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一、晃電對石化行業(yè)的影響

    石化行業(yè)目前是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)之一，是國家的重點(diǎn)企業(yè)，是連續(xù)性生產(chǎn)型企業(yè)的代表。隨著石化工業(yè)新工藝、新技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對電氣控制系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性的要求越來越高。石化企業(yè)中所帶的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷占70%左右，其供用電系統(tǒng)接線較為復(fù)雜，母線的出線分支較多，供配電系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障的概率較高。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，石化企業(yè)中母線電壓波動(dòng)原因有以下幾種類型：

    ①、區(qū)內(nèi)故障，低壓饋線和用電設(shè)備發(fā)生故障導(dǎo)致母線電壓波動(dòng)；

    ②、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，大容量電動(dòng)機(jī)（或機(jī)群）起動(dòng)時(shí)導(dǎo)致母線電壓下降；

    ③、區(qū)外故障，外部電網(wǎng)發(fā)生短路、中斷等故障，導(dǎo)致供電電源中斷。

    其中電動(dòng)機(jī)起動(dòng)造成的母線電壓暫降也可歸類為區(qū)內(nèi)故障。綜上，晃電產(chǎn)生的原因可以大體分為區(qū)內(nèi)故障原因和區(qū)外故障原因，下文中也會(huì)分別針對區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障的不同給出相應(yīng)的晃電治理方案。

    晃電發(fā)生時(shí)，主要受影響的負(fù)荷設(shè)備包括高低壓電機(jī)、變頻器。

    1）、電動(dòng)機(jī): 石化企業(yè)所用的電動(dòng)機(jī)大多是異步電動(dòng)機(jī)， 當(dāng)發(fā)生電壓暫降后系統(tǒng)不再提供磁場能量，帶有剩磁的轉(zhuǎn)子靠機(jī)械慣性切割定子繞組變成異步發(fā)電機(jī)向短路點(diǎn)提供反饋電流并消耗剩磁能量。400V低壓系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)控制回路是接觸器控制回路，一般交流繼電器當(dāng)電壓低于線圈額定電壓的50%，時(shí)間超過30ms時(shí)接觸器釋放；當(dāng)電壓低于80%甚至更高，持續(xù)五個(gè)周波時(shí)接觸器也釋放，造成低壓電動(dòng)機(jī)失電停機(jī)。

    2）、變頻器：高低壓變頻器包括三相全波整流電路、 儲(chǔ)能濾波電路和逆變電路，為避免大電流對整流電路中的晶閘管或整流二極管的沖擊，造成損壞。變頻器廠家都設(shè)置了欠壓保護(hù)，電壓下降到80%-70%時(shí)（各品牌廠家欠壓定值不同），欠壓保護(hù)動(dòng)作封鎖逆變脈沖，停止對外供電，持續(xù)時(shí)間大約為70-80ms。

    綜上所述，配置抗晃電方案時(shí)，既要考慮晃電發(fā)生的區(qū)域，采取不同措施。還要考慮電壓的擾動(dòng)波形會(huì)根據(jù)配電網(wǎng)各負(fù)載設(shè)備實(shí)際工況而變化的，  不能刻舟求劍，所以單一的措施在治理效果上未必能達(dá)到很高的可靠性，為了更好的提高整個(gè)配電系統(tǒng)的抗晃電能力，需要多方位、全面的配置抗晃電措施，整體方案中既有主導(dǎo)措施，也有補(bǔ)充措施，通過相互之間的配合，提高晃電治理的可靠性和安全性。

二、晃電治理的技術(shù)闡述

    石化行業(yè)屬于典型的連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備規(guī)模大，工藝連續(xù)性強(qiáng)，設(shè)備之間高度關(guān)聯(lián)，一個(gè)設(shè)備運(yùn)行為下一環(huán)節(jié)提供材料，一個(gè)環(huán)節(jié)故障異常往往影響全部生產(chǎn)系統(tǒng)，連續(xù)生產(chǎn)得不到保障，系統(tǒng)恢復(fù)一般按照流程逐個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)動(dòng)恢復(fù)。

