智能配電技術(shù)防止變頻器精度過(guò)高導(dǎo)致晃電干擾設(shè)備停運(yùn)

1、    智能配電技術(shù)防止變頻器精度過(guò)高導(dǎo)致晃電干擾設(shè)備停運(yùn)    陳朋摘 要：隨著人們生活水平不斷提升，對(duì)電力需求不斷增加的同時(shí)，也更加注重電力運(yùn)行的安全與穩(wěn)定?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展令電力系統(tǒng)逐漸向著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展，智能配電技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用。工業(yè)發(fā)展中各項(xiàng)設(shè)備應(yīng)用普遍，其對(duì)電力需求較大，為實(shí)現(xiàn)有效供電，通常會(huì)使用變頻器。但在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，受某些因素影響，變頻器會(huì)出現(xiàn)精度過(guò)高而導(dǎo)致的晃電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，甚至出現(xiàn)停運(yùn)問(wèn)題。存在較大安全隱患，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。關(guān)鍵詞：變頻器；晃電；設(shè)備停運(yùn)變頻器是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛的設(shè)備

2、，具有效率高、功率大、啟制動(dòng)性好、調(diào)速穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此廣受工業(yè)人員歡迎。但在其運(yùn)行過(guò)程中，因外界因素影響，會(huì)出現(xiàn)電壓驟降問(wèn)題，使系統(tǒng)出現(xiàn)晃電?；坞姮F(xiàn)象的發(fā)生會(huì)給變頻器帶來(lái)影響，變頻器對(duì)晃電現(xiàn)象應(yīng)對(duì)能力較低，一旦出現(xiàn)晃電問(wèn)題，變頻器會(huì)自動(dòng)啟用保護(hù)功能，瞬間停止運(yùn)行，使設(shè)備出現(xiàn)計(jì)劃外停車。不僅存在經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)給人們生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)威脅。抗晃電技術(shù)的應(yīng)用能夠有效緩解電壓暫降問(wèn)題，避免晃電現(xiàn)象發(fā)生，從而滿足人們用電需求，促進(jìn)其穩(wěn)定性與安全性提升。1 電壓暫降晃電就是電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的電壓暫降現(xiàn)象，電壓暫降是交流電網(wǎng)中常見(jiàn)問(wèn)題。是指在電力運(yùn)行過(guò)程中電壓值的大幅度降低，其持續(xù)時(shí)間在一分鐘之內(nèi)。其出現(xiàn)的

3、主要原因有電壓負(fù)載超過(guò)承受值、電機(jī)啟動(dòng)以及電容器切換等。設(shè)備存在故障以及雷電等自然因素對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響都會(huì)引起電壓暫降現(xiàn)象。以下從內(nèi)因與外因兩方面進(jìn)行探討。（1）內(nèi)因：系統(tǒng)本身接有大功率電動(dòng)機(jī)、整流器、電弧爐之類單相負(fù)荷等干擾性負(fù)荷，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)出負(fù)面影響，如無(wú)功沖擊，諧波，負(fù)序等。這些影響可能會(huì)通過(guò)公共連接點(diǎn)涉及到其他終端用戶。（2）外因：外力破壞、雷電、樹(shù)枝影響以及配電設(shè)備故障、線路切換、電容器投切等均由可能干擾系統(tǒng)，造成電壓波動(dòng)甚至斷電，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響相鄰線路，造成有害影響的蔓延。對(duì)于10kv線路，其特點(diǎn)是面廣，用戶分布點(diǎn)多，易產(chǎn)生過(guò)電流或短路故障，發(fā)生故障后，在線路繼電保護(hù)作用下，發(fā)生故障的

