变频切换至工频时断路器跳,谁来分析? 点击:3567 | 回复:20



南风悠悠

    
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发表于:2009-08-19 22:17:04
楼主

一套污水提升泵(55KW*3台)系统,使用一台变频器实现变频一拖三工艺,简述如下:变频器启动1号水泵至50HZ,待运行稳定后将此泵切换至工频,工频稳定运行后,再变频启动2号水泵至50HZ,待运行稳定后将此泵切换至工频,最后根据现场标准电流信号变频调节3号泵。变频器选用通用型,具体型号为森蓝SB40系列产品(业主指定,便于备件工作)。程序控制器为三菱PLC:FX2N。

问题是无论1号还是2号水泵,在变频拖动切换到工频拖动时,断路器无规律跳断。该断路器置于电机前端,变频器和交流接触器后端,选型经常规计算。

解决问题的过程是:1、首先排除转向不一致的可能,再直接启动,断路器不跳脱,验证断路器可以承受直接启动的冲击电流,考虑到变频器关断时间应比接触器动作时间短,而且这两个时间有级数的区别,切换时不考虑延时,且水泵有背压,运行惯性较小,变频器自由停车后,短时间泵的转速降低到零,故切换时不考虑延时,以保证电机在高速运转时切换,电网冲击小。  但断路器跳脱情况更严重,用PLC延时数十毫秒,则情况有很大的改善,切换时电机转速将为额定值的百分之六七十左右(观察,估值),甚至可以一年仅出现一两次。考虑到无扰切换的相差可能,因运行故障不高,没有安装鉴相装置。

     2、在另一套完全相同的系统中出现同样的现象,采用同样的解决方法,断路器跳脱现象严重。此套系统正在调试中。

     3、请高手支招。




南风悠悠

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发表于:2009-08-19 22:23:55
1楼
谁来具体分析一下电机的感生电动势对电网的冲击?

南风悠悠

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发表于:2009-08-19 22:28:45
2楼
是否需重新计算以便断路器选型正确?

南风悠悠

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发表于:2009-08-19 22:51:17
3楼

如何保证无扰切换?需要注意哪些方面?

 

 

七月天空

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发表于:2009-08-20 11:10:42
4楼
工、变频直间加隔离看下吧,有可能是相续切换说短路了吧

南风悠悠

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发表于:2009-08-21 14:39:22
5楼

哎 这个问题真的很难吗  没有人可以解决吗   这可是工程实例啊

第五世纪冰川

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发表于:2009-08-21 15:19:52
6楼

时间再加长一点(如果可能,把变频器转速提得更高一点,注意管网压力不要过大)。增加电动机的退磁时间。

转速降得太快的话,只有把断路器的跳闸电流(通常只能选更大的额度电流)调得更大一点。变频器转工频冲击会较大。

 

南风悠悠

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发表于:2009-08-23 00:07:35
7楼

已经解决 ,在程序控制器中将变频转工频的延时时间由300毫秒,逐渐增加到500毫秒,直到700毫米,电机转速降低还是可以接受的,这个工程的变压器容量有2000KVA,终端电压有近400V,55KW的电动机是可以直接启动的,它拖动的水泵扬程额定为18米,但实际只用7米多点,管路长大约100米,所以自由停机时间还是较长的,这些都是比较有利的条件,不过接触器的反响时间并非每次都相同,有一定的随机性,这点可以从电动机的速度降看出。

南风悠悠

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发表于:2009-08-23 00:15:32
8楼
和6楼说的不谋而同,变频器的转速提得更高点,是个不错的点子,增加电动机的退磁时间应该是可行的,不过还没试过,加大断路器的额定电流也想过,是最后这办法了,已经是电机额定电流的1.5倍了。官网压力因为阀门已经全开,只有管损和水头,已经无法调节了,管路弯头并不是很多。

