DC-BANK系统几种技术线路的比较

DC-BANK系统几种技术线路的比较

随着变频技术的逐渐成熟和广泛的应用，变频器由于电网电压骤降而引起的变频器低电压保护跳闸问题越来越突出，连续生产型企业中该问题尤为突出，这就急需一种可靠的备用电源来保证一些重要负荷的变频器在电网瞬时或短时波动时不跳闸停机。DC-BANK 系统就是在充分考虑了变频器自身特点后设计的一种后备式直流不间断电源系统。DC-BANK技术发展到今天，主切换回路上RTM（电力衔接模块）可分为3种不同的技术线路，分别为晶闸管、BOOST和GCplus技术。下面就DC-BANK这几种技术线路做一些比较，具体如下：

以上），因为A/D转换和CPU处理,都需要时间，而且因为电路复杂，增加了故障率，这种控制电路不但需要提供外部电源供电，而且在对晶闸管的门极加控制电压时还要进行隔离，否则因为晶闸管的回路电压过高，会损坏控制电路。

故在这种应用中急需要一种可靠、快速的直流压差控制电子开关。

RTC-101压差控制电子开关

额定电流：DC25A-1200A

额定电压：DC10V-1000V

峰值因素：>5

开关压降：0.7V

导通时间：<500uS 池组放电时间的增加而向变频器输出的

电压降低，从而避免了单纯电池组支撑

时VF控制方式变频器的输出功率下降

和矢量控制变频器的过电流问题，也杜

绝了电池组支撑时使用的静态开关切换

造成的变频器直流母线大电流冲击。在

相同支撑时间的需求下，和RTM模块配

合的蓄电池容量比不用RTM模块的电

池组容量下降，减少了使用维保中的更

换成本。

具体参数请参阅附件

RTM转换控制器(Power Ride-thru

Module)是DC-BANK的核心模块，是用于市

电中断时切换直流电源到变频器以使变频器

持续运转的电力衔接模块，根据不同的支撑时

间需要可选配不同容量的电池组，在转换时不

得使负载电源产生任何中断或干扰负载运作，

并能向变频器提供稳定的直流电压。

RTM切换原因包括电源中断，电压降，

欠相，或测试。

GCplus15特点

Ø 高压直流电经二级体隔离后，经全桥

PWM电路转换为高频交流，再经高频变压器

图1

图2

图3

注：目前国内晶闸技术线路DC-BANK分两种，一种是通过PLC控制技术控制晶闸管触发电路的导通，另一种是功率扩展型直流压差控制技术。主要区别在于控制晶闸管的导通速度不一样，通过PLC控制必然是毫秒级别的技术，而功率扩展型直流压差控制技术是微秒级控制技术。目前功率扩展型直流压差控制技术DC-BANK系统在晶圆代工厂有较为广泛的应用。以某煤化工企业进料泵DC-BANK系统设计为例，两种技术线路的DC-BANK系统均衡比较如下表：

信号，在延时数秒后撤去SW导通指令、SW亦会自动检测到VVVF上DC电压的恢复状态，当二者同时出现时，SW退出导通。故在这种应用中急需要一种可靠、快速的直流压差控制电子开关。RTC-101压差控制电子开关

额定电流：DC25A-1200A

额定电压：DC10V-1000V

峰值因素：>5

开关压降：0.7V

导通时间：<500uS

压差设置档位：6

压差设置：DC3V-168V

工作温度：－10～50℃

规范三系统电器规范

3.1系统容量当系统遭遇较长停电时间，电池组的电压会随放

电过程而下降并超出VVVF保护电压值时，VVVF

低电压保护性停机，同时撤出VVVF正常运行回讯，满足要求,且增加了系统最大工作时间设定，有效保护蓄电池。因为不同变频器的低压保护值不同，且变频器运行方式不同，在矢量控制方式下，直流母线电压过低会造成变频器过流运行，严重时损坏变频器和电机。所以，我公司产品

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