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对企业0.4kV高压配电体系抗晃电处理打算

内容节点
概述
尝试/装备前提
样品提取
尝试/操纵体例
尝试成果/论断
仪器/耗材清单

一、名目背景

因为公司电网电压动摇,高压电念头及变频器因为遭到外部电网动摇,致使非打算停机,对公司普通出产、科研及名目构成极大影响。颠末查找缘由阐发,发明电网晃电幅度和时候均跨越打仗器线圈坚持电压的规模和时限,致使打仗器欠压开释,变频器对电压较为敏感,电压跌落80%以下低电压掩护功效举措,变频器报低电压毛病而使变频器遏制运转。

作为一家延续型出产企业,因为遭到晃电景象的影响,陪同电网电压暂降,跨越约莫80毫秒的电压暂降会引发各种高高压电念头及变频器装备报警并非打算停机,对公司普通出产、科研及名目构成极大影响,出产的间断不只会使产能降落,还会影响产物品德,构成高额的经济丧失。更严峻的是有可以或许发生人身宁静变乱。

经由进程和客户具体的相同,阐发了客户今朝的一次供电体系图,全体领会了企业的供电近况和须要,因现场高压容量等题目,没法遏制无扰动切换,现只针对高压做抗晃电处理打算(停电或手动倒闸不在此打算内)。

二、须要阐发

1.晃电景象的危险

电力体系在运转进程中,因为外部线路遭到雷击、刹时短路等毛病构成企业外部电网相邻线路短路毛病、大型或多量电念头起动等缘由,构成电压刹时较大幅度动摇后规复,这类景象凡是称为晃电,延续时候0.5个周期到最长1分钟,幅值降落至标称电压的90%-10%。

晃电发生时,会对出产工艺和现场装备构成一系列的危险:

电压暂降幅渡过大或延续时候太长,会使电念头、变频器、软启动器等装备停机,构成出产间断,发生诸如宁静、环保、成品、质料华侈、产量降落等一系列丧失;

晃电规复时代,对多量机电的重起动,还会对机电再次构成大电流的打击,危及装备和人身的宁静;

2.须要论述

高压侧

在高压负载侧,挂载有大批的电念头类负荷和变频器,此中有些装备是出产工艺中的关头关头,凡是,400V高压体系中的电念头节制回路是打仗器节制回路,普通互换继电器当电抬高于线圈额外电压的50%,时候跨越20ms时打仗器开释;当电抬高于80%乃至更高,延续五个周波时打仗器也开释,构成高压电念头失电停机。而对变频器,普通都具备过压、失压、过流及刹时停电等多种掩护功效,当遭受“晃电”时电源电压降落到额外电压的70%或失电,变频器低电压掩护举措封闭变频器输入,电念头处于惯性泊车状况。因为变频器运转指令继电器也因“晃电”而开释,电源规复普通后变频器因不运转指令而没法激活刹时停电再启动功效,需野生复位消除低电压毛病能力重启变频器,致使普通出产自愿间断。当高压侧快切打算在极度情况下,未能实现疾速切换,而是经由进程同期或残压体例切换时,切换时候可以或许会耽误到200-300ms,节制回路有开释危险,以是须要设置装备摆设响应的补充办法进步其靠得住性。

为了处理关头装备停机题目,在设想革新打算时,须要综合斟酌以下须要:

1. 当电源失电后,节制回路开释,为了保障出产工艺不间断,在电源刹时规复时对已开释的电气元件当即主动重合,使其敏捷规复延续性出产。

2. 全部出产工艺流程是经由进程DCS散布式节制体系节制,各节点装备之间存在彼此接洽关系性,当装备停机后,仍须要与DCS坚持普通通讯,避免构成连锁停机。

3. 针对首要装备的补充办法属于散布式管理打算,现场设置装备摆设数目较多,须要综合斟酌本钱投入、装配空间、装配便利性。

4. 大批机电一路从头起动,存在发生起动打击电流的危险,革新打算中要斟酌增添响应功效避免这类危险。

5. 革新打算要斟酌不增添新的毛病点危险,不转变原有节制回路。

三、打算概述

打算的理念是从配电网体系的全体斟酌,安身从泉源处理题目,对电网构成的晃电管理,有两种体例,一种在电源端处理,即当外电源动摇时供给延续输入的不变电源,用以保障所带负荷的普通任务电压。一种在负载节制端处理,即当外电源晃电时敏理性电气元件开释后,在电源刹时规复时对已开释的电气元件当即主动重合,使其敏捷规复延续性出产。

