低压系统“晃电”故障的解决研究

程美林 王兴珠 杨伟 姜伟

摘 要：本文阐述DC-BANK系统的工作原理并通过实验验证了DC-BANK系统的支撑能力。通过该装置与其他同类产品的比较，说明使用DC-BANK系统解决“晃电”问题是一种较好的选择。“晃电”现象对电能质量要求较高的生产装置影响很大，该解决方案有一定的代表性，对其他同类问题的解决有一定的借鉴意义。

关键词：晃电变频器DC-BANK

中图分类号：TM307 文献标识码:A 文章编号：1674-098X(2012)06(a)-0065-01

1引言

“晃电”现象是由于雷击、短路或其他原因造成电网短时电压波动或短时断电的现象俗语称“晃电”。“晃电”现象的发生常常导致低压母线电压瞬时急剧下降，致使变频器出力大大降低甚至停止运行，造成油泵和冷却风扇出力降低或停转，瞬时的波动平稳以后，变频器继续正常工作，而这时燃机控制系统已经监测到润滑油、伺服油压力低或滑油温度高，从而紧急停机，这样就有造成电网事故，影响生产。

2需要支撑电源的容量

燃机电站共有4台燃气轮机，由于电站分两期建成，一期机组2台每台有两个润滑油泵，一个伺服油泵，一个滑油冷却风扇；二期机组2台每台只有一个滑油冷却风扇共计100HP，根据电站运行的实际情况，经确定，为保证机组的正常运行，备用电源系统容量必须满足上表所列设备持续正常运行15分钟以上。

3DC-BANK系统简介

3.1 DC-BANK系统工作原理简图及组成

DC-BANK的组成＝充电整流器+储能电池+静态开关（SW）+保护单元+控制器(PLC)

3.2 DC-BANK系统工作原理简述

主回路供电在市电正常情况下,由电站低压母线供电驱动电机带动各用电设备连续运行。DC-BANK系统仅作为变频器的在线电源备份。当市电发生故障时，系统在控制系统（PLC）、直流静态开关（SW）协同作用下，DC-BANK系统自动切入变频器的DC-BUS，保证电机在蓄电池电源的支撑下不间断运行，同时PLC开始记录电池放电时间，在人机界面显示电池放电电流，并发出声光及HMI显示报警。当市电恢复正常供电，迅速切断DC-BANK系统的供电，系统在市电支撑下恢复正常工作，变频器自动无扰动恢复由市电供电，蓄电池转为自动维护状态，人机界面显示DC-BANK充电器的充电电流，当充电电流为零时，DC-BANK进入热备用状态,完成一次失电保护。在低压系统发生“晃电”、瞬时停电等电力故障时，DC-BANK系统确保被保护电机持续供电并不间断运行15min以上。在上述过程中，电动机输入电压无任何波动。在连续多次晃电的情况下，能完成多次保护。

4 DC-BANK系统的支撑能力验证

为了验证DC-BANK系统的支撑能力，我们在燃机电站现场模拟低压系统发生“晃电”时的状况，对DC-BANK系统进行了试验，经过主电源断电试验、主电源“晃动”试验、DC-BANK系统支撑时间试验，电机改由交流电通过DC-BANK系统供电，在此过程中电机转速和变频器输出电压均无任何变化，电机运转正常。该试验证明在主回路突然断电的情况下，DC-BANK系统可以迅速切入，起到支撑作用。

5 DC-BANK系统与其他同类产品的比较

目前，常见的电源支撑系统除DC-BANK系统以外还有常规UPS系统，电容系统。下面我们将DC-BANK系统分别与常规UPS系统和电容系统进行比较。

5.1 DC-BANK系统与常规UPS系统比较

5.2 DC-BANK系统与电容系统使用效果对比

6结语

DC-BANK系统快速的切换能力，平稳的供电能力，使它可以成为为各项工业生产中连续性生产设备的支撑备用电源，当主电源波动时，确保动力设备继续运行，使生产工艺过程有时间紧急处理、安全停车或继续运行。

对于电力质量要求较高的场所，如各作业区集中控制室监控系统，油气集输站各种连续运行设备，化工厂连续生产装置，通讯公司各通信站等，具有很高的推广价值。