新型Boost DC升压型DC-BANK

  DC－BANK 产品简介目录
公司简介
引言
一   DC－BANK的技术起源
二   DC－BANK的系统原理
三   DC－BANK的特点
四   DC－BANK的主要部件介绍
五   DC－BANK的技术参数
六   DC－BANK的选型及订货
七   DC－BANK与普通UPS的技术比较
八   DC－BANK的应用领域
九   售后服务
十   安全注意事项
十一 使用注意事项
十二 常见故障及排除方法
 
 
 
 
一 公司简介
   恒力电源是集研发、生产、销售、服务为一体的专业生产高、低压无功补偿、直流电源屏、应急电源、智能照明节能减光电源等大功率电源系列的高科技公司.
   经过十几年的发展，现下设上海、深圳、鞍山三个生产基地，北京营销中心，上海技术研发中心。公司坚持以技术为依托，以市场为向导，自主研发新产品，现已取得多项技术，产品鉴定近二十个。
   以市场为向导，公司本着使用户满意，使客户增值的经营理念，与各个伙伴保持长期稳定的合作，共同开发市场，
   以产品为发展，公司现有五大系列近四十种不同产品，全面支持用户的需求，
   为了更好的贴近市场、服务用户，恒力电源将为用户提供专业的售前服务和完善的售后服务。并将基于已有的数据库，建立的解决方案，提供在线问答、实例方案，技术资料，论坛等服务功能。
引言
长期以来，在石化、化纤、制药、钢铁、集成电路芯片、玻璃等行业的工艺生产中，有一些由交流电机驱动的重要设备，当电网发生晃电（甚至毫秒级的断电）等供电故障时，均有可能使电机驱动的动力设备受到较大的扰动甚至停机。造成连续性生产中断，设备损坏，产生大量的次品、废品，造成严重的经济损失。
在这些行业中，很多企业采用了传统的一些解决方案如：双路电源供电、柴油发电机作为后备电源、UPS等作为后备电源，而在这些传统方案中存在很多的不足。
双电源供电：双电源供电有切换时间，在双电源切换的短时间内变频器会出现欠压停机或电机跳闸停机，解决不了对于生产连续性较强的设备的工作要求。
 柴油发电机作后备电源：柴油发电机作后备电源同样存在启动时间长有切换时间而造成电机跳闸和变频器停机现象。
超级电容:超级电容作为后备电源时间较短，而且电容器长期在线受变频器和整流桥的纹波影响，容易造成电容器的损坏，故障率较高。
UPS供电：普通UPS是定压、定频输出，不能满足电动机的调速要求。如果UPS是电动机一类的负载，如果选择后备式UPS，在给电动机供电的交流电源故障时，电动机在所带机械负载阻力矩作用下转速迅速下降甚至停机，当转为UPS供电时，相当于电动机重启，虽然速度较快但对于一些工艺要求较高的设备不能满足工艺要求而造成一定的残次品。选用在线式UPS时，由于交流电动机的启动电流通常是其额定电流的5～7倍，而UPS的过载能力的标准规定：过载125%时1类为10min,2类为1min,3类为30s，过载150%时10s,过载大于150%时仅200ms.如果想要UPS承受电动机电流的过载能力，必需增大UPS的容量。例如：一台11KW的电动机，额定电流21A，电机启动电流为10～147A,如果选用UPS至少选用55KW设备，这无疑会加大投资造成浪费，而选用DC-BANK只需选用12KW的即可。
为解决这些问题，我们开发了抗晃电的DC-BANK。本产品是专门用于电动机负载的﹑输出电压和输出频率可变的交流不间断电源，是低压电机群不间断电源系统，特别适用于多负载连续生产的石油化工，化纤钢铁，玻璃等行业。
DC-BANK系统的作用就是：当企业的电气系统发生故障晃电﹑甚至停电之后，保障电机连续﹑稳定﹑安全运行，避免电机输出波动或跳闸所造成的事故；从而大幅度减少电气故障给生产带来的损失和危险。
一 DC-BANK的应用
目前，广泛应用的交流电动机调速控制的变频器是相当成熟的技术和产品，变频器无论是频率控制型，还是矢量控制型或者是转矩控制型，都具有变频软启动功能，变频器的容量在380V电压等级上，功率范围从2.2～1500KW的产品几乎可以覆盖目前所有应用范围。也可为大功率UPS提供后备直流电源,适用于32节电池及32节以上电池的UPS.
一般的变频器都具有过压、失压、和瞬间停电的保护功能。变频器在失压或停电时，逆变元件是IGBT的变频器将允许变频器继续工作一段时间（td），若失压或停电时间to＜td，变频器将平稳过渡继续运行，若to＞td变频器将保护停机，所以当交流电源变化较大或低电压时间较长时都会造成变频器的运行停止。
目前，常用的变频器都是交-直-交的电压源型变频器，其中间直流回路是三相交流整流得到的，电压大约在510～620V左右，所以若给变频器提供一路510～620V左右的直流电源就能实现变频器不间断保持运行。基于这个原理我们开发出了一种不间断的电源DC-BANK。
 
