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抗晃電方案介紹

更新時間:2024-07-23點擊次數:2538次
抗晃電方案介紹

1. 使用背景

1.1、晃電的定義

GB/T 30137-2013:工頻電壓方均根值突然降至額定值的90%-10%,持續時間為10ms-1min后恢復正常的現象。

晃電通常可以分為電壓暫降和電壓短時中斷。

具體電壓波形如圖1所示:

圖片1.png

 

1 晃電時電壓波形圖

1.2、晃電對電機回路的影響

    目前400V系統低壓電動機回路的二次控制回路通常還是采用AC220V供電的方式,這種供電方式接線相對簡單,從主回路任一相取電即可,而相比于DC220V供電,成本也相對較低。但是這種供電方式,對主回路供電的穩定性要求也更高,一旦主回路由于雷擊浪涌、主備電源切換、大功率電機起動等原因而發生電壓暫降或短時中斷,就會引起接觸器釋放,從而導致大面積的電機停機事故,嚴重影響生產效率。

 

2. 技術方案

目前常規的400V系統抗晃電方案,普遍分為兩種回路,即常規直起回路和變頻/軟啟回路——

(1)400V直起回路常見的幾種抗晃電方案及優劣勢如下表1所示:

方案對比

UPS

防晃電接觸器

再起動控制

抗晃電裝置

技術特點

電壓擾動時,蓄電池儲能逆變輸出備用電源,為接觸器持續供電

接觸器包含儲能電容,晃電時電容對接觸器線圈釋放,使接觸器繼續吸合

晃電時接觸器先釋放,電壓恢復后輸出閉合接點使接觸器再次吸合

晃電時裝置持續輸出直流電壓使接觸器吸合,延時時間內電壓未恢復則控制接觸器釋放

技術優勢

電源無擾動時間,備用電源轉供<1ms

不占用額外空間,和接觸器融合在一起

可以通過馬達保護器實現,控制方式簡單

切換速度快,對幾ms到幾秒的晃電都能支撐

技術劣勢

UPS對感性負載的分合閘操作造成的沖擊抗壓能力差。采用單一UPS供電可靠性差

內部采用高壓電容,容易受過壓等損傷。正常斷電時存在延時問題

屬于事后彌補方式,對于十幾ms內的晃電不能及時響應,導致接觸器脫扣

占用額外的安裝空間

 

——目前后兩種方式在低壓直起回路較為常見,也是我司目前主推的兩種方式,其中“再起動控制"方案一般由電動機保護器實現,該方案適用于一些預算不高的新建項目,將電動機的測量、保護和晃電再起動功能集于一身,安裝體積和接線也比較友好。

典型接線圖如下圖2所示:

圖片2.png

 

2 馬保實現晃電再起動典型接線圖

 

——“抗晃電裝置"方案將抗晃電功能獨立為一個裝置,對晃電的捕捉更加迅速、快捷,且能在晃電時保持接觸器(非節能型,線圈阻抗<1000Ω)維持一段時間的吸合狀態,此時電壓恢復,電機還在慣性轉動且接觸器處于吸合狀態,可以快速恢復到正常運行狀態,將晃電的影響降到zui低。針對400V直起回路推薦ARD-KHD-S03A系列抗晃電裝置,其中125A以內的接觸器選擇C1規格,125-630A范圍的接觸器選擇C2規格。

典型接線圖如下圖3所示:

圖片3.png

3 直起回路晃電保持典型接線圖

 

(2)變頻/軟啟回路常見的幾種抗晃電方案如下表2所示:

方案對比

UPS

變頻器自啟動

直流支撐

晃電再起動

技術特點

電壓擾動時,蓄電池儲能逆變輸出備用電源,為接觸器持續供電

取消變頻器低壓保護設置,設置快速重啟動

直接在直流端進行直流補償

晃電引起意外停機時,可自動起動變頻器

技術優勢

電源無擾動時間,備用電源轉供<1ms

無需額外投資

通過直流供電使變頻器可以持續運行

投入成本小,針對單臺設備一對一控制更加穩定可靠

技術劣勢

UPS對感性負載的分合閘操作造成的沖擊抗壓能力差。采用單一UPS供電可靠性差

低壓往往會表現為變頻器的過流保護,而取消過流保護會增加變頻器本身損壞隱患

需要投入大量蓄電池組,投資大,占地大

占用額外的安裝空間,需要與變頻器/軟啟或者DCS配合調試

我司目前針對變頻/軟啟回路推薦采用“晃電再起動"方案,因為發生晃電時,變頻器或者軟啟動器通常會報故障并停機,因此無法采用保持接觸器吸合的方案。推薦采用ARD-KHD-S03F系列,在晃電恢復之后,S03F系列先給變頻器/軟啟動器故障復位信號,待故障復位之后延時給出再起動信號,使變頻器/軟啟動器重新起動運行。

典型接線圖如下圖4所示:

圖片4.png

4 變頻回路晃電再起動典型接線圖

 

(3)此外針對一些改造項目或者安裝空間有限的項目,我司推出了ARD-KHD-Z01型晃電再起動控制器,體積小巧、接線方便,可實現各類回路的晃電再起動。

 

3 產品尺寸

3.1、ARD-KHD-S03A/F系列抗晃電裝置外形尺寸如下圖5所示:

圖片5.png

 

5 ARD-KHD-S03A/F系列尺寸圖

注:本系列產品為導軌安裝,尺寸較大,適用于GGD柜,安裝在MNS柜時需合理規劃柜內空間。

 

3.2 ARD-KHD-Z01系列晃電再起動控制器外形尺寸如下圖6所示:

圖片6.png

 

6 ARD-KHD-Z01系列尺寸圖

注:本系列產品為導軌安裝,體積小巧,適用于各類柜型。

 


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