AB变频器抗晃电的实现
低压变频器防晃电方案研究
低压变频器防晃电方案研究摘要：低压变频器的一个特性就是对电网电压波动较为敏感，变频器的非正常停机的现象主要是因为系统电压发生晃电事故。
笔者在研究了低压变频器防晃电直流支撑方案和再起动方案，通过对常用解决方式的分析出现的弊端，提出了相应的对策，在解决低压变频器防晃电方式中，有一定的借鉴作用。
关键词：防晃电；低压变频器；电网安全晃电形式包括电压在短时间内跌落或越限、电压闪变、电压短时中断、短时间断电等，突然启动大容量用电或供电设备、自然雷击、突发性对地短路、配电网络故障等均可引发晃电。
目前电网环网及并网规模正在不断扩大，再加上电力网络中配置的大容量变压器、电机数量日益增加，致使晃电问题频繁发生，低压配电系统及系统中的设备对于晃电的抵御能力较差，应注意运用保护措施防止晃电对配电设备造成破坏。
本文探讨了低压变频器防晃电措施，旨在保证配电网络中的低压设备能够维持稳定运行，减少晃电带来的损失。
1.晃电时变频调速电动机跳车原因分析在实际应用中．不同低压变频器品牌低电压保护限值和控制回路设计不同．导致低压变频器低电压跳闸原因也不同通常变频调速电机低电压跳闸有以下几个原因1.1低压变频器自身抗晃电能力差根据运行和事故数据发现不同品牌低压变频器防晃电能力差别很大。
通常根据低压变频器自身低电压限值要求和实际需要进行整定表1列出了部分品牌的低压变频器配置和整定情况。
际需通过上表及实际运行发现Siemens（MM430）和ABPOWERFLEX700低压变频器自身抗晃电能力差．电网电压下降幅度超过15％以上，并持续80ms以上，都会导致低压变频器低电压保护动作而跳闸，电机停机。
低压变频器自身低电压限值偏低是导致晃电时低压变频器跳闸的原因。
2）ABBACS800—04—3—0440系列低压变频器自身抗晃电能力强．在保证低压变频器控制回路不断电、电机辅机不受晃电影响情况、变频电机所带负荷又不大时．短时晃电。
电网电压下降幅度不超过低压变频器低电压限值时．ABB变频调速电机不会跳车。
低压变频器抗晃电方案的应用与探讨
低压变频器抗晃电方案的应用与探讨摘要：电力系统在运行过程中由于雷击、对地短路、故障重合闸、备自投动作、电网异常、大型设备启动等造成的电网电压瞬时跌落又恢复正常的现象，使电网电压瞬间较大幅度波动或者是断电又恢复的现象称为“晃电”。
但是，当电网发生“晃电”时，变频器易受电网电压波动的影响而跳闸停机。
“晃电”虽然一般只有短短的数秒钟，但是对于连续性生产要求高的石化装置而言，某一台或几台变频器的停机都可能导致生产工艺流程中断，甚至整套装置非计划停工，给企业造成巨大的经济损失，严重时还会发生火灾、爆炸、环境污染、人身安全等次生事故。
因此，提升低压变频器抗晃电能力对于连续性生产要求高的企业具有十分重要的意义。
关键词：抗晃电；低压变频器引言为最大限度地避免化工生产装置因供电系统电压波动而造成的影响，有必要对关键电气设备采取抗晃电措施。
当务之急是设计实用可靠的供电系统以抗晃电，同时采取一些措施降低晃电带来的危害。
1电网“晃电”时变频器停机的原因分析1.1主回路接触器跳闸变频器现有供电回路的接线方式之一，变频器主回路带电磁式交流接触器。
其控制方式为：起动时现场起动按钮控制接触器吸合，当主回路接触器KM吸合后，控制回路时间继电器KT接点延时闭合，变频器运转命令ON，变频器开始工作；停机时现场停止按钮控制接触器释放，控制回路时间继电器接点瞬时断开，变频器停机。
由于电磁式交流接触器的工作原理特点，当电网出现“晃电”时，会造成电磁式交流接触器工作线圈短时断电或电压过低，导致靠电流维持吸合的动、静铁心吸力小于释放弹簧的弹力，使接触器释放跳闸，导致变频器因输入电源断电而停机。
