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公司新聞

【低電壓穿越】變頻器低電壓穿越保護(hù)——薩頓斯

隨著電力技術(shù)的發(fā)展及節(jié)能降耗的需要，變頻器在發(fā)電廠獲得越來(lái)越多的應(yīng)用,出現(xiàn)了電網(wǎng)發(fā)生瞬時(shí)電壓波動(dòng)引起大量電機(jī)組跳機(jī)的問(wèn)題，由于變頻器調(diào)速設(shè)備不具備低電壓穿越功能，出發(fā)了變頻器的低電壓保護(hù)，致使變頻器閉鎖輸出，輔機(jī)停機(jī)，一旦一類(lèi)輔機(jī)（指短時(shí)（＜5s）失電將會(huì)造成設(shè)備損壞、機(jī)組停運(yùn)或減出力，影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的輔機(jī)）全部停運(yùn)將會(huì)引起發(fā)電機(jī)組跳閘,最終導(dǎo)致事故發(fā)生。此時(shí)，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生故障尚在恢復(fù)中的電力系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)組跳閘將再次對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。為滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)變頻器低電壓穿越保護(hù)的實(shí)際需求，變頻器加裝低電壓保護(hù)裝置十分必要。

變頻器拖動(dòng)系統(tǒng)停機(jī)分析
變頻器拖動(dòng)系統(tǒng)，由變頻器、拖動(dòng)電機(jī)和控制箱組成。各種故障造成的電網(wǎng)電壓跌落，會(huì)導(dǎo)致變頻器拖動(dòng)系統(tǒng)停止運(yùn)行，進(jìn)而造成停機(jī)事故，分析變頻器拖動(dòng)系統(tǒng)停機(jī)的過(guò)程，有兩個(gè)原因可誘發(fā)此問(wèn)題：變頻器動(dòng)力電源和控制電源。首先，直流動(dòng)力電源跌落會(huì)造成變頻器停機(jī)。其次，控制電源掉電機(jī)也會(huì)造成變頻器系統(tǒng)的停運(yùn)。在變頻器拖動(dòng)系統(tǒng)中，變頻器非獨(dú)立運(yùn)行，有相應(yīng)的控制電路板，采樣反饋內(nèi)部系統(tǒng)、繼電器和接觸器與其配合工作，這些部件均需由于穩(wěn)定的控制電源供電。電網(wǎng)發(fā)生低電壓故障時(shí)，控制系統(tǒng)電源也會(huì)發(fā)生跌落，進(jìn)而造成控制系統(tǒng)與繼電器系統(tǒng)完成的癱瘓，變頻器同樣無(wú)法正常運(yùn)行，變頻器拖動(dòng)系統(tǒng)停運(yùn)。

變頻器低電壓穿越保護(hù)裝置工作原理
由于電網(wǎng)的特性，變頻器的供電電壓可能受到鄰近線路的瞬時(shí)性故障或設(shè)備操作的影響而受到波動(dòng)。變頻器一般為交-直-變結(jié)構(gòu)，內(nèi)部直流母線電壓為輸入交流電源無(wú)控整流而成，這樣當(dāng)電網(wǎng)電壓跌 落時(shí)，直流母線電壓也隨之下降。這樣在電網(wǎng)電壓下降至一定程度時(shí)，變頻器由于直流電壓失壓保護(hù)動(dòng)作而退出運(yùn)行，進(jìn)而導(dǎo)致所驅(qū)動(dòng)的電機(jī)負(fù)載跳開(kāi)。在電網(wǎng)條件惡劣或?qū)﹄姍C(jī)負(fù)載可靠性要求很高時(shí)，就必須采取一定的手段保證這種情況下變頻器的正常運(yùn)行。下圖即為國(guó)電網(wǎng)提出的電廠重要輔機(jī)變頻器的電壓穿越范圍。
變頻器低電壓穿越裝置為采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)研制而成的 新型電壓跌落補(bǔ)償專(zhuān)用設(shè)備，可以補(bǔ)償?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)電壓受到干擾造成變頻器直流側(cè)電壓短時(shí)跌落， 在1~2ms之內(nèi)產(chǎn)生補(bǔ)償電壓，抵消系統(tǒng)電壓所受干擾，使變頻器直流側(cè)電壓感受不到擾動(dòng)，保證變頻器的安全可靠運(yùn)行，消除電壓波動(dòng)對(duì)重要電機(jī)負(fù)載的影響。
如上圖所示，變頻器低電壓穿越裝置的輸入電源由斷路器Q1引入，經(jīng)K1、K2、R1組成的軟啟動(dòng)電路后 ，送入由電感L1和二極管整流橋V1構(gòu)成的無(wú)控整流回路變換為直流，然后由電感L2、IGBT V2、二極管V3構(gòu)成BOOST升壓斬波電路將C1上的直流電能變換為電壓更高的直流電能儲(chǔ)存于電容C2，并分別送 至F1、Q2和F2、Q3組成的兩個(gè)輸出回路，輸出至變頻器的直流母線。軟啟動(dòng)電路用于在Q1合閘時(shí)，實(shí) 現(xiàn)電容C1的平滑充電。 
在電網(wǎng)電壓正常情況時(shí)，變頻器正常工作，BOOST升壓電路處于備用狀態(tài)，不參與裝置運(yùn)行;當(dāng)電網(wǎng) 電壓發(fā)生瞬態(tài)跌落時(shí)，BOOST升壓電路迅速投入運(yùn)行，保持變頻器直流母線電壓的穩(wěn)定，以避免變頻器由于直流電壓過(guò)低而退出運(yùn)行。當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)后，BOOST升壓電路自動(dòng)退出。 

