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。