今朝先在负载节制端散布处理,即当电源晃电时,设置装备摆设的打算经由进程对负载节制回路的坚持与重起或是经由进程对能源回路的电压弥补,实现装备的任务延续性。比方UPS电源、低电压穿梭、马达掩护器帮助功效、抗晃电模块。

l UPS电源:经由进程串连UPS电源,保障负载在晃电时供电延续,普通任务,在线式UPS切换时候短,知足请求。因为是接纳串接体例,起首会增添毛病危险,别的,电源支持装配的容量需与现实所带的负荷容量婚配,出格是对大功率装备,造价太高,装配地位较为分离,数目较多,如许核算上去投入总本钱庞大,并且用于储能的蓄电池,对情况请求高,须要按期改换,后续掩护本钱也很高。

l 低电压穿梭装配:首要针对变频器装备,当晃电发生,装配经由进程外部BOOST升压模块,对变频器直流母线遏制弥补,坚持变频器普通任务。此打算本钱也较高,只针对出产工艺中关头的变频器节点。

l 马达掩护器帮助功效:装配以掩护功效为主,抗晃电功效为帮助功效,只因此继电器旌旗灯号开出为存在,马达掩护外部无储能电源,发生晃电后装配没法普通任务,此时与DCS的传输旌旗灯号(如:运转、毛病等旌旗灯号)轻易丧失。当节制回路再来电后,马达掩护须要对停电前的工况遏制判定,是不是可以或许再次起念头电,判定时候太长,没法对机电的复兴时候遏制节制。对变频器没法实现复兴。

l 抗晃电模块:晃电发生时,经由进程外部超等电容保障模块普通任务,规复供电后,经由进程外部继电器吸合,分批主动复兴念头电、变频、软启动。体积玲珑,磁吸布局,装配便利。

综合斟酌客户现实须要,从抗晃电结果、宁静靠得住性、投入本钱、产物布局、革新便利性等多方面综合评价,给出了DCM-621KH抗晃电模块的全体处理打算。

市场上抗晃电模块有两种体例,别离为储能坚持式和储能复兴式。储能坚持式的道理即在给打仗器供给直流或互换的帮助电源,当电网晃电时坚持打仗器线圈延续的吸合电压,使打仗器线圈不开释,当电压规复时打仗器主回路坚持连通状况,则电念头因打仗器线圈吸合得电而延续坚持运转状况。而储能复兴式的道理是晃电时坚持打仗器的启动指令,不坚持打仗器的线圈,则打仗器会因晃电而欠压开释,当电压刹时规复时因为打仗器启动回路为闭锁状况,则打仗器线圈得电而吸合,同时自坚持接点闭合,电念头因得电而再加快运转。

经由进程我司对客户挑选和市场操纵状况的深切领会,对两种体例做了比拟和调研,以为储能复兴式较为宁静、靠得住、合用,缘由列表以下:

两种差别储能式抗晃电比拟

名目

储能复兴式

储能坚持式

节制体例

并联在打仗器启动自坚持回路

串连在打仗器线圈主回路

对打仗器节制

晃电时打仗器开释后重合

晃电时坚持打仗器不开释

靠得住性

对主回路和节制回路无串连局部,模块毛病时不影响打仗器运转。

储能电容串连在打仗器线圈回路,模块毛病时会影响打仗器普通运转。

装配性

插拔式布局,改换较为便利,不影响回路普通运转

端子牢固接线布局,改换较费事,会影响原有回路普通运转。

巨细尺寸

体积小,磁吸式,便利抽屉柜装配

体积大,导轨式,不易在抽屉柜装配。

节制工具

打仗器、变频器、软启动器

打仗器

 

因为晃电的时候普通在100ms摆布,所要管理的抗晃电负载根基为风机、泵类变转矩负载,即有必然惯性,当打仗器、变频器因晃电而开释后,风机和水泵仍坚持较高的转速处于高惯性傍边,当电源刹时规复后,储能复兴式抗晃电装配使打仗器主动重合,电念头在高转速下再加快运转对工艺影响不大,同时这类节制体例对原体系的接线和节制体例不任何点窜,因为接纳并联节制体例,即便自身装备毛病也不会影响原有体系的普通运转,这是最*的操纵上风,即不会因处理一个小概率暂态事务而对本来的稳态体系发生影响。

储能坚持式抗晃电体例因为接纳串接体例,操纵储能电容放电的体例坚持打仗器的吸合电压值,如许增添了毛病的概率,一旦抗晃电装备呈现毛病也会致使原有装备非打算停机。另有因为晃电时坚持打仗器线圈不开释,对打仗器的物理布局会有影响,对打仗器消息触头频仍分合闸的寿命有影响。

基于以下情况的阐发和调研,接纳储能复兴式抗晃电手艺较为合适和合用。

四、打算实行

1.直起式电念头

模块任务道理为,经由进程收罗负载的任务电源、打仗器线圈电压和节制回路电压构成复合判据,起动竣事后延时5秒进入抗晃待机形式,当打仗器地位旌旗灯号发生了变更时,外部超等电容体系主动投入,体系起头计时,在设定的最长晃电时候内,若是体系主动规复了供电,经复兴动延时起念头电,规复晃电前普通工况,从而保障出产普通遏制。

