变频器抗晃电改造
低压变频器防晃电方案研究
低压变频器防晃电方案研究摘要:低压变频器的一个特性就是对电网电压波动较为敏感,变频器的非正常停机的现象主要是因为系统电压发生晃电事故。
笔者在研究了低压变频器防晃电直流支撑方案和再起动方案,通过对常用解决方式的分析出现的弊端,提出了相应的对策,在解决低压变频器防晃电方式中,有一定的借鉴作用。
关键词:防晃电;低压变频器;电网安全晃电形式包括电压在短时间内跌落或越限、电压闪变、电压短时中断、短时间断电等,突然启动大容量用电或供电设备、自然雷击、突发性对地短路、配电网络故障等均可引发晃电。
目前电网环网及并网规模正在不断扩大,再加上电力网络中配置的大容量变压器、电机数量日益增加,致使晃电问题频繁发生,低压配电系统及系统中的设备对于晃电的抵御能力较差,应注意运用保护措施防止晃电对配电设备造成破坏。
本文探讨了低压变频器防晃电措施,旨在保证配电网络中的低压设备能够维持稳定运行,减少晃电带来的损失。
1.晃电时变频调速电动机跳车原因分析在实际应用中.不同低压变频器品牌低电压保护限值和控制回路设计不同.导致低压变频器低电压跳闸原因也不同通常变频调速电机低电压跳闸有以下几个原因1.1低压变频器自身抗晃电能力差根据运行和事故数据发现不同品牌低压变频器防晃电能力差别很大。
通常根据低压变频器自身低电压限值要求和实际需要进行整定表1列出了部分品牌的低压变频器配置和整定情况。
际需通过上表及实际运行发现Siemens(MM430)和ABPOWERFLEX700低压变频器自身抗晃电能力差.电网电压下降幅度超过15%以上,并持续80ms以上,都会导致低压变频器低电压保护动作而跳闸,电机停机。
低压变频器自身低电压限值偏低是导致晃电时低压变频器跳闸的原因。
2)ABBACS800—04—3—0440系列低压变频器自身抗晃电能力强.在保证低压变频器控制回路不断电、电机辅机不受晃电影响情况、变频电机所带负荷又不大时.短时晃电。
电网电压下降幅度不超过低压变频器低电压限值时.ABB变频调速电机不会跳车。
低压变频器抗晃电应用分析
低压变频器抗晃电应用分析摘要:本文结合大型石化企业生产装置连续运行的特点,分析电网晃电对变频器运行的影响。
通过DZQ-CF5X/L23抗晃电再启动装置在某石化企业供电系统实际应用案列,验证了低压变频器抗晃电的可行性。
关键词:抗晃电;控制;分析1.引言为了保证供电系统的稳定性,实现供电系统安全可靠运行,对大型石化企业的连续生产有着非常重要的意义。
抗晃电已经成为提高供电可靠性必须解决的首要问题。
目前,大型石化企业电气系统接线一般采用双母线带母联开关接线形式。
双电源供电,母联开关设置备用自动投入装置可以大大提高供电可靠性。
然而在石化企中业存在着大量的电动机、变频器等感性负荷,在电网晃电的过程中,大量变频电动机会因为保护跳闸,造成装置停工停产,给企业带来巨大损失。
2.电网晃电电网晃电,也称为电网电压暂降。
是指电网因保护切除短路故障、自动装置误切换或其他原因,造成的电网短时电压波动的现象。
一般电压波动幅值10%,时间持续在10ms至2s。
电网晃电会造成系统电压骤降,瞬间的电压波动将造成大量电动机负荷跳闸,进而导致生产装置停车,甚至引发火灾、爆炸等安全事故,严重影响企业安全生产运行。
目前,大型石油化工企业电气系统主接线一般采用双母线带母联开关接线,双电源供电,母联开关设置备自投装置可以大大提高供电可靠性。
然而在石化企业中存在着大量的电动机变频器感性负荷,在电网晃电的过程中,大量变频电动机会因电压波动造成保护跳闸,导致装置停工停产,给企业带来巨大损失和安全风险。
因此,晃电已经成为影响供电可靠性必须解决的首要问题。
3.电网晃电对变频器的影响1.当逆变器件为GTR(晶体管)时,一旦晃电(电压下降到控制阀值以下),控制电路将停止向驱动电路输出信号,使驱动电路和GTR全部停止工作。
2.当逆变器件为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)时,在失压或停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td(td有两种规定方法,一种为具体的规定时间,如15ms;另一种则规定为主电路的直流电压降到原值的85%所需的时间),若失压或停电时间to云南石化有大部分电机均使用西门子变频器,其逆变器核心元件IGBT(绝缘栅双极型晶闸管),该类型变频器自我保护相对敏感(控制阈值80%),电压波动幅度达到20%就会触发变频器动作跳闸。
抗晃电系统1:变频器的抗晃电措施1
抗晃电系统1:变频器的抗晃电措施1
变频器的抗晃电措施1
提高变频器的抗晃电能力要从主回路和控制回路两个方面着手采取措施。
本次交流谈谈从控制回路采取的措施。
如图1:当400V电压发生晃电,造成L3-N电压降低,则KA继电器或KM接触器释放,变频器停车。
KA继电器、KM接触器长期得电,也很容易损坏,造成变频器停车。
图1
在图2中:利用变频器的本身参数的“自保持”功能实现脉冲命
令启停变频器,而不需要象图1一样,依靠KA、KM的自保持来实现变频器的启停。
因些,图2中控制回路的晃电不会造成变频器停车,也将控制回路精减到极致。
变频器外围回路简单,提高了供电可靠性。
图2参数设定:
F01(频率设定)=1,频率设定由外置电位器设定。
F02(运行操作)=1,设定运行操作由外部端子FWD、REV输入运行命令。
X1输入端子设定为E01=6,将HLD信号作为三制式运行时的自保持信号使用。
保护原理:变频器检测到故障时,变频器的30A/30C常开触点闭合,接通S9分励脱扣器,QF跳闸。
这种接线消除了接触器KM和中间继电器KA因晃电或故障造成变频器停运的事故,践行了”用最少的元器件,最简单的接线,实现你需要的功能,提高系统的本质安全“的理念。