4、回路被切除。在故障發(fā)生到故障切除期間，其他回路電壓會(huì)暫降，導(dǎo)致晃電現(xiàn)象的發(fā)生。大部分變頻器都具有失壓、過(guò)壓和瞬間斷電的保護(hù)功能。在變頻器斷電或失壓后，一般的變頻器仍會(huì)工作一段時(shí)間，若斷電或失壓的時(shí)間大于此工作時(shí)間，變頻器將啟動(dòng)保護(hù)功能，停止運(yùn)行，造成非計(jì)劃停車。2 對(duì)變頻器的影響在工業(yè)生產(chǎn)中，變頻器是設(shè)備運(yùn)行的關(guān)鍵，通過(guò)變頻器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備動(dòng)力源的有效控制。變頻器在各環(huán)節(jié)中都得到了廣泛應(yīng)用。一旦變頻器出現(xiàn)晃電現(xiàn)象，會(huì)使其所控制設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電能質(zhì)量出現(xiàn)下降，給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)較大阻礙。當(dāng)出現(xiàn)晃電現(xiàn)象時(shí)，為了避免出現(xiàn)嚴(yán)重運(yùn)行事故，變頻器會(huì)啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，進(jìn)行低壓保護(hù)跳閘。跳閘不可避免會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，當(dāng)

5、變頻器跳閘復(fù)位時(shí)，要想使運(yùn)行頻率恢復(fù)至原有狀態(tài)通常需要3到5分鐘。在這段時(shí)間內(nèi)，部分需要在潔凈室進(jìn)行生產(chǎn)操作的環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)環(huán)境條件超出標(biāo)準(zhǔn)值的問(wèn)題，最終導(dǎo)致出現(xiàn)殘次品甚至廢品，給生產(chǎn)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。3 抗干擾措施電能檢測(cè)技術(shù)能夠有效預(yù)防晃電現(xiàn)象。當(dāng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，以公共連接點(diǎn)為主要測(cè)試點(diǎn)，并測(cè)量母線數(shù)值。使用繼電保護(hù)設(shè)備中的故障錄波功能，對(duì)因晃電出現(xiàn)而造成的設(shè)備停運(yùn)進(jìn)行記錄，分析其各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)故障產(chǎn)生原因進(jìn)行探討，并制定方案以提升解決方式的合理性與科學(xué)性。如果在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備存在抗晃電系統(tǒng)，其系統(tǒng)自身會(huì)保留有電能運(yùn)行記錄，對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，并記載具體治理狀況。在智能配電技術(shù)中防止變頻

6、器出現(xiàn)晃電問(wèn)題的主要技術(shù)設(shè)備主要有兩種：直流支撐技術(shù)以及動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償裝置。3.1 dysc這種裝置的使用能夠在出現(xiàn)電壓暫降問(wèn)題時(shí)使用逆變器對(duì)額外電能進(jìn)行吸收，從而平衡因驟降而出現(xiàn)的電壓值，從而降低變頻器中負(fù)載設(shè)備的影響。當(dāng)變頻器保護(hù)裝置開(kāi)啟而造成斷電時(shí)，動(dòng)態(tài)電壓補(bǔ)償裝置可以利用其內(nèi)部含有的儲(chǔ)能電容進(jìn)行供電，從而維持設(shè)備運(yùn)行所需額定電壓。3.2 dc-bank系統(tǒng)工作原理dc-bank系統(tǒng)主要由充電器、儲(chǔ)能單元、檢測(cè)單元和執(zhí)行單元等組成dc-bank系統(tǒng)基于變頻器的系統(tǒng)組織架構(gòu)。主回路供電在市電正常情況下，經(jīng)交流配電系統(tǒng)、變頻器、電動(dòng)機(jī)受電端，使得電機(jī)帶動(dòng)各種電氣設(shè)備運(yùn)行。此時(shí)dc-bank系統(tǒng)

