電網(wǎng)晃電問(wèn)題案例及綜合解決方案

1、電網(wǎng)晃電問(wèn)題案例及綜合解決方案榮信電力電子股份有限公司固態(tài)投切開關(guān)固態(tài)投切開關(guān)SSTSSSTS解決方案解決方案 一一其他晃電解決方案其他晃電解決方案二二三三目 錄產(chǎn)品研究背景產(chǎn)品研究背景 產(chǎn)品研究背景 1、電網(wǎng)自身存在的電能質(zhì)量問(wèn)題：大型非線性、沖擊性負(fù)荷的投切；雷閃天氣：造成線路受損；社會(huì)因素：吊車、挖掘機(jī)等大型設(shè)備作業(yè)造成的外力破壞事故。 造成電壓跌落或供電中斷。產(chǎn)品研究背景電壓跌落或供電中斷的影響： 電壓不足； 不平衡繼電器誤動(dòng)作； 快速響應(yīng)繼電器誤動(dòng)作； 復(fù)位電路誤動(dòng)作（最難被注意到）。產(chǎn)品研究背景 舉例： 自2006年始，北京市電力公司投資221億元對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行改造，使得北京供電系統(tǒng)的

2、可靠性得到顯著增強(qiáng)。 奧運(yùn)前夕，對(duì)北京市的電能質(zhì)量進(jìn)行了3個(gè)月的實(shí)時(shí)測(cè)量，結(jié)果顯示：大于1.5s的停電發(fā)生了40多次，大于5ms的停電更是發(fā)生了成千上萬(wàn)次。 為此，奧運(yùn)場(chǎng)館不得不采取數(shù)量非常龐大的電力電子裝置及數(shù)以百計(jì)的保障隊(duì)伍來(lái)保電。產(chǎn)品研究背景 2、對(duì)電能質(zhì)量日趨敏感的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備不斷增 加：精密儀器、半導(dǎo)體制造、石化、冶金、紡 織、玻璃、醫(yī)療等重要行業(yè)。 任何形式的電能質(zhì)量事故給以上企業(yè)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響都是不可忽視的。 產(chǎn)品研究背景IT設(shè)備：當(dāng)電壓波動(dòng)超過(guò)40，持續(xù)時(shí)間超過(guò)12個(gè)周波（0.24s）時(shí)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。PLC： 電壓低于10時(shí)，可工作15個(gè)周波（0.3s）； 電壓低

3、于(5060)時(shí)，停止工作；數(shù)控設(shè)備：電壓波動(dòng)范圍一般為10，當(dāng)電壓低于此值、持續(xù)時(shí)間超過(guò)23個(gè)周波（0.040.06s）時(shí)，保護(hù)性停機(jī)。 產(chǎn)品研究背景變頻調(diào)速：當(dāng)?shù)陀陬~定電壓70，持續(xù)時(shí)間超過(guò)6個(gè)周波(0.12s)時(shí)停機(jī)。精細(xì)加工業(yè)中的電機(jī)，電壓波動(dòng)10、持續(xù)時(shí)間超過(guò)3個(gè)周波時(shí)，停機(jī)。電機(jī)：當(dāng)電壓波動(dòng)超過(guò)（5030）、持續(xù)時(shí)間超過(guò)1個(gè)周波，控制開關(guān)就會(huì)跳閘。 產(chǎn)品研究背景 電能質(zhì)量事故案例： IBM公司市場(chǎng)調(diào)查：48.5的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)丟失是由于電能質(zhì)量引起的。任何因電能質(zhì)量問(wèn)題引起的數(shù)據(jù)丟失都將是非常可怕的。 2007年8月韓國(guó)三星：停電一天導(dǎo)致6條芯片生產(chǎn)線停工，損失高達(dá)4340萬(wàn)美元。 2

