低壓系統“晃電”故障的解決研究

程美林 王興珠 楊偉 姜偉

摘 要：本文闡述DC-BANK系統的工作原理并通過實驗驗證了DC-BANK系統的支撐能力。通過該裝置與其他同類產品的比較，說明使用DC-BANK系統解決“晃電”問題是一種較好的選擇。“晃電”現象對電能質量要求較高的生產裝置影響很大，該解決方案有一定的代表性，對其他同類問題的解決有一定的借鑒意義。

關鍵詞：晃電變頻器DC-BANK

中圖分類號：TM307 文獻標識碼:A 文章編號：1674-098X(2012)06(a)-0065-01

1引言

“晃電”現象是由于雷擊、短路或其他原因造成電網短時電壓波動或短時斷電的現象俗語稱“晃電”。“晃電”現象的發生常常導致低壓母線電壓瞬時急劇下降，致使變頻器出力大大降低甚至停止運行，造成油泵和冷卻風扇出力降低或停轉，瞬時的波動平穩以后，變頻器繼續正常工作，而這時燃機控制系統已經監測到潤滑油、伺服油壓力低或滑油溫度高，從而緊急停機，這樣就有造成電網事故，影響生產。

2需要支撐電源的容量

燃機電站共有4臺燃氣輪機，由于電站分兩期建成，一期機組2臺每臺有兩個潤滑油泵，一個伺服油泵，一個滑油冷卻風扇；二期機組2臺每臺只有一個滑油冷卻風扇共計100HP，根據電站運行的實際情況，經確定，為保證機組的正常運行，備用電源系統容量必須滿足上表所列設備持續正常運行15分鐘以上。

3DC-BANK系統簡介

3.1 DC-BANK系統工作原理簡圖及組成

DC-BANK的組成＝充電整流器+儲能電池+靜態開關（SW）+保護單元+控制器(PLC)

3.2 DC-BANK系統工作原理簡述

主回路供電在市電正常情況下,由電站低壓母線供電驅動電機帶動各用電設備連續運行。DC-BANK系統僅作為變頻器的在線電源備份。當市電發生故障時，系統在控制系統（PLC）、直流靜態開關（SW）協同作用下，DC-BANK系統自動切入變頻器的DC-BUS，保證電機在蓄電池電源的支撐下不間斷運行，同時PLC開始記錄電池放電時間，在人機界面顯示電池放電電流，并發出聲光及HMI顯示報警。當市電恢復正常供電，迅速切斷DC-BANK系統的供電，系統在市電支撐下恢復正常工作，變頻器自動無擾動恢復由市電供電，蓄電池轉為自動維護狀態，人機界面顯示DC-BANK充電器的充電電流，當充電電流為零時，DC-BANK進入熱備用狀態,完成一次失電保護。在低壓系統發生“晃電”、瞬時停電等電力故障時，DC-BANK系統確保被保護電機持續供電并不間斷運行15min以上。在上述過程中，電動機輸入電壓無任何波動。在連續多次晃電的情況下，能完成多次保護。

4 DC-BANK系統的支撐能力驗證

為了驗證DC-BANK系統的支撐能力，我們在燃機電站現場模擬低壓系統發生“晃電”時的狀況，對DC-BANK系統進行了試驗，經過主電源斷電試驗、主電源“晃動”試驗、DC-BANK系統支撐時間試驗，電機改由交流電通過DC-BANK系統供電，在此過程中電機轉速和變頻器輸出電壓均無任何變化，電機運轉正常。該試驗證明在主回路突然斷電的情況下，DC-BANK系統可以迅速切入，起到支撐作用。

5 DC-BANK系統與其他同類產品的比較

目前，常見的電源支撐系統除DC-BANK系統以外還有常規UPS系統，電容系統。下面我們將DC-BANK系統分別與常規UPS系統和電容系統進行比較。

5.1 DC-BANK系統與常規UPS系統比較

5.2 DC-BANK系統與電容系統使用效果對比

6結語

DC-BANK系統快速的切換能力，平穩的供電能力，使它可以成為為各項工業生產中連續性生產設備的支撐備用電源，當主電源波動時，確保動力設備繼續運行，使生產工藝過程有時間緊急處理、安全停車或繼續運行。

對于電力質量要求較高的場所，如各作業區集中控制室監控系統，油氣集輸站各種連續運行設備，化工廠連續生產裝置，通訊公司各通信站等，具有很高的推廣價值。