DC-BANK抗晃電系統

一、產品概述

在當今國內煤炭、鋼鐵、石油化工、建材紡織、玻璃、造紙等行業，電動機作為重要的動力設備，變頻器的應用越來越廣泛。而電網“晃電”對企業的正常運行有重大影響，輕則因為變頻器的瞬間失電使電動機停止工作，造成企業生產中斷，重則會造成大的設備或者人員安全事故，給企業造成不可估量的損失。針對發生的市電“晃電”現象，我們所生產的DC-BANK抗晃電系統可以保證變頻器在“晃電”的情況下，電動機的轉速及轉矩不變，從而避免了因系統電壓波動而造成的電動機停轉及運行參數的變化，達到抗“晃電”的目的。

簡而言之，DC-BANK抗晃電系統的作用就是：當企業的電氣系統發生“晃電”，甚至停電以后，保障電動機連續，穩定，安全，可靠運行。

DC-BANK抗晃電系統可對企業電氣系統出現如下現象時，保障設備平穩運行：

1、“晃電”，如電網遭受雷擊時，電網有個瞬時的尖峰或斷電現象。

2、雙路電源供電，在一些重要場合，一般都會采用雙路電源供電，但是在主電跟備用電源切換的瞬間會有一個電源的瞬時失電，造成電動機變頻器的停機。

3、電網長時間故障，當電網故障甚至癱瘓時，我們的DC-BANK抗晃電系統會提供大約15分鐘的后背供電時間，給企業一些關鍵設備的緊急處理留出充裕的處理時間。

二、型號說明

三、產品特點

1、結構簡單穩定可靠，本公司自主研發的核心部件零切換裝置，在電子電路檢測控制可控硅通端的基礎上，又增加了一路冗余直流電壓投入裝置，此路電源不受邏輯電路的控制，即使整個控制系統癱瘓，仍然可以保證電動機在電網發生“晃電”及其他故障的情況下，可靠的保證零切換。

2、本系統可以接入系統中所有電動機的啟動和控制元件。

3、電動機享有變頻器軟啟動、調速等功能，并具備短路，接地故障和過載保護等特性。

4、充電器采用高頻變換技術及其冗余并聯結構，體積小，效率高。

5、微處理器可對每臺電動機的啟動、停止和蓄電池放電實施控制和保護。

6、系統各回路完全獨立，檢修某回路變頻器及其控制保護電路等，不影響其他回路工作。

7、采用IGBT逆變功率器件為微處理控制。

8、靜態開關采用在線跟蹤，電壓自控，同時又增加了一路直流冗余的電路設計方案，保證主電源切換時的零時間切換。

9、系統內部設計了電池檢測功能，監控及保護電路，可檢測處于長期備用狀態下的蓄電池出現的各種異常并報警。此外本系統還設計有輸出分路檢測電路，可檢測各輸出分路出現的開路，斷路與斷路故障。系統具有大屏幕漢子顯示或觸摸屏式的人機畫面。系統整體工藝成熟可靠，結構緊湊，便于安裝維護。

四、產品優點

與同類產品相比。DC-BANK抗晃電系統的核心部分在于零切換裝置，當市電異常時，備用電源系統會以零秒的速度切換過去，紡織系統掉電。

目前國內同類產品大部分都用可控硅為切換元件，通過母線電壓的檢測來控制可控硅的通斷，即壓差控制電路。這樣在做到零切換的基礎上，可以防止市電電壓在正常范圍內波動而導致電池頻繁的放電，或者市電電壓長時間的處于低壓狀態，而導致電池充不飽的現象發生。但對于電氣元件而言，經過長時間的運行，復雜的控制電路勢必會增加故障點，而可控硅作為功耗元件，經過多次的大電流切換勢必會影響電氣壽命，稍有電子的元件的損壞或偏差，會造成切換功率元件的誤動作或者燒毀而造成系統癱瘓。為達到產品長時間運行零故障低損耗，我公司自主研發的DC-BANK零切換裝置（壓差控制器），在此基礎上增加了一路冗余備用電源，在此故障情況下此路電源不受任何電子電路的控制，即使在DC-BANK系統控制電路癱瘓的情況下，仍可以為電動機設備的不間斷工作保護護航，對重要工業場合來說，設備可靠再可靠，穩定在穩定，不僅是客戶對產品質量的要求，也是我們隊自己的要求。

與常規的UPS交流不間斷電源比較

五、產品的技術參數

六、DC-BANK抗晃電系統的基本工作原理

原理框圖

DC-BANK抗晃電系統的交流輸入端來與電網，直接輸入端來自于自身所帶的電池組或者超級電容器，輸出端接出入變頻器的直流母線，用戶的電動機輔助接自變頻器的輸出端，變頻器的運行信號接入DC-BANK的信號輸入端。

市電正常時，AC380V經過充電器對電池充電，SCRI-N關閉。當市電晃電、跌落時，變頻器的直流母線電壓降低到設置值時，壓差控制模塊RTC控制SCR導通，電池組對變頻器的直流母線進行支撐，若市電沒有回復，電池放電到變頻器的欠壓保護點，市電恢復正常時，變頻器的直流母線電壓高于電池組電壓，SCR自然關斷。

七、DC-BANK系統主要器件介紹

1、零切換裝置（內含靜態開關，壓差控制器，冗余直流輔助電路）DC-BANK抗晃電系統、DC-BANK系統的核心部件。

模塊采用在線跟蹤，電壓自控，保證主電源失電時的零切換

模塊采用大功率器件組成直流電子開關，當電網供電正常時，開關處于關斷狀態，切換電池組與變頻器的通路，防止電池組在浮充或均充電時，因端電壓高于交流進線經整流后輸出的直流電壓引起頻繁放電，當交流電壓低于變頻器的低于保護值時（通常依據變頻器的品牌而定），監控系統觸發直流電子開關瞬間導通，可以做到變頻器由交流供電到由電池組供電的瞬時轉換。

目前國內晶閘管線路DC-BANK分兩種，一種是通過PLC控制技術控制晶閘管觸發電路的導通，另一種是功率擴展型直流壓差控制技術，主要區別雜魚控制晶閘管的導通速度不一樣，銅鼓PLC控制必然是毫秒級別的技術，而功率擴展型直流壓差技術是微秒級控制技術，目前功率擴展型直流壓差控制技術DC-BANK系統在工廠有較為廣泛的應用..

