Какво е въздействието на спадовете на напрежението върху инвертор със средно напрежение?

Паданията на напрежението, известни също като спадове на напрежението, са краткосрочни намаления на RMS нивото на напрежение на захранващата система. Тези събития могат да имат значителни последици за различно електрическо оборудване и инверторите за средно напрежение не са изключение. Като доставчик на инвертори за средно напрежение съм свидетел от първа ръка на въздействието на спадовете на напрежението върху тези критични устройства.

Разбиране на инвертори за средно напрежение

Инверторите за средно напрежение се използват в широк спектър от индустриални приложения, включително помпи, вентилатори, компресори и конвейерни системи. Те играят решаваща роля в контролирането на скоростта и въртящия момент на електродвигателите, подобряване на енергийната ефективност и подобряване на контрола на процесите. Тези инвертори обикновено работят при напрежения в диапазона от 1 kV до 10 kV и са проектирани да работят с високомощни товари.

Природата на спадовете на напрежението

Паданията на напрежението обикновено се причиняват от неизправности в електрическата мрежа, като късо съединение, удар от мълния или внезапно свързване на големи товари. Те могат да продължат от няколко милисекунди до няколко секунди и могат да намалят нивото на напрежение с до 90%. Тежестта и продължителността на пропадането на напрежението зависят от различни фактори, включително местоположението на повредата, импеданса на захранващата система и вида на поставените защитни устройства.

Въздействие върху инвертори със средно напрежение

1. Изключване и изключване

Едно от най-непосредствените въздействия на пропадането на напрежението върху инверторите със средно напрежение е рискът от изключване и изключване. Повечето инвертори са оборудвани с механизми за защита от пренапрежение и под напрежение. Когато възникне спад на напрежението, инверторът може да открие значителен спад на входното напрежение и да задейства изключване, за да защити вътрешните си компоненти. Това може да доведе до неочаквани спирания на производството, което може да бъде скъпо за промишлените операции. Например в производствено предприятие внезапното спиране на конвейерна система поради спад на напрежението може да наруши цялата производствена линия, причинявайки забавяния и потенциални щети на продуктите.

2. Нестабилност на напрежението на DC връзката

Инверторите със средно напрежение обикновено използват кондензатор за DC връзка за съхраняване на енергия и изглаждане на DC напрежението. По време на пропадане на напрежението, входното напрежение към инвертора пада, което може да доведе до бързо намаляване на напрежението на DC връзката. Ако напрежението на DC връзката падне под определен праг, инверторът може да загуби контрол над двигателя и да изпита нестабилност. Това може да доведе до нестабилно поведение на двигателя, като например колебания на скоростта или колебания на въртящия момент. В някои случаи инверторът може дори да влезе в състояние на повреда, което изисква ръчно нулиране или поддръжка.

3. Напрежение и повреда на компонента

Пропадането на напрежението също може да подложи вътрешните компоненти на инверторите със средно напрежение на допълнително натоварване. Внезапната промяна на напрежението може да причини високочестотни преходни процеси и пикове на напрежението, които могат да повредят чувствителни електронни компоненти като биполярни транзистори с изолиран затвор (IGBT), диоди и кондензатори. С течение на времето многократното излагане на спадове на напрежението може да намали живота на тези компоненти и да увеличи вероятността от преждевременна повреда. Това не само води до по-високи разходи за поддръжка, но и увеличава риска от неочакван престой.

4. Въздействие върху двигателната ефективност

Тъй като инверторите със средно напрежение се използват за управление на скоростта и въртящия момент на електродвигателите, всяко прекъсване на работата на инвертора може да има пряко въздействие върху работата на двигателя. По време на пропадане на напрежението двигателят може да изпита намаляване на въртящия момент, което може да доведе до забавяне или спиране. Това може да бъде особено проблематично в приложения, където се изисква прецизен контрол на скоростта, като например в фабрика за хартия или текстилна фабрика. Освен това нестабилното поведение на двигателя може да доведе до повишено износване на механични компоненти, като лагери и ремъци, което допълнително намалява цялостната надеждност на системата.

