2.1.2 电磁开关———当电压降幅度超过50%,持续时间超过约10ms时,将自行脱钩。
瞬间电压降发生之后,在重力和蓄能弹簧弹力的作用下使衔铁返回至复原处,触点恢复常态。
2.1.3 电气调速系统———当电压降幅度超过约15%,持续时间超过约10ms时,将损坏元件或自动停机。
电气调速系统通常采用复数个电力电子器件作为其功率变换装置,工作时按需要对器件的导通和关断状态进行有规律的切换。对晶闸管等非自关断器件来说,其关断需要反向电压,而市电正弦波在某些特定的条件下可参与构成反向电压,瞬间电压降会导致反向电压不足,导通的晶闸管也就不能及时关断,随之而来的是与其在同一个桥臂的关断着的晶闸管却要导通,其后果是短路将器件损坏。
对IGBT和晶闸管等可控器件来说,导通需触发脉冲,由于其触发脉冲有时是在市电正弦波和控制电压的共同作用下形成的,并且需要与主回路(市电)保持严格的相位关系,市电瞬间电压降会导致触发脉冲丢失或导通角的改变,进而造成变流失败。
为了避免瞬间电压降导致电力电子器件的损坏,厂家往往在装置上设有保护电路,检测到瞬间电压降之后迅速停机,这样电力电子调速装置虽然可以免受其害,但被拖动的机械设备却停了下来,这样势必使那些对连续生产有苛刻要求的设备造成重大损失。
2.1.4 气体放电灯———当电压降幅度超过20%,持续时间超过约100ms时,将自行熄灭。以高压汞灯为例,一旦熄灭,重新点燃后达到额定的亮度还得要等数分钟时间。
2.1.5 欠压保护———在装有欠压保护的装置或系统中,当市电瞬间电压低于整定值时,将产生误动作。
2.2 瞬间电压降的危害
a 易受瞬间电压降影响的设备和系统有:计算机、电梯、记忆显示、电气传动、医疗机械、重要照明、掺杂炉和流水生产线等。
b 易受瞬间电压影响的行业或部门有:高层建筑、化纤、半导体、钢铁、造纸、机场、医院、银行、邮电、机关和研究所等。
c 江西涤纶厂自1984年投产以来,就一直受到电网瞬间电压降的影响。根据该厂调度室对常规纺丝车间记录表明二线计量泵变频器因瞬间电压降造成的停车的次数为:1996年3—12月共16次,1997年1-8月共18次,以此推算每年约20次,每次停车约20-30S,停车一条线平均损失约1000元(其中包括纺丝报废损失315元,正常产量损失140元,元器件损失140元,人工费200元,其它200元)。平均每年一条线造成的损失为2万元,按该厂七条线计算,年损失达14万元之多。
3 对策及特点
3.1 对策
为了减少瞬间电压降造成的危害,可采取的主要对策有:
3.1.1 电动———发电机组
原理:电动机带动发电机,再由发电机向负载供电,由于转子的转动惯量较大,在一定程度上可以克服瞬间电压降的影响。
3.1.2 飞轮蓄能系统
原理:电动机带动飞轮和发电机,转动惯量很大的飞轮置于真空中以减少能量损耗,可以在较大的范围内克服电源诸多质量问题对负载的影响。
问题:成本高,制作难度大,旋转机械维修困难。
3.1.3 不停电电源(UPS)[4]
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