某工厂丹佛斯FC302变频器抗晃电改造
某工厂丹佛斯FC302变频器抗晃电改造摘要:某化工生产装置通过催化剂进料泵的注入量调节工艺生产的负荷量,催化剂进料泵的注入量与泵的转速高、低相关,而催化剂进料泵转速调节通过丹佛斯FC302变频器实现。
催化剂进料泵对抗晃电要求较高,因此,需要对丹佛斯FC302变频器进行抗晃电改造,以满足工艺生产的稳定要求。
丹佛斯FC302变频器的抗晃电改造包括:控制回路的接线改造;增加断电延时时间继电器;FC302变频器晃电参数优化。
通过改造进一步提高丹佛斯FC302变频器运行可靠性。
关键词:抗晃电;FC302变频器;DCS;变频器参数引言丹佛斯FC302变频器是催化剂进料泵进行调速的主要设备,其晃电时运行的稳定性直接影响工艺生产。
丹佛斯FC302变频器晃电的可靠性涉及控制回路接线、变频器内部参数优化等诸多方面。
因此,必须采取综合性的解决方案,保证抗晃电效果达到预期目标,使工艺生产装置得以连续稳定运行。
一、FC302变频器控制原理简介1、FC302变频器的控制原理图:图12、FC302变频器回路元件的动作逻辑:当现场RCU或DCS发出启动命令,主接触器吸合,主接触器的常开节点闭合,常开节点作为FC302变频器的启动指令,将变频器启动起来,现场电动机运行。
当发生晃电时,主接触器线圈失电,其主触头与辅助节点状态均返回,现场电动机停机。
当电源电压恢复正常,由于现场RCU或DCS未发出启动命令,现场电动机不会自动启动。
因此,该FC302变频器控制回路无法实现抗晃电功能。
二、FC302变频器运行信号增加延时功能1、 FC302变频器控制回路增加断电延时时间继电器,实现现场电动机晃电自动启动。
FC302变频器控制回路增加断电延时时间继电器KT。
在电网发生晃电时,该时间继电器的辅助节点延时断开;当电源电压恢复正常后,即使现场RCU或DCS未发出启动命令,也可通过KT时间继电器的常开辅助节点启动现场电动机,实现现场电动机晃电自动启动。
石化企业晃电影响及抗晃电措施
在 电 网 电压 工 作 正 常 时 ,给 负载 供 电 , 同时 给储 能 电池充 电 ;当市 电欠 压 或 突然 掉 电时 , S UP 电源 开 始 工作 , 由储 能 电池 工 给 负 载 所 需 电源 , 维持 正常 的生产 ,从 电 网供 电到 电池 供 电没有切 换
电之 后,计算 机重 启使 所有 的控制 设 定值 变 为初始 值 ,从 而会 引发 重大事 故 的发 生 。
l 晃 电 的 影 响
11 晃 电对变 配 电所 的影 响 .
厂用 变 配 电所 的进 线柜 一般 配有低 电压保 护 , 晃 电引起 的电 网电压波 动会 造成 变配 电所进 线开 关 柜 欠 压 ,低 电压 整定 值设 定过 高的情 况下 ,低 电压
压短 时失压 、电网 电压短 时大幅 度波动 、短 时 断电
数秒 等 的 电能质 量事 件 。对于 连续 型生产 企业 ,重 要 设备往往 和整 个工 艺 生产流 程是连 锁 的, 因晃 电 而造 成非计 划停 机会 使整 个生 产线瘫 痪 ,进 而 导致 非 常大 的经济 损失 ,有 时还会 对操 作人 员的人 生安
全造 成威胁 。
簧 的弹力 ,接触 器释 放或 者工 作在 临界弹跳 区,而 在特 定 的工作环 境下 ( 石化等 连续 性生产 企业 ) 如 , 这 些情况 都是不允 许 的。 1 ห้องสมุดไป่ตู้ 晃 电对计 算机控 制系统 的影响 . 4 对 于控制 系统 来说 ,晃 电的危 害也将 是不 可想 象 的。晃 电会 使控 制计算 机停 止工 作 ,重新恢 复供
交 流接触 器在 公司 低压 电动 机控制 系统 中应用
7 Il 术 0 年 1 2 电| 22 第o l 技 1 期
晃电原因分析与解决方案
晃电原因分析与解决方案现状简述由于电网电压波动,低压电动机和变频器受到区外电网波动,导致非计划停机,对非正常生产及研发项目造成极大损失。
经过多方面原因分析,大部分原因是电网晃电幅度以及晃电时间,均超过接触器线圈保持电压的范围和时限,致使接触器欠压释放;而变频器对电压更为敏感,电压跌落至80%以下,变频器低电压保护功能动作,致使变频器报警停机。
原因分析1)晃电原因:晃电是指电压瞬时下降,下降的幅度区间为10-90%,持续时间为0.02-1s,甚至更长。
而电压瞬时暂降原因有以下几种类型:①母线内部故障,低压馈线和用电设备发生故障导致母线电压波动;②电动机起动,大容量电动机(或机群)起动时导致母线电压下降;③外部故障,外部电网发生短路故障、雷电冲击或者解列,导致电源中断。
其中电动机启动造成的母线电压暂降也可归类为内部故障。
综上,晃电产生的原因可以大体分为区内故障和区外故障。
所以,电网晃电具有一定的不可避免性、不确定性。
2)晃电对接触器的影响通常,低压系统中的电动机大多是异步电动机,电动机的控制回路是接触器控制回路,一般交流继电器当电压低于线圈额定电压的50%,时间超过30ms时接触器释放;当电压低于80%甚至更高,持续五个周波时接触器也释放,造成低压电动机失电停机。
3)晃电对变频器的影响低压变频器包括三相全波整流电路、储能滤波电路和逆变电路,为避免大电流对整流电路中的晶闸管或整流二极管的冲击,造成损坏。
变频器厂家都设置了欠压保护,电容电压下降到80%-70%时(各品牌厂家欠压定值不同),欠压保护动作封锁逆变脉冲,停止对外供电,持续时间大约为70-80ms,导致变频器报警停机,电源恢复后需人工复位解除故障报警才能重启变频器。
解决方案方案的理念是从配电网系统考虑,对重要负载保证其可靠的连续运行。
抗晃电模块可以在一些极端情况下,对敏感性电气元件释放后,当电源瞬时恢复,针对已释放的电气元件立即自动重合,使其迅速恢复工作。