二. DC-BANK系统原理

图中:
VVVF1-n: n台变频器     BOOST: 直流升压模块      MK: 电池充电模块
UPS: 不间断电源装置    M1-n: n台电动机负载       Load: 用户各种类负载
本系统是基于变频器和DC-BANK的组织架构，电池经直流升压模块升压后给变频器的直流回路提供另一路500V左右的直流电源变频器种类不同直流输出电压不同，升压模块采用N+1冗余热备方式,比直流静态开关更加可靠.在变频器交流电源失电或者晃动时，直流升压模块提供给变频器一个能维持稳定工作的电源。电池组可以直接给大功率UPS提供后备直流电源,为用户节省UPS后备电池的投资.
本系统在交流电源正常时采用目前*的高频开关电源模块N+1，自动控制给电池组充电，并带有完善的过压、缺相、过流等保护措施.系统采用本公司自主研发的监控系统MKV2A并配有中文触摸显示屏PWS系列，可实时在线监控,并将监控数据上传用户上位机,方便远程监控。
 
DC-BANK的工作原理
◆    主回路供电在市电正常情况下,经交流配电系统、变频器VVVF直流母线电压经交流整流后520左右），驱动电机运行。DC-BANK系统输出直流500V仅作为VVVF的直流在线电源备份。 
◆    当市电发生故障时，变频器直流母线低于500V，DC-BANK升压模块自动投入VVVF的DC-BUS，保证电机在直流电源的支撑下不间断稳定运行。 
◆    当市电恢复正常供电，变频器直流母线高于500V，DC-BANK升压模块自动切除VVVF的DC-BUS；完成一次失电保护。在上述过程中，电动机输入电压,频率和转数无任何扰动。 
?检修 模 式
VVVF1检修,直流端由SS和隔离器件电隔离；其他电动机由电网供电；电池浮充状态。
系统内部设计了电池检测、监控及保护电路，可监测处于长期备用状态下的蓄电池出现的各种异常并报警，以便及时维护。此外还设计有输出分路检测电路，可监测各输出分路出现的开路、断路与短路故障。系统具有大屏幕汉字显示或触摸式的人机界面，同时系统整机生产工艺成熟可靠、结构紧凑、便于安装和维护。DC_BANK与原系统独立，双方不会由于各自的运行而相互干扰影响，各回路*独立，可进一步提高其可靠安全性；
三. DC-BANK特点
（1）结构简单可靠
当用于变频器调速回路时，系统未用常规UPS向VVVF提供交流电源，而是采用DC-BANK
向VVVF提供直流电源。从而减少了AC/DC、DC/AC 两次变换，可靠性提高，降低了系统
功耗。常规UPS整流充电器既要对电池充电，还须向逆变器提供额定直流功率，而DC-BANK。
充电器只对电池充电，其功率仅为常规UPS的10%左右，运行成本低. 常规直流静态开关投切.
0.1秒时间间断,升压模块投切时间为零.直流升压模块采用并联运行方式, 运行更加可靠.
（2）本系统包含接入系统中的所有电动机的启动控制和保护元件及变频器VVVF订货需说明。 
（3）多台变频器可同时接入一套系统，无环流，互相无干扰。 
（4）电动机享有VVVF的软启动、调速等功能，并具备短路、接地故障和过载等保护特性。 
（5）升压模块输出电压宽可以自由调节,可以为各类直流负载提供直流不间断电源,如UPS,EPS
和直流电动机等直流负载.配备我公司的降压模块可以为微机系统提供稳定的220V110V的
直流电源,为用户节省直流屏设备的投资.
6充电模块具有稳压、限流功能，及浮充温度补偿功能。 
7）采用美国ATMEL公司CPU及中国台湾台达触摸人机界面作为控制核心。全部参数数字化设定
及监视，可显示各种电压电流参数。PLC的编程对每台电动机的启动、停止,故障和蓄电
池定期向假负载放电实施监控。
（8）采用方便检修维护的模块化结构，可并联使用。
（9）系统各回路*独立，检修某回路VVVF及其控制保护电路等，不影响其他回路工作。 
（10）采用IGBT逆变功率器件和微处理器控制。主要元件采用,如ABB,西门子,LG等 
（11）直流升压模块采用在线跟踪和电压自动监控，保证主电源失电时，系统瞬时切换到电池供
电, 变频器的输入电动机的电压,频率和转数无任何扰动
四．DC-BANK主要部件介绍
（1） 充电块模 
     本系统采用的是本公司研发的GMP系列高频电源模块作为充电系统，具有效率高；能实现N+1冗余备份；模块采用硬件均流，均流特性好、速度快；均流不受*主监控控制；模块内置MCU，智能化水平高，采用数码管显示；采用可带电插拔技术，输出隔离更换方便；工作频率高，近300KHZ；体积小，重量轻，布局合理，抗*力强等优点。
（2） 蓄电池
采用免维护阀控式密封铅酸电池。80%放电深度的循环寿命500次。蓄电池不会产生腐蚀气体。
（3） 智能化控制系统
系统控制采用本公司自主研发的MKV2A监控模块和汉显操作屏组成的带有人机操作显示界面的监控系统；其功能为：充电模块电压和电流的设定，设备的启停操作，运行参数的显示，电源工作状态的显示，故障报警的储存以及与上位机通讯实现四遥功。监控模块还具有对输出各分路的负载状况的监测功能。
（4）直流升压模块
直流升压模块采用大功率器件IGBTSEMIKRON组成的直流升压电路DC Boost，输出功率大单台容量30KW,电压稳定可调根据现场电网电压及变频器类型可调.控制变频器在晃电或停电时由交流供电转为直流供电的瞬时转换。
（5）电池检测仪
采用公司自主研发的电池检测系统，能实时的对电池进行监测及管理。可测量任意规格电池,监测装置采用数码发光管显示每只单体电池的电压.可以选择手动巡检,电源,报警和通讯指示灯一目了然.通过RS485串行接口将检测信息传送给主监控MKV2A,作为电源管理系统和处理报警信息的依据.
（6）安全保护与报警
系统采用声音报警和指示灯报警两种形式；
声音报警在系统有任何故障时蜂鸣器都会发出报警声，一直到故障排除。
指示灯报警分为：1 市电指示灯（绿灯）灯亮时表示市电工作正常
                2 充电指示灯（红灯）灯亮时表示充电机工作
                3 应急指示灯（红灯）灯亮时表示系统进入直流支撑
                4 故障指示灯（黄灯）灯亮时表示系统检测到故障信号
（以上故障报警和状态显示均在显示屏上有显示，如需要上位机监视可与监控模块进行通讯读取，本系统监控预留有485和232通讯接口）
安全防护上系统采用符合国家标准的电器元件和原材料，成套工艺上严格按照国家标准进行生产
 
