1、項目需求
XX集團是以聚酯新材料，民用絲、工業絲、聚酯薄膜、瓶片全產業鏈發展的龍頭企業，作為一家連續型生產企業，工藝連續性強、設備之間關聯度高，連續安全生產決定企業的關鍵效益，晃電現象正是破壞供電連續性和可靠性的“隱形殺手”，晃電發生時，伴隨電網電壓暫降，超過一定的暫降時間和暫降幅度會引起各類高低壓電動機、變頻器等設備報警或停機，耐受的暫降時間和暫降幅度需要結合現場的實際情況而判斷，參考的因素包括電壓暫降的數學模型、電網負載的運行情況以及每次晃電的具體情況等。晃電造成的生產中斷不僅會使產能下降，還會影響產品品質，造成高額的經濟損失，影響企業效益，嚴重時甚至會釀成重大安全生產事故。
此次晃電治理主要針對生產工藝流程中的變頻設備，明細如下：

2、方案概述
變頻器正常工作流程為，將工頻380V交流電整流成520V左右直流電，再將穩態直流電逆變成正、余弦波形的三相交流電供給電機負載，通過調節逆變環節前端的直流電壓等手段，達到變頻、調壓、調速的目的。
電網電壓波動時，直流母線電壓動態波動，變頻器的逆變及控制單元無法正常工作，出現報警停機，若能解決直流電壓波動則就能解決變頻器的低電壓穿越問題。
變頻器工作過程簡化為交—直—交模型，低電壓穿越保護裝置的工作原理就是，給變頻器的直流母線提供一套后備式的直流能量支撐。電網波動時，監控單元檢測到直流環節電壓下降至低電壓預定閥值，執行單元瞬間導通，儲能單元對變頻器直流母線提供穩定直流電源，電網恢復正常或達到最大工作時間后，低電壓穿越系統退出工作。
針對100kW以內的各個變頻器，可以通過1：1的方式也可以通過1：N的方式加裝MSpower-boost低電壓穿越系統，需要根據現場實際情況而定，變頻器與MSpower-boost系統并列運行，系統配備斷路器、快熔等元件，具有過流、短路等保護功能。
整個系統由一面柜體組成，不同功率大小的變頻器配置的低電壓穿越系統尺寸不同，以50kW變頻器為例，低穿系統尺寸為：2260*800*600（h*d*w），柜內含雙電源轉換開關、MSpower-boost系統以及后備直流系統一套。

系統設計圖紙中，控制系統電源來自外部交流系統，如果現場有UPS供電，可以直接給低穿系統直接供電，否則需要提供一套穩定的交流電源，比如后備直流屏或UPS，避免低電壓發生時控制系統回路失電導致系統停機。
MSpower-boost系統由系統主機、觸摸屏顯示單元、電壓暫降boost模塊、智能壓差隔離模塊、霍爾傳感器以及直流配電系統組成。
系統主機及觸摸顯示單元用來，顯示交流電源、直流輸出電流、運行工況、歷史記錄、系統設置、故障信息、帶時標的低電壓穿越信息以及成功穿越統計等，同時實現與業主MFT動作聯鎖以及整套系統的實時自檢。
電壓暫降boost模塊為系統的核心單元，由整流單元、boost升壓電路、隔離單元、電容組、電抗器等組成。將三相交流整流后經過boost變換將直流輸出電壓維持在DC 490V±5%。當電壓在±10%（整定值可調）以內波動時，電壓暫降模塊不會對變頻器直流母線供電；當三相交流跌落到90%（360V）（整定值可調）以下時，電壓暫降模塊自動瞬時輸出，保證直流母線恢復到正常運行范圍。
智能壓差隔離模塊，穿越系統給變頻器直流母線的供電為冗余供電方式，多個boost模塊電源之間為防止電源間環流以及阻止負載反向電壓的沖擊，需要加裝智能壓差隔離模塊。
霍爾傳感器主要對輸出多路直流系統進行動態監視，對異常回路進行隔離保護，便于系統維護提高系統穩定性。
直流配電回路主要有品牌直流斷路器、快熔盒、直流接觸器、放電檢測等組成。每個直流配電回路對應一臺變頻器，大容量MSpower-boost系統往往配置多個直流輸出回路。
MSpower-boost系統裝置直流輸出經智能壓差隔離模塊和多級系統控制后于變頻器直流母線相連制，正常運行時與變頻器完全隔離，不影響變頻器的正常運行。
正常運行或者電網電壓跌落不超過10%時，低電壓穿越系統處于熱備用狀態；
當電壓跌落超過10%不超過80%時，低電壓穿越系統瞬時啟動工作，維持變頻器直流母線電壓在DC490V左右，保證變頻器正常運行；
當電網電壓恢復時（有壓定值），變頻器自動轉換由電網供電；
當MFT動作時，低電壓穿越系統自動退出，進入備用狀態。
緊急情況時按下柜門面板上的急停按鈕，低電壓穿越系統退出運行。
低電壓穿越系統對接變頻器，變頻器之間沒有任何影響，也不會形成環流。

正常工作電壓時，變頻器通過內部橋式整流的直流電源維持變頻器正常工作， BOOST 升壓電路處于待機狀態；當電網電壓發生瞬時跌落并達到設定值時（默認80%，可整定）， BOOST電路迅速投入運行，輸出穩定的直流電壓，支撐變頻器直流母線的電壓穩定，從而維持變頻電機的轉速和轉矩。待電網電壓恢復之后（默認90%，可整定），BOOST升壓電路自動退出，變頻器繼續內部整流供電工作。 選配部分為儲能單元，保證變頻器在供電中斷時，仍能短時間正常工作。
本低電壓穿越裝置為旁路運行方式，原變頻器交流供電線路不做調整，也不需對變頻器進行新的設置，只需要就地安裝在原變頻控制柜旁即可，若原控制柜無穩定的直流或者不間斷電源，則系統電壓跌落時原控制保持回路會跳開，項目改造時需要加裝不間斷電源用于原控制回路保持。

審核編輯 黃宇