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抗晃电方案介绍

更新时间:2024-07-23 点击次数:315次
抗晃电方案介绍

1.使用背景

1.1、晃电的定义

GB/T 30137-2013:工频电压方均根值突然降至额定值的90%-10%,持续时间为10ms-1min后恢复正常的现象。

晃电通常可以分为电压暂降和电压短时中断。

具体电压波形如图1所示:

图片1.png


1 晃电时电压波形图

1.2、晃电对电机回路的影响

目前400V系统低压电动机回路的二次控制回路通常还是采用AC220V供电的方式,这种供电方式接线相对简单,从主回路任一相取电即可,而相比于DC220V供电,成本也相对较低。但是这种供电方式,对主回路供电的稳定性要求也更高,一旦主回路由于雷击浪涌、主备电源切换、大功率电机起动等原因而发生电压暂降或短时中断,就会引起接触器释放,从而导致大面积的电机停机事故,严重影响生产效率。

2.技术方案

目前常规的400V系统抗晃电方案,普遍分为两种回路,即常规直起回路和变频/软启回路——

(1)400V直起回路常见的几种抗晃电方案及优劣势如下表1所示:

方案对比

UPS

防晃电接触器

再起动控制

抗晃电装置

技术特点

电压扰动时,蓄电池储能逆变输出备用电源,为接触器持续供电

接触器包含储能电容,晃电时电容对接触器线圈释放,使接触器继续吸合

晃电时接触器先释放,电压恢复后输出闭合接点使接触器再次吸合

晃电时装置持续输出直流电压使接触器吸合,延时时间内电压未恢复则控制接触器释放

技术优势

电源无扰动时间,备用电源转供<1ms

不占用额外空间,和接触器融合在一起

可以通过马达保护器实现,控制方式简单

切换速度快,对几ms到几秒的晃电都能支撑

技术劣势

UPS对感性负载的分合闸操作造成的冲击抗压能力差。采用单一UPS供电可靠性差

内部采用高压电容,容易受过压等损伤。正常断电时存在延时问题

属于事后弥补方式,对于十几ms内的晃电不能及时响应,导致接触器脱扣

占用额外的安装空间

——目前后两种方式在低压直起回路较为常见,也是我司目前主推的两种方式,其中“再起动控制"方案一般由电动机保护器实现,该方案适用于一些预算不高的新建项目,将电动机的测量、保护和晃电再起动功能集于一身,安装体积和接线也比较友好。

典型接线图如下图2所示:

图片2.png


2 马保实现晃电再起动典型接线图

——“抗晃电装置"方案将抗晃电功能独立为一个装置,对晃电的捕捉更加迅速、快捷,且能在晃电时保持接触器(非节能型,线圈阻抗<1000Ω)维持一段时间的吸合状态,此时电压恢复,电机还在惯性转动且接触器处于吸合状态,可以快速恢复到正常运行状态,将晃电的影响降到zui低。针对400V直起回路推荐ARD-KHD-S03A系列抗晃电装置,其中125A以内的接触器选择C1规格,125-630A范围的接触器选择C2规格。

典型接线图如下图3所示:

图片3.png

3直起回路晃电保持典型接线图

(2)变频/软启回路常见的几种抗晃电方案如下表2所示:

方案对比

UPS

变频器自启动

直流支撑

晃电再起动

技术特点

电压扰动时,蓄电池储能逆变输出备用电源,为接触器持续供电

取消变频器低压保护设置,设置快速重启动

直接在直流端进行直流补偿

晃电引起意外停机时,可自动起动变频器

技术优势

电源无扰动时间,备用电源转供<1ms

无需额外投资

通过直流供电使变频器可以持续运行

投入成本小,针对单台设备一对一控制更加稳定可靠

技术劣势

UPS对感性负载的分合闸操作造成的冲击抗压能力差。采用单一UPS供电可靠性差

低压往往会表现为变频器的过流保护,而取消过流保护会增加变频器本身损坏隐患

需要投入大量蓄电池组,投资大,占地大

占用额外的安装空间,需要与变频器/软启或者DCS配合调试

我司目前针对变频/软启回路推荐采用“晃电再起动"方案,因为发生晃电时,变频器或者软启动器通常会报故障并停机,因此无法采用保持接触器吸合的方案。推荐采用ARD-KHD-S03F系列,在晃电恢复之后,S03F系列先给变频器/软启动器故障复位信号,待故障复位之后延时给出再起动信号,使变频器/软启动器重新起动运行。

典型接线图如下图4所示:

图片4.png

4变频回路晃电再起动典型接线图

(3)此外针对一些改造项目或者安装空间有限的项目,我司推出了ARD-KHD-Z01型晃电再起动控制器,体积小巧、接线方便,可实现各类回路的晃电再起动。

3产品尺寸

3.1、ARD-KHD-S03A/F系列抗晃电装置外形尺寸如下图5所示:

图片5.png


5 ARD-KHD-S03A/F系列尺寸图

注:本系列产品为导轨安装,尺寸较大,适用于GGD柜,安装在MNS柜时需合理规划柜内空间。

3.2 ARD-KHD-Z01系列晃电再起动控制器外形尺寸如下图6所示:

图片6.png


6 ARD-KHD-Z01系列尺寸图

注:本系列产品为导轨安装,体积小巧,适用于各类柜型。


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