4、008年5月海力士（Hynix）中國(guó)無(wú)錫工廠：停電四個(gè)小時(shí)，損失高達(dá)1800萬(wàn)美元。產(chǎn)品研究背景 電能質(zhì)量事故案例： 醫(yī)院停電：手術(shù)無(wú)法進(jìn)行，造成患者感染、病情加重甚至死亡；ICU病房設(shè)備無(wú)法工作，造成患者死亡等； 石油化工：規(guī)?；B續(xù)性生產(chǎn)、生產(chǎn)裝置多、工藝復(fù)雜、技術(shù)密集，且大量采用先進(jìn)水平的自動(dòng)化控制技術(shù)，一旦發(fā)生系統(tǒng)停電或事故，將直接導(dǎo)致設(shè)備停運(yùn)和工藝流程中斷，極易造成人員傷害、重大環(huán)境污染和巨大經(jīng)濟(jì)損失。 產(chǎn)品研究背景 電能質(zhì)量事故案例： 玻璃行業(yè)：2006年7月1日晚上9時(shí)03分，河南電網(wǎng)發(fā)生閃電現(xiàn)象，造成洛玻集團(tuán)公司洛陽(yáng)、三門峽共9條正在生產(chǎn)的浮法玻璃生產(chǎn)線停電，經(jīng)濟(jì)損失上千萬(wàn)元。

5、 民用航空：民航西南管制局牧馬山導(dǎo)航雷達(dá)站，2002年由于受電壓跌落，導(dǎo)致北京-成都某航班偏離航向。四川電網(wǎng)諧波監(jiān)測(cè)站查明原因是該線路上另帶有冶金負(fù)荷。產(chǎn)品研究背景 電能質(zhì)量事故案例： 軍工企業(yè)：四川航天工業(yè)公司長(zhǎng)城機(jī)械廠負(fù)責(zé)生產(chǎn)戰(zhàn)略火箭中的伺服系統(tǒng)，其精密儀器的生產(chǎn)車間曾發(fā)生因電壓跌落導(dǎo)致整個(gè)車間照明失電長(zhǎng)達(dá)十幾分鐘的事故。產(chǎn)品研究背景行業(yè)現(xiàn)狀：用戶不能要求公用電網(wǎng)大幅度提高供電質(zhì)量。企業(yè)無(wú)奈之舉：架設(shè)雙路電源。備自投：機(jī)械式開關(guān)，典型切換時(shí)間數(shù)秒到數(shù)十秒，不能做到無(wú)縫隙切換，開關(guān)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電弧，降低開關(guān)壽命。 敏感負(fù)荷：要求幾毫秒甚至20ms之內(nèi)完成電源切換，備自投無(wú)法實(shí)現(xiàn)。 產(chǎn)品研究背

6、景SSTS應(yīng)運(yùn)而出： 應(yīng)用先進(jìn)電力電子技術(shù)，可在1/4周波之內(nèi)完 成主備電源之間的切換，確保正常供電不受影響，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和可靠的安全保證。 采用半導(dǎo)體開關(guān)器件，開關(guān)速度快，且開關(guān)過(guò)程中不產(chǎn)生電弧，大大提高了切換速度和開關(guān)的使用壽命，滿足了重要敏感負(fù)荷對(duì)供電可靠性的苛刻要求。 可全面替代現(xiàn)有的備自投開關(guān)。固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案應(yīng)用領(lǐng)域： 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案應(yīng)用領(lǐng)域： 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案應(yīng)用領(lǐng)域： 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案應(yīng)用領(lǐng)域： 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案應(yīng)用領(lǐng)域： 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案電能質(zhì)量問(wèn)題電能質(zhì)量解決方案SSTS

7、固態(tài)切換開關(guān)UPS不間斷電源DVR動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器DSTATCOM分布式靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置AVC自適應(yīng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置電壓突降 50電壓突降 50電力中斷 60秒電力中斷 60秒電壓閃變固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案 應(yīng)用方式：分裂母線模式主/備電源模式固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案切換過(guò)程（先開后合）：固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案 典型切換波形：“先合后開”切換波形“先開后合”切換波形固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案 主要性能指標(biāo)：固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案 主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)：高速切換，不影響負(fù)載供電繼電保護(hù)與開關(guān)一體化設(shè)計(jì)雙備份冗余設(shè)計(jì)輸入源優(yōu)先級(jí)設(shè)置單相工作模式遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制手動(dòng)/

