安科瑞Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)某數(shù)據(jù)中心光儲(chǔ)系統(tǒng)防逆流控制中的應(yīng)用
安科瑞Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)某數(shù)據(jù)中心光儲(chǔ)系統(tǒng)防逆流控制中的應(yīng)用
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晃電,作為電能質(zhì)量問(wèn)題中最為常見(jiàn)和隱蔽的一類現(xiàn)象,已經(jīng)成為制約現(xiàn)代生產(chǎn)型企業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行的重要隱患。尤其在電子、化工、半導(dǎo)體、精密制造等行業(yè),晃電對(duì)敏感負(fù)載設(shè)備的影響尤為顯著,輕則引起控制系統(tǒng)失靈,重則導(dǎo)致生產(chǎn)線停工。本文系統(tǒng)分析了晃電的成因與危害,結(jié)合企業(yè)中常見(jiàn)的低壓回路負(fù)載特性,提出了切實(shí)可行的抗晃電治理策略,并結(jié)合多個(gè)工業(yè)項(xiàng)目案例,展示了抗晃電裝置在企業(yè)電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用效果。
什么是晃電?
晃電指的是電力系統(tǒng)中短時(shí)間的電壓暫降或短時(shí)中斷,電能質(zhì)量問(wèn)題中最常見(jiàn)具破壞力的現(xiàn)象之一,尤其對(duì)以連續(xù)化、自動(dòng)化為核心的生產(chǎn)型企業(yè)帶來(lái)重大影響。,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T301372013、GB/T17626.11等的定義,其特征表現(xiàn)為持續(xù)時(shí)間短、恢復(fù)迅速、肉眼難以察覺(jué)。常見(jiàn)的晃電成因包括電網(wǎng)短路、大型電機(jī)啟動(dòng)、雷擊浪涌、電力設(shè)備切換、絕緣擊穿等。
成因及其危害
晃電成因
晃電是指短時(shí)間內(nèi)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)驟降、短時(shí)中斷或波動(dòng)。其主要成因包括:
電網(wǎng)短路故障;大功率設(shè)備啟動(dòng);絕緣閃絡(luò); 雷擊浪涌;快速切換裝置動(dòng)作(如備自投)。
晃電的危害
對(duì)于大多數(shù)民用或辦公類建筑來(lái)說(shuō),晃電的影響較輕微,甚至常被忽略。然而在生產(chǎn)型企業(yè)中,尤其是那些依賴自動(dòng)化和連續(xù)化運(yùn)行的行業(yè),晃電帶來(lái)的后果卻十分嚴(yán)重。
對(duì)石化、半導(dǎo)體等行業(yè)影響較大 一些對(duì)電壓驟降非常敏感的用戶及設(shè)施 (例如:半導(dǎo)體行業(yè)、電子數(shù)控設(shè)備、變速傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)裝置、IT產(chǎn)業(yè)設(shè)備企 業(yè)等)一旦發(fā)生電壓驟降,帶來(lái)的損失將是巨大的。
還容易造成敏感用戶的長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn) 電壓暫降幅值和持續(xù)時(shí)間超過(guò)敏感負(fù)荷的關(guān)鍵控制設(shè)備的耐受能力時(shí),會(huì)影響正常工作。使其停止工作或在電壓恢復(fù) 時(shí)自我重啟動(dòng),從而引起由它們控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線停止工作,甚至無(wú)序重啟。 電壓暫降會(huì)造成接觸器或保護(hù)回路等動(dòng)作跳閘,引起電機(jī)等主要用電設(shè)備停止工作。
晃電會(huì)導(dǎo)致接觸器、繼電器、PLC、DCS等控制設(shè)備誤動(dòng)作,造成關(guān)鍵生產(chǎn)系統(tǒng)突然停機(jī)。由于電壓驟降引起控制系統(tǒng)非預(yù)期重啟,可能導(dǎo)致工藝流程紊亂、在制品報(bào)廢,嚴(yán)重時(shí)甚至威脅人員與設(shè)備安全。再者,頻繁的晃電還會(huì)加速設(shè)備老化,降低電機(jī)與電子模塊的壽命。對(duì)如半導(dǎo)體制造、化工反應(yīng)、冶金熱處理等行業(yè)而言,哪怕只有數(shù)十毫秒的晃電也足以造成百萬(wàn)級(jí)的經(jīng)濟(jì)損失。
晃電的治理
