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抗晃電方案介紹
1. 使用背景
1.1、晃電的定義
GB/T 30137-2013:工頻電壓方均根值突然降至額定值的90%-10%，持續(xù)時(shí)間為10ms-1min后恢復(fù)正常的現(xiàn)象。
晃電通常可以分為電壓暫降和電壓短時(shí)中斷。
具體電壓波形如圖1所示：
圖1 晃電時(shí)電壓波形圖
1.2、晃電對(duì)電機(jī)回路的影響
目前400V系統(tǒng)低壓電動(dòng)機(jī)回路的二次控制回路通常還是采用AC220V供電的方式，這種供電方式接線相對(duì)簡(jiǎn)單，從主回路任一相取電即可，而相比于DC220V供電，成本也相對(duì)較低。但是這種供電方式，對(duì)主回路供電的穩(wěn)定性要求也更高，一旦主回路由于雷擊浪涌、主備電源切換、大功率電機(jī)起動(dòng)等原因而發(fā)生電壓暫降或短時(shí)中斷，就會(huì)引起接觸器釋放，從而導(dǎo)致大面積的電機(jī)停機(jī)事故，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。
2. 技術(shù)方案
目前常規(guī)的400V系統(tǒng)抗晃電方案，普遍分為兩種回路，即常規(guī)直起回路和變頻/軟啟回路——
（1）400V直起回路常見的幾種抗晃電方案及優(yōu)劣勢(shì)如下表1所示：
方案對(duì)比 | UPS | 防晃電接觸器 | 再起動(dòng)控制 | 抗晃電裝置 |
技術(shù)特點(diǎn) | 電壓擾動(dòng)時(shí)，蓄電池儲(chǔ)能逆變輸出備用電源，為接觸器持續(xù)供電 | 接觸器包含儲(chǔ)能電容，晃電時(shí)電容對(duì)接觸器線圈釋放，使接觸器繼續(xù)吸合 | 晃電時(shí)接觸器先釋放，電壓恢復(fù)后輸出閉合接點(diǎn)使接觸器再次吸合 | 晃電時(shí)裝置持續(xù)輸出直流電壓使接觸器吸合，延時(shí)時(shí)間內(nèi)電壓未恢復(fù)則控制接觸器釋放 |
技術(shù)優(yōu)勢(shì) | 電源無擾動(dòng)時(shí)間，備用電源轉(zhuǎn)供<1ms | 不占用額外空間，和接觸器融合在一起 | 可以通過馬達(dá)保護(hù)器實(shí)現(xiàn)，控制方式簡(jiǎn)單 | 切換速度快，對(duì)幾ms到幾秒的晃電都能支撐 |
技術(shù)劣勢(shì) | UPS對(duì)感性負(fù)載的分合閘操作造成的沖擊抗壓能力差。采用單一UPS供電可靠性差 | 內(nèi)部采用高壓電容，容易受過壓等損傷。正常斷電時(shí)存在延時(shí)問題 | 屬于事后彌補(bǔ)方式，對(duì)于十幾ms內(nèi)的晃電不能及時(shí)響應(yīng)，導(dǎo)致接觸器脫扣 | 占用額外的安裝空間 |
——目前后兩種方式在低壓直起回路較為常見，也是我司目前主推的兩種方式，其中“再起動(dòng)控制"方案一般由電動(dòng)機(jī)保護(hù)器實(shí)現(xiàn)，該方案適用于一些預(yù)算不高的新建項(xiàng)目，將電動(dòng)機(jī)的測(cè)量、保護(hù)和晃電再起動(dòng)功能集于一身，安裝體積和接線也比較友好。
典型接線圖如下圖2所示：
圖2 馬保實(shí)現(xiàn)晃電再起動(dòng)典型接線圖
