1、接触器 变频器 软启动器,低压交流配电系统 防电压扰动解决方案,江苏国网自控科技股份有限公司,股票代码：831593,内容提要,电压扰动定义以及产生的原因 电压扰动对低压系统敏感负荷影响 电压扰动对连续型生产企业造成的危害 接触器防电压扰动解决方案 变频器防电压扰动解决方案 软启动器防电压扰动方案 KHD-100系列防电压扰动产品,携手合作,共创共赢,电压暂降与中断,携手合作,共创共赢,电压暂降幅度与持续时间,携手合作,共创共赢,电压突降与突升时间,携手合作,共创共赢,在GB/T17626.11-2008中对上升时间tr和下降时间tf定义不大于5微秒。,电压扰动产生原因,携手合作,共创共赢,-
2、故障性质： （1） 高压系统（本厂或供电网）发生短路故障，切除后恢复供电。 （2）高压系统发生绝缘闪络。 （3）高压系统重合闸且重合成功。 -非故障性质 （1）备自投或快切装置动作。 （2）重负载启动或大量电机同时再启动。 （3）雷击浪涌。,电压扰动数据统计,携手合作,共创共赢,1，采用单回路供电用户每年经历大概25次由于电压问题而造成影响事件，其中对电压波动事故统计如下：1/4秒以内的22次； 2秒的1次； 5分钟的1次； 1/2小时的1次。 2，一般情况下，电压暂降幅度深，持续时间较短；而幅度浅，持续时间较长。不同幅度与持续时间的暂降对设备正常运行造成的影响也不一样。,总结：1s以下的电压
3、扰动占了95%，并且电压下探幅度都很大。,电压扰动数据统计,携手合作,共创共赢,事件实例：2015年7月14日19时蒙牛乳业（焦作）厂，由于下雨、大风导致环网供电系统电缆沟进水，造成绝缘闪络，引起低压系统电压扰动。扰动造成制乳常温车间三条生产线，两条产线停车。直接经济损失（原材料浪费）10万多元。,KHD-100-V晃电在线监测仪,低压敏感负荷,携手合作,共创共赢,开关电源类负载典型的有PLC、DCS、计算机等 电磁线圈类负载是指接触器、继电器等 电力电子类负载典型的代表有软启动器、变频器等,敏感负荷对电压敏感度,携手合作,共创共赢,幅值敏感度：变频器 PLC 接触器,时间敏感度：接触器 变频
4、器 PLC,电压扰动对企业影响,携手合作,共创共赢,1，连续性不能保证，由于再次启动生产线时间可能超过几个小时或几天，而引起的生产中断造成的经济损失。 2，原材料损失，由于生产中断，一些原材料造成不可逆的浪费。 3，安全生产无法保障。 4，电气主管部门的事故责任追究。 5，其他无法估量的经济瞬时和社会影响。,结论：电压扰动一般也就是十几个毫秒几百个毫秒，但是引起的后果和经济损失是无法估量和难以承受的。同时，我们从上面分析的电压扰动的原因来分析，电压扰动有些情况是根本无法避免的（如供电网的雷击闪络以及电力施工过程中引起短路故障切除等）。因此，如何以最小的代价和成本，将供电系统在经历了短暂的电压波
5、动后，迅速的启动起来，或抗击过这种波动。那么，解决问题的关键就是解决好低压系统的敏感元件：接触器、变频器、软启动器（PLC、DCS等负载一般配有UPS，无需考虑）的防电压扰动问题。,电压扰动-接触器,携手合作,共创共赢,接触器：主要受电压扰动影响的是电压暂降和中断。 接触器的一般技术特性： 1, 吸合电压: 0.8Ue 2, 释放电压：0.3 0.7Ue 3，释放时间：4 20ms,结论：如果电压跌落到0.7Ue，持续时间达到4ms，接触器就有释放的可能。,电压扰动-接触器,携手合作,共创共赢,结论：目前市场采用解决方案中，采用失压再启动的较多。时间再早一些的采用防晃电接触器也很多。采用UPS
6、供电的是一些设计院推荐。,接触器防电压波动解决方案： 1，采用UPS，从电源侧进行处理。 2，采用防晃电接触器，从接触器本身处理。 3，失压再启动，从二次控制上进行弥补。 4，辅助控制模块，晃电保持，掉电释放。,电压扰动-接触器,携手合作,共创共赢,结论：辅助模块是较好的解决接触器防电压扰动问题的解决办法。同时，也要求辅助模块具有很强的适用型，主要从节能型，非节能型，容量从小到大，都能有很好的适用性。同时，技术门槛也要求较高。,接触器防扰动KHD-100,携手合作,共创共赢,1，完全的旁路原理，接触器正常运行时交流供电，晃电发生时切换到内部直流，晃电恢复后切换到交流。 2，切换速度极快，达到1
7、.67ms。保证100%接触器在释放前切换到直流状态。 3，真正的自适应，用户只需要设定好接触器线圈电阻后，无需任何调整就可适应不同容量的接触器。 4，自动补偿线路损耗，可保证直流电压100%可靠降落到线圈两端。 5，支持各种原理实现的接触器型号，适用性强（见型号说明） 。,KHD-100可确保电压在瞬间跌落到0V时，接触器可靠吸合，进而在电压恢复时，保证工业负荷无间断运行。,接触器防扰动KHD-100,携手合作,共创共赢,晃电时间设置600ms，电源在设定时间内恢复正常时，KHD-100将直流输出切换为交流电压。,晃电时间设置400ms，电源在设定时间内未恢复正常时，KHD-100关断直流输
8、出使接触器跳闸。,KHD-100对接触器典型图,携手合作,共创共赢,接线简单 跳闸无延时 整定方便 防晃+再启,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,整流部分,储能环节,逆变部分,M,控制系统,交流,直流,直流,交流,交流低压变频器系统框图：,低压变频器都是采用交-直-交变换原理。其中，对于过电压和低电压的判断，都是采用判断其直流电压的伐值来判断的。,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,低压变频器原理框图,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,低压变频器控制实现方式,ACS800变频器典型端子定义：控制端子：DI1 DI6可以采用宏定义进行更改启动/停止，正/反转或复位错误信号。由于其控制电
