DC-BANK抗晃電系統(tǒng)

一、產(chǎn)品概述

在當(dāng)今國內(nèi)煤炭、鋼鐵、石油化工、建材紡織、玻璃、造紙等行業(yè)，電動(dòng)機(jī)作為重要的動(dòng)力設(shè)備，變頻器的應(yīng)用越來越廣泛。而電網(wǎng)“晃電”對(duì)企業(yè)的正常運(yùn)行有重大影響，輕則因?yàn)樽冾l器的瞬間失電使電動(dòng)機(jī)停止工作，造成企業(yè)生產(chǎn)中斷，重則會(huì)造成大的設(shè)備或者人員安全事故，給企業(yè)造成不可估量的損失。針對(duì)發(fā)生的市電“晃電”現(xiàn)象，我們所生產(chǎn)的DC-BANK抗晃電系統(tǒng)可以保證變頻器在“晃電”的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩不變，從而避免了因系統(tǒng)電壓波動(dòng)而造成的電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)及運(yùn)行參數(shù)的變化，達(dá)到抗“晃電”的目的。

簡(jiǎn)而言之，DC-BANK抗晃電系統(tǒng)的作用就是：當(dāng)企業(yè)的電氣系統(tǒng)發(fā)生“晃電”，甚至停電以后，保障電動(dòng)機(jī)連續(xù)，穩(wěn)定，安全，可靠運(yùn)行。

DC-BANK抗晃電系統(tǒng)可對(duì)企業(yè)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)如下現(xiàn)象時(shí)，保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行：

1、“晃電”，如電網(wǎng)遭受雷擊時(shí)，電網(wǎng)有個(gè)瞬時(shí)的尖峰或斷電現(xiàn)象。

2、雙路電源供電，在一些重要場(chǎng)合，一般都會(huì)采用雙路電源供電，但是在主電跟備用電源切換的瞬間會(huì)有一個(gè)電源的瞬時(shí)失電，造成電動(dòng)機(jī)變頻器的停機(jī)。

3、電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間故障，當(dāng)電網(wǎng)故障甚至癱瘓時(shí)，我們的DC-BANK抗晃電系統(tǒng)會(huì)提供大約15分鐘的后背供電時(shí)間，給企業(yè)一些關(guān)鍵設(shè)備的緊急處理留出充裕的處理時(shí)間。

二、型號(hào)說明

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定可靠，本公司自主研發(fā)的核心部件零切換裝置，在電子電路檢測(cè)控制可控硅通端的基礎(chǔ)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(gè)控制系統(tǒng)癱瘓，仍然可以保證電動(dòng)機(jī)在電網(wǎng)發(fā)生“晃電”及其他故障的情況下，可靠的保證零切換。

2、本系統(tǒng)可以接入系統(tǒng)中所有電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和控制元件。

3、電動(dòng)機(jī)享有變頻器軟啟動(dòng)、調(diào)速等功能，并具備短路，接地故障和過載保護(hù)等特性。

4、充電器采用高頻變換技術(shù)及其冗余并聯(lián)結(jié)構(gòu)，體積小，效率高。

5、微處理器可對(duì)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和蓄電池放電實(shí)施控制和保護(hù)。

6、系統(tǒng)各回路完全獨(dú)立，檢修某回路變頻器及其控制保護(hù)電路等，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(tài)開關(guān)采用在線跟蹤，電壓自控，同時(shí)又增加了一路直流冗余的電路設(shè)計(jì)方案，保證主電源切換時(shí)的零時(shí)間切換。

9、系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)了電池檢測(cè)功能，監(jiān)控及保護(hù)電路，可檢測(cè)處于長(zhǎng)期備用狀態(tài)下的蓄電池出現(xiàn)的各種異常并報(bào)警。此外本系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有輸出分路檢測(cè)電路，可檢測(cè)各輸出分路出現(xiàn)的開路，斷路與斷路故障。系統(tǒng)具有大屏幕漢子顯示或觸摸屏式的人機(jī)畫面。系統(tǒng)整體工藝成熟可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝維護(hù)。

四、產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)

與同類產(chǎn)品相比。DC-BANK抗晃電系統(tǒng)的核心部分在于零切換裝置，當(dāng)市電異常時(shí)，備用電源系統(tǒng)會(huì)以零秒的速度切換過去，紡織系統(tǒng)掉電。

