現場變頻器正常使用時存在的問題
當輸配電系統中發生短路故障、感應電機啟動、雷擊、開關操作、變頻器以及電容組的投切等事件時，均可引起電壓暫降。其中，短路故障、感應電機啟動和雷擊是引起電壓暫降的主要原因。雷擊時造成的絕緣子閃絡或對地放電會使保護裝置動作，從而導致供電電壓暫降。這種暫降影響範圍大，持續時間一般超過100ms。電機全電壓啟動時，需要從電源汲取的電流值為滿負荷時的500%～800%，這一大電流流過系統阻抗時，將會引起電壓突然下降。短路故障可能會引起系統遠端供電電壓較為嚴重的跌落，影響工業生產過程中對電壓敏感的電氣設備的正常工作，甚至造成嚴重的經濟損失。保護裝置切除故障、誤動以及運行人員誤操作等均可引起供電中斷。當保護裝置跳閘切斷給某一用戶供電的線路時，該供電線路上將出現電壓中斷。這種情況一般僅在該線路上發生故障時才會出現，而相鄰的非故障線路上都將發生不同程度的電壓暫降。有關電壓驟降之國際標準
主要為歐洲IEC相關檔案所匯整出來的定義[ European standard EN-50160, voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems, CENELEC, Brussels, Belgium, 1994. ] ，與北美洲IEEE相關檔案所匯整出來的定義 [ IEEE recommended practice for monitoring electric power quality, IEEE Std. 1159-1995, New York: IEEE, 1995. ] [ IEEE recommended practice for evaluating electric power system compatibility with electronic process equipment, IEEE Std. 1346-1998, New Yark: IEEE, 1998. ] 。兩大主流對電壓驟降之定義與規範大致上差異不大，均定義電壓驟降至基頻有效值之0.1 ~ 0.9 pu範圍，時間持續0.5周波(cycle)至30秒內，皆屬於電壓驟降(sag)之定義範圍。變頻調速系統的原理及對電網質量的要求
隨著電力電子技術的發展,變頻器以其優良的調速性能和顯著的節能效果,越來越被更多的現代化企業所採用,。但由於一些企業的電網電壓不穩定，導致變頻器在使用中產生了新的問題—變頻器低壓跳閘。低電壓通常都是短時的,對傳統的控制系統影響較小，而對變頻器則會產生低壓跳閘導致電機停止，影響生產，尤其對一些關鍵電機影響尤為嚴重。每次由於電網晃電，關鍵電機變頻低壓跳閘造成的非計畫停機，都會給企業造成很大的經濟損失，少則幾十萬，多則幾百萬。解決該問題的關鍵就是如何使變頻器在瞬時低電壓時仍能正常工作。我們根據變頻器的工作原理，採用直流支撐技術即DC－BANK系統(在變頻器直流側加不間斷直流電源提高變頻器的低電壓跨越能力)來解決目前工廠存在的問題。變頻器是由整流器和逆變器兩部分組成。通過對變頻器的研究，變頻器低電壓指其中間直流迴路低電壓(即逆變器輸入電壓過低)。一般的變頻器都具有過壓、失壓和瞬間停電的保護功能。變頻器的逆變器件為GTR時，一旦失壓或停電，控制電路將停止向驅動電路輸出信號，使驅動電路和GTR全部停止工作，電動機將處於自由制動狀態。逆變器件為IGBT時，在失壓或停電後，將允許變頻器繼續工作一個短時間td，若失壓或停電時間totd ，變頻器自我保護停止運行。一般td都在15～25ms,只要電源“晃電”較為強烈，to都在幾秒鐘以上，變頻器自我保護停止運行，使電動機停止運行。與UPS性能比較
性能 | UPS | DC-BANK |
對變頻器供電方式 | 交流UPS對變頻器交流輸入端供電，即使UPS電池放電時，仍需由UPS逆變成交流後供電，可靠性低 | DC-BANK對變頻器直流母線供電，使變頻器有交、直流兩路冗餘供電，可靠性高 |
多台變頻器供電 | UPS功率成倍增加,多台變頻器通過斷路器與UPS相連，相互影響大 | 各變頻器直流迴路相互隔離，影響小 |
效率 | 效率低 交流供電時到電機4 變換： ~ / = = / ~ ~ / = = / ~ 電池供電時到電機 3 變換： = / ~ ~ / = = / ~ 總效率=UPS效率×變頻器效率 | 效率高 交流供電時到電機 2 變換： ~ / = = / ~ 電池供電時到電機 1 變換： = / ~ 總效率=變頻器效率 |
工作方式 | 線上式，交流切換0～10ms | 後備式，直流切換0ms |
線路位置 | 與變頻器為交流串聯，需增加一級保護 | 與變頻器為直流並聯，無需增加保護級別 |
外殼防護等級 | IP20~IP30,不適應惡劣工作環境 | IP54或更高，適應工業現場惡劣工作環境 |
電壓等級 | AC380V三相標準 | DC540V(對應AC380V) DC931V(對應AC690V） 適應工業現場各種電機電壓等級 |
系統容量 | 帶電機類感性負載，需要5～7倍電機額定容量，單機最大容量400kVA | 1.1倍電機額定容量，單機最大容量800kW |
大電流衝擊 | 1.15~1.5瞬間過流衝擊 | 3倍以上大電流衝擊，支持變頻器直流啟動 |
系統擴展 | 無 | 可與PLC、DCS安全連鎖，通過工業匯流排上傳數據，組成SCADA系統 |
安裝方式 | 一體式 | 標準電氣櫃，可一體安裝，也可分散安裝，適應現場布局 |
性價比 | 低 | 高 |
故障率 | 高 | 低 |