1.2控制变频器运转命令的中间继电器或时间继电器跳闸变频器供电回路的另一种接线方式，变频器主回路不带接触器。
其控制方式为：主回路空气断路器合闸后变频器主回路得电，通过现场按钮控制中间继电器KA的吸合与断开来控制变频器的运转命令ON或OFF，从而使变频器运转或停机。
抗晃电系统1：变频器的抗晃电措施1
抗晃电系统1：变频器的抗晃电措施1
变频器的抗晃电措施1
提高变频器的抗晃电能力要从主回路和控制回路两个方面着手采取措施。
本次交流谈谈从控制回路采取的措施。
如图1：当400V电压发生晃电，造成L3-N电压降低，则KA继电器或KM接触器释放，变频器停车。
KA继电器、KM接触器长期得电，也很容易损坏，造成变频器停车。
图1
在图2中：利用变频器的本身参数的“自保持”功能实现脉冲命
令启停变频器，而不需要象图1一样，依靠KA、KM的自保持来实现变频器的启停。
因些，图2中控制回路的晃电不会造成变频器停车，也将控制回路精减到极致。
变频器外围回路简单，提高了供电可靠性。
图2参数设定：
F01(频率设定)=1，频率设定由外置电位器设定。
F02(运行操作)=1，设定运行操作由外部端子FWD、REV输入运行命令。
X1输入端子设定为E01=6，将HLD信号作为三制式运行时的自保持信号使用。
保护原理：变频器检测到故障时，变频器的30A/30C常开触点闭合，接通S9分励脱扣器，QF跳闸。
这种接线消除了接触器KM和中间继电器KA因晃电或故障造成变频器停运的事故，践行了”用最少的元器件，最简单的接线，实现你需要的功能，提高系统的本质安全“的理念。
变频器抗晃电改造
1 引言当前，变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果，越来越被更多的现代化企业所采用，我公司的空分液氧泵电机采用了abbacs800-07-0610-3+f253+f260+r712+p901变频器。
由于电网电压不稳定，导致液氧泵变频器在使用中产生了新的问题——变频器因电网晃电而跳闸。
低电压通常都是短时的，对传统的控制系统影响较小，而对变频器则会产生低压跳闸导致电机停止，影响生产。
每次由于电网晃电变频低压跳闸造成的非计划停机，都给公司造成很大的经济损失。
因此，如何使变频器在瞬时低电压时仍能正常工作成为关键问题。
2 变频器抗晃电改造原理及技术方案2.1 变频器抗晃电改造关键变频器抗晃电技术改造的关键是如何使变频器在瞬时电压低于低电压保护整定值时还能正常工作。
我们这次改造方案根据变频器的工作原理和化工厂的实际情况，采用直流支撑系统dc-bank，在变频器直流侧加不间断直流电源，提高变频器的低电压跨越能力，保证了在厂用交流电源瞬时低电压时变频器能正常工作。
2.2 变频器抗“晃电”技术方案(1)“晃电”问题分析abb变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。
变频器的逆变器件为igbt时，在失压或停电后，将允许变频器继续工作一个短时间td，若失压或停电时间totd，变频器自我保护停止运行。
一般td都在15～25ms，通常电源“晃电”较为强烈，都在几秒钟以上，变频器自我保护停止运行，电动机跳车。
电源电压的晃动造成了系统停车，严重影响了生产系统的稳定运行，造成了较大的经济损失。
(2)抗“晃电”技术方案针对变频器因电网“晃电”导致液氧泵停车问题，采用直流支撑系统dc-bank，改造液氧泵变频器主电路中间直流回路，将液氧泵变频器主电路中间直流回路p(+)、n(-)引出，接至直流支撑系统dc-bank的静态开关sw1输出的直流电源直流接触器mf1上，在电源电压波动即“晃电”时，依靠蓄电池bat为液氧泵变频器提供稳定的电源，保证变频器输出不变，液氧泵主电机转速保持不改变或液氧泵变频器欠电压保护功能不动作。