8、自動(dòng)切換免維護(hù)固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案 典型產(chǎn)品照片：400V/200A400V/200A400V/1600A400V/1600A固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案 SSTS附加功能： 可作為大容量高速開關(guān)使用，在12ms內(nèi)斷開60200kA之間的任意短路電流，防止事故擴(kuò)散，不影響上游電網(wǎng)供電安全，同時(shí)保護(hù)本地設(shè)備安全。 避免加裝故障限流設(shè)備或更換短路電流能力強(qiáng)設(shè)備的額外投資。提高經(jīng)濟(jì)效益和供電安全。固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案 典型案例：海力士半導(dǎo)體海力士半導(dǎo)體 35KV/2144.5A固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案華潤(rùn)微電子華潤(rùn)微電子 110KV

9、/45.9A 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案無(wú)錫夏普無(wú)錫夏普WSCEWSCE液晶工場(chǎng)液晶工場(chǎng) 400V/10104A 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案住化電子住化電子 400V/1443.4A 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案安慶石化腈綸廠安慶石化腈綸廠6kV/630A 固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試照片現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試照片2009年，我公司生產(chǎn)的一套400V/200A SSTS在九江石化投運(yùn)，至今安全運(yùn)行。典型業(yè)績(jī)：固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案中國(guó)政法大學(xué)昌平校區(qū)，400V/1600A。單電源/帶儲(chǔ)能系統(tǒng)同時(shí)在此運(yùn)行。固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案負(fù)荷電壓切換波形（主電源備用電源）

10、九江石化設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)波形記錄：固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案負(fù)荷電壓切換波形（備用電源主電源）九江石化設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)波形記錄：固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案 典型安裝尺寸： 因電壓等級(jí)和功率情況的差異，SSTS的柜體尺寸有所不同。 以400V/1600A為例，SSTS典型柜體尺寸： 柜體：110022001000 mm（寬高深） 分裂母線方式下：三面柜體 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)情況靈活設(shè)計(jì)！結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可根據(jù)客戶現(xiàn)場(chǎng)情況靈活設(shè)計(jì)！固態(tài)切換開關(guān)（SSTS）解決方案SSTS、DVR、UPS性能比較技術(shù)技術(shù)方案方案可靠可靠性性效率效率安裝安裝占地占地維護(hù)維護(hù)購(gòu)置購(gòu)置成本成本SSTS簡(jiǎn)單極高99.99簡(jiǎn)單小免維

11、護(hù)較低DVR復(fù)雜不高92簡(jiǎn)單大復(fù)雜繁瑣較貴UPS復(fù)雜不高90簡(jiǎn)單大復(fù)雜繁瑣昂貴僅考慮效率：以僅考慮效率：以1MVA1MVA系統(tǒng)為例，系統(tǒng)為例，1 1度電度電1 1元，元，一年內(nèi)一年內(nèi)SSTSSSTS可比可比DVRDVR、UPSUPS分別節(jié)省分別節(jié)省7070萬(wàn)元、萬(wàn)元、8787萬(wàn)元。萬(wàn)元。其他晃電解決方案 高速切換開關(guān)（HSTS）： 對(duì)于雙路獨(dú)立電源（一主一備）供電場(chǎng)合，當(dāng)其中一路供電電源出現(xiàn)供電異常（電壓波動(dòng)、中斷等）時(shí)，HSTS 可在10100ms 內(nèi)快速將重要負(fù)荷切換至備用電源，從而保證負(fù)荷供電的連續(xù)性和可靠性。 HSTS應(yīng)用方式其他晃電解決方案其他晃電解決方案 HSTS主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)101