。
五．DC-BANK主要技术参数
项            目参             数
 
交流输入相 数三相五线
电 压380V±10%
频 率50HZ±10%
系统输出电 压DC450V~540V 可任意调节 及DC384V不可调
 
充电系统稳压范围320～450V  32节电池
调压范围300～450V  32节电池
限制电流1C10
文波系数＜1%
蓄电池类型及容量阀控式免维护铅酸电池，容量根据应急时间及功率计算
系统回路功率单回路2～800KVA输出回路数可根据用户要求增加
调速特性恒转速在额定频率下运行
恒功率在额定频率上运行
切换时间ms0ms
监控系统 MKV2A 中文触摸界面
通讯接口 RS232   RS485 任意1路
通讯规约 Modbus  Rtu  PDT  自定义规约
运行温度 0～40℃
相对湿度 95%未结露
海拔高度 ≤2000m
防护等级 IP20

 
 
六．DC-BANK的选型及订货
   DC-BANK的选型取决与用户的各电机功率及回路数和后备时间，用户可根据现场实际情况定制和合理的DC-BANK系统，订货时用户需提供以下资料：
1 现场运行的电机数量、功率及用途
2 变频器的型号功率及控制方式
3 DC-BANK需要支撑的时间
DC-BANK装置支持的变频器：
AB的PowerFlex的全系列产品以及早期的1336变频；
ABB（ACS350、ACS400、ACS500、ACS510、ACS550、ACS600、ACS800以及Comp-ACTM通用变频）；
西门子的MM4系列标准变频、MM3系列通用变频以及CM3系列；
VOCON早期的CX系列、NX系列；
富士FRENIC5000G11S/P11S、FRENIC5000VG7S