最新AB变频器抗晃电的实现
A B变频器抗晃电的实现AB低压变频器抗晃电的实现肖锡才宁波海越新材料有限公司,浙江宁波 315803摘要:当前,变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果,越来越被更多的现代化企业所采用。
由于电网电压不稳定,导致变频器在使用中产生了新的问题——变频器因电网晃电而跳闸。
低电压通常都是短时的,对传统的控制系统影响较小,而对变频器则会产生低压跳闸导致电机停止,影响生产。
每次由于电网晃电变频低压跳闸造成的非计划停机,都给公司造成很大的经济损失。
因此,如何使变频器在瞬时低电压时仍能正常工作成为关键问题,本文介绍了我公司各种设备在抗晃电的设置原则及DZQ继电器在我公司AB低压变频器上的应用,并在实际应用中有很好的效果。
关键词:抗晃电,DZQ继电器1 前言现代工业企业里的低压电动机的控制广泛采用了熔断器(自动开关)—接触器电路, 即FC回路。
它的电源取自本回主电路,带电自保持,失压脱扣,其优点是电路简单可靠,动作迅速,而且能频繁操作,电气寿命和机械寿命极长,是其他任何控制方式所不能替代的。
然而,当电源遇瞬时失压故障,就会释放脱扣,需人工恢复,造成运行中的电动机不必要停机,生产过程被迫中断,对许多重要的自动化连续化生产的企业造成了很大的经济损失。
为此,诸如石化、化工,化纤,发电、冶炼、等行业采用了各种类型的电动机自起动装置,来应对这种因电源瞬间失压引起的电动机停机,保证一些极重要负荷的自动再起动。
2电动机自起动与防晃电的设置原则通常,电动机自起动装置是用于配合备用电源自投和电网的重合闸装置的,它们的来电时间基本都大于一秒时间,都是针对本侧电源故障目标,现有的数据处理型自起动装置均能满足要求。
但是,随着主电网的环网化以及企业中压电网供电线路的增加,而企业为降低电耗不设阻抗隔离元件,这样,当主网或企业中压电网中相邻线路故障时无可避免的引起瞬时失压,失压时间取决于相邻线路故障的切除时间。
对于中压线路短路故障的最短切除时间就是互感器退出饱和时间加断路器固有分断时间,约210ms.绝大多数瞬间失压几乎都是因相邻线路故障所致,时间就是切除故障时间,而交流接触器的失压脱扣时间应不大于3个周波,即小于60ms.而电压数采基本上和显示走一个通道,受刷新时间影响,很难做到小于300ms时间。
变频器抗晃电技术研究
进行对比,新陈代谢模型的平均相对误差是3.861%,而GM(1,1)模型的为6.72%。
因此,在实际应用中,GM(1,1)新陈代谢模型的预测精度优于GM(1,1)模型,可以很好的预测矿井瓦斯涌出量。
参考文献:[1]胡社荣,刘海荣.中国煤矿超大死亡事故及其原因雏析[J].中国矿业,2009,18(5):99~103.[2]瓦斯通风防灭火安全研究所.矿井瓦斯涌出量预测方法的发展与贡献[J].煤矿安全,2003,34(9):10~13.[3]刘新喜,赵云胜.用灰色建模法预测矿井瓦斯涌出量[J].中国安全科学学报,2000,10(4):51~54.[4]曾勇,吴财芳.矿井瓦斯涌出量预测的模糊分形神经网络研究[J].煤炭科学技术,2004,32(2):62~65.[5]邓聚龙.灰色控制系统[M].湖北:华中工学院出版社,1985.[6]郑小平,高金吉,刘梦婷.事故预测理论与方法[M].北京:清华大学出版社,2009作者简介:魏风清(1966-),男,河南新乡人,教授、高级工程师,现在河南理工大学安全科学与工程学院从事瓦斯防治技术研究及教学工作。
(收稿日期:2013-1-28)Predicting the gas emission of the mine based on the gray GM (1,1)metabolism modelDynamic prediction model of gas emission based on Grey GM (1,1)metabolism modelWEIFeng-qing,LIZhen-xing,XUXiang-Le(SchoolofSafetyScienceandEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo,454003,China;)Abstract:InordertoimprovetheaccuracyofthegrayGM(1,1)modelforpredictingthecoalfacegasemission,bythewayofaddingthenewpredictiondatafromthegrayGM(1,1)model,andremovetheolddata,thegrayGM(1,1)metabolismmodelforpredictingthegasemissionisestablishedinthepaper.Testedbyresidualanalysis,theaveragerelativeerrorofthemodelgrayGM(1,1)metabolismmodelis3.861%,meettheaccuracyrequirementofthegraytheorymodel.Atthesametime,comparedwiththegreyGM(1,1)model,thepredictionresultsshowthattheaveragerelativeerroroftheGM(1,1)metabolismmodelislower,andtheprecisionaccuracyoftheGM(1,1)metabolismmodelisob-viouslysuperiortothegrayGM(1,1)model.Key words:Greytheory;GM(1,1)metabolismmodel;gasemission;prediction变频器抗晃电技术研究王彦文,陈喆,郭林(中国矿业大学(北京校区)机电与信息工程学院,北京100083)摘要随着电网规模及容量的不断扩大,由内外部因素导致的电网电压晃电会造成变频器欠压保护退出运行,导致电机停机、生产中断,给企业造成较大的经济损失和安全事故。