12、00ms 內(nèi)高速切換；效率高，可達(dá)99.99%;先進(jìn)的切換控制策略；手動(dòng)/自動(dòng)切換；故障波形記錄；人機(jī)交互方便；可移動(dòng)式戶外安裝，節(jié)省空間，靈活性高；免維護(hù)。 HSTS主要性能指標(biāo)其他晃電解決方案 新型固態(tài)開關(guān)： 主要由固態(tài)開關(guān)、金屬氧化物變阻器ZnO（限壓器）和RC 阻容吸收電路構(gòu)成。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)短路時(shí)，可在20ms 內(nèi)分?jǐn)?0200kA 之間的任意短路電流，可有效防止事故擴(kuò)散，降低對(duì)臨近用電負(fù)荷的影響，同時(shí)可作為電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中一種先進(jìn)的故障限流裝置。 其他晃電解決方案 新型固態(tài)開關(guān)主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)20ms 以內(nèi)高速分?jǐn)喽搪冯娏鳎环謹(jǐn)嗄芰?qiáng)，且無(wú)燃弧分?jǐn)?；效率高，可達(dá)99.99%；新型切換技術(shù)；

13、緊湊型無(wú)散熱片固態(tài)開關(guān)；可靠的固態(tài)開關(guān)串并聯(lián)、同步觸發(fā)、檢測(cè)與保護(hù)技術(shù)；和繼電保護(hù)配合方便；可移動(dòng)式戶外安裝，節(jié)省空間，靈活性高；免維護(hù)。其他晃電解決方案 新型固態(tài)開關(guān)主要性能指標(biāo)其他晃電解決方案 新型動(dòng)態(tài)不間斷電源（DUPS）： 正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)通固態(tài)開關(guān)，負(fù)荷由電網(wǎng)供電。 此時(shí)由控制器對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如果控制器監(jiān)測(cè)到負(fù)荷電壓波動(dòng)超過(guò)額定值的10%時(shí)，控制器向固態(tài)開關(guān)發(fā)送一個(gè)“打開”信號(hào)，同時(shí)向逆變器發(fā)送一個(gè)“運(yùn)行”信號(hào)，逆變器即可向關(guān)鍵負(fù)荷提供不間斷供電。負(fù)荷通常在5ms 內(nèi)（最短時(shí)間可1ms）被切換到逆變器上。 其他晃電解決方案 新型動(dòng)態(tài)不間斷電源（DUPS）： 當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)到正

14、常范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)將使逆變器輸出電壓與電網(wǎng)電壓同步，之后切換至電網(wǎng)供電。 作為擴(kuò)展功能，當(dāng)故障時(shí)間超過(guò)用戶設(shè)定值時(shí)，DUPS 系統(tǒng)會(huì)向柴油發(fā)電機(jī)發(fā)送一個(gè)“運(yùn)行”信號(hào)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，之后由發(fā)電機(jī)為關(guān)鍵負(fù)荷供電。 其他晃電解決方案 DUPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖： 其他晃電解決方案 DUPS主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)：市電和逆變器之間1/4 周波高速切換，最短時(shí)間可1ms。高可靠性。電池不需要始終與直流母線連接，因此不會(huì)產(chǎn)生直流紋波避免傳統(tǒng)UPS 系統(tǒng)直流紋波的影響，電池每?jī)蓚€(gè)月進(jìn)行一次均充，提高電池的可靠性，確保長(zhǎng)的電池使用壽命。業(yè)內(nèi)最高的能源效率?？蛇_(dá)99.99%以上，自帶空調(diào)系統(tǒng)?？蓱敉夂蛻魞?nèi)安裝。其他晃電解決方案 DU

15、PS主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)(續(xù))：占地面積小。同等容量比在線式UPS 節(jié)省3060%面積；模塊化設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)展（N+1 冗余能力）；與發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接；最低的總擁有成本TCO（購(gòu)置成本、運(yùn)營(yíng)成本、維護(hù)成本）。同等容量的在線式UPS，僅10 年電費(fèi)成本一項(xiàng)就超過(guò)新型動(dòng)態(tài)不間斷電源DUPS 的10 年TCO；完備的整體可靠性設(shè)計(jì)。其他晃電解決方案 DUPS與傳統(tǒng)UPS技術(shù)能效比較： 如果保護(hù)負(fù)荷為如果保護(hù)負(fù)荷為2000kVA2000kVA，電費(fèi)按，電費(fèi)按 0.67 0.67 元元/ /千瓦時(shí)計(jì)千瓦時(shí)計(jì)算，使用新型動(dòng)態(tài)不間斷電源算，使用新型動(dòng)態(tài)不間斷電源DUPSDUPS之后，每年節(jié)省的電費(fèi)之后，每年節(jié)省的電