    晃電治理方案需要實(shí)現(xiàn)真正的設(shè)備無擾動(dòng)，同時(shí)整個(gè)配電網(wǎng)安全可靠，何為無擾動(dòng)，正確的理解是受電用戶在重新獲得電源后能保持失電前的生產(chǎn)工藝流程不受到破壞，各類高低壓電機(jī)、變頻器等設(shè)備不停機(jī)，電網(wǎng)設(shè)備無任何電壓沖擊風(fēng)險(xiǎn)。治理方案的指導(dǎo)思想是從電源端集中治理到負(fù)載端分步治理。治理的方法主要包括四個(gè)方面：

    1.快速切換

    這是一種電源端集中治理的有效方法，通過主備電源安全快速的切換，實(shí)現(xiàn)高低壓負(fù)載設(shè)備晃電時(shí)無擾動(dòng)，保證生產(chǎn)工藝連續(xù)。

    2.快速隔離

    這是一種在負(fù)載端分布治理的方法，主要解決區(qū)內(nèi)故障問題，通過快速隔離的手段，保證母線電壓的穩(wěn)定，避免區(qū)內(nèi)故障擴(kuò)大。

    3.后備支撐

    這也是一種負(fù)載端的分步治理方法，技術(shù)手段有很多種，后面會(huì)一一介紹。

    4.二次控制

    主要針對生產(chǎn)工藝中低壓側(cè)的關(guān)鍵負(fù)載設(shè)備，通過對直起式電動(dòng)機(jī)、變頻器、軟啟動(dòng)設(shè)備二次回路的控制，保證生產(chǎn)工藝的連續(xù)性。

    各治理方法闡述如下：

    2.1、快速切換   

    石化企業(yè)用電屬于一級負(fù)荷，一般具有獨(dú)立可靠的雙重電源供電，特別重要負(fù)荷除雙電源外另增設(shè)應(yīng)急電源。當(dāng)晃電發(fā)生時(shí)，通過快速可靠的切換，保證設(shè)備不停機(jī)，生產(chǎn)連續(xù)。

    以石油煉化為列，主要是將原油進(jìn)行一次加工和二次加工。一次加工是指常、減壓蒸餾，主要屬于物理變化過程；二次加工是將一次加工產(chǎn)物再次加工，主要過程有除熱裂化、催化裂化、催化重整、加氫裂化、石油焦化等，屬于化學(xué)變化。煉油設(shè)備主要有：流體傳輸設(shè)備、加熱設(shè)備、換熱設(shè)備、傳質(zhì)設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備、容器六大類構(gòu)成，這些設(shè)備里電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷占絕大部分，如泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、傳送帶等。當(dāng)晃電發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)電壓暫降，由于負(fù)載側(cè)掛載有很多感性設(shè)備電動(dòng)機(jī)，電機(jī)由于慣性，處于“惰行”狀態(tài)，向母線反饋電壓，使得母線具有較高殘壓，如果在供電回路中配置備自投實(shí)現(xiàn)備用電源自動(dòng)投入，備自投裝置的工作原理為：備自投裝置取母線PT電壓信號和電源進(jìn)線電流信號，進(jìn)線開關(guān)處于合閘位置，聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于分閘位置，母線電壓超過80%母線額定電壓，經(jīng)備自投裝置的充電延時(shí)后，備自投邏輯進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。假設(shè)任意一段進(jìn)線電源消失后，備自投裝置檢測到母線電壓下降至額定電壓的30%以下及進(jìn)線電流為零時(shí)，才判斷電源進(jìn)線失電，經(jīng)備自投裝置內(nèi)的自投延時(shí)后，備自投裝置開始動(dòng)作，發(fā)命令將失電側(cè)進(jìn)線開關(guān)跳開，通過開關(guān)輔助觸點(diǎn)判斷其斷開后，再發(fā)命令將聯(lián)絡(luò)開關(guān)合上，完成備用電源的自動(dòng)投入。