电气百科:提高自备电厂抗“晃电”能力的措施
电气百科:提高自备电厂抗“晃电”能力的措施孤网运行的自备电厂容量小,稳定性差,抗冲击能力弱。
当电网出现故障时系统电压会瞬间降低很多,造成电厂的主要低压辅机(低压变频设备和采用了交流接触器控制的低压设备)跳闸停运,进而造成机组保护动作停机。
本文总结了低压设备提高抗“晃电”能力的多项措施,有效保证自备电厂安全、可靠、稳定运行,避免机组黑起动,大大减少经济损失。
某公司自备热电厂为公司主业项目的配套工程,属自备、热电联产、孤网运行性质,主要承担供热和供电任务。
热电厂规模为3X25MW抽凝式汽轮发电机组+3X160t/h煤粉锅炉,己于2008年投产。
热电厂三台发电机(IOkV)出口三段组成环网,28条回路负荷直接接在环网上。
由于机组容量较小,又是孤网运行,因此,电网电压稳定性相对要差,抗冲击能力低。
当发生负载侧过载、线路短路或接地等事故时,虽然继电保护动作切除了故障点。
但是,瞬间的系统电压骤降,会导致低压辅机跳闸停运,造成主设备保护动作,引起非计划停机事故。
1事故案例2012年10月23日,某分厂一回路电缆头爆,造成IOKV高压母线瞬间最低值:UAB=2.428kV.UBC=2.455kV、UCA=2.609kV折算到400V低压侧线电压为:Uab=96.12V、UbC=97.189V、Uca=103.285V引起给煤机变频器跳闸、供油泵跳闸、给水泵稀油站跳闸联锁给水泵保护跳闸、凝结水泵跳闸、除盐水泵跳闸、工业水泵跳闸、火检冷却风机等设备跳闸,进而造成三台机组保护动作,全厂失电黑起动。
2原因分析“晃电”通常都是瞬间的、短时的。
引起“晃电”的原因很多,如电网侧的电压波动、负荷不平衡、雷击、电力切换等原因,负载侧大型设备的起动、线路短路或接地等原因。
仔细分析此次事故,跳停的设备主要有两类:一类是低压变频设备,一类是采用普通交流接触器控制的低压设备。
3抗晃电措施针对不同控制类型的设备采取可不同的防范措施。
3.1低压变频设备抗晃电措施变频器是由整流器、逆变器通过中间的直流环节联结组成的。
石化企业抗晃电的应用及改进措施_靳斐
4) 继电保护定值的抗 “晃电” 设 置。对 普 通 高 压 电 动 机 的 低 电 压 定 值 设 计 为 0. 7Un、 500 ms起动; 而对部分关键的高压电动机,低电 压定值设计为 0. 4Un、9 000 ms 起动,从而保证 了允许时 间 内 “晃 电” 结 束 后 关 键 电 动 机 的 继 续运行。
由于石化企业在生产过程中存在着高 温、高压、易燃易爆、易腐蚀泄露、低温 且有毒有害等特点,并伴随着生产工艺复 杂,连续性生产等因素,所以对供电系统 的可靠性要求极高。一旦发生 “晃电” 现 象,易引起电动机控制回路中的交流接触 器释放,电动机停止运行,软起动器和变 频器停机,机泵跳闸停机引发重要机组联 锁停机,导致各生产装置紧急停车,对整 个石化 企 业 的 连 续 生 产 造 成 了 极 大 危 害, 不仅会引发设备损坏、大批物料泄漏、放 空及报 废, 给 企 业 造 成 巨 大 的 经 济 损 失, 严重时甚至会引起泄露、中毒、火灾、爆 炸甚至人员伤亡等重大恶性事故,对石化 企业及人民群众的生命财产安全有着重大 的影响。石化企业对 “晃电” 的预防及应 对措施尤为重要。
尽管海南炼化在建设安装时期都已配备了上 述相对较强较完善的抗 “晃电” 设备及应用,但 由于海南残酷的恶劣环境 ( 孤网运行、容量小、 雷击、台风和污闪等) 造成超严重的 “晃电” 频 发以及 新 模 式 下 极 其 精 简 的 生 产 员 工 人 数 状 况, 使得海南炼化抗 “晃电” 的形势极为严峻。特别 是 2007 年 07 月 29 日、08 月 29 日,两次因台风 引起外电网 220 kV 线路发生短路故障,引起企业 内网电压大幅波动,总变电站故障录波装置记录 了这两次严重 “晃电” 的持续时间为 60 ~ 75 ms, 总变电站 220 kV 母线电压下降了 60% ~ 70% ,导
FS-ZD抗晃电控制器在ABB变频器中的应用
FS-ZD抗晃电控制器在ABB变频器中的应用摘要:我公司在实际生产中,每次遇到晃电都会出现部分变频器停止运行现象,通过使用FS-ZD抗晃电控制器,成功的应对了多次晃电,避免了非计划停工,为我公司解决晃电导致的电动机跳闸、变频器报警停机等故障判断及排除提供了参考。
关键字:晃电 FS-ZD抗晃电控制器再启动节约成本一、生产现状我公司作为化工企业具有连续,稳定、安全、长周期的特点,该特点也成为企业发展的重要保障,所以对供电质量要求很高。
但在实际运行中,有很多不稳定因素引起电网晃电、电动机停运、生产产生波动,甚至装置停工,造成不必要的损失。
要避免这种情况的发生,就必须增强整个电力系统抵御晃电的能力,采取电动机、变频器再起动等措施。
二、晃电停机分析许多由交流电动机驱动的关键设备在工艺流程上是不允许跳闸停车的,否则就会造成整个系统非计划停运,给企业带来很大的经济损失。
随着生产工艺以及节能降耗的不断提高,促使大量变频器的使用。
我公司设备基本都是采用的ABB变频器ACS800系列,当上级电网电压瞬时降低,会导致变频器因电网晃电而保护跳闸。
其中以2011至2013年中发生的晃电次数最多,致使变频器多次发生跳闸保护事件。
根据目前我公司提供的数据,晃电的类型较电压骤降的类型居多,并且持续时间较短,一般都60ms到1s之间。
