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    DC-BANK抗晃電系統

    DC-BANK抗晃電系統

    • 產品概述
    • 技術參數

    《此系統適用于前面有變頻器的動力負載》

    一、產品概述

    在當今國內煤炭、鋼鐵、電力、石油化工、建材紡織、玻璃、造紙等行業,電動機作為重要的動力設備,變頻器的應用越來越廣泛。而電網“晃電”對企業的正常運行有重大影響,輕則因為變頻器的瞬間失電使電動機停止工作,造成企業生產中斷,重則會造成大的設備或者人員安全事故,給企業造成不可估量的損失。

    針對發生的市電“晃電”現象,我們所生產的QW-DC-BANK抗

    晃電系統可以保證變頻器在“晃電”的情況下,電動機的轉速及

    轉矩不變,從而避免了因系統電壓波動而造成的電動機停轉及運

    行參數的變化,達到抗“晃電”的目的。

    簡而言之,DC-BANK抗晃電系統的作用就是:當企業的電氣系統發生“晃電”,甚至停電以后,保障電動機連續、穩定、安全、可靠運行。

    QW-DC-BANK系統可對企業電氣系統出現如下現象時,保障設

    備平穩運行:

    1.“晃電”。如電網遭受雷擊時,電網有個瞬時的尖峰或者斷電現象。

    2.雙路電源供電。在一些重要場合,一般都會采用雙路電源供電,但是在主電跟備用電源切換的瞬間會有一個電源的瞬時失電,造成電動機變頻器的停機。

    3.電網長時間故障。當電網故障甚至癱瘓時,我們的DC-BANK系統會提供大約巧分鐘的后備供電時間,給企業一些關鍵設備的緊急處理留出充裕的處理時間。

    二、型號說明

    QW-代表企業代號

    DC-BANK-代表直流抗晃電系統

    KVA-代表負載電動機的功率大小

    三、產品特點

    1.結構簡單穩定可靠。本公司自主研發的核心部件零切換裝置,在電子電路檢測控制可控硅通斷的基礎上,又增加了一路冗余直流電壓投入裝置,此路電源不受邏輯電路的控制,即使整個控制系統癱瘓,仍然可以保證電動機在電網發生“晃電”及其故障的情況下,可靠的保證零切換。

    2.本系統可以接入系統中所有電動機的啟動和控制元件。

    3.電動機享有變頻器軟啟動、調速等功能,并具備短路,接地故障和過載保護等特性。

    4.充電器采用高頻變換技術及其冗余并聯結構,體積小,效率高

    5.微處理器可以對每臺電動機的啟動、停止和蓄電池放電實施控制和保護。

    6.系統各回路完全獨立,檢修某回路變頻器及其控制保護電等,不影響其他回路工作。

    7.采用IGBT逆變功率器件為微處理控制。

    8.靜態開關采用在繃}C蹤,電壓自控。同時又增加一路直流冗余的電路設計方案,保證主電源切換時的零時間切換。

    9.系統內部設計了電池檢測功能,監控及保護電路,可檢測處于長期備用狀態下的蓄電池出現的各種異常并報警。

    此外本系統還設計有輸出分路檢測電路,可檢測各輸出分路出現的的開路,斷路與斷路故障。系統具有大屏幕漢字顯示或觸摸屏式的人機畫面。系統整機工藝成熟可靠,結構緊湊,便于安裝維護。

    四、產品優點

    與同類產品相比

    DC-BANK抗晃電系統的核心部分在于零切換裝置,當市電異常時,備用電源系統會以零秒的速度切換過去,防止系統掉電。

        目前國內同類產品大部分都用可控硅為切換元件,通過母線電壓的檢測來控制可控硅的通斷,即壓差控制電路。這樣在做到零切換的基礎上,可以防止市電電壓在正常范圍內波動而導致電池頻繁的放電,或者市電電壓長時間的處于低壓狀態,而導致電池充不飽的現象發生。但對于電氣元件而言,經過長時間的運行,復雜的控制電路勢必會增加故障點,而可控硅做為功耗元件,經過多次的大電流切換勢必會影響電氣壽命,稍有電子的元件的損壞或者偏差,會造成切換功率元件的誤動作或者燒毀而造成系統癱瘓。為達到產品長時間運行零故障低損耗,我公司自主研發的DC-BANK零切換裝置(壓差控制器),在此基礎上增加了一路冗余備用電源,在產品故障情況下此路電源不受田可電子電路的控制,即使在DC-BANK系統控制電路癱瘓的情況下,仍可以為電

