直流支撐系統(tǒng)DC-BANK

6.2 DC-BANK系統(tǒng)控制邏輯說明

DC-BANK與變頻器控制邏輯如圖3所示。

6.2.1 變頻器啟動、停止控制邏輯

根據(jù)變頻器的原理，變頻器在交流供電或直流供電正常情況下在接受到啟動接點指令后，即可投入運行。變頻器正常運行后有一反映變頻器運行狀態(tài)的接點信號閉合。變頻器運行調(diào)速指令由DCS 或PLC 送來的4耀20 mA 模擬信號實現(xiàn)。

6.2.2 直流支撐系統(tǒng)與變頻器的邏輯配合

1)控制PLC 輸入邏輯條件變頻器運行狀態(tài)接點信號，母線電壓監(jiān)測信號，有時要求加變頻器保護動作信號。

2)控制PLC 輸出邏輯條件變頻器運行正常且未給出保護動作信號時，直流接觸器合上，直流支撐系統(tǒng)處于熱備用狀態(tài)，否則直流接觸器斷開，直流支撐系統(tǒng)處于冷備用。變頻器運行正常時，母線電壓約AC 350 V(可調(diào)節(jié))且未給出保護動作信號時，PLC 向靜態(tài)開關(guān)送出DC 24 V的控制電壓，靜態(tài)開關(guān)導(dǎo)通;母線電壓恢復(fù)且未給出保護動作信號時，PLC撤出靜態(tài)開關(guān)閉鎖指令。

3)母線電壓正常條件下直流支撐系統(tǒng)投入過程變頻器電源端送入正常電壓，變頻器受電，內(nèi)部CPU 準(zhǔn)備運行;控制設(shè)備，DCS或PLC或控制繼電器送來啟動運行指令。電機按模擬控制4耀20 mA電流決定變頻器拖動電機的運行轉(zhuǎn)速;等到系統(tǒng)正常運行后變頻器狀態(tài)接點閉合。直流支撐系統(tǒng)控制PLC 接收到變頻器運行狀態(tài)指令后，向直流接觸器MF發(fā)出合閘指令，如果該回路的空氣開關(guān)QF合閘，這時該回路在熱備份狀態(tài)。

4)變頻器電源失電PLC 及靜態(tài)開關(guān)都測到變頻器失電信息，PLC 測到了母線電壓約AC 350 V發(fā)出靜態(tài)開關(guān)合閘指令，靜態(tài)開關(guān)測到變頻器直流母線電壓約AC 460 V而快速導(dǎo)通。變頻器電源迅速由廠用電交流母線供電轉(zhuǎn)入直流支撐系統(tǒng)蓄電池組供電。變頻器保持連續(xù)不間斷運行。

5)變頻器電源供電恢復(fù)時其直流環(huán)節(jié)的電壓應(yīng)立刻上升母線電壓恢復(fù)使得PLC 重新得到電壓正常信號而撤出靜態(tài)開關(guān)閉鎖指令。當(dāng)變頻器直流母線電壓大于直流支撐系統(tǒng)母線電壓，并且PLC 撤出閉鎖指令后靜態(tài)開關(guān)立即關(guān)閉。電機在這一過程中仍然保持不間斷運行。充電器對放過電的電池組充電。

6)母線電壓連續(xù)在85豫上下波動母線電壓一旦約AC 350 V(>85豫)，直流支撐系統(tǒng)即自動投入，由蓄電池直接向變頻器的直流母線供電。母線恢復(fù)正常值后PLC 延時2 s 撤出靜態(tài)開關(guān)閉鎖信號。在蓄電池供電數(shù)秒鐘后PLC 自行切斷直流接觸器，具體延時時間可在調(diào)試時確定。

7 DC-BANK 系統(tǒng)主要設(shè)備選擇

1)蓄電池蓄電池采用免維護閥控式全密封鉛酸電池，使用壽命為7耀12年。

2)整流器整流器的功率逆變管采用進(jìn)口快速IGBT，其余元器件采用進(jìn)口工業(yè)等級元器件，生產(chǎn)工藝嚴(yán)格完整，保證機器的可靠性和穩(wěn)定性。

輸出電壓和電流均可連續(xù)調(diào)節(jié)。具有強大的保護功能(輸入過流、過壓、欠壓保護;輸出短路，過流，過壓保護;整機過熱保護)。

3)靜態(tài)開關(guān)靜態(tài)開關(guān)采用大功率器件組成直流電子開關(guān)。當(dāng)電網(wǎng)供電正常時，開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài)，切斷電池組與變頻器的通路，防止電池組在浮充電或均充電時，因端電壓高于交流進(jìn)線經(jīng)整流后輸出的直流電壓引起頻繁放電;當(dāng)交流電源低于變頻器低壓保護值時(通常依據(jù)變頻器的品牌而定)，監(jiān)控系統(tǒng)觸發(fā)直流電子開關(guān)瞬間導(dǎo)通，可以做到變頻器由交流供電和由電池組供電的瞬時轉(zhuǎn)換。

4)智能控制、監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)需要用一臺或多臺西門子S7-200 可編程控制器和HMI(觸摸屏)組成帶有人機操作界面的監(jiān)控系統(tǒng)。

監(jiān)控系統(tǒng)由系統(tǒng)控制器、切換控制器、電池檢測器及分路檢測器等主要部件組成，各部件均由單片機控制，監(jiān)控系統(tǒng)是通過RS485進(jìn)行數(shù)字化連接以完成系統(tǒng)的通信與控制。

5)安全保護此系統(tǒng)是安裝在配電柜內(nèi)的。

配電柜符合IP20要求，由能承受一定機械應(yīng)力、電氣應(yīng)力及熱應(yīng)力的材料構(gòu)成。