從電源側(cè)到末端設(shè)備層面,晃電治理理論上可在任一環(huán)節(jié)實(shí)施。然而從投入成本與治理效率來(lái)看,治理越接近負(fù)載末端,效果越直接、成本越可控。因此,現(xiàn)代抗晃電策略更推薦在設(shè)備控制層或部件級(jí)別實(shí)現(xiàn),比如在接觸器、變頻器、電機(jī)保護(hù)器等末端環(huán)節(jié)增加抗晃電功能,能夠以較小的投資達(dá)成穩(wěn)定供電的目的。
在接觸器類負(fù)載中,傳統(tǒng)治理方式包括配置UPS電源保障控制電路供電,或更換帶電容儲(chǔ)能的防晃電接觸器。但UPS成本高、維護(hù)復(fù)雜,防晃電接觸器又存在過(guò)壓損傷風(fēng)險(xiǎn)。因此,抗晃電模塊逐漸被市場(chǎng)認(rèn)同,ARD-KHD-S03A裝置,可以在電網(wǎng)電壓跌落時(shí)自動(dòng)輸出低壓直流電源,維持接觸器線圈吸合,避免誤跳閘,晃電消失后再恢復(fù)常規(guī)供電,確保電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。
抗晃電保護(hù)裝置
ARD-KHD-S03 抗晃電裝置,具備 “晃電保持+晃電再起動(dòng)”功能,能夠 抵御接觸器控制回路晃電引起的接觸器釋放(不包括直流接觸器或帶節(jié)能功能的接觸器), 也可以針對(duì)變頻、軟起回路實(shí)現(xiàn)再啟動(dòng),保障設(shè)備的連續(xù)性運(yùn)行,為企業(yè)生產(chǎn)保駕護(hù)航。
針對(duì)變頻器與軟啟動(dòng)器的負(fù)載,可以通過(guò)幾種方式實(shí)現(xiàn)抗晃電保護(hù)。一是啟用變頻器自啟動(dòng)功能,在晃電后快速重啟;二是應(yīng)用直流支撐技術(shù),在母線端注入電能維持變頻器工作;三是配置如ARD-KHD-S03F這樣的再啟動(dòng)控制模塊,可感知晃電信號(hào),主動(dòng)控制系統(tǒng)恢復(fù),減少突停帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。特別是軟啟動(dòng)器因其應(yīng)用于大功率電機(jī),更需增強(qiáng)晃電后的應(yīng)急啟動(dòng)能力,以保障生產(chǎn)的續(xù)性與安全性。
型號(hào)說(shuō)明
技術(shù)參數(shù)
設(shè)備功能
晃電保持和晃電再起動(dòng)相結(jié)合,接線方便,能有效抵御電壓跌落引起的接觸器釋放
抗晃電可編程設(shè)置,滿足不同客戶需求
4 路可編程 DI 輸入,采用內(nèi)置 DC24V 電源;4 路可編程無(wú)源 DO 輸出
可選配 1 路 MODBUS_RTU 通訊
可選配記錄晃電事件、開(kāi)關(guān)量事件、接觸器事件、裝置事件、上電事件、暫升暫降事件,各類事件各 16 條,方便用戶維護(hù)管理
主體標(biāo)配液晶顯示,同時(shí)選配外置嵌入式安裝顯示單元
外置顯示單元支持 U 盤程序升級(jí)
設(shè)備規(guī)格
案例分析
在河北某工項(xiàng)目中,針對(duì)139個(gè)低壓電機(jī)回路布設(shè)了52臺(tái)ARD-KHD-S03A抗晃電模塊。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)試,所有設(shè)備在電壓波動(dòng)情況下均能穩(wěn)定運(yùn)行,無(wú)接觸器脫扣、跳閘等異常現(xiàn)象。
在開(kāi)封某新材料光與氣化改造項(xiàng)目中,企業(yè)對(duì)變頻和直起回路進(jìn)行抗晃電升級(jí)改造,最終選擇安裝多臺(tái)ARD系列裝置,并完成復(fù)雜控制邏輯與原有工藝的兼容,實(shí)現(xiàn)了晃電環(huán)境下的無(wú)擾動(dòng)運(yùn)行。
而在隆基某新能源項(xiàng)目中,針對(duì)多個(gè)工廠車間66棟單體、近百臺(tái)電機(jī)回路實(shí)施抗晃電部署,已連續(xù)運(yùn)行超過(guò)一年,無(wú)任何售后反饋,保障了該企業(yè)光伏組件生產(chǎn)基地的穩(wěn)定供電和生產(chǎn)節(jié)奏。
結(jié)語(yǔ)
隨著工業(yè)用電負(fù)荷日益復(fù)雜與敏感,電能質(zhì)量問(wèn)題正從“容忍”走向“必須解決”。晃電,雖只是短暫的電壓擾動(dòng),但帶來(lái)的后果卻可能是成規(guī)模的生產(chǎn)事故與經(jīng)濟(jì)損失。因此,生產(chǎn)型企業(yè)應(yīng)高度重視抗晃電能力的建設(shè),從設(shè)備層級(jí)入手,采用專業(yè)的抗晃電保護(hù)裝置,對(duì)敏感負(fù)載進(jìn)行有針對(duì)性的治理。只有這樣,才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保障產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與企業(yè)形象,贏得發(fā)展主動(dòng)權(quán)。

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