目前國內(nèi)同類產(chǎn)品大部分都用可控硅為切換元件，通過母線電壓的檢測(cè)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(chǔ)上，可以防止市電電壓在正常范圍內(nèi)波動(dòng)而導(dǎo)致電池頻繁的放電，或者市電電壓長(zhǎng)時(shí)間的處于低壓狀態(tài)，而導(dǎo)致電池充不飽的現(xiàn)象發(fā)生。但對(duì)于電氣元件而言，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，復(fù)雜的控制電路勢(shì)必會(huì)增加故障點(diǎn)，而可控硅作為功耗元件，經(jīng)過多次的大電流切換勢(shì)必會(huì)影響電氣壽命，稍有電子的元件的損壞或偏差，會(huì)造成切換功率元件的誤動(dòng)作或者燒毀而造成系統(tǒng)癱瘓。為達(dá)到產(chǎn)品長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行零故障低損耗，我公司自主研發(fā)的DC-BANK零切換裝置（壓差控制器），在此基礎(chǔ)上增加了一路冗余備用電源，在此故障情況下此路電源不受任何電子電路的控制，即使在DC-BANK系統(tǒng)控制電路癱瘓的情況下，仍可以為電動(dòng)機(jī)設(shè)備的不間斷工作保護(hù)護(hù)航，對(duì)重要工業(yè)場(chǎng)合來說，設(shè)備可靠再可靠，穩(wěn)定在穩(wěn)定，不僅是客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，也是我們隊(duì)自己的要求。

與常規(guī)的UPS交流不間斷電源比較

五、產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)

六、DC-BANK抗晃電系統(tǒng)的基本工作原理

原理框圖

DC-BANK抗晃電系統(tǒng)的交流輸入端來與電網(wǎng)，直接輸入端來自于自身所帶的電池組或者超級(jí)電容器，輸出端接出入變頻器的直流母線，用戶的電動(dòng)機(jī)輔助接自變頻器的輸出端，變頻器的運(yùn)行信號(hào)接入DC-BANK的信號(hào)輸入端。

市電正常時(shí)，AC380V經(jīng)過充電器對(duì)電池充電，SCRI-N關(guān)閉。當(dāng)市電晃電、跌落時(shí)，變頻器的直流母線電壓降低到設(shè)置值時(shí)，壓差控制模塊RTC控制SCR導(dǎo)通，電池組對(duì)變頻器的直流母線進(jìn)行支撐，若市電沒有回復(fù)，電池放電到變頻器的欠壓保護(hù)點(diǎn)，市電恢復(fù)正常時(shí)，變頻器的直流母線電壓高于電池組電壓，SCR自然關(guān)斷。

七、DC-BANK系統(tǒng)主要器件介紹

1、零切換裝置（內(nèi)含靜態(tài)開關(guān)，壓差控制器，冗余直流輔助電路）DC-BANK抗晃電系統(tǒng)、DC-BANK系統(tǒng)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(shí)的零切換

模塊采用大功率器件組成直流電子開關(guān)，當(dāng)電網(wǎng)供電正常時(shí)，開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)，切換電池組與變頻器的通路，防止電池組在浮充或均充電時(shí)，因端電壓高于交流進(jìn)線經(jīng)整流后輸出的直流電壓引起頻繁放電，當(dāng)交流電壓低于變頻器的低于保護(hù)值時(shí)（通常依據(jù)變頻器的品牌而定），監(jiān)控系統(tǒng)觸發(fā)直流電子開關(guān)瞬間導(dǎo)通，可以做到變頻器由交流供電到由電池組供電的瞬時(shí)轉(zhuǎn)換。

目前國內(nèi)晶閘管線路DC-BANK分兩種，一種是通過PLC控制技術(shù)控制晶閘管觸發(fā)電路的導(dǎo)通，另一種是功率擴(kuò)展型直流壓差控制技術(shù)，主要區(qū)別雜魚控制晶閘管的導(dǎo)通速度不一樣，銅鼓PLC控制必然是毫秒級(jí)別的技術(shù)，而功率擴(kuò)展型直流壓差技術(shù)是微秒級(jí)控制技術(shù)，目前功率擴(kuò)展型直流壓差控制技術(shù)DC-BANK系統(tǒng)在工廠有較為廣泛的應(yīng)用..