7、僅作為變頻器的在線備用電源。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)在檢測(cè)單元和執(zhí)行單元協(xié)同作用下，dc-bank自動(dòng)切入變頻器的直流母線，保證電機(jī)在直流電源的支撐下不間斷運(yùn)行。當(dāng)市電恢復(fù)正常供電，系統(tǒng)在檢測(cè)單元和執(zhí)行單元協(xié)同作用下，迅速切斷dc-bank，變頻器此后恢復(fù)為市電供電，蓄電池轉(zhuǎn)為自動(dòng)維護(hù)狀態(tài)。長(zhǎng)期以來(lái)，在連續(xù)性較強(qiáng)的工藝生產(chǎn)中，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生晃電（甚至毫秒級(jí)的斷電）等供電故障時(shí)，均有可能使電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力設(shè)備受到較大的擾動(dòng)甚至停機(jī)。造成連續(xù)性生產(chǎn)中斷，設(shè)備損壞，產(chǎn)生大量的次品、廢品，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。為解決電動(dòng)機(jī)因電網(wǎng)晃電引發(fā)的工藝、設(shè)備問(wèn)題，就出現(xiàn)了用于電動(dòng)機(jī)負(fù)載的輸出電壓和輸出頻率可變的交流不間斷

8、電源dc-bank。dc-bank即直流不間斷電源，是在交流電網(wǎng)晃電或斷電時(shí)靜態(tài)開(kāi)關(guān)開(kāi)通及時(shí)為變頻器提供穩(wěn)定、持續(xù)、不間斷的直流電源設(shè)備，在交直流電源之間達(dá)到無(wú)擾動(dòng)切換，保證了變頻器繼續(xù)運(yùn)行并驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。dc-bank是低壓電機(jī)群專用不間斷電源系統(tǒng)，特別適用于多負(fù)載連續(xù)生產(chǎn)的化纖鋼鐵，石油化工，玻璃等行業(yè)。dc-bank可有效的解決電網(wǎng)晃電對(duì)變頻器帶來(lái)的影響，同時(shí)還具備可靠性高，利用效率高等優(yōu)點(diǎn)。dc-bank相對(duì)于同樣應(yīng)用廣泛的ups，具備以下優(yōu)點(diǎn)：（1）ups因系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性差，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化等問(wèn)題，導(dǎo)致維護(hù)難度較大；dc-bank與變頻器通常采用的是并聯(lián)連接形式，系統(tǒng)采用框架式結(jié)構(gòu)，可靠性

9、高，維護(hù)起來(lái)相對(duì)方便。（2）ups可靠性不高，需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的配置方式提高其可靠性；得益于dc-bank與變頻器的并聯(lián)連接形式，使得每個(gè)負(fù)載的電源保護(hù)都相對(duì)獨(dú)立，通過(guò)dc-bank對(duì)直流母線供電，就使得變頻器在原有的基礎(chǔ)上增加了一路直流備用供電，因而具有更高的可靠性。（3）ups在帶電機(jī)類感性負(fù)載時(shí)，需要57倍電機(jī)額定容量，且治理諧波電流需要增加有源或無(wú)源濾波器；dc-bank則需要相對(duì)較小的電機(jī)額定容量（通常為1.1倍）。（4）dc-bank系統(tǒng)較ups具備更高的外殼防護(hù)等級(jí)，能適應(yīng)更加惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。結(jié)束語(yǔ)隨著變頻器在各行業(yè)中應(yīng)用逐漸普遍，其在工業(yè)生產(chǎn)中作用與地位得到提升，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定對(duì)設(shè)備運(yùn)行有著重要作用。能夠促進(jìn)運(yùn)行效率提升、帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益?；坞姮F(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響到變頻器運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備停運(yùn)問(wèn)題。但晃電現(xiàn)象難以避免，因此需要提高對(duì)晃電現(xiàn)象的重視，應(yīng)用智能配電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)抗晃電技術(shù)的應(yīng)用，從而減少晃電問(wèn)題，滿足用戶用電需求，降低經(jīng)濟(jì)損失。參考文獻(xiàn)1王彥文，魏文強(qiáng).