9、源取自变频器内部电源，当母线电压降低到一定程度时，该DC24V也停止输出。 故障继电器输出：不仅在变频器故障时动作，在变频器的直流电容未储满前，该继电器也动作。,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,目前低压变频器控制现状,典型控制方式统计说明：1，一般均采用电平式控制方式，采用中间继电器接点来输入到DI中，DI供电采用变频器内部电源。2，启动回路受控于变频器的故障输出，如果变频器的故障有输出，切断启动/停止中间继电器电源，使变频器停机。3，启动/停止控制或正反转控制均采用变频器的内部自产24V供电。4，调速控制多采用420mA由DCS来进行调速，启停采用DI。5，一般都未设计远程复位错位信号
10、（极少数有），而多数采用面板复归方式。,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,对于1，2变频器的判断是判断其中间整流的直流电压水平。欠压跳闸伐值一般是0.65U1min，对于400V,500V单元U1min为380V，对于690V单元，U1min为525V。所以对于400V,500V单元DC334V跳闸，对于690V单元DC461V跳闸。过电压跳闸极限一般是1.3*1.35U1max，对于400V, 单元U1max为415V，对于500V单元，U1max为500V。所以对于400V单元DC728V跳闸，对于对于500V单元DC877V跳闸。,电压扰动对变频器的影响主要有：1，电网浪涌过电压或制
11、动反馈。2，电网缺相或电压过低。3，控制电源欠电压。,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,目前采用的防止电压扰动变频器停车的技术方案：1，变频器失压自动复位。2，动能缓冲功能PRT 。3，直流支撑。4，控制电失压再启动。,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,我公司在综合各种方案的优缺点的基础上，研发了一款全面监测变频器系统电压和控制电压扰动，并带有自动复位变频器ERR状态的变频器再启动装置-KHD-100-F。该装置可全面监测变频器母线欠压扰动，母线过压扰动，母线缺相，控制电压欠压扰动。变频器出现电压扰动的情况下，通过判断变频器的启停状态或运行状态，来
12、检测变频器是否停机，如果停机，装置在电压恢复正常后（母线电压和控制电压），自动根据ERR状态进行复位ERR，然后启动变频器。,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,KHD-100-F装置特点： 1，监测母线电压压的突升与突降扰动，突变扰动识别时间10ms。 2，监测母线电压缓慢上升与缓慢下降扰动，且可判断电压不平衡度扰动（缺相判别）。 3，监测控制电压突降扰动与缓慢降低扰动。 4，通过检测变频器ERR状态，可自动识别电压扰动后是否出现ERR状态，并再启动前进行自动输出复位ERR接点，使变频器复位故障。 5，装置自我储能采用超级电容储能，储能可使装置在完全失去电源时，连续工作1min。 6，具有
13、分体式手持面板，采用LCD汉字显示，并具备RTC时钟，可将装置动作信息实时显示在手持面板上。,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,KHD-100-F部分技术参数,电压扰动-变频器,携手合作,共创共赢,KHD-100-F典型接线图,电压扰动-软启动器,携手合作,共创共赢,电压扰动-软启动器,携手合作,共创共赢,目前市场上以旁路型软启动器占多。,电压扰动-软启动器,携手合作,共创共赢,软启动器常规控制电路。启动时软启动器改变输出电压，使电机平稳启动，启动完成后，旁路接触器闭合。但此时软启动的过流保护是起作用的，发生故障时，使旁路接触器断开。,电压扰动-软启动
14、器,携手合作,共创共赢,针对软启动的特点，对电压扰动解决方案也应采取不同的策略。我公司提供了两种解决方案：旁路接触器保持方案和再启动解决方案。 旁路接触器保持方案，考虑到在软启动器启动后，处于运行的是旁路接触器，在发生电压扰动时，解决好旁路接触器的电压暂降和中断引起接触器误脱扣问题即可。 再启动方案，是采用KHD-100-F方式，全面监测母线电压和控制电压，当电压扰动导致软启动器或旁路接触器跳开时，电压在设定时间内恢复供电，KHD-100-F可输出复归信号复归软启动器，并再启动变频器。,电压扰动-软启动器,携手合作,共创共赢,软启动器采用旁路接触器防电压扰动装置图,电压扰动-软启动器,携手合作
15、,共创共赢,软启动器再启动方式采用KHD-100-F装置图,防电压扰动产品-KHD-100,携手合作,共创共赢,防电压扰动产品-KHD-100,携手合作,共创共赢,KHD-100系列产品主体尺寸及手持面板开孔图,防电压扰动产品-KHD-100,携手合作,共创共赢,KHD-100系列产品检测依据国标与第三方权威认证报告,KHD-100系列产品检测结论：,防电压扰动产品-KHD-100-X,携手合作,共创共赢,KHD-100系列产品创新性：高新技术产品+双软产品+3项实用新型专利+2项发明专利,防电压扰动产品-KHD-100,携手合作,共创共赢,KHD-100系列： 中石油准入证书号：02056045295 中石化ERP物料编码号：2961990086912290 2961990086912291,致谢。,携手合作,共创共赢,我们始终专注于防电压扰动问题，并值得您的信赖！,Thank you,