浅谈某石化企业供电系统的抗“晃电”措施
浅谈某石化企业供电系统的抗“晃电”措施石化企业作为一个易燃易爆、生产工艺连续的企业，对企业的供电系统的稳定性要求极高。
一旦发生供电系统晃电波动，将可能导致部分工艺装置的停车，并产生较大的经济损失甚至火灾、爆炸等事故。
文章简述了某石化企业在这几年经历过多次供电系统“晃电”后，陆续制定出来的一些防范技术措施，来提高供电系统抗“晃电”能力，不断得降低对生产工艺的影响，满足石化企业连续运行的需求。
标签：供电系统；抗晃电；自起动1 概述“晃电”是指因雷击、短路或其他原因造成的电网短时电压波动或短时断电的现象。
某石化企业作为一个连续型生产企业，由于工艺上联锁较多，就算是短时间的系统波动，都可能导致整套装置的非计划性停车，从而造成巨大的经济损失甚至设备的损坏或人员的伤亡。
所以针对“晃电”事故，必须制定出可靠的防范技术措施，将“晃电”事故造成影响最小化。
2 “晃电”对某石化企业的影响自企业投产以来，供电系统已经遭遇多次因雷击而引起的“晃电”事故，前期由于经验的不足及防范措施不到位，每次系统“晃电”都引起大批低压电动机的停机，导致对工艺生产产生较大的影响甚至部分装置的停车，造成企业巨大的经济损失。
所以必须制定可靠的措施来提高供电系统抗“晃电”能力，降低“晃电”事故所造成的影响。
3 抗“晃电”防范技术措施3.1 供电系统采用双电源供电某石化企业现供电系统采用了双电源供电，两路电源来自不同的变电站，且两路电源互为备用形式，在其中某一路电源失压后，母联备自投动作，全厂设备由另一路电源供电。
其中有段由于处于雷电频发区域，导致该段供电系统经常因此而受影响。
为了降低受损程度，对部分关键的设备都改由另一路电源供电，降低“晃电”的风险及频率。
3.2 采用电动机综合保护器实现抗“晃电”功能现某石化企业低压电动机综合保护器大部分都采用了ABB M102-M系列综保，它具有“晃电自起动”功能，通过设置综保参数就可实现大部分低压电动机的抗“晃电”能力。
FS-ZD抗晃电控制器在ABB变频器中的应用
FS-ZD抗晃电控制器在ABB变频器中的应用摘要：我公司在实际生产中，每次遇到晃电都会出现部分变频器停止运行现象，通过使用FS-ZD抗晃电控制器，成功的应对了多次晃电，避免了非计划停工，为我公司解决晃电导致的电动机跳闸、变频器报警停机等故障判断及排除提供了参考。
关键字：晃电 FS-ZD抗晃电控制器再启动节约成本一、生产现状我公司作为化工企业具有连续，稳定、安全、长周期的特点，该特点也成为企业发展的重要保障，所以对供电质量要求很高。
但在实际运行中，有很多不稳定因素引起电网晃电、电动机停运、生产产生波动，甚至装置停工，造成不必要的损失。
要避免这种情况的发生，就必须增强整个电力系统抵御晃电的能力，采取电动机、变频器再起动等措施。
二、晃电停机分析许多由交流电动机驱动的关键设备在工艺流程上是不允许跳闸停车的，否则就会造成整个系统非计划停运，给企业带来很大的经济损失。
随着生产工艺以及节能降耗的不断提高，促使大量变频器的使用。
我公司设备基本都是采用的ABB变频器ACS800系列，当上级电网电压瞬时降低，会导致变频器因电网晃电而保护跳闸。
其中以2011至2013年中发生的晃电次数最多，致使变频器多次发生跳闸保护事件。
根据目前我公司提供的数据，晃电的类型较电压骤降的类型居多，并且持续时间较短，一般都60ms到1s之间。
变频器无法保持运行状态。
变频器报警以直流母线欠压和过电流为主。
三、实践中解决问题的过程（一）、变频器抗晃电方案制定整个变频柜的控制回路电压是AC220V。
当晃电时，控制回路电压也可能一起瞬间跌落，所以变频器的启动继电器线圈失电释放，常开点无法保持闭合，也就是中间继电器给了变频器停止信号，所以变频器无法保持运行状态，变频器逆变单元停止工作。
