一種小功率變頻器的低電壓暫降和短時供電中斷裝置的製作方法

2023-04-23 03:10:56

本實用新型涉及變頻器供電技術領域，具體地說是一種小功率變頻器的低電壓暫降和短時供電中斷裝置。

[

背景技術：
]

電壓暫降和短時中斷，是指工頻條件下電壓均方根值減小到0.9倍額定電壓到0.1倍以下額定電壓，持續時間為10ms至1min的短時間電壓波動現象。電壓暫降和短時中斷是兩種典型的暫態電能質量問題，已經給連續性生產的重要行業用戶造成了重大經濟損失和負面影響，這一問題正逐漸引起電力部門和行業用戶的高度重視。

在發電廠中，一些重要輔機(如給煤機、給粉機)採用變頻器調節控制轉速。如發生發電廠外部輸電線路短路，系統電壓降低，可能會造成這些採用變頻器調節的重要設備變頻器跳閘，觸發給煤機、給粉機全部跳閘的鍋爐滅火保護，造成事故的擴大；在發電廠內部，如發生一條重要400V廠用母線電源開關誤跳，即使備用電源自動投入裝置工作正常使備用電源開關合閘投入供電，也會因重要母線電源短時間失去、相應負載變頻器供電短時間中斷造成的多臺給煤機、給粉機同時跳閘的情況出現。如附圖1所示，為變頻器供電原設計。

[

技術實現要素：
]

本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種小功率變頻器的低電壓暫降和短時供電中斷裝置，確保了電壓暫降和短時中斷時控制電源的正常，大大提高了設備運行可靠性，為機組的安全運行提供了有力保障。

為實現上述目的設計一種小功率變頻器的低電壓暫降和短時供電中斷裝置，所述變頻器1的電源輸出端與電動機2電連接，所述變頻器1的電源輸入端與在線式UPS3電連接，所述變頻器1的電源系統中設有220V直流蓄電池以及直流隔離升壓模塊4，所述220V直流蓄電池與直流隔離升壓模塊4的輸入端電連接，所述直流隔離升壓模塊4的輸出端通過過載保護開關5、熔斷器6、二極體7連接變頻器1。

所述直流隔離升壓模塊4的輸出端電連接過載保護開關5，所述過載保護開關5電連接二極體7，所述二極體7電連接熔斷器6，所述熔斷器6與變頻器1電連接。

所述直流隔離升壓模塊4與220V直流蓄電池之間設有過載保護開關二8、熔斷器二9，所述直流隔離升壓模塊4的輸入端電連接熔斷器二9，所述熔斷器二9的輸入端電連接過載保護開關二8，所述過載保護開關二8的輸入端電連接220V直流蓄電池。

本實用新型同現有技術相比，具有如下優點：

(1)本實用新型通過在控制電源系統中加入了小型在線式UPS，簡單可靠，保護齊全，確保了電壓暫降和短時中斷時控制電源的正常；

(2)在變頻器電源系統中，採用廠用220V直流蓄電池通過一直流隔離、升壓模塊經直-交-直變換取得直流500V電源，此電源通過過載保護開關、熔斷器、二極體併入變頻器電源三相整流後直流，系統正常運行時直流隔離、升壓模塊熱備用，變頻器電源三相整流供後續逆變迴路工作，直流隔離、升壓模塊無電流輸出，對直流系統影響小；

(3)本實用新型增加設備不多，維護量小，可靠性高，直流系統容量大，甚至可以在交流系統失電的情況下連續為變頻器提供電源；

(4)本實用新型使電動機的抗電壓暫降和短時中斷的能力明顯提高，大大的提高了設備運行可靠性，為機組的安全運行提供了有力保障。

[附圖說明]

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是傳統的變頻器供電示意圖；

圖中：1、變頻器 2、電動機 3、在線式UPS 4、直流隔離升壓模塊 5、過載保護開關 6、熔斷器 7、二極體 8、過載保護開關二 9、熔斷器二。

[具體實施方式]

下面結合附圖對本實用新型作以下進一步說明：

如附圖1所示，本實用新型包括：變頻器1的電源輸出端與電動機2電連接，變頻器1的電源輸入端與在線式UPS3電連接，變頻器1的電源系統中設有220V直流蓄電池以及直流隔離升壓模塊4，220V直流蓄電池與直流隔離升壓模塊4的輸入端電連接，直流隔離升壓模塊4的輸出端通過過載保護開關5、熔斷器6、二極體7連接變頻器1。

本實用新型中，直流隔離升壓模塊4的輸出端電連接過載保護開關5，過載保護開關5電連接二極體7，二極體7電連接熔斷器6，熔斷器6與變頻器1電連接。直流隔離升壓模塊4與220V直流蓄電池之間設有過載保護開關二8、熔斷器二9，直流隔離升壓模塊4的輸入端電連接熔斷器二9，熔斷器二9的輸入端電連接過載保護開關二8，過載保護開關二8的輸入端電連接220V直流蓄電池。

本實用新型在原附圖1的基礎上，對控制電源、變頻器整流後電源進行了改造：在控制電源系統中加入了小型在線式UPS，確保電壓暫降和短時中斷時控制電源的正常；在變頻器電源系統中，加入一直流電源(DC500V),此電源通過過載保護開關、熔斷器、二極體併入變頻器電源三相整流後直流，系統正常運行時變頻器電源三相整流後直流電壓約為530V，二極體處於反向截至狀態，當系統電壓下降至0.9UN時，變頻器電源三相整流後直流電壓約為483V，此時二極體處於正嚮導通狀態，500V直流電源通過二極體向變頻器供電，維持變頻器輸出電壓正常，維持電動機正常運行。考慮到此500V直流電源的可靠性及功率匹配，可採用廠用220V直流蓄電池通過一直流隔離、升壓模塊經直-交-直變換取得。

一般情況下，給煤機、給粉機功率不大(不超5kW)，故直流隔離、升壓模塊功率選型容易，對廠用220V直流蓄電池影響小，直流熔絲1FU可採用30A。本實用新型通過在1-4號機組部分實施，目前已將在線式UPS投入運行，在一次區外故障時，系統電壓降低，通過本實用新型所提供的裝置，成功避免了一次給煤機全部跳閘引起的機組非計劃停運。

本實用新型並不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。