按照以往大批的革新经历,连系客户现实机电二次回路,设置装备摆设DCM621KH抗晃模块


端子1和端子4为节制电源L和N,取打仗器节制回路的节制电源;电念头复兴动节制器的任务电源及检测电压输入。

端子2和端子3为打仗器状况反应旌旗灯号及复兴开出,并连接在起动回路傍边;检测并判定打仗器的遏制与运转的差别状况,和在晃电后对打仗器的再次起动。

端子7和端子8为运转旌旗灯号,并联在DCS收罗的运转旌旗灯号回路中,当晃电发生时,旌旗灯号出口闭合反应DCS,避免DCS因晃电而跳闸,回路复兴后旌旗灯号出口前往。

高压电念头回路根据“延续出产、分批革新”的思绪,遏制分批革新。

估计革新时候:直起式机电每抽屉约30分钟。

 图片1.png

革新实现后预期到达的结果简述以下:

普通任务时,当手动或长途起念头电后,KM线圈得电,KM打仗器吸合, DCM621KH检测到KM吸合状况,起头充电,5S充电竣事后,进入抗晃待机形式,晃电发生后,电压暂降,KM主动开释,机电停机,DCM621KH外部超等电容主动投入,为抗晃电模块普通供电,体系起头计时,在设定的最长晃电时候内(最长9秒),若是体系主动规复了供电,经复兴动延时,装配RS继电器吸合,主动复兴念头电,规复晃电前的普通工况。

2.变频式电念头

设置装备摆设DCM621KH抗晃模块,打算图以下:

图片2.png 

端子1和端子4为节制电源L和N,取变频器节制回路的节制电源;电念头复兴动节制器的任务电源及检测电压输入。

端子2和端子3为打仗器状况反应旌旗灯号及复兴开出,并连接在起动回路傍边;检测并判定打仗器的遏制与运转的差别状况,和在晃电后对打仗器的再次起动。

端子7和端子8为运转旌旗灯号,并联在DCS收罗的运转旌旗灯号回路中,当晃电发生时,旌旗灯号出口闭合反应DCS,避免DCS因检测到打仗器断开而收回停机号令,回路复兴后旌旗灯号出口前往。

端子9和端子10为复归旌旗灯号,并联在DCS复归旌旗灯号回路中,当晃电发生时,变频器因晃电告警,此时需先复归变频器能力再次起动。

端子11和端子12为报警旌旗灯号,串连在DCS收罗的报警旌旗灯号回路中,当晃电发生时,旌旗灯号出口断开,避免DCS因检测到变频器毛病旌旗灯号而收回停机号令,回路复兴后旌旗灯号出口前往。

估计革新时候:变频器每回路约1小时。

革新实现后预期到达的结果简述以下:

普通任务时,当手动或长途起动变频器后,1KA1线圈得电,1KA1打仗器吸合,DCM621KH检测到1KA1吸合状况,起头充电,5S充电竣事后,进入抗晃待机形式,晃电发生后,电压暂降,1KA1主动开释,变频器停机,DCM621KH的AL继电器翻开,闭锁“变频器毛病闭锁旌旗灯号”输入,DCM621KH外部超等电容主动投入,为抗晃电模块普通供电,体系起头计时,在设定的最长晃电时候内(最长9秒),若是体系主动规复了供电,装配RE复位继电器闭合,复位变频器毛病,经复兴动延时,装配RS继电器吸合,主动复兴动变频器,规复晃电前的普通工况。

五、首要特色和根基参数

1.首要特色

起念头电主动待机,手动泊车主动放电;

> 磁吸装配,靠得住矫捷;

> 接插端子,掩护便利;

> 脉冲起动,节能靠得住;

> 晃电时候最长达10S,且易点窜;

> 复兴动延时可点窜,利于分批多机电情况;

> 电压动摇未引发打仗器开释,不会匹敌晃模块发生影响。

2.根基参数

> 体系功耗:  1W

> 装配体例:  磁吸式

> 外型尺寸:  64mm*47mm*96mm(宽*高*深)

> 产物毛重:  约300克

> 合用电压 : AC220V(可定制)

> 起动节点容量: 常开,5a 440Vac/300Vdc

> RUN旌旗灯号容量:常开,超时前往,5A  250Vac/30Vdc

> 晃电时候:0-9s可调,步进1S,0时模块加入。

> 复兴延时:0-1S 延续可调,步进0.1S

> 合用回路:间接起动、变频器、软起动

六、装配表面与装配体例

须要对现场遏制打算勘测,对现场电念头的运转情况遏制切磋,确保抗晃打算革新后的结果。DCM621KH产物体积小,磁吸式装配体例(如图1,图2),现场装配便利。

图片3.png                  

 

   

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