目前，变频器基本都具有瞬时停电再起动功能，但需外部运行信号一直处于保持状态，此功能才能激活。
所以，变频器抗晃电功能要得以实现，需要在晃电时一直保持变频器运行信号，再正确设置变频器参数，即可实现。
基于变频器防晃电技术的分析与应对策略研究
基于变频器防晃电技术的分析与应对策略研究摘要：本文对晃电对变频器产生的危害进行分析，阐述变频器防晃电技术的原理，以直流支撑系统为例，对该系统的理论基础、技术应用、系统调试进行分析，使晃电现象得到有效应对和解决，使电动机能够持续不断的生产工作，从而减少电网因晃电对企业造成的经济损失。
关键词：变频器；防晃电技术；应对措施引言在电子电力技术飞速发展之下，变频器在调速和节能方面的优势更加突显，获得现代化企业的广泛应用，如三菱、西门子、艾默生等等，主要应用于化工、石油、冶金等领域。
在实际应用中，由于受到雷击、短路、发电厂故障等因素影响，电网瞬时电压波动增加，出现晃电现象，应采取有效措施加以解决。
一、晃电对变频器的危害“晃电”现象的成因主要电网受到雷击、短路、发电厂故障等内外因素影响，导致电网瞬时电压大幅度波动，甚至出现短时断电等情况。
在变频器应用中，部分企业电网电压稳定性不强，从而引发新问题，如变频器低压跳闸等。
通常情况下，低电压的时间相对较短，对控制系统的影响较小，但变频器可能受低电压影响而停止运行，进而影响正常的生产，特别是一些关键电机设备，造成的影响更加严重。
当电网出现晃电现象时，由于电机属于意外停机，为企业带来很大的经济损失。
由此可见，对变频器晃电原因进行分析，并采取措施应对解决，可使化工生产的稳定得到切实保障，减少不必要的损失。
变频器主要包括两个部分，一是整流器，二是逆变器。
变频器低电压主要是指逆变器的输入电压值过低，通常变频器具有过压、失压与瞬间停电功能，当逆变器为GTR时，一旦出现停电或者失压情况，控制电路不再向驱动电路传送信号，使GTR与驱动电路双双暂停，电机也开启自由制动模式；当逆变器为IGBT时，一旦出现停电或者失压情况，允许设备继续工作一个短时间td，如若停电时间小于td，可使变频器平稳下来，继续运行；如若停电时间超过td，则变频器自动暂停运行。
通常情况下，td的数值在15—25ms之间，高端品牌的变频器配置较高，可达到80ms。
低压变频器抗晃电方案的应用与探讨
低压变频器抗晃电方案的应用与探讨摘要：文章围绕低压变频器抗晃电的相关问题进行分析，首先研究了低压变频器装置受晃电因素影响导致停机的关键原因，然后对低压变频器抗晃电方案进行分析，包括改造控制回路、对低压变频器参数进行设置优化、下调低电压保护值、以及更换接触器装置这几项技术措施，相关内容对进一步提升低压变频器装置抗晃电能力有一定的参考与指导价值。
关键词：低压变频器；抗晃电；方案变频调速是目前技术方案支撑下最合理的调速方案，在达到变频调速目的的同时也有非常理想的节能效果[1]。
目前在石化、钢铁、冶金等相关领域中对低压变频器装置的应用已经非常广泛。
但电力系统受电网异常、雷电、对地短路等一系列因素影响可能出现电压瞬时跌落至正常的现象，导致电压电压出现“晃电”问题，虽然该故障的持续时间短暂，但可能导致低压变频器装置出现跳闸停机现象，造成整个装置的非计划停工以及巨大损失[2]。
这一背景下，必须尝试研究提升低压变频器装置抗晃电能力的方案，以保障装置连续稳定运行。
1 低压变频器晃电停机原因1）主回路接触器跳闸。
低压变频器装置在工业应用中常通过主回路带电磁式交流接触器装置满足控制目的，受其工作原理的影响，在电网晃电故障状态下交流接触器装置可能出现电压水平异常下降或工作线圈短时断电的问题。
该情形下，释放弹簧弹力远高于维持吸合的动静铁芯吸力，进而造成电磁式交流接触器装置释放并跳闸，受输入电源断电影响，造成停机问题的产生[3]。