变频器无法保持运行状态。
变频器报警以直流母线欠压和过电流为主。
三、实践中解决问题的过程(一)、变频器抗晃电方案制定整个变频柜的控制回路电压是AC220V。
当晃电时,控制回路电压也可能一起瞬间跌落,所以变频器的启动继电器线圈失电释放,常开点无法保持闭合,也就是中间继电器给了变频器停止信号,所以变频器无法保持运行状态,变频器逆变单元停止工作。
目前,变频器基本都具有瞬时停电再起动功能,但需外部运行信号一直处于保持状态,此功能才能激活。
所以,变频器抗晃电功能要得以实现,需要在晃电时一直保持变频器运行信号,再正确设置变频器参数,即可实现。
江苏国网自控KHD-100-F变频器防晃电解决方案
y 变频器缺相或欠电压扰动停机:
当系统缺相或电压降低时,主要体现在直流 电压降低,并且会引起逆变元件过流,容易烧毁 IGBT。
变频器判断出其储能部分电压降低到一定伐 值后,变频器停止工作,并且故障继电器输出, 禁止变频器再启动。当母线电压恢复后,其储能 电容充电,充到允许值后,故障继电器返回,此 时可以重新启动变频器。
y 直流电压支撑:
对于容量较大的变频器,其直流电压是具有 外引端子的,如果当系统欠压,可通过直流电源 (一般采用直流屏)对变频器的直流电压提供支 撑,使变频器继续工作。直流支撑电压一般低于 变频器电压正常时的直流电压,使后备支撑直流 电压不对变频器输出,变频器只使用系统提供电 压,只有当直流电压降低到一定程度时,直流支 撑电压才会对变频器提供直流能量,使负载继续 运行,当系统电压恢复,变频器会继续从系统吸 取能量,而支撑直流电压停止输出能量。
电机极数是2/4极
y 变频器的分类方法有多种;
y 按照主电路工作方式分类,可以分为电压型变频器 和电流型变频器;
y 按照开关方式分类,可以分为PAM控制变频器、 PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器;
y 按照工作原理分类,可以分为V/f控制变频器、转 差频率控制变频器和矢量控制变频器等;
y 按照用途分类,可以分为通用变频器、高性能专用 变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
y 故障继电器输出:不仅 在变频器故障时动作, 在变频器的直流电容未 储满前,该继电器也动 作。
ACS800变频器典型控制图
y 典型控制方式统计说明:
1,一般均采用电平式控制方式,采用中间继电器接 点来输入到DI中,DI供电采用变频器内部电源。
2,启动回路受控于变频器的故障输出,如果变频器的 故障有输出,切断启动/停止中间继电器电源,使变频 器停机。 3,启动/停止控制或正反转控制均采用变频器的内部自 产24V供电。 4,调速控制多采用4‾20mA由DCS来进行调速,启停 采用DI。 5,一般都未设计远程复位错位信号(极少数有),而 多数采用面板复归方式。
低压用电系统的抗晃电方案分析
1. 背景化工,冶金等连续生产型企业的工艺流程要求供电不中断,而系统电压的短时波动,会造成低压电动机的重要控制元件-接触器跳开,同时会造成变频器失压停机,造成整条生产线停机,引起巨大的损失,因此对于低压回路的抗晃电措施,当前有大量的研究分析,本文列出几种应用比较多的抗晃电措施,对其实现方案以及优缺点进行分析,供方案选择时参考。
2.抗晃电方案分析2.1 无扰动电源切换采用备用电源是提高系统可靠性的重要手段。
针对备用电源的切换,传统的备自投是无法满足要求的,一般采用无扰动切换装置。
400V带备用电源的典型接线图如下所示,进线1是主电源,进线2为备用电源,正常情况下母联断路器CB3断开,进线2处于热备用状态。
当进线1发生故障后,CB1打开,CB3闭合,实现备用电源的切换。
图 2.1 无扰动电源切换原理图如果上述过程采用备自投装置实现,切换时间为秒级。
这是因为母线的主要负载为电动机,当电源失点后,电动机工作在发电机状态,母线电压幅值逐渐降低,母线电压的频率也逐渐变小(电动机转速由于负载的作用逐渐降低),降低的速度取决于电动机的负荷容量,当电动机负荷容量比较高时,母线电压降低缓慢,备自投需要等待母线电压降低小于定值(例如30%)才能和母线断路器,这个时间可能长达几秒, 这么长的时间,电动机的转动惯量已经消耗殆尽,此时电动机相当于全部重新启动,启动时间长,生产工作中断。
为了解决上述问题,可以采用无扰动电源切换装置,当前已经有厂家开发,其原理与中高压的快切是类似的,主要的切换逻辑是快速切换和同期捕捉切换。
快速切换是快切启动后,立即比较压差,频差和相位差,如果小于定值,可以立即进行切换,因为此时母线失电时间很短,电动机转速降低不多,此时合闸对系统冲击很小, 一般整个切换持续时间小于200ms.同期捕捉切换是当快速切换失败后,此时可以实时跟踪电源和母线的压差,频差和角差,当角差为第一次为0时,进行合闸,此时的冲击也比较小,这个时间一般小于600ms。
低压电动机抗晃电治理措施技术应用
低压电动机抗晃电治理措施技术应用摘要:电气系统的“晃电”造成的影响巨大,特别是电网系统短路故障造成的晃电,致使电网系统失电或对远端工单电压较为严重的跌落,使用电设备停止工作,影响生产设备的正常运行,严重的造成生命财产的损失。
本文介绍了低压电机的抗晃电治理措施应用,通过使用实现了重要电机在电网晃电时均能平稳运行。
关键词:低压电机晃电系统措施电气系统的“晃电”造成的影响巨大,特别是电网系统短路故障造成的晃电,致使电网系统失电或对远端工单电压较为严重的跌落,使用电设备停止工作,影响生产设备的正常运行,严重的造成生命财产的损失。
本文论述了碱渣P504/2、石航B2001电机控制回路增加再启动继电器实现了抗晃电不停机的治理措施。
