了解电能质量,提高制造系统可靠性

电压下降和中断会对制造过程产生不利影响。理解它们发生的方式和原因至关重要。

通过马克·斯蒂芬斯和奥登·赖特 2020年3月26日

想想这个熟悉的场景:制造过程已经启动并运行,产品完美无缺地出现,可能会发生几天或几周的时间,然后灯光闪烁(或者不闪烁),一切都停止了……也许几个小时。线路必须清洗和复位。正在加工的材料很可能无法回收。影响计划,t时间丢失了,产品丢失了,钱就损失了。

发生了什么事?很多人可能会认为电事件是权力飙升,或停机一个电源bliP,也就是电力工业中有关电压瞬间完全丢失或电压瞬间降低的事件的精确定义的模糊术语e- - - - - -一个中断或者一个电压凹陷然而,更有可能的是,这是一个短暂的减少在电压图1说明了两者之间的大小差异。

一个电压凹陷当供电电压短暂下降到标称电压(蓝色区域,例如,120伏系统的电压为108伏)。若电压降至标称电压的10%或以下(红色区域,120伏系统为12伏),一个打断发生。的研究电力研究所(EPRI是否已确定几乎所有电压下降都发生在1秒内- - - - - -大多数人都在0.5第二个年代,且大部分电压均超过标称电压的50%。

电压下降有一个幅度- - - - - -还有多少标称电压,以及持续时间- - - - - -电压跌落持续的时间。图2显示60赫兹,三相,电压波形和测量的均方根(RMS)电压迹线。在上图中,蓝线表示“通道1”pA(其他的是……p哈泽年代B和C),显示波形波动超过1个周期(60赫兹每秒60个周期)。下图显示,电压在最低点时下降在这种情况下,大约68伏特的~25%,并且在很短的时间间隔内.T整个事件发生在0.04秒内

是什么导致中断和电压下降?

风暴以及动物与地面电力系统的相互作用年代是常见的中断和电压跌落事件。多个配电馈线电路连接到一个变电站次级变压器可能像一只手(次级变压器)和它伸出的手指(配电馈线电路)。这些配电线路(指)可以延伸数十英里。树枝应该接触喂食者吗- - - - - -就像在暴风雨中一样- - - - - -短路(称为的错在一个或更多的阶段年代在馈线上可能导致接地或相间。所有连接到该变电站次级变压器(手)的其他馈线(同样是手指)也会经历电压下降根据具体情况,可能会下降到标称电压的10%以下。

短路馈线上的断路器可能会中断故障,从而断开下游负载,即一个中断在服务。然而,一旦受影响的馈线上的断路器打开,电压凹陷在其他馈线上结束。V电压下降,无论多么深,可能是非常短暂的。根据断路器重连设置和故障的性质,故障馈线上的中断可能是短暂的

W电压下降是工业设备的一个问题,为什么工业控制对电压下降敏感?

内置的年代精确度的

在美国大多数电气设备的设计是为了正常工作稳态电压±标称电压的10%。因此,假定工作电压是恒定的(尽管有时并非如此)。工业控制U没用的人年代长期以来,tate一直被设计为120伏电压交流(交流电)。

给出了一个例子n图3采用相位对相位连接的降压控制电源变压器(CPT)。在控制电路中可能有一个紧急断路(EMO)交流“冰块”继电器为主接触器的线圈提供120伏电压,依次提供该过程。交流控制器通常不储存能量.T交流电压在60赫兹下每秒归零120次。因此,在电压下降期间,没有什么可以防止控制电压下降。时,进程停止控件停止工作

控制停止b因为的的敏感单独的控制组件这是易受电压跌落影响.只有一个需要停止这个过程。在上面的例子中,交流“冰块”接力通常在额定电压的70%左右开启在足够低的温度下也有同样的效果吗电压- - - - - -好像有人推了emergencyoffbutton。

其他可能敏感的组件包括但不限于可编程逻辑控制器PLC)电源(或其他)直流电源),PLC I/O,可调速驱动器(asd和其他接触器。由于设备内部有多个过程,特定的控制电路可以从不同阶段供电。D不同的过程可能在不同的时间停止,这取决于哪个相位经历电压跌落。

工业过程对电能质量事件的敏感性是过程控制中对电源电压瞬间降低的固有敏感性的结果。这些瞬间的减少通常源于地上配电系统中产生的相位对地或相位对相位短路。

了解过程对电压跌落的敏感性问题的来源对于确定这个问题的可能解决方案是重要的,这将在第2部分讨论。

在发生电能质量(PQ)问题时增加正常运行时间

  • Understandy我们的PQe环境——根据你的情况制定解决方案
  • 不要想当然y为基础不间断电源(联合包裹系统是必要的;还有其他的技术
  • 避免使用敏感的交流控件中的组件
  • 使用嵌入鲁棒性ac -dc -基于符合IEEE 1668或SEMI F47的控制。
  • U年代ev与电压在您的电机驱动系统中通过设置。

访问https://mypq.epri.com或电子邮件PQServices@epri.com帮助您提高工业自动化系统的电压跌落稳健性。

Mark Stephens首席项目经理;奥尔登莱特技术主管,电力研究所(EPRI.由副主编克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com

更多的答案

关键词:电能质量,电压跌落

电压下降或中断可能对制造生产线产生不利影响,并导致重大停机问题。

一个电压凹陷当供电电压短暂下降到标称电压的90%以下时发生。

工业过程对电能质量事件的敏感性是过程控制中对电源电压瞬间降低的固有敏感性的结果。

考虑一下这个

你有什么?公司做了更好的准备电压下降或中断?

第二部分的话题马上就要来了:权力c定理年代解决,青岛电能质量e既减少


作者简介:Mark Stephens是首席项目经理;Alden Wright是电力研究所(EPRI)的技术负责人。