2）继电器跳闸。
对于低压变频器而言，供电回路可能受实际运行情况影响导致变频器主回路不带接触器。
在此模式下，中间继电器装置受现场按钮控制完成运转或停机指令。
而在晃电问题的影响下，电压水平异常降低（达到继电器保持电压水平以下），从而造成继电器线圈出现失电跳闸故障。
3）变频器控制电源失电。
低压变频器装置运行期间，控制电源以自变频器输入电源为主要动力，受低压变频器输入电压水平跌落的影响，导致控制电路控制功能丧失。
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AB低压变频器抗晃电的实现
肖锡才宁波海越新材料有限公司，浙江宁波 315803
摘要：当前，变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果，越来越被更多的现代化企业所采用。
由于电网电压不稳定，导致变频器在使用中产生了新的问题——变频器因电网晃电而跳闸。
低电压通常都是短时的，对传统的控制系统影响较小，而对变频器则会产生低压跳闸导致电机停止，影响生产。
每次由于电网晃电变频低压跳闸造成的非计划停机，都给公司造成很大的经济损失。
因此，如何使变频器在瞬时低电压时仍能正常工作成为关键问题，本文介绍了我公司各种设备在抗晃电的设置原则及DZQ继电器在我公司AB 低压变频器上的应用，并在实际应用中有很好的效果。
关键词：抗晃电，DZQ继电器
1 前言
现代工业企业里的低压电动机的控制广泛采用了熔断器（自动开关）—接触器电路, 即FC回路。
它的电源取自本回主电路，带电自保持，失压脱扣，其优点是电路简单可靠，动作迅速，而且能频繁操作，电气寿命和机械寿命极长，是其他任何控制方式所不能替代的。
然而，当电源遇瞬时失压故障，就会释放脱扣，需人工恢复，造成运行中的电动机不必要停机，生产过程被迫中断，对许多重要的自动化连续化生产的企业造成了很大的经济损失。
为此，诸如石化、化工，化纤，发电、冶炼、等行业采用了各种类型的电动机自起动装置，来应对这种因电源瞬间失压引起的电动机停机，保证一些极重要负荷的自动再起动。
2电动机自起动与防晃电的设置原则
通常，电动机自起动装置是用于配合备用电源自投和电网的重合闸装置的，它们的来电时间基本都大于一秒时间，都是针对本侧电源故障目标，现有的数据处理型自起动装置均能满足要求。
但是，随着主电网的环网化以及企业中压电网供电线路的增加，而企业为降低电耗不设阻抗隔离元件，这样，当主网或企业中压电网中相邻线路故障时无可避免的引起瞬时失压，失压时间取决于相邻线路故障的切除时间。
对于中压线路短路故障的最短切除时间就是互感器退出饱和时间加断路器固有分断时间，约210ms.绝大多数瞬间失压几乎都是因相邻线路故障所致，时间就是切除故障时间，而交流接触器的失压脱扣时间应不大于3个周波，即小于60ms.而电压数采基本上和显示走一个通道，受刷新时间影响,很难做到小于300ms时间。
所以无法应对相邻线路故障所需电机“防晃电”的要求,企业的110KV电源300毫秒低电压快速切换也同样存在这个问题。
如前所述,传统的电动机自起动技术原意是配合备用电源自投和重合闸的，备用电源和主电源基本是独立的或者是有阻抗隔离元件的，电源的失压时间都在1.5秒以上，而参与自起动的电动机群只是少部分极重要的设备，立足点是保生产安全。
但是，我们今天所遇到的事实是，大量的瞬时失压都是小于0.5秒的相邻线路故障，是不是可以对小于0.5秒的瞬时失压，全部低压电动机都参加防晃电呢？结论是肯定的！因为现行的大功率中压电动机的低电压跳闸时间都是等于或大于0.5秒，与小于0.5秒的自起动原则完全等同。
过去的运行实例和反事故措施从未对此提出过异议。