一、晃电的概念、危害及造成的影响1.1晃电的概念“晃电”是电压暂降/骤降的俗称,一般指供电系统在正常运行中遭受雷击、短路故障、大容量电机直接启动等的冲击时,电压有效值降至额定值的10%至90%且典型持续时间为10ms~600ms 的电能质量事件。
严重的电压暂降,将使用电设备停止工作,或引起所生产产品质量下降。
1.2抗晃电造成的影响电压暂降影响的严重性则随用电设备的特性而异。
短路故障造成系统失电或远端供电电压较为严重的跌落,使用电设备停止工作,影响生产装置的正常运行。
常受电压暂降影响的重要设备有马达、可编程逻辑控制器(PLC)、冷却装置控制、直流电机驱动、可调速驱动装置、自动控制的机械装置等。
对连续性要求很高的行业来说,“晃电”的危害巨大,这些危害性在工业过程设备较多的低压(0.4kV)系统表现尤为明显。
因此低压系统“抗晃电”成为至关重要需解决的问题。
1.3抗晃电的重要性1.3.1保持生产的连续性,减少非计划停车。
1.3.2避免发生事故设备损坏、火灾、爆炸和人身伤害事故。
1.3.3节约抢修、检修费用。
1.3.4实现按、稳、长、满、优生产,确保环保排放达标,保证生产任务的完成。
二、抗晃电主要措施2.1 随着电网并网日益扩大,配电回路出线增多,电源瞬时失电的机会越来越多,原因大多数是相邻回路故障引起的瞬时失压,对于此类晃电增加快切能避免晃电。
ABB系列变频器抗晃电改造
1 海 水 粗 过 滤 器 1.1 结构及工作原理
海水粗过滤器结构组成如图 1所示 ,自动反洗粗过滤器工 作原 理 :滤前水从滤 罐进 口进入 ,从筛管 内环 网进入筛管外部 , 沿罐管 间环形流道从滤罐出 口流出 ,完成水的过滤 ;在过滤 的过 程 中 ,大粒径 的固体颗 粒被筛管 内壁截 留 ,一部 分沉入罐底 ,一 部分嵌在筛管缝隙上 ;过滤持续一定时间 ,回转机构被启动 回 转 ,使不锈钢刷和筛管内壁产生相对转动 ,刷洗 附着 于筛管 内壁 的颗粒 ,沿筛管内腔从 清洗 出 口排 出 ,完成筛管的清洗 。
自动反洗粗过滤器 在过滤 的同时可进行 连续或间歇反洗 , 由于筛管绕丝 的楔形形状及筛管外壁的光 滑性状 ,使得水 中悬 浮物不易附积 于筛管缝 隙内,且 反洗容易 。反洗 采用压差和时 间 两种方式 同时进行控制 ,确保筛 管在运行时不 出现阻塞 ,反洗时 间间隔也可调 整 ,达到节省反洗 水量 的 目的。在罐体顶部采用可 拆卸法兰盖 ,可定期对筛管表面进行人工清理和维护。 1.2 控 制 方 式
图 1 变 频 器 控 制 回路
4 结 束 语 涟 水污 水 处理 厂 2只 电磁流 量 计 瞬时 流量 采 集 方式 自
2015年 5月技术改造完毕投入运行至今 ,数据传输稳定 、准确 , 无 误 差 。 该 轮 询 串 行 通 信 程 序 只 要 对 NETWORK1、 NETWORK2、NETWORK3处做 一点很小 的改 动 ,就能 与更多从 站通信 ,采集更多现场智能仪 表信号 。站点增多线路加长后如果 通信不稳定或者无法通信 ,可以通过在线路装 RS485中继器来
在正常工作情况下 ,自动反洗粗过滤 器由控制 系统 自动控 制 ,进水 阀及 出水阀处于开启状态 ,冲砂阀 由压 差计 和程控器共
企业晃电影响及抗晃电措施【合集】
关于对电网“晃电”现象的治理及防范措施的汇报 (1)化工企业供电系统防晃电对策 (9)抗“晃电”措施在石油化工企业中的应用 (14)关于对电网“晃电”现象的治理及防范措施的汇报根据永煤集团公司机电部关于企业生产中晃电及低电压现象造成不合理停电事故的通知精神,登封电厂集团铝合金有限公司根据生产用电负荷的性质及局域电网供电的特点,存在着供电电源点单一,发电机组单机容量小、供电不稳定,受线路及大用电户负荷的影响很大,晃电及低电压现象时有发生。
所谓的“晃电”是指线路或电气设备短路或大用电户突摔负荷造成的局域电网系统电压大幅度波动和电源瞬间消失,短时间内又自动恢复的现象。
只是“晃”一下即过,但是如果设备和系统抵御“晃电”的能力较差,将给生产带来不应有的损失,会直接导致电解生产线主要附助供电设备停运,冷却循环水停运,空压机停运,整流所附助用电失去,整流机组停运,矿热循环水停运,矿热炉停运,给企业稳定生产带来很大的损失。
“晃电”的原因多种多样,其危害均是通过电网电压波动或电源的短时间消失使工厂生产或设备受到影响的,前者的作用一般不超1S,主要特征是系统母线没有脱离电网,后者主要特征是进线跳开,母线脱离电网,作用时间一般在数秒以内。
因此其危害体现实用文档在一些对电压敏感或低电压保护数据调整不当的设备上,针对此种现象,我们主要根据负荷性质及影响程度分别从以下几方面进行改进预防。
努力创造稳定的外部供电环境“晃电”现象大多由外电网引起,原因不外乎自然原因,雷击、污闪引起的线路短路,线路或变电设备短路、带电误合地刀、误停电、大容量电源突然跳开等。
此外,工厂内部电气设备短路、误合地刀、误停电、甚至大的电动机起动不当原因也有可能导致系统电压波动幅度过大而导致“晃电”现象的发生,所以创造良好的外部供电环境,供用电双方采取必要适当的运行方式,同时检查全厂防雷及接地装置是否良好,巡查110KV 架空线路、绝缘子串有无明显损坏,加强接地装置的维护,确保雷雨季节不发生雷击闪络和跳闸现象。
变频器抗晃电改造方案
接收后仍存在 此类情况 , 可能给我 们造 成损失 , 为 了避免不 必要
的损失 , 提 高生产的稳定性 , 所以致力于解决变频 器低 电压跳车
的办法 。
DC — BA NK系统要 为变频设备提供稳 定的直流 电压( 4 5 0 ~ 5 4 0 V) , 在交流 电压晃动时保证变频设 备持续运行 。
心。 全部参数数字化设定及监视 , 可显示各种电压电流参数。 P L C
的编程对每台 电动机的启动、 停止和蓄 电池定期向假负载放 电实
施监控 。
