Проблема - стальная мельница с приводами переменной скорости
Стальная мельница с приводами переменной скорости (VSD) имела проблемы с частым отключением преобразователей частоты с перенапряжением индикации в линии переменного тока. Каждое отключение вызывало серьезное нарушение производства и приводило к значительным денежным потерям из-за потери производства.
Тематическое исследование - Влияние вызванных полезностью скачков напряжения (сталелитейная мельница с приводами с переменной скоростью); фото: dpncanada.com
Измерения стабильного состояния с помощью истинного среднеквадратичного вольтметра показали, что напряжение было нормальным и в пределах заданного рабочего диапазона VDS. Монитор линии электропередачи затем использовался в распределительной плате, питающей преобразователи частоты и входной питатель на мельницу. В обоих местах мониторы демонстрировали переходные перенапряжения формы затухающего колебательного типа с начальной амплитудой более 2, 0 pu и частотой звонка около 700 Гц.
Сроки возникновения помех совпадали с закрытием емкостей конденсаторов в подстанциях подстанции, подающих стальную мельницу (см. Рис. 1а ниже).
Рисунок 1a - Схема распределения
Анализ
Изготовителем VSD было подтверждено, что VSD были снабжены защитой от перенапряжения, установленной для работы с напряжением 1, 6 pu для возмущений, превышающих 40 мкс.
Поскольку переходные переходные процессы были выше этого порога защиты, преобразователи частоты сработали.
Можно отметить, что включение на конденсатор конденсатора приводит к высокому пусковому току зарядки. Когда этот ток проходит через индуктивность L линии, происходит мгновенное скачок напряжения. Дальнейшее взаимодействие конденсатора C с индуктивностью L приводит к колебательному потоку тока, который затухает сопротивлением R в системе.
Осциллирующее возмущение, наложенное на нормальную волну напряжения, вызвало срабатывание защиты от перенапряжения.
Решение
Решение заключается в уменьшении переходного пика до значения, которое ниже порога защиты от перенапряжения.
Это было достигнуто в этом случае путем установки устройства защиты от перенапряжений (SPD) в каждом VSD. SPD зажимал переходный процесс до пикового значения 1, 5 pu, тем самым избегая работы защиты от перенапряжения.
Рисунок 1b - После добавления
Другим возможным решением было бы установить индуктор L1 в цепи переключения конденсатора на несколько секунд, а затем шунтировать его переключателем S.
Поскольку напряжение, наблюдаемое входящим фидером на мельницу, будет комбинацией между C и L1, переходный режим будет иметь меньшую амплитуду. Однако это решение потребует сотрудничества от утилиты, поскольку оно включает в себя дополнительное оборудование, которое будет установлено ими (см. Рисунок 1b выше).
Ссылка: практическое заземление, склеивание, защита и защита от всплесков напряжения - Г. Виджаярагаван, Марк Браун и Малкольм Барнс (Получите свою руку от Амазонки)