    由此可見，備自投裝置很好的完成了備用電源的自動(dòng)投入，但也僅限于用電負(fù)荷等級二級以下場所。對于石油化工企業(yè)，備自投裝置的動(dòng)作邏輯可能存在一定的問題。主要是石化類企業(yè)的用電設(shè)備多數(shù)以電動(dòng)機(jī)為主，并且這些設(shè)備中很大一部分為一級負(fù)荷，一級負(fù)荷的電動(dòng)機(jī)對石油煉化連續(xù)性生產(chǎn)起決定作用，這些負(fù)荷如停車時(shí)間較長，則可能引起整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)鎖停車，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。 備自投裝置動(dòng)作時(shí)間，主要由母線電壓下降的時(shí)間和備自投裝置的內(nèi)部自投延時(shí)組成，兩個(gè)時(shí)間加起來往往在2秒以上，此時(shí)電動(dòng)機(jī)控制回路已釋放，整個(gè)生產(chǎn)的連續(xù)性已被破壞，另外，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降已經(jīng)很大，在這樣的前提下去啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)將需承受電機(jī)的起動(dòng)電流，如果高壓電動(dòng)機(jī)數(shù)量多且容量大或配置不當(dāng)?shù)仍颍苡锌赡軐⒘硪浑娫赐峡澹斐筛笫鹿省?/span>

    而電源無擾動(dòng)快速切換產(chǎn)品能夠很好的解決是中低壓系統(tǒng)的備用電源無擾切換。無擾動(dòng)快速切換產(chǎn)品將對進(jìn)線側(cè)、母線側(cè)的所有待測的信息以及開入量進(jìn)行采集，對所需要控制輸出的開出量進(jìn)行合理分配。無擾動(dòng)快切裝置將對現(xiàn)場的母線電壓、進(jìn)線電壓，進(jìn)線電流、開關(guān)位置等綜合信息量進(jìn)行匯總，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，無擾動(dòng)快速切換裝置通過對進(jìn)線、母線電壓、頻率、相位快速追蹤，在晃電發(fā)生時(shí)，快速切除故障電源并無擾動(dòng)投入備用電源，避免在電源快速切換時(shí)造成的電源中斷或者設(shè)備沖擊損壞，保證負(fù)荷無擾動(dòng)不斷電連續(xù)運(yùn)行。

    在對無擾動(dòng)快切工作原理介紹前，需要對電源消失后，帶有大量電機(jī)回路的母線進(jìn)線分析：

    當(dāng)晃電發(fā)生時(shí)，電網(wǎng)電壓暫降，由于負(fù)載側(cè)掛載有很多感性設(shè)備電動(dòng)機(jī)，電機(jī)由于慣性，處于“惰行”狀態(tài)，向母線反饋電壓，使得母線具有較高殘壓，母線殘壓向量變化軌跡圖如下圖：

    其中，VS為備用電源電壓，VD為母線殘壓，△U為母線殘壓與備用電源的電壓差，再以下圖等效電路圖進(jìn)行定量分析

     其中VS為備用電源，XS為電源等值電抗，VM為電動(dòng)機(jī)殘壓，XM為電動(dòng)機(jī)組等值電抗。

     電動(dòng)機(jī)重新合上電源時(shí)，電動(dòng)機(jī)上的電壓Um為：

     UM=△U(XM/(XS+XM))

     其中 令K= XM/(XS+XM)

     UM=K△U

     <<電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊>>指出  UM=K△U<1.1Ue

     △U(%)<1.1/K

     假設(shè)XS:XM=1:2

     K=0.67, △U(%)<1.64

    以A為圓心，以1.64為半徑繪出A'A''圓弧，即A'-A''的右側(cè)為備用電源允許合閘的安全區(qū)域，如能在A-B段內(nèi)合上備用電源，既能保證電動(dòng)機(jī)安全，又不使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降太多，這就是快速切換的原理。

    無擾動(dòng)快切裝置具備了全面的起動(dòng)邏輯，除了常規(guī)的手動(dòng)、誤跳、保護(hù)和失壓起動(dòng)外，還具有頻壓起動(dòng)、無流起動(dòng)和逆功率起動(dòng)，總共七種邏輯方式，保證了即使面對復(fù)雜的負(fù)載環(huán)境也能實(shí)現(xiàn)快速安全的切換。下面介紹下七種邏輯的原理及應(yīng)用：

