控制柜廠家變頻器過(guò)壓產(chǎn)生的原因及解決方法

　控制柜廠家所謂變頻器的過(guò)電壓，是指由于種種原因造成的變頻器電壓超過(guò)額定電壓，集中表現(xiàn)在變頻器直流母線的直流電壓上。正常工作時(shí)，變頻器直流部電壓為三相全波整流后的平均值。若以380V線電壓計(jì)算，則平均直流電壓Ud=1.35U線=513V。

　　在過(guò)電壓發(fā)生時(shí)，直流母線上的儲(chǔ)能電容將被充電，當(dāng)電壓上升至700V左右時(shí)，（因機(jī)型而異）變頻器過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作。造成過(guò)電壓的原因主要有兩種：電源過(guò)電壓和再生過(guò)電壓。電源過(guò)電壓是指因電源電壓過(guò)高而使直流母線電壓超過(guò)額定值。而現(xiàn)在大部分變頻器的輸入電壓最高可達(dá)460V，因此，電源引起的過(guò)電壓極為少見(jiàn)。

　　本文主要討論的問(wèn)題是再生過(guò)電壓。產(chǎn)生再生過(guò)電壓主要有以下原因：當(dāng)大GD2（飛輪力矩）負(fù)載減速時(shí)變頻器減速時(shí)間設(shè)定過(guò)短；電機(jī)受外力影響（風(fēng)機(jī)、牽伸機(jī)）或位能負(fù)載（電梯、起重機(jī)）下放。由于這些原因，使電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速高于變頻器的指令轉(zhuǎn)速，也就是說(shuō)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過(guò)了同步轉(zhuǎn)速，這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率為負(fù)，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)相反，其產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為阻礙旋轉(zhuǎn)方向的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際上處于發(fā)電狀態(tài)，負(fù)載的動(dòng)能被 "再生"成為電能。

　　再生能量經(jīng)逆變部續(xù)流二極管對(duì)變頻器直流儲(chǔ)能電容器充電，使直流母線電壓上升，這就是再生過(guò)電壓。因再生過(guò)電壓的過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與原轉(zhuǎn)矩相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此再生過(guò)電壓的過(guò)程也就是再生制動(dòng)的過(guò)程。換句話說(shuō)，消除了再生能量，也就提高了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。如果再生能量不大，因變頻器與電機(jī)本身具有 20%的再生制動(dòng)能力，這部分電能將被變頻器及電機(jī)消耗掉。若這部分能量超過(guò)了變頻器與電機(jī)的消耗能力，直流回路的電容將被過(guò)充電，變頻器的過(guò)電壓保護(hù)功能動(dòng)作，使運(yùn)行停止。為避免這種情況的發(fā)生，必須將這部分能量及時(shí)的處理掉，同時(shí)也提高了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這就是再生制動(dòng)的目的。

　　過(guò)電壓的防止措施

　　由于過(guò)電壓產(chǎn)生的原因不同，因而采取的對(duì)策也不相同。對(duì)于在停車過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓現(xiàn)象，如果對(duì)停車時(shí)間或位置無(wú)特殊要求，那么可以采用延長(zhǎng)變頻器減速時(shí)間或自由停車的方法來(lái)解決。所謂自由停車即變頻器將主開(kāi)關(guān)器件斷開(kāi)，讓電機(jī)自由滑行停止。

