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组成部分
(1)晃电保护模块
晃电保护模块由检测电路、开关电路、可控硅、电抗器、晃电计数器等组成,是整个防晃电装置的核心部件;当检测电网电压在正常范围内时,保护模块处于待机状态;当检测到电压暂降时,保护模块在小于200微秒内启动,投入运行;当检测到电压恢复时,在10毫秒停止运行,转为待机状态。
(2)控制系统
采用西门子CPU单元,主要是电源系统的逻辑控制、监测、充放电管理的和人机界面数据显示。系统逻辑控制单元,完成变频逆变器信号采集、处理、分析和控制,监测输入交流电压、电流和频率,充电电流、电压及状态、放电电流、电压及状态的监测,系统故障检测及告警。
(3)充电单元
采用模块化、双环控制的谐振开关电源技术,效率高、可靠性高。N+1热备,可平滑扩容用隔离自主均流,并机不均流度<±5%;每个模块内部均有并联保护电路,绝对保证故障模块自动退出系统,而不影响其它正常模块工作。输出过压保护、输出限流保护、短路保护、模块并联保护、过温保护、过流保护。
(4)储能单元
储能是整个系统关键部分之一,我公司根据解决晃电和长时间备用两种情况分别计算选型,既要保证负载功率的匹配,也要保证服务寿命;种类一般选用普通铅酸蓄电池、高功率铅酸电池和超级电容器,用户也可自己选型。
各种抗晃电产品对比
就目前而言,电动机变频器防晃电保护有多种方式方案;按现场生产工艺要求有以下匹配方案。
①?电压暂降、短时中断负载设备绝对没有中断或扰动(10毫秒-120秒)。匹配方案有UPS、代顿H600及DVR装置。
②?意外停电负载设备绝对没有中断或扰动,并持续运行一段时间(10-90分钟)。匹配方案有UPS、代顿H600。
③?意外停电负载设备准可以中断,仅解决备用一段时间(10-90分钟)。匹配方案有代顿H600、EPS、UPS及发电机组。
④?电压暂降、短时中断、停电,负载设备可以停止,电网恢复自动启动。匹配方案晃电接触器、快切装置。
(1)UPS电源方案
在拖动变频器电动机负载时,有以下几个缺陷无法解决。
①?负载匹配差,更适合控制类平稳负载,需要放大UPS电源功率倍数,直接启动5-7倍、软启动 3倍、变频启动1.5倍。
②?拖动电动机、变频器时,UPS自身可靠性变差,故障率变高。
③?UPS串联在主回路中,增加单点故障点,系统可靠性降低。
④?UPS串联在主回路中,能耗增加,一般会增加10%左右,在大功率负载中,一年电费就非常可观。
⑤?造价高、维护保养难度大。
(2)DVR方案
DVR方案按照UPS电源结构理解,相当于UPS电源的节能模式;跟UPS电源相比,解决了正常运行情况下效率问题,综合能耗大概1%;其它跟UPS电源同。
①?负载匹配差,更适合控制类平稳负载,需要放大UPS电源功率倍数,直接启动5-7倍、软启动3倍、变频启动1.5倍。
②?拖动电动机、变频器时,UPS自身可靠性变差,故障率变高。
③?UPS串联在主回路中,增加单点故障点,系统可靠性降低。
④?造价高、维护保养难度大。
(3)代顿H600方案
专门针对变频器、电动机负荷设计(在没有变频器的场所,需要加装逆变器),集合UPS零切换和比DVR高效率的优点,并优化了它们各自的缺点。功率比1:1;支持使用设备现场已有的变频器;在一些特殊要求的领域完全替代UPS、EPS、发电机组。
①?专门针对电动机变频器设计。
②?拖动电动机、变频器时,无需放大功率,1:1即可。
③?并联输入,屏蔽交流输入单点故障点,系统可靠性高。
④?并联输入,系统投入基本不能耗增加。
⑤?结构简单、造价合理、维修保养容易。
(4)三种抗晃电方案对比
|
UPS |
DVR |
代顿H600 |
电机负载与设备功率比 |
直接启动5-7扩大 软启动3倍扩大 变频启动1.5倍扩大 |
直接启动5-7扩大 软启动3倍扩大 变频启动1.5倍扩大 |
1:1 |
装置可靠性 |
一般 |
一般 |
好 |
设备接入 |
串联在主电路 |
串联在主电路 |
并联在主电路 |
电动机负载适应 |
不适应 |
不适应 |
最适应 |
装置造价 |
高 |
高 |
低 |
晃电时电能转换次数 |
3次(+变频器) |
3次(+变频器) |
1次 |
输出中断时间 |
零毫秒,无中断 |
零毫秒,无中断 |
零毫秒,无中断 |
电机实际使用效果 |
切换无扰动 |
切换无扰动 |
切换无扰动 |
系统结构复杂程度 |
复杂 |
最杂 |
简单 |
100KW运行1年能耗 |
15万度 |
2万度 |
2000度以内 |
拖动电动机时系统优点 |
①?在线运行,无切换。 ②?更适合电脑、精密仪器等。 |
③?离线运行,快速切换。 ①?更适合电脑、精密仪器等。 |
①?解决单点故障点 ②?在线运行,0切换。 ③?效率高。 ④?可靠性高。 ⑤?结构简单,?造价低。 ⑥?拖动感性负载1:1。 ⑦?感性负载启动平稳。 |
拖动电动机时系统缺点 |
①?造价高 ②?带来单点故障点 ③?系统效率低,能耗高。 ④?系统可靠性低。 ⑤?结构复杂。 ⑥?需要放大设备功率。 |
①?造价高 ②?带来单点故障点 ③?系统可靠性低。 ④?结构复杂。 ⑤?需要放大设备功率。 |
①?在动力负载中,技术基本无劣势 ②?在10KW以下小功率负载中,造价高。 |