    1）手動(dòng)起動(dòng)：手動(dòng)起動(dòng)方式主要用于系統(tǒng)倒閘、進(jìn)線檢修以及故障后進(jìn)線恢復(fù)，由手動(dòng)按鈕通過開入量觸發(fā)切換功能。裝置的手動(dòng)起動(dòng)針對母聯(lián)運(yùn)行方式和進(jìn)線運(yùn)行方式設(shè)置針對的切換邏輯，進(jìn)線方式時(shí)，手動(dòng)起動(dòng)（“手動(dòng)起動(dòng)一”）能夠?qū)崿F(xiàn)1進(jìn)線和2進(jìn)線之間的互相切換。母聯(lián)方式時(shí)分別通過“手動(dòng)起動(dòng)一”起動(dòng)1進(jìn)線和母聯(lián)的切換，“手動(dòng)起動(dòng)二”起動(dòng)2進(jìn)線和母聯(lián)的切換。

    2）保護(hù)起動(dòng)：將電源側(cè)上一級快速主保護(hù)接點(diǎn)引入到快切裝置中起動(dòng)切換，系統(tǒng)充電完成后正常運(yùn)行，一旦檢測到上一級主保護(hù)動(dòng)作信號，快切裝置立即起動(dòng)切換，斷開故障線路，投入備用電源。

    3）誤跳起動(dòng)：系統(tǒng)充電完成后正常運(yùn)行時(shí)，處于合位的開關(guān)突然跳開且該側(cè)進(jìn)線電流小于無流定值，則裝置起動(dòng)誤跳切換，合上另一側(cè)電源以保證母線供電。

    4）失壓起動(dòng)：裝置提供失壓檢進(jìn)線電壓和失壓檢進(jìn)線電流兩種判據(jù)供用戶選擇，并通過“失壓檢進(jìn)線無壓”控制字來進(jìn)行選擇。當(dāng)“失壓檢進(jìn)線無壓”控制字為1時(shí)，如果裝置檢測到母線三相電壓與進(jìn)線電壓均低于失壓起動(dòng)整定值，則經(jīng)整定延時(shí)裝置起動(dòng)切換功能。當(dāng)“失壓檢進(jìn)線無壓”控制字為0時(shí)，當(dāng)檢測到母線三相電壓均低于失壓起動(dòng)整定值且進(jìn)線無流，經(jīng)整定延時(shí)裝置起動(dòng)切換功能。此起動(dòng)方式可通過定值中控制字投退。失壓起動(dòng)邏輯：

    5）無流起動(dòng)：當(dāng)裝置檢測到進(jìn)線電流從有流（大于無流起動(dòng)整定值）到無流（小于無流起動(dòng)整定值），且母線頻率小于無流起動(dòng)頻率定值時(shí)，裝置經(jīng)整定延時(shí)起動(dòng)切換功能。無流起動(dòng)方式主要用于進(jìn)線本側(cè)保護(hù)無法接入到裝置的工況。其邏輯如下：

    6）逆功率起動(dòng)：當(dāng)無進(jìn)線快速保護(hù)接點(diǎn)起動(dòng)裝置切換時(shí)，用此起動(dòng)判據(jù)可實(shí)現(xiàn)故障情況下的快速切換。邏輯如下：

    7）頻壓起動(dòng)：頻壓起動(dòng)主要用于進(jìn)線電流很小，進(jìn)線電源因各種原因消失后，工作負(fù)荷孤網(wǎng)運(yùn)行，母線的頻率會(huì)偏離工頻，此時(shí)無流起動(dòng)和逆功率起動(dòng)不適合，其邏輯圖如下：

   2.2、快速隔離

    晃電發(fā)生的原因有來自于區(qū)外的線路故障，也有來自區(qū)內(nèi)的線路故障，區(qū)外故障通過電源端的快速切換，實(shí)現(xiàn)主備電切換，保證供電的連續(xù)性。而對于區(qū)內(nèi)故障，需要對故障線路是否已切斷進(jìn)行判斷，這樣勢必延長了快切裝置的切換時(shí)間，所以通常情況下，對于區(qū)內(nèi)故障，快切方案的效果并不理想。這種情況，快速隔離的方案會(huì)更為有效。