　　如果對(duì)停車時(shí)間或停車位置有一定的要求，那么可以采用直流制動(dòng)（DC制動(dòng)）功能。直流制動(dòng)功能是將電機(jī)減速到一定頻率后，在電機(jī)定子繞組中通入直流電，形成一個(gè)靜止的磁場(chǎng)。電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割這個(gè)磁場(chǎng)而產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使負(fù)載的動(dòng)能變成電能以熱量的形式消耗于電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中，因此這種制動(dòng)又稱作能耗制動(dòng)。在直流制動(dòng)的過(guò)程中實(shí)際上包含了再生制動(dòng)與能耗制動(dòng)兩個(gè)過(guò)程。這種制動(dòng)方法效率僅為再生制動(dòng)的30-60％，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小。由于將能量消耗于電機(jī)中會(huì)使電機(jī)過(guò)熱，所以制動(dòng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。而且直流制動(dòng)開(kāi)始頻率，制動(dòng)時(shí)間及制動(dòng)電壓的大小均為人工設(shè)定，不能根據(jù)再生電壓的高低自動(dòng)調(diào)節(jié)，因而直流制動(dòng)不能用于正常運(yùn)行中產(chǎn)生的過(guò)電壓，只能用于停車時(shí)的制動(dòng)。

這就對(duì)系統(tǒng)集成技術(shù)人員提出了很高的要求：不僅要精通各個(gè)廠商的產(chǎn)品和技術(shù)，能夠提出系統(tǒng)模式和技術(shù)解決方案。更要對(duì)用戶的業(yè)務(wù)模式、組織結(jié)構(gòu)等有較好的理解。同時(shí)還要能夠用現(xiàn)代工程學(xué)和項(xiàng)目管理的方式，對(duì)信息系統(tǒng)各個(gè)流程進(jìn)行統(tǒng)一的進(jìn)程和質(zhì)量控制，并提供完善的服務(wù)。
1：系統(tǒng)集成要以滿足用戶的需求為根本出發(fā)點(diǎn)。

　　2：系統(tǒng)集成不是選擇最好的產(chǎn)品的簡(jiǎn)單行為，而是要選擇最適合用戶的需求和投資規(guī)模的產(chǎn)品和技術(shù)。

　　3：系統(tǒng)集成不是簡(jiǎn)單的設(shè)備供貨，它體現(xiàn)更多的是設(shè)計(jì)、調(diào)試與開(kāi)發(fā)的技術(shù)和能力。

　　4：系統(tǒng)集成包含技術(shù)、管理和商務(wù)等方面，是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程。技術(shù)是系統(tǒng)集成工作的核心，管理和商務(wù)活動(dòng)是系統(tǒng)集成項(xiàng)目成功實(shí)施的可靠保障。

　　5：性能性價(jià)比的高低是評(píng)價(jià)一個(gè)系統(tǒng)集成項(xiàng)目設(shè)計(jì)是否合理和實(shí)施是否成功的重要參考因素。
A類裝置的接地電阻 

        1.變電所電氣裝置的接地電阻阻 

        （1）有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻宜符合下列要求。 
        1）一般情況下接地裝置的接地電阻應(yīng)符合下式要求 

        R≤ 2000/I （13-1） 

        式中：R—考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω:  I—計(jì)算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，A。 

        公式(13-1)中計(jì)算用流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，采用在接地裝置內(nèi)、外短路時(shí)，經(jīng)接地裝置流入地中的最大短路電流對(duì)稱分量最大值，該電流應(yīng)按5~10年發(fā)展后的系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定，并應(yīng)考慮系統(tǒng)中各接地中性點(diǎn)間的短路電流分配，以及避雷線中分走的接地短路電流。 

        2） 當(dāng)接地裝置的接地電阻不符合式（13-1）要求時(shí)，可通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較增大接地電阻，但不得大于5Ω。且其人工接地網(wǎng)及有關(guān)電氣裝置應(yīng)符合規(guī)范6.2.2的要求。 

        （2）不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)符合下列要求。 

        1）高壓與發(fā)電廠、變電所電力生產(chǎn)用低壓電氣裝置共用的接地裝置應(yīng)符合下式要求 R≤120/I （13-2） 但不應(yīng)大于4Ω。 

        2）高壓電氣裝置的接地裝置，應(yīng)符合下式要求R≤250/I （13-3） 

        式中：R—考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω； I—計(jì)算用的接地故障電流，A。但不宜大與10Ω控制柜廠家。