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。
DC - B A NK系统的作用就是 : 当企业的电气系统发生 故障( 晃
1 晃 电对 变频器 的影 响
据统计晋开近一年来发生的1 0 k V母线晃 电或停电次数大约 有8 次, 多次造成关键设 备的非计划停机 , 影 响生 产连 续性 。 如果
4 D C - B A N K 特 点
( 1 ) 结构简单可靠。 当用于变频 器调速 回路时 , 系统未用 常规
( 7 ) 采用方便检修维护的模块化结构 , 可 并联 使用。 ( 8 ) 系统各 回路完全独立 , 检修某 回路VV VF 及其控 制保 护电
路等, 不影 响其他 回路 工作。 ( 9 ) 采用I G B T逆变功率器件和微处理器控制 。 ( 1 0 ) 静态开关采用在线跟踪和 电压 自动监控, 保证主电源失 电 时, 系统瞬 时切换 到电池供电 , 变频器的输 出没有任何扰动 。 ( 1 1 ) 采 用隔离变压器和浪涌保护 , 提高设备的可靠性 。
UP S 向VVVF 提供交 流电源 , 而是采 用DC —B ANK向VVV F 提 供直流 电源。 从 而减 少 TAC/ DC、 DC / AC 两次 变换 , 可靠 性提 高, 降低 了系统功耗 。 常规UP S 整流充电器既要对 电池充 电, 还须 向逆变器提供额 定直流功率 , 而DC —B A NK充电器只对 电池 充电, 其功率仅为常 规UP S 的1 0 %左右 , 运行成本低 。 ( 2 ) 该系统包含接 入系统中的所有 电动机的启动控制和保 护
空分液氧泵变频器抗晃电技术改造
许 变频 器继 续工作 一个 短 时间 t,若 失压或停 电 d 时 间 t d 变 频 器 将 平 稳 过 度 运 行 ; 失 压 或 停 o<t, 若 电 时 间 t d , 频 器 自我 保 护 停 止 运 行 。 一 般 o>t 变
影 响较小 , 而对 变频 器则会 产 生低 电压保 护跳 闸 ,
导 致 主 电机 停 止 运 行 , 响 工 艺 系 统 生 产 。 别 是 影 特 化 工 厂 内部 控 制 空 分 系 统 液 氧 泵 主 电 机 的变 频 器
低 电压 跳 闸 , 化 工 厂 影 响尤 为 严 重 。 对
作者简介 : 郑玉勇 , ,9 4 4月出生 , 男 17 年 毕业于山东理工大学 电 气 自动化专业 , 双学士学位 。现供职于 山东滕 州兖矿鲁南化肥厂 。
通 讯 联 系 人
在几秒 钟 以上 , 变频器 自我 保护停 止 运行 , 电动 使 机停止 运行 。 从 电压跌 落到 变频 器恢 复正 常运 行 , 时问至 少几 十秒钟 ,此 过程 中变频 器低 电压保 护发 出跳 闸信号 , 重影 响工艺 系统 的正常运 行 。 对该 问 针
高 变 频 器 的低 电压 跨 越 能 力 ,来 解 决 目前 化 工 厂 面 临 的 问 题 。 采 用 此 技 术 可 确 保 厂 用 电交 流 电 源 瞬 时 低 电压 时 , 频 器 还 能 正 常 工 作 。 变
2 改 造 过 程 2 1 技 术 路 线 创 新 研 究 .
随 着 电力 电 子 技 术 的发 展 ,变 频 器 以 其 调 速
精确、 使用简 单 、 护功 能齐全 等优 点逐 步代替 传 保 统 的调速 控制装 置 而得 到广泛 应用 。但 由于 国 内
变频器抗晃电问题的探析
变频器抗晃电问题的探析摘要:电网电压波动会影响变换器的正常运行,进而影响生产设备的正常运行。
基于对石化企业电厂丹麦丹佛斯FC302变频器应用经验,分析了存在的技术问题,需要注意在生产提出了相应的解决措施。
关键词:变频器;抗晃电;探析引言随着变频器在石化行业中的广泛应用,变频器的作用越来越广泛。
4 #转换器(8单位)负责提供煤粉锅炉。
煤粉供给稳定均衡,使锅炉能充分燃烧,为其它设备提供动力。
但同时,变频器的正常运行是受电压波动大,如电机起动开关操作,电容器组,都有可能引起电网电压跌落和恢复快(俗称阿基拉电),低压变频器故障跳停,将导致非正常运行生产设备,对给粉机,会导致煤粉积累增加,生产的不利因素,同时增加煤炭人工清洗的工作量,造成不必要的经济损失。
为了解决这一问题,必须首先对逆变器的控制原理进行分析,找到解决方案。
一、变频器晃电的原因1、变频器抗晃电能力差结合变频器的工作原理和工作方式,防摆系统是解决低压跳闸问题的最佳途径。
变频器是直流变换器,交流变频器仅在直流整流器前端与整流器。
逆变器的控制电源和电源均来自直流母线。
新逆变器有直流母线端子。
直流供电技术已经非常成熟,配备了完善的自检系统。
目前,有超过100个直流电源的知名制造商,很多直流电源是逆变器作为交流电源输出逆变器。
直流电源作为逆变器的备用电源,解决了变频器的低频跳闸问题,在其他低安全等级的工业中得到了应用。
如:江苏,美国醋纤维(南通)公司,在1996,作为备用电源逆变器直流电源使用。
2、变频器柜主接触器跳闸该转换器由两部分组成:整流和逆变器。
通过对逆变器的研究,逆变器的低电压为中间直流电路的低电压(即逆变器的输入电压过低)。
通用变频器具有过压、失压、瞬时断电保护功能。
当逆变器的GTR,当电压消失或切断电源,控制电路停止输出信号给驱动电路,驱动电路和晶体管将停止工作。
逆变装置是IGBT,在压力或功率损失时,逆变器将允许继续工作很短的时间TD,如果损失的压力或停电的TD,逆变器将顺利运作,如果压力损失或停电时间到> TD,逆变器自我保护停止运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 引言
当前,变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果,越来越被更多的现代化企业所采用,我公司的空分液氧泵电机采用了abb