    國高電氣研制了FBVP系列基于故障快速檢測和快速機(jī)械開關(guān)的母線電壓限流保護(hù)設(shè)備：通過快速檢測線路短路故障，檢測時(shí)間小于 5ms，迅速分?jǐn)嗫焖贆C(jī)械開關(guān)，投入阻抗，限制短路電流，穩(wěn)定上級母線電壓的跌落，從而保證上級母線的所有出線的電壓穩(wěn)定，穩(wěn)定電壓至少 90%以上，縮短電網(wǎng)晃電的持續(xù)時(shí)間，減小電網(wǎng)、企業(yè)重要負(fù)荷供電中斷及停機(jī)的可能，為企業(yè)生產(chǎn)提供穩(wěn)定可靠的供電電源。

    以某化工廠為例，兩條10kV進(jìn)線為來自于上一級不同區(qū)域的110kV變電所，母線上掛載有大量高壓電機(jī)和變頻設(shè)備，當(dāng)其中一條回路發(fā)生短路故障后，直接導(dǎo)致母線的電壓暫降，從而引發(fā)其他饋線支路的用電安全。

    下圖4為針對交流配電網(wǎng)的典型母保設(shè)備的應(yīng)用，可在易發(fā)生短路故障的饋線支路配置母保設(shè)備，當(dāng)饋線側(cè)出現(xiàn)暫時(shí)性短路故障，導(dǎo)致母線電壓出現(xiàn)大幅跌落時(shí)，母保設(shè)備對線路故障進(jìn)行快速判別，母保裝置對快速開關(guān)發(fā)跳閘指令，限流電抗器被投入，故障電流被限制，母線電壓將維持在額定電壓的 90%以上，從而實(shí)現(xiàn)對上級母線電壓的保護(hù)。當(dāng)下級故障被清除時(shí)，母保設(shè)備會(huì)重合，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。當(dāng)下級故障無法被正常清除時(shí)，母保柜內(nèi)后備常規(guī)斷路器跳閘，將故障點(diǎn)隔離。

    限流電抗器的投入不僅維持了母線電壓的穩(wěn)定，保障了同段母線其他饋線支路負(fù)荷不因母線電壓跌落而出現(xiàn)跳閘事故，同時(shí)減小了后備常規(guī)斷路器開斷的短路電流。

    2.3、后備支撐

    以上兩種方法都是從穩(wěn)定母線電壓的角度去考慮晃電的治理，屬于電源端的集中治理思路，現(xiàn)場的實(shí)際工況是復(fù)雜的，僅僅依靠某一個(gè)措施并不能做到全面有效的晃電治理，如果想提高整個(gè)配電網(wǎng)的抗晃能力，組合方案才是最佳的選擇，電源端的集中治理與負(fù)載側(cè)的分布治理相結(jié)合，才是業(yè)界目前公認(rèn)的黃金搭檔。后備支撐與后面談到的二次控制都屬于負(fù)載側(cè)的分布治理方案。

    后備支撐還分為很多種，包括BOOST低穿、DVR電壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。

    2.3.1 MSpower BOOST低穿

    MSpower BOOST低電壓穿越方案主要是針對變頻器的晃電治理方案。

    MSpower BOOST裝置由主機(jī)、觸摸屏顯示單元、超級電容箱及直流配電系統(tǒng)組成。主機(jī)及觸摸顯示單元用來顯示交流電源、直流輸出電流、運(yùn)行工況、歷史記錄、系統(tǒng)設(shè)置、故障信息、帶時(shí)標(biāo)的低電壓穿越信息以及成功穿越統(tǒng)計(jì)等，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與外部聯(lián)鎖以及整套裝置的實(shí)時(shí)自檢。

    電壓暫降控制主機(jī)為整個(gè)裝置的核心單元，由完成超級電容的充電管理，電網(wǎng)監(jiān)視，系統(tǒng)自檢等。將三相交流整流后經(jīng)過隔離變換將直流能量預(yù)充DC 520V±5%。當(dāng)廠用電在±10%以內(nèi)波動(dòng)時(shí)，電壓暫降主機(jī)不會(huì)對給煤機(jī)變頻器直流母線供電；當(dāng)三相交流跌落到90%（360V）以下時(shí)，電壓暫降主機(jī)自動(dòng)瞬時(shí)輸出，保證直流母線恢復(fù)到正常運(yùn)行范圍。    