我公司采用的技術是功率擴展型直流壓差技術，通過呀差抑制蓄電池放電，簡化控制電路和一次線路，使導通稱為真正的零切換，又杜絕了因為導通模塊故障引起的直流供電不平衡，避免了因為導通模塊閥值電壓過高引起的急事不準，增加了系統的可靠性。

為了電池組合備用電源的放電可控，防止蓄電池頻繁放電而導致充不滿，往往需要增加單相晶閘管作為隔離單元，并通過壓差來控制蓄電池放電，即直流壓差控制電子開關，合理的檔位設計可以保證不同負載情況下系統的正常運行。

為了使系統更加可靠，穩定，安全，我們在以上的基礎上又增加了一路并聯冗余直流電源，用來防止壓控制器失效的情況下，以毫秒級的速度的切入供電，即使整個系統癱瘓，只要備用電池組儲有電能，就可以保證整個電動機負載系統的不間斷運行。這也是我們公司DC-BANK系統·1的主要優點所在。

2、充電模塊

系統采用的是本公司研發的高頻電源模塊作為充電系統，效率高，能實現N+1冗余備份，模塊采用硬件均流，均流不受中央主監控控制，模塊內置MCU，智能化水平高，采用液晶顯示，能實時監控電池的充電狀態，電壓，電流等，采用可帶電插拔技術，輸出隔離更換方便，工作頻率高，可達到300KHZ，體積小，重量輕，布局合理，抗干擾能力強等優點。

3、蓄電池

為保證產品的可靠和壽命，本公司采用的免維護閥控式鉛酸蓄電池為知名品牌，壽命可達5年以上，80%放電深度的循環壽命1000次，蓄電池不會產生腐蝕氣體。

4、智能化控制系統

系統控制可選用大屏幕觸摸屏人機界面，其系統功能為，充電模塊電壓和電流的設定，設備的啟停操作，運行參數的顯示，電源工作狀態的顯示，故障報警的儲存以及上位機通訊實現四遙控，監控模塊還具有對輸出各分路的負載情況的檢測功能。

5、電池巡檢儀

為了能實時監控電池的工作狀態，我們除了可在主屏上電池巡檢以外，單獨的配置了我公司的電池巡檢系統，能實時的對電池進行檢測和管理，可測量任意規格電池，檢測裝置顯示每只電池單體電池的電壓，可以手動巡檢，電源，報警和通訊指示燈一目了然，通過RS485串行接口將檢測信息傳送給主監控，作為電池管理系統和處理報警信息的依據。

6、機械執行單元

關鍵的機械電器元件都采用國際知名品牌施耐德，以用來保證產品的可靠性。

7、輔助-柜內控制電源、繼電器、柜體

柜內控制電源，采用梅蘭日蘭的DX的1~3KVA全在線時高額UPS，帶電壓調整電路，先進的分段快速充電方式及自放電測試，并可在短時間內充滿，停電時，可直流啟動，市電恢復時，可自動啟動，輸入零火線偵測功能和數據線保護功能，網絡功能，迎合潮流。繼電器采用歐姆龍的高速繼電器，柜內具有國家權威機構認證的防護等級為IP54的柜體，柜內所有輔材均采用具有3C認證的產品。

八、故障及事故報警

系統采用聲音報警和指示燈報警兩種報警方式，并且可以通過遠傳送至上位機。

報警類型有如下幾種形式：

1、系統故障報警

2、交流電源輸入異常

3、晃電發生

4、充電機故障

5、電池異常等

九、DC-BANK屏體及安裝接線端子定義

1、DC-BANK屏體

屏體尺寸：800mmX600mmX2200mm

面板說明：

1.母線電壓表 （顯示直流母線電壓值）

2.電池電流表（顯示蓄電池放電電流值，充電電流為正值，放電電流為負值）

3.電池電壓表（顯示蓄電池組電壓值）

4.觸摸屏監控（系統監控核心及人機界面）

5.整流模塊（AC/DX變換裝置，提供510~620V直流電輸出）

6.直流總開關（負值接入和切換直流母線的直電流）

7.直流輸出開關（1路~N路）（負值接入和切換變頻器（1-n）直流輸入端的直流電）

2、DC-BANK安裝接線端子定義

如上圖所示，該端子為電池巡檢單位與充饋屏之間的聯絡端子，1-4位電池巡檢單元提供2路直流220V電源，6-9提供485通信口接入端。

十、DC-BANK的選型及訂貨

DC-BANK的選型取決于用戶的各電機功率及回路數和后背時間，用戶可根據現場實際情況定制和合理的DC-BANK系統，訂貨時用戶需提供以下資料：

1、現場運行的電機數量，功率及用途

2、變頻器的型號功率及控制方式

3、DC-BANK需要支撐的時間