Стратегии за смекчаване

1. Провисване на напрежението - възможност за преминаване

Много съвременни инвертори за средно напрежение са проектирани с възможности за преодоляване на напрежението. Тези инвертори са оборудвани с усъвършенствани алгоритми за управление и системи за съхранение на енергия, които им позволяват да продължат да работят по време на краткотрайни спадове на напрежението. Например, някои инвертори използват система за съхранение на енергия с маховик, за да осигурят допълнителна мощност по време на пропадане на напрежението, като поддържат напрежението на DC връзката и предотвратяват изключване. Това може значително да намали влиянието на спадовете на напрежението върху промишлените операции и да подобри цялостната надеждност на системата.

2. Непрекъсваеми захранвания (UPS)

Друг ефективен начин за смекчаване на въздействието на спадовете на напрежението е използването на непрекъсваеми захранвания (UPS). UPS може да осигури резервно захранване на инвертора по време на спад на напрежението, като гарантира непрекъсната работа. UPS системите се предлагат в различни размери и конфигурации и могат да бъдат персонализирани, за да отговорят на специфичните изисквания на различни приложения. Инсталирането и поддръжката на UPS системи обаче може да бъде скъпо и те изискват редовно тестване и наблюдение, за да се гарантира тяхната надеждност.

3. Надстройки на захранващата система

В някои случаи може да са необходими надстройки на енергийната система, за да се намали честотата и тежестта на спадовете на напрежението. Това може да включва инсталирането наАвтоматичен прекъсвач тип изтегляне на рамкас разширени функции за защита, подобряване на заземяването на енергийната система и добавяне на регулатори на напрежението. Тези надстройки могат да помогнат за подобряване на цялостната стабилност на захранването и да намалят риска от спадове на напрежението, засягащи инверторите със средно напрежение.

Нашата роля като доставчик на инвертори за средно напрежение

Като доставчик на инвертори за средно напрежение, ние разбираме предизвикателствата, породени от спадовете на напрежението, и се ангажираме да предоставим на нашите клиенти надеждни и високоефективни инвертори. Нашите инвертори са проектирани с усъвършенствано управление на провисването на напрежението - чрез възможности за минимизиране на риска от изключване и изключване. Ние също така предлагаме цялостна техническа поддръжка и услуги за поддръжка, за да гарантираме, че системите на нашите клиенти работят гладко и ефективно.

В допълнение, ние работим в тясно сътрудничество с нашите клиенти, за да разработим персонализирани решения, за да отговорим на техните специфични изисквания за качество на електроенергията. Независимо дали става въпрос за инсталиране наУниверсален софтстартерза намаляване на въздействието на спадовете на напрежението по време на стартиране на двигателя или интегрирането наЗадвижване с променлива честота с високо напрежениес усъвършенствани системи за съхранение на енергия ние имаме експертизата и опита да предоставим ефективни решения.

Заключение

Паданията на напрежението могат да имат значително въздействие върху инверторите със средно напрежение, което води до прекъсване, изключване, повреда на компоненти и проблеми с работата на двигателя. Въпреки това, с правилните стратегии за смекчаване и подкрепата на надежден доставчик на инвертори, тези предизвикателства могат да бъдат ефективно адресирани. Ако се сблъскате с проблеми, свързани със спадове на напрежението във вашите инверторни приложения със средно напрежение, препоръчваме ви да се свържете с нас за подробна консултация. Нашият екип от експерти ще работи с вас, за да разбере вашите специфични нужди и да разработи персонализирано решение, което отговаря на вашите изисквания. Очакваме с нетърпение възможността да си партнираме с вас и да ви помогнем да подобрите надеждността и ефективността на вашите индустриални операции.

Референции

• Кундур, П. (1994). Стабилност и управление на електроенергийната система. Макгроу - Хил.
• Mohan, N., Undeland, TM, & Robbins, WP (2003). Силова електроника: преобразуватели, приложения и дизайн. Джон Уайли и синове.
• IEEE Препоръчителна практика за мониторинг на качеството на електроенергията (IEEE 1159 - 2009).