acs800-07-0610-3+f253+f260+r712+p901变频器。
由于电网电压不稳定,导致液氧泵变频器在使用中产生了新的问题——变频器因电网晃电而跳闸。
低电压通常都是短时的,对传统的控制系统影响较小,而对变频器则会产生低压跳闸导致电机停止,影响生产。
每次由于电网晃电变频低压跳闸造成的非计划停机,都给公司造成很大的经济损失。
因此,如何使变频器在瞬时低电压时仍能正常工作成为关键问题。
2 变频器抗晃电改造原理及技术方案
2.1 变频器抗晃电改造关键
变频器抗晃电技术改造的关键是如何使变频器在瞬时电压低于
低电压保护整定值时还能正常工作。
我们这次改造方案根据变频器的工作原理和化工厂的实际情况,采用直流支撑系统dc-bank,在变频器直流侧加不间断直流电源,提高变频器的低电压跨越能力,保证了在厂用交流电源瞬时低电压时变频器能正常工作。
2.2 变频器抗“晃电”技术方案
(1)“晃电”问题分析
abb变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。
变频器的逆变器件为igbt时,在失压或停电后,将允许变频器继续工作一个短时间td,若失压或停电时间totd,变频器自我保护停止运行。
一般td都在15~25ms,通常电源“晃电”较为强烈,都在几秒钟以上,变频器自我保护停止运行,电动机跳车。
电源电压的晃动造成了系统停车,严重影响了生产系统的稳定运行,造成了较大的经济损失。
(2)抗“晃电”技术方案
针对变频器因电网“晃电”导致液氧泵停车问题,采用直流支撑系统dc-bank,改造液氧泵变频器主电路中间直流回路,将液氧泵变频器主电路中间直流回路p(+)、n(-)引出,接至直流支撑系统
dc-bank的静态开关sw1输出的直流电源直流接触器mf1上,在电源电压波动即“晃电”时,依靠蓄电池bat为液氧泵变频器提供稳定的电源,保证变频器输出不变,液氧泵主电机转速保持不改变或液氧泵变频器欠电压保护功能不动作。
空分液氧泵与dc-bank直流电源支撑系统电气原理图如图1所示。
图1 空分液氧泵与dc-bank直流电源支撑系统电气原理图
2.3 直流支撑系统dc-bank工作原理及性能特点
(1)直流支撑dc-bank系统工作原理
当电网供电正常时,静态开关sw1处于关断状态,切断电池组bat与变频器的通路,直流支撑系统装置通过整流设备对蓄电池组进行浮充电,装置储能;当交流电源低于变频器低压保护值时,监控系统触发静态开关sw1瞬间导通,可以做到变频器由交流供电和由电池组供电的瞬时转换。
变频器由ac/dc整流器、dc/ac逆变器等组成;直流支撑系统dc-bank由电池组bat、充电器cd1、静态开关sw1、控制器plc等组成。
(2)母线电压正常条件下直流支撑系统投入过程
变频器电源端送入正常电压,变频器受电,内部cpu准备运行;控制设备dcs或plc或控制继电器送来启动运行指令。
电机按模拟控制,4~20ma电流决定变频器拖动电机的运行转速;等到系统正常运行后,变频器状态接点闭合。
直流支撑系统控制plc接受到变频器运行状态指令后,向直流接触器mf发出合闸指令;如果该回路的空气开关qf合闸,这时该回路在热备份状态。
(3)变频器电源失电,plc及静态开关都测到变频器失电信息,plc测到了母线电压
(4)变频器电源供电恢复时其直流环节的电压应立刻上升;母线
电压恢复使得plc重新得到电压正常信号而撤出静态开关闭锁指令。
当变频器直流母线电压大于直流支撑系统母线电压,并且plc撤出闭锁指令后静态开关立即关闭。
电机在这一过程中仍然保持不间断运行。
在充电器作用下对放过电的电池组补充电。
(5)母线电压连续在85%上下波动。
母线电压一旦小于
ac350v(>85%),直流支撑系统即自动投入,由蓄电池直接向变频器的直流母线供电。
母线恢复正常值后,plc延时2s才撤出静态开关闭锁信号。
(6)根据液氧泵以前晃电跳车情况,我们设定蓄电池在供电10秒钟后plc自行切断直流接触器。
2.4 现有设备和改造条件
改造前提供的设备和现场条件:
(1)295kw、550a液氧泵1台;
(2)变频器为abb acs800-07-0610-3+f253+f260+r712+p901。
提供的现有条件:厂用电ac 380v/630a,3p+n+pe电源;被保护变频器的运行信号及故障信号引至dc-bank;被保护变频器电源状态取自abb变频器q10开关下口熔断器上端;被保护变频器二次接线图。
改造后的接线图如图2所示。
图2 改造后的接线图
2.5 dc-bank系统的调试
在电机规定的负荷下做2次断电试验,间隔24小时,支持时间均应为10s(暂定)。
在变频器工作正常的情况下,切断三相交流输入电源,系统自动切换成直流供电,保证受保护的变频器及电机不间断运行。
其中,变频器显示的频率保持恒定,没有任何变化。
然后送上三相交流电源,受保护的变频器及电机继续运行于交流电源工作状态,充电器给蓄电池充电,完成一次电源失电切换过程。
触摸屏显示并记录停电及恢复供电的时刻。
3 结束语
dc-bank系统投资成本相对较低,在工艺连续性强的化工企业具有非常广阔的推广应用前景。
以我公司为例,2008年4月,投资近70万元对空分系统核心设备液氧泵进行了抗“晃电”改造,保障了
液氧泵变频器在电网异常时的稳定可靠运行。
据统计,自2004年年底投运以来至2008年4月,公司6kv电网共发生5次“晃电”,导致液氧泵变频器因低电压跳车达4次。
然而在增加抗晃电系统
dc-bank后,截止当前已运行2年对,均未因系统晃电而引起变频器跳车,其间dc-bank装置在晃电时和电网恢复后投入退出均无异常,取得很好的效果。
共1页首页上一页1下一页末页。