    動機設備的不間斷工作保駕護航。對重要工業場合來說,設備可靠再可靠,穩定再穩定,不僅是客戶對產品質量的要求,也是我們對自己的要求。

    與常規的UPS交流不間斷電源比較

    六、DC-BANK抗晃電系統的基本工作原理

    原理框圖

    DC-BANK抗晃電系統的,交流輸入端來自于電網,直接輸入端來自于自身所帶的電池組或者超級電容器,輸出端接出入變頻器的直流母線,用戶的電動機負載接自變頻器的輸出端,變頻器的運行信號接入DC-BANK的信號輸入端。

    市電正常時,AC380V經過充電器對電池充電,SCR1-N關閉。當市電晃電、跌落時,變頻器的直流母線電壓降低到設置值時,壓差控制模塊RTC控制SCR導通,電池組對變頻器的直流母線進行支撐,若市電沒有恢復,電池放電到變頻器的欠壓保護點。市電恢復正常時,變頻器的直流母線電壓高于電池組電壓,SCR自然關斷。


    七、QW系統DC-BANK系統主要器件介紹

    1.零切換裝置(內含靜態開關.壓差控制器.冗余直流輔助電路),DC-BANK系統的核心部件。

    模塊采用在線跟蹤,電壓自控,保證主電源失電時的零時間切換

    模塊采用大功率器件組成直流電子開關,當電網供電正常時,開關處于關斷狀態,切斷電池組與變頻器的通路,防止電池組在浮充或均充電時,因端電壓高于交流進線經整流后輸出的直流電壓引起頻繁放電;當交流電壓低于變頻器的低壓保護值時(通常依據變頻器的品牌而定),監控系統觸發直流電子開關瞬間導通,可以

    做到變頻器由交流供電到由電池組供電的瞬時轉換。

        目前國內晶閘管線路DC-BANK分兩種,一種是通討PLC控制技術控制晶閘管觸發電路的導通,另一種是功率擴展型直流壓差控制技術。主要區別在于控制晶閘管的導通速度不一樣,通過PLC控制必然是毫秒級別的技術,而功率擴展型直流壓差技術是微秒級控制技術。目前功率擴展型直流壓差控制技術DC-BANK系統在工廠有較為廣泛的應用。

        我公司采用的技術是功率擴展型直流壓差技術。通過壓差抑制蓄電池放電,簡化控制電路和一次線路,使導通成為真正的零切換,又杜絕了因為導通模塊故障引起的直流供電不平衡,避免了因為導通模塊閥值電壓過高引起的計時不準,增加了系統的可靠性。

        為了電池組合備用電源的放電可控,防止蓄電池頻繁放電而導致充不滿,往往需要增加單相晶閘管作為隔離單元,并通過壓差來控制蓄電池放電,即直流壓差控制電子開關。合理的檔位設計可以保證不同負載情況下系統的正常工作。

        為了使系統更加可靠,穩定,安全。我們在以上的基礎上又增加了一路并聯冗余直流電源,用來防止壓控控制器失效的情況下,以毫秒級的速度的切入供電,即使整個系統癱瘓,只要備用電池組儲有電能,就可以保證整個電動機負載系統的不間斷運行。這也是我們公司QW-DC-BANK系統的主要優點所在。

    2.充電模塊

    系統采用的是本公司研發的QW高頻電源模塊作為充電系統,效率高;能實現N+1冗余備份;模塊采用硬件均流;均流不受中央主監控控制,模塊內置MCU,智能化水平高,采用液晶顯示,能實時監控電池的充電狀態,電壓,電流等;采用可帶電插拔技術,輸出隔