16、費(fèi)可高達(dá)可高達(dá)116 116 萬(wàn)元。萬(wàn)元。其他晃電解決方案 DUPS主要性能指標(biāo): 低壓系統(tǒng)： 電壓：400V1500V 容量（功率）：25kVA/20kW2,500kVA/2,000kW 中壓系統(tǒng)： 電壓：5kV35kV 容量（功率）：100KVA/80KW 50,000KVA/40,000KW 其他晃電解決方案 動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）： DVR是近年來(lái)出現(xiàn)的DFACTS 裝置，它串聯(lián)于電源與敏感負(fù)荷之間，是一種串聯(lián)補(bǔ)償裝置。當(dāng)系統(tǒng)電壓發(fā)生突變時(shí)，DVR 將直流電源逆變成相應(yīng)的交流電壓，與原系統(tǒng)電壓相串聯(lián)，以補(bǔ)償系統(tǒng)電壓突變產(chǎn)生的故障電壓和正常電壓之差，并保證三相負(fù)荷電壓的對(duì)稱性，從而保證

17、了敏感負(fù)荷的正常運(yùn)行。 其他晃電解決方案 DVR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖： 其他晃電解決方案 DVR主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)：快速電網(wǎng)電壓和負(fù)荷電流狀態(tài)判斷；響應(yīng)快：動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度小于4ms；效率高：正常時(shí)系統(tǒng)處于旁路狀態(tài)，僅電網(wǎng)電壓異常時(shí)進(jìn)行功率補(bǔ)償；完備的整體可靠性設(shè)計(jì)。其他晃電解決方案 DVR主要性能指標(biāo): 低壓系統(tǒng)： 電壓：400V1500V 容量（功率）：25kVA/20kW2,500kVA/2,000kW 中壓系統(tǒng)： 電壓：5kV35kV 容量（功率）：200KVA/160KW 20,000KVA/16,000KW 其他晃電解決方案 抗晃電變頻器： 變頻器作為交流電動(dòng)機(jī)節(jié)能應(yīng)用與速度工藝控制中重要的自動(dòng)化設(shè)備

18、，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。但當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)晃電時(shí)，變頻器會(huì)發(fā)生直流母線電壓欠壓保護(hù)而停機(jī)，從而造成工藝流程中斷等一系列嚴(yán)重后果。 榮信股份在現(xiàn)有成熟變頻器系列產(chǎn)品基礎(chǔ)上，集成先進(jìn)能量控制技術(shù)，推出了防晃電變頻器，從而大大提高了變頻器抵御電網(wǎng)電壓晃電的能力，能夠在惡劣供電環(huán)境下確保生產(chǎn)設(shè)備的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。其他晃電解決方案 抗晃電變頻器主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)：先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)；快速直流支撐技術(shù)；獨(dú)特的柔性閉環(huán)控制技術(shù)；完美的網(wǎng)側(cè)及電機(jī)側(cè)波形；專業(yè)的熱管散熱技術(shù)；通用的單元模塊設(shè)計(jì)；安全的隔離；完善的保護(hù)、診斷。其他晃電解決方案 抗晃電變頻器主要性能指標(biāo): 低壓系統(tǒng)： 電壓：400V，690V，其他電壓等級(jí)（1500V） 容量：20kVA1000kVA 中壓系統(tǒng)： 電壓：3kV，6kV，10kV 容量：200KVA10000KVA 其他晃電解決方案 儲(chǔ)能系統(tǒng)： 該系統(tǒng)在電壓跌落時(shí)提供快速的能量支撐，確保設(shè)備正常運(yùn)行，有效降低晃