    超級電容箱，采用進(jìn)口超級法拉電容，通過主機(jī)對超級電容進(jìn)行充電管理，完成恒流、恒壓、涓流等多種充電模式，同時(shí)帶有自動(dòng)溫度管理系統(tǒng)，以及保護(hù)均壓系統(tǒng)等。

    直流輸出回路主要有品牌直流斷路器、放電檢測等組成。每個(gè)直流配電回路對應(yīng)一臺變頻器。

    裝置結(jié)構(gòu)原理圖如下：

    三相交流電能經(jīng)斷路器QF1進(jìn)入三相整流回路，脈動(dòng)直流經(jīng)限流電阻對C1預(yù)充電，預(yù)充結(jié)束后通過直流接觸器KM1旁路限流電阻對電容C1滿荷充電。電感L1與Q1和Q2構(gòu)成BOOST 型式的升壓電路，將C1上的直流電荷泵到更高電壓對C2進(jìn)行充電，并經(jīng)預(yù)充限流電阻對電容C3充電，經(jīng)晶閘管及二極管防逆流回路到直流接觸器后經(jīng)斷路器和熔斷器，送入變頻器的直流母線。

    正常工作電壓時(shí)，變頻器通過內(nèi)部橋式整流的直流電源維持變頻器正常工作， BOOST 升壓電路處于待機(jī)狀態(tài)；當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生瞬時(shí)跌落并達(dá)到設(shè)定值時(shí)（默認(rèn)80%，可整定）， BOOST電路迅速投入運(yùn)行，輸出穩(wěn)定的直流電壓，支撐變頻器直流母線的電壓穩(wěn)定，從而維持變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。待電網(wǎng)電壓恢復(fù)之后（默認(rèn)90%，可整定），BOOST升壓電路自動(dòng)退出，變頻器繼續(xù)內(nèi)部整流供電工作。

    本低電壓穿越裝置為旁路運(yùn)行方式，原變頻器交流供電線路不做調(diào)整，也不需對變頻器進(jìn)行新的設(shè)置，只需要就地安裝在原變頻控制柜旁即可。現(xiàn)場可引入直流屏直接為低電壓穿越裝置供電。

    2.3.2. MSpower DVR低電壓穿越

    MSpower  DVR系列低電壓穿越裝置，通過對動(dòng)力網(wǎng)精準(zhǔn)測量、智能識別運(yùn)行工況，采用系統(tǒng)總線技術(shù)對電網(wǎng)電壓、整流模塊、逆變模塊、直流母線電壓、等實(shí)施監(jiān)測，采用工業(yè)觸摸屏實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示運(yùn)行工況，為用電設(shè)備提供完善的電壓暫升、暫降、電壓中斷和過壓保護(hù)解決方案。設(shè)備造價(jià)相比在線UPS等產(chǎn)品，具有性價(jià)比高，且免維護(hù),占用空間小等綜合優(yōu)勢。      

    當(dāng)發(fā)生電壓暫升暫降等問題時(shí)，我司DVR設(shè)備支持用電負(fù)荷快速不掉電切換支撐，保證供電電壓的完整性。直至DVR后備儲(chǔ)能單元能量不足或電網(wǎng)供電恢復(fù)正常。實(shí)際的支撐時(shí)間取決于用電負(fù)載的容量大小以及DVR儲(chǔ)能單元的容量大小，一般的儲(chǔ)能單元為超級電容模組。

  DVR主功率回路原理圖如下：

    整流模塊完成AC/DC的變換，超級儲(chǔ)能系統(tǒng)用于儲(chǔ)存能量，逆變模塊用于逆變輸出，通過靜態(tài)開關(guān)使DVR逆變和電網(wǎng)無縫切換。

    當(dāng)設(shè)備檢測的電網(wǎng)電壓超過正常值定值時(shí)，DVR對負(fù)載的供電方式會(huì)由電網(wǎng)供電切換為儲(chǔ)能逆變供電，快速轉(zhuǎn)換過程一般2ms左右即可完成，當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)至安全閾值電壓內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)回切網(wǎng)工作狀態(tài)。