變頻器低電壓穿越保護(hù)解決方案
1、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在變頻器直流母線上，加設(shè)大功率變頻器低電壓穿越電源裝置。維持原有變頻器供電線路不變，為變頻器低電壓穿越電源裝置引入AC380V的交流動(dòng)力電源，另外，可以選擇介入直流電源作為直流輸入。將變頻器低電壓穿越電源裝置的直流輸出，接入變頻器的直流母線。解決電壓時(shí)，變脾氣你控制電源的問(wèn)題，將廠內(nèi)備用UPS電源引入變頻器控制柜，為控制柜中的控制器、接觸器、繼電器等器件提供控制電源。線路連接經(jīng)過(guò)改造，可實(shí)現(xiàn)在電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落過(guò)程中，變頻器及其拖動(dòng)系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率均不變，進(jìn)而保證低電壓過(guò)程中，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的低電壓穿越；避免低電壓造成的生產(chǎn)事故，提高整體生產(chǎn)安全的可靠性。 
2、變頻器低電壓穿越裝置（薩頓斯STS—DVRT10系列）根據(jù)輸出額定功率，分為10、20、30、45kW幾種型號(hào)，均可實(shí)現(xiàn)一拖一模式，即一臺(tái) 變頻器低電壓穿越電源裝置只拖動(dòng)一臺(tái)變頻器，和一拖二模式，即一臺(tái)變頻器低電壓穿越電源裝置拖動(dòng)兩臺(tái)變頻器。

變頻器低電壓穿越裝置特點(diǎn)
----薩頓斯STS—DVRT10系列
響應(yīng)速度快，電壓跌落發(fā)生偶1-2ms內(nèi)即可響應(yīng)
維持時(shí)間長(zhǎng)，最長(zhǎng)可達(dá)90秒
輸出形式靈活，支持“一拖一”或“一拖二”接線
無(wú)需改造原配電回路和變頻器
自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需人工干擾，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守
免維護(hù)，在產(chǎn)品生命周期內(nèi)無(wú)需更換，維護(hù)部件
使用環(huán)境 
a)環(huán)境溫度:-10°C~+55°C; 
b)相對(duì)濕度:5%~95%(裝置內(nèi)部既不應(yīng)凝露,也不應(yīng)結(jié)冰); 
c)大氣壓力:70kPa~106kPa。?
d)海拔高度:不大于1000m 
當(dāng)海拔超過(guò)1000m，環(huán)境溫度超過(guò)正常使用環(huán)境條件規(guī)定的最高值時(shí)(但最多不超過(guò)15°C)。

薩頓斯STS—DVRT10系列變頻器低電壓穿越保護(hù)裝置用于支撐變頻器渡過(guò)電網(wǎng)發(fā)生遠(yuǎn)方故障時(shí)的電壓波動(dòng)過(guò)程，保證重要變頻器、電機(jī)在惡劣電網(wǎng)環(huán)境下的工作可靠性；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的低電壓穿越；避免低電壓造成的生產(chǎn)事故，提高整體生產(chǎn)安全的可靠性。產(chǎn)品質(zhì)量可靠、動(dòng)作迅速、電壓支撐時(shí)間長(zhǎng)，可無(wú)人值守，無(wú)定期維護(hù)部件，無(wú)需對(duì)原有變頻器和配電線路進(jìn)行改造安裝，使用方便。適用于對(duì)瞬 態(tài)輸入電壓敏感且電機(jī)負(fù)載可靠性要求高的變頻器，如電廠、礦山、醫(yī)院、通信等行業(yè)。


 

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