——“抗晃電裝置"方案將抗晃電功能獨(dú)立為一個(gè)裝置，對(duì)晃電的捕捉更加迅速、快捷，且能在晃電時(shí)保持接觸器（非節(jié)能型，線圈阻抗＜1000Ω）維持一段時(shí)間的吸合狀態(tài)，此時(shí)電壓恢復(fù)，電機(jī)還在慣性轉(zhuǎn)動(dòng)且接觸器處于吸合狀態(tài)，可以快速恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，將晃電的影響降到zui低。針對(duì)400V直起回路推薦ARD-KHD-S03A系列抗晃電裝置，其中125A以內(nèi)的接觸器選擇C1規(guī)格，125-630A范圍的接觸器選擇C2規(guī)格。
典型接線圖如下圖3所示：
圖3 直起回路晃電保持典型接線圖
（2）變頻/軟啟回路常見的幾種抗晃電方案如下表2所示：
方案對(duì)比 | UPS | 變頻器自啟動(dòng) | 直流支撐 | 晃電再起動(dòng) |
技術(shù)特點(diǎn) | 電壓擾動(dòng)時(shí)，蓄電池儲(chǔ)能逆變輸出備用電源，為接觸器持續(xù)供電 | 取消變頻器低壓保護(hù)設(shè)置，設(shè)置快速重啟動(dòng) | 直接在直流端進(jìn)行直流補(bǔ)償 | 晃電引起意外停機(jī)時(shí)，可自動(dòng)起動(dòng)變頻器 |
技術(shù)優(yōu)勢(shì) | 電源無擾動(dòng)時(shí)間，備用電源轉(zhuǎn)供<1ms | 無需額外投資 | 通過直流供電使變頻器可以持續(xù)運(yùn)行 | 投入成本小，針對(duì)單臺(tái)設(shè)備，一對(duì)一控制更加穩(wěn)定可靠 |
技術(shù)劣勢(shì) | UPS對(duì)感性負(fù)載的分合閘操作造成的沖擊抗壓能力差。采用單一UPS供電可靠性差 | 低壓往往會(huì)表現(xiàn)為變頻器的過流保護(hù)，而取消過流保護(hù)會(huì)增加變頻器本身損壞隱患 | 需要投入大量蓄電池組，投資大，占地大 | 占用額外的安裝空間，需要與變頻器/軟啟或者DCS配合調(diào)試 |
我司目前針對(duì)變頻/軟啟回路推薦采用“晃電再起動(dòng)"方案，因?yàn)榘l(fā)生晃電時(shí)，變頻器或者軟啟動(dòng)器通常會(huì)報(bào)故障并停機(jī)，因此無法采用保持接觸器吸合的方案。推薦采用ARD-KHD-S03F系列，在晃電恢復(fù)之后，S03F系列先給變頻器/軟啟動(dòng)器故障復(fù)位信號(hào)，待故障復(fù)位之后延時(shí)給出再起動(dòng)信號(hào)，使變頻器/軟啟動(dòng)器重新起動(dòng)運(yùn)行。
典型接線圖如下圖4所示：
圖4 變頻回路晃電再起動(dòng)典型接線圖
（3）此外針對(duì)一些改造項(xiàng)目或者安裝空間有限的項(xiàng)目，我司推出了ARD-KHD-Z01型晃電再起動(dòng)控制器，體積小巧、接線方便，可實(shí)現(xiàn)各類回路的晃電再起動(dòng)。
3 產(chǎn)品尺寸
3.1、ARD-KHD-S03A/F系列抗晃電裝置外形尺寸如下圖5所示：
圖5 ARD-KHD-S03A/F系列尺寸圖
注：本系列產(chǎn)品為導(dǎo)軌安裝，尺寸較大，適用于GGD柜，安裝在MNS柜時(shí)需合理規(guī)劃柜內(nèi)空間。
3.2 ARD-KHD-Z01系列晃電再起動(dòng)控制器外形尺寸如下圖6所示：
圖6 ARD-KHD-Z01系列尺寸圖
注：本系列產(chǎn)品為導(dǎo)軌安裝，體積小巧，適用于各類柜型。
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