南风悠悠

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发表于:2009-08-23 00:26:52
9楼
留下的思考是:到底是什么原因导致变频转工频时,电机在较高的速度运行,断路器跳脱,而直接启动时并不跳脱,无论接触器(已设互锁),还是程序,都保证了两套电源不会短路或同时给电机供电。难道是电弧?那么变频器不是会被击毁?电弧持续时间如何确定?遇到条件更严格的系统,比如官网压力大、电机效率高、停机过程时间短、不允许直接启动等,如何处理?

kukudo

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发表于:2009-08-23 10:05:08
10楼
应该考虑变频器对电源质量的影响

CQBT

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发表于:2009-08-23 20:56:12
11楼

将切换频率改为五十二赫兹

 

 

 

 

 

第五世纪冰川

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发表于:2009-08-23 22:36:40
12楼

首先我认为不是电弧,因为一旦电弧短路后果会很严重,会在接触器上留下痕迹。

转换时冲击电流过大的原因,我认为是当变频器输出封锁接触器断开后,电动机开始退磁,磁场随时间迅速衰减,但这是需要时间的。当退磁时间过短时,电动机磁回路还有磁场(找一台电机,用万用表直流毫安档接在电动机接线柱上,手扳动电机转子旋转就会看到效果,有剩磁)。当再次上工频是,其工频磁场方向可能会刚好和剩磁(此时还很大)相反, 造成感抗很低,电流很大(时间很短,和变压器合闸涌流相似),空开跳闸。

当要求停机时间短时,也许可以这样。变频器封锁后,同时发出两个信号,一个是在电动机上并联电阻(投入电阻接触器),加快退磁速度。另一个是断开变频器接触器。延时。。。断开并联电阻接触器,投入工频。加并联电阻的目的是消耗剩磁能量,加快退磁速度,减少退磁时间。因这个交流接触器可以很小,所以不会带来明显的成本增加。电阻值应该是越小越好,短接电动机是最好的,但太小害怕换接工频时短路(加良好的逻辑和机械锁应该没问题)。并联电阻最好为零,只不过要等变频接触器断开后才投入。变频接触器、电阻接触器、工频接触器三者要加机械锁。

以上方法没有验证过,有时间我来试验一下。

 

南风悠悠

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发表于:2009-08-26 14:01:44
13楼

谢谢楼上各位的回复,从剩磁这个方面似乎还是解释不了,变频器停止给电机供电后,电机的剩磁是由电机自身的结构和转速决定的,和变频器高频交变方波无关了,如果有影响应该和自耦减压或星角降压等启动方式一样,但这些启动方式就没有出现启动到运行的转换过程中断路器跳脱的。再者,频率越接近工频,电机就越接近弱磁电,和现场情况刚好相反。

南风悠悠

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发表于:2009-08-26 14:08:00
14楼
第五世纪冰川说加并联电阻在实际中也很难采用,第一,电路将十分复杂,第二,电机转速下降将更快。

南风悠悠

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发表于:2009-08-26 14:11:59
15楼
第五世纪冰川说将切换时间加长点是符合这个工程实例的,可以完全解决问题。 希望有人从理论上详细解释。

第五世纪冰川

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16楼

以前就有个帖子,电动机运作中断电后再上电电流会怎样变化?

我很想做个试验,录一下波形,没空过来!

加电阻完全是我个人想象,没理论根据,也没实际案例,还是不要用的好!

录一下波试试看,能否看出问题所在?

出了退磁的问题,我想不出来还会有什么在影响?

还有个办法,加出线电抗器,把出线电抗器和电动机作为一组使用(一台电动机配一台电抗器),及时工频时也把电抗器带上。也就是说在切换时把出线电抗器也一并切换到工频。应该可以限制冲击电流,同时又不至于把空开电流选得过大。55KW的出线电抗器也不贵,大概1000元。

nnjr

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17楼
切换后电流太大啦~~~~!

庞树恒

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发表于:2009-08-27 23:18:45
18楼

相序真的没有问题?相序真的没有问题?

pring

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19楼

磁链守恒 残压衰减 转子时间常数 相角差

快速切换 残压切换

素还真

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20楼

楼上正解l

老问题了,还在犯错误啊。


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