    離更換方便;工作頻率高,可達到300K日乙體積小,重量輕,布局合理,抗干擾能力強等優點。

    3.蓄電池

    為保證產品的可靠和壽命,本公司采用的免維護閥控式鉛酸蓄電池為知名品牌,壽命可達5年以上,80%放電深度的循環壽命1000次,蓄電池不會產生腐蝕氣體。

    4.智能化控制系統




    系統控制可選用大屏幕觸摸屏人機界面;其系統功能為:充電模塊電壓和電流的設定,設備的啟停操作,運行參數的顯示,電源工作狀態的顯示,故障報警的儲存以及與上位機通訊實現四遙控。監控模塊還具有對輸出各分路的負載狀況的檢測功能。

    5.電池巡檢儀

    為了能實時監控電池的工作狀態,我們除了可在主屏上電池巡檢以外,單獨的配置了我公司的電池巡檢系統,能實時的對電池進行檢測和管理??蓽y量1士意規格電池,檢測裝置顯示每只電池單體電池的電壓,可以手動巡檢,電源,報警和通訊指示燈一目了然,通過RS485串行接口將檢測信息傳送給主監控,作為電池管理系統和處理報警信息的依據。

    6.機械執行單元

    關鍵的機械電器元件都采用*知名品牌施耐德,以用來保障產品的可靠性。

    7.輔助一柜內控制電源、繼電器、柜體

    柜內控制電源:采用梅蘭日蘭的DX的1~3KVA全在線時高額UPS,帶電壓調整電路,先進的分段快速充電方式及自放電測試,并可在短時間內充滿。停電時,可直流啟動,市電恢復時,可自動啟動。輸入零火線偵測功能和數據線保護功能。網絡功能,迎合潮流。繼電器采用歐姆龍的高速繼電器,柜體具有*權威機構認證的防護等級為IP54的柜體。柜內所有輔材均采用具有3C認證的產品。

    八、故障及事故報警

    系統采用聲音報警和指示燈報警兩種報警方式,并且可以通過遠傳送至上位機。報警類型有如下幾種形式

    1、系統故障報警

    2、交流電源輸入異常

    3,晃電發生

    4、充電機故障

    5、電池異常等。

    九、DC-BANK屏體及安裝接線端子定義

    1.DC-BANK屏體

    配圖15

    屏體尺寸:800mm x 600mm x 2200mm;

    面板說明:

    ①母線電壓表     顯示直流母線電壓值。

    ②電池電流表     顯示蓄電池放電電流值,充電電流為正值,放電電流為負值。

    ③電池電壓表     顯示蓄電池組電壓值。

    ④觸摸屏監控     系統監控核心及人機界面。

    ⑤整流模塊        AC/DC變換裝置,提供510}620V直流電輸出。

    ⑥直流總開關負   值接入和切斷直流母線的直流電。

    ⑦直流輸出開關(1路一n路)      負責接入和切斷變頻器h-n)直流輸入端的直流電

    2. DC-BANK安裝接線端子定義

    上位機通信及硬接點端子排

    如上圖所示,1-3為上位機通信232接口,5-8為變頻器故障及事故緊急停機的故障點公共端,9-15分別對應故障點另一端。


    注1:以上故障干接點應接入常開點,即故障時閉合,需要特別注意的是這些故障干接點代表的是需要緊急停機的狀態量,一旦干接點閉合,則變頻1-6對應直流輸出開關1-6,事故停機接點對應直流總開關會馬上斷開,切斷DC-BANK抗“晃電”系統屏與變頻器之間的聯系。

    注2:如果不需要切斷直流電,這些干接點則不需要接入時,可通過手動斷開對應開關來實現停機功能。

    注3:為了保護蓄電池,防止電池過放電成電池報廢,本系統提供電池欠壓切斷負載的功能,如需要此功能,請將本端子排的16和17短接,短接后,如果電池組電壓低于觸摸屏監控上告警設定中設定的電池欠壓值時,系統會切斷直流總開關停止對變頻器供電。

    聯絡端子排



    如上圖所示,該端子為電池巡檢單位與充饋屏之間的聯絡端子,1-4為電池巡檢單元提供2路直流220V電源。6-9提供485通信口接入端。

    十、DC-BANK的選型及訂貨

    DC-BANK的選型取決與用戶的各電機功率及回路數和后備時間,用戶可根據現場實際情況定制和合理的DC-BANK系統,訂貨時用戶需提供一下資料:

    1.現場運行的電機數量、功率及用途

    2.變頻器的型號功率及控制方式

    3. DC-BANK需要支撐的時間。



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