看電機頻率、電流,啟停機和調速。
9、用戶已投運運行系統,可實施升級改造為不間斷供電系統?赏ㄟ^一個直流系統同時支撐多臺變頻器不間斷供電。大大節(jié)省投資,較少額外損失。
10、在非連滿負荷的工藝流程中,在負荷輕載時,通過反饋電路控制電機低速運行,實現節(jié)能,降低生產成本。
11、在啟動時通過變頻啟動,有效減小對電網的沖擊,減少對電網的干擾。
*參數變更恕不另行通知,接受產品定制。

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