    初始上電需要一個(gè)基本的準(zhǔn)備過程，這個(gè)過程用于系統(tǒng)自檢、儲(chǔ)能系統(tǒng)預(yù)充電以及電網(wǎng)電壓同步，自檢正常閉合電網(wǎng)側(cè)靜態(tài)開關(guān)，由電網(wǎng)電壓供電，儲(chǔ)能單元自動(dòng)充電，逆變待機(jī)，若自檢異常則閉合旁路接觸器，并報(bào)警輸出。如果DVR設(shè)備在逆變供電期間儲(chǔ)備電能不足，系統(tǒng)將不再判斷電網(wǎng)電壓合格狀況，為保證供電的可靠性，直接切換至電網(wǎng)電壓供電。

  2.4、二次控制

    針對負(fù)載側(cè)的分布治理方案中，除了上面提到的對設(shè)備動(dòng)力回路的支撐思路外，還可以通過對二次控制回路的再起動(dòng)和保持的方式，解決負(fù)載晃電期間，掉電停機(jī)的問題，保證工藝連續(xù)性。

    仍以某化工廠為例，在其低壓負(fù)載側(cè)，掛載有大量的電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷和變頻器，其中有些設(shè)備是生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通常，400V低壓系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)控制回路是接觸器控制回路，一般交流繼電器當(dāng)電壓低于線圈額定電壓的50%，時(shí)間超過20ms時(shí)接觸器釋放；當(dāng)電壓低于80%甚至更高，持續(xù)五個(gè)周波時(shí)接觸器也釋放，造成低壓電動(dòng)機(jī)失電停機(jī)。而對于變頻器，一般都具有過壓、失壓、過流及瞬時(shí)停電等多種保護(hù)功能，當(dāng)遭遇“晃電”時(shí)電源電壓下降到額定電壓的70%或失電，變頻器低電壓保護(hù)動(dòng)作關(guān)閉變頻器輸出，電動(dòng)機(jī)處于慣性停車狀態(tài)。由于變頻器運(yùn)行指令繼電器也因“晃電”而釋放，電源恢復(fù)正常后變頻器因沒有運(yùn)行指令而無法激活瞬間停電再啟動(dòng)功能，需人工復(fù)位解除低電壓故障才能重啟變頻器，導(dǎo)致正常生產(chǎn)被迫中斷。

    國高電氣的DCM621系列電機(jī)抗晃模塊很好的解決了晃電造成的控制回路釋放的問題。抗晃電模塊有兩種方式，分別為儲(chǔ)能保持和儲(chǔ)能再起兩種方式。儲(chǔ)能保持式的原理即在給接觸器提供直流的輔助電源，當(dāng)電網(wǎng)晃電時(shí)保持接觸器線圈持續(xù)的吸合電壓，使接觸器線圈不釋放，當(dāng)電壓恢復(fù)時(shí)接觸器主回路保持連通狀態(tài)，則電動(dòng)機(jī)因接觸器線圈吸合得電而繼續(xù)保持運(yùn)行狀態(tài)。而儲(chǔ)能再起式的原理是晃電時(shí)保持接觸器的啟動(dòng)指令，不保持接觸器的線圈，則接觸器會(huì)因晃電而欠壓釋放，當(dāng)電壓瞬時(shí)恢復(fù)時(shí)由于接觸器啟動(dòng)回路為閉鎖狀態(tài)，則接觸器線圈得電而吸合，同時(shí)自保持接點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)因得電而再加速運(yùn)行。

    通過國高電氣對客戶選擇和市場使用狀況的深入了解，對兩種方式做了比較和調(diào)研，認(rèn)為儲(chǔ)能再起式較為安全、可靠、實(shí)用，原因列表如下：

    綜上所述，隨著晃電治理技術(shù)的不斷完善，單一的治理措施已不能滿足石化行業(yè)較高的連續(xù)供電要求，組合方案已越來越多的被客戶所接受，國高電氣推出的DCM635無擾動(dòng)快切與DCM621KH再起式抗晃模塊已被越來越多的石化行業(yè)用戶所認(rèn)可，并被稱為“黃金搭檔”。