我公司采用的技術(shù)是功率擴(kuò)展型直流壓差技術(shù)，通過呀差抑制蓄電池放電，簡(jiǎn)化控制電路和一次線路，使導(dǎo)通稱為真正的零切換，又杜絕了因?yàn)閷?dǎo)通模塊故障引起的直流供電不平衡，避免了因?yàn)閷?dǎo)通模塊閥值電壓過高引起的急事不準(zhǔn)，增加了系統(tǒng)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(dǎo)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(guān)，合理的檔位設(shè)計(jì)可以保證不同負(fù)載情況下系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

為了使系統(tǒng)更加可靠，穩(wěn)定，安全，我們?cè)谝陨系幕A(chǔ)上又增加了一路并聯(lián)冗余直流電源，用來防止壓控制器失效的情況下，以毫秒級(jí)的速度的切入供電，即使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，只要備用電池組儲(chǔ)有電能，就可以保證整個(gè)電動(dòng)機(jī)負(fù)載系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行。這也是我們公司DC-BANK系統(tǒng)·1的主要優(yōu)點(diǎn)所在。

2、充電模塊

系統(tǒng)采用的是本公司研發(fā)的高頻電源模塊作為充電系統(tǒng)，效率高，能實(shí)現(xiàn)N+1冗余備份，模塊采用硬件均流，均流不受中央主監(jiān)控控制，模塊內(nèi)置MCU，智能化水平高，采用液晶顯示，能實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的充電狀態(tài)，電壓，電流等，采用可帶電插拔技術(shù)，輸出隔離更換方便，工作頻率高，可達(dá)到300KHZ，體積小，重量輕，布局合理，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

3、蓄電池

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

4、智能化控制系統(tǒng)

系統(tǒng)控制可選用大屏幕觸摸屏人機(jī)界面，其系統(tǒng)功能為，充電模塊電壓和電流的設(shè)定，設(shè)備的啟停操作，運(yùn)行參數(shù)的顯示，電源工作狀態(tài)的顯示，故障報(bào)警的儲(chǔ)存以及上位機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)四遙控，監(jiān)控模塊還具有對(duì)輸出各分路的負(fù)載情況的檢測(cè)功能。

5、電池巡檢儀

為了能實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的工作狀態(tài)，我們除了可在主屏上電池巡檢以外，單獨(dú)的配置了我公司的電池巡檢系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)的對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)和管理，可測(cè)量任意規(guī)格電池，檢測(cè)裝置顯示每只電池單體電池的電壓，可以手動(dòng)巡檢，電源，報(bào)警和通訊指示燈一目了然，通過RS485串行接口將檢測(cè)信息傳送給主監(jiān)控，作為電池管理系統(tǒng)和處理報(bào)警信息的依據(jù)。

6、機(jī)械執(zhí)行單元

關(guān)鍵的機(jī)械電器元件都采用國際知名品牌施耐德，以用來保證產(chǎn)品的可靠性。

7、輔助-柜內(nèi)控制電源、繼電器、柜體

柜內(nèi)控制電源，采用梅蘭日蘭的DX的1~3KVA全在線時(shí)高額UPS，帶電壓調(diào)整電路，先進(jìn)的分段快速充電方式及自放電測(cè)試，并可在短時(shí)間內(nèi)充滿，停電時(shí)，可直流啟動(dòng)，市電恢復(fù)時(shí)，可自動(dòng)啟動(dòng)，輸入零火線偵測(cè)功能和數(shù)據(jù)線保護(hù)功能，網(wǎng)絡(luò)功能，迎合潮流。繼電器采用歐姆龍的高速繼電器，柜內(nèi)具有國家權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證的防護(hù)等級(jí)為IP54的柜體，柜內(nèi)所有輔材均采用具有3C認(rèn)證的產(chǎn)品。

八、故障及事故報(bào)警

系統(tǒng)采用聲音報(bào)警和指示燈報(bào)警兩種報(bào)警方式，并且可以通過遠(yuǎn)傳送至上位機(jī)。

報(bào)警類型有如下幾種形式：

1、系統(tǒng)故障報(bào)警

2、交流電源輸入異常

3、晃電發(fā)生

4、充電機(jī)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

屏體尺寸：800mmX600mmX2200mm

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(fù)值）

3.電池電壓表（顯示蓄電池組電壓值）

4.觸摸屏監(jiān)控（系統(tǒng)監(jiān)控核心及人機(jī)界面）

5.整流模塊（AC/DX變換裝置，提供510~620V直流電輸出）

6.直流總開關(guān)（負(fù)值接入和切換直流母線的直電流）

7.直流輸出開關(guān)（1路~N路）（負(fù)值接入和切換變頻器（1-n）直流輸入端的直流電）

2、DC-BANK安裝接線端子定義

如上圖所示，該端子為電池巡檢單位與充饋屏之間的聯(lián)絡(luò)端子，1-4位電池巡檢單元提供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的選型取決于用戶的各電機(jī)功率及回路數(shù)和后背時(shí)間，用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定制和合理的DC-BANK系統(tǒng)，訂貨時(shí)用戶需提供以下資料：

1、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的電機(jī)數(shù)量，功率及用途

2、變頻器的型號(hào)功率及控制方式

3、DC-BANK需要支撐的時(shí)間