因此，对于低压异步电动机的控制，电动机的自起动形式宜分两种不同的功能来设置，第一类属延时
低电压保护类型，用于应对瞬时失压俗称晃电，动作时间小于500ms，它可以覆盖绝大多数电动机。
第二类针对重要负载的电动机，属生产安全保护型，以配合正常的备用电源自投和重合闸，确保少部分重要电动机的能再起动。
但是，第二类型必须覆盖第一类型，即任何自起动装置都应能满足100ms以上的响应时间。
我们的目标是即保安全，也要最大限度的保障生产。
如果能够实现推广这一技术，那些重要的连续性生产企业将能够避免毫无必要的损失，为企业创造更多的经济价值。
3高压变频器抗晃电的实现
目前高压变频器抗晃电功能是依靠以下方式实现的：
1、变频器直流母线电容及负载自由停车电机反电动势在电源丢失时维持直流母线电压，从而实现抗晃电功能，但是此功能取决于负荷特性，若负荷为重型负荷，抗晃电时间极短。
2、目前国产高压变频器输入侧都有隔离变压器，所以开关柜保护是不设置低电压保护，当系统晃电時开关柜断路器是不分闸的，是通过变频器自身发出故障信号跳开断路器的。
4 DZQ继电器在我公司AB低压变频器上的应用
我司所用的AB低压变频器无此抗晃电功能，当系统晃电時变频器直流母线电压低使变频器停止运行。
为了使变频器在允许的电压恢复时间内再次起动，则需在低压变频器控制回路加装自起动继电器。
在电源晃电时保持变频器启动信号，得电后实现电机再启动，同时需要修改变频器内部失压保护及飞车模式等参数。
电动机自起动继电器，应采用集成硬逻辑和集成采样电路，能适用于多种控制电压,可用于电动机的FC控制电路中，能克服电源瞬时失压大于40ms时间所引起的接触器的不必要释放，既能分散控制，又能与简单的继电检测回路组成电动机分批群起群控装置。
经过充分交流和比较，我司认为深圳市倍通控制技术有限公司生产的DZQ -B2X自起动继电器能满足我司变频器控制回路抗晃电需求，该型号继电器专业用于变频器回路抗晃电再启动继电器，继电器原理见下图：
图纸中端子7,8为继电器电源，继电器电源检测点，主输出接点（10-11）用于自保接点，实现来电即起，主输出接点只有在变频器正常运行后才被触发，只有在变频器、继电器在晃电情况下才发出重合指令，来电重合成功后自动复位，此次订制的再启动继电器抗晃电时间为2S，即在晃电2S范围内才发出重合指令，2S外继电器自动释放。
信号保持接点（5-6）用于变频器运行信号闭锁，并联在变频器运行信号两侧，该接点一般用于DCS联锁用，在变频器正常运行后延时闭合，在变频器、继电器因电压晃电后延时释放，该接点在变频器非晃电时，立即释放，不予保持。
同时需要修改AB变频器中上电自起动、失压保护等相应参数，防止变频器在电压晃电情况下本体出故障跳闸，变频器本体跳闸会造成再启动不成功。
为了防止变频器在晃电再起时触发直流母线电压或电流高的情况，还需要将变频器飞车模式投用，从而实现成功再启动。
在继电器安装完成后我们进行一次模拟试验，模拟结果见下图：
在继电器安装完成后我们进行一次模拟试验，考验变频器在晃电情况下动作情况，从截图中可以看出，变频器直流母线电压是在2S范围内能实现再次建立直流电压，变频器能实现再启动，在我公司所有装有再启动继电器变频器中实现一次性试验成功，满足防晃电的时间响应要求，对整套生产装置在防晃电方面可起到积极保护作用，可减少因晃电带来的经济损失。
5.结束语
通过在变频器控制部分加装DZQ -B2X自起动继电器能满足我公司变频器控制回路抗晃电需求，并在随后的雷雨季节电网晃电过程中得到很好的验证。
参考文献：
（1）张选正，张金远变频器的应用经验，中国电力出版社，2007
（2）蒋麦占，机械的负载特性与变频器选择，长沙有色冶金设计研究院，2000
（3）李寿军，炼油化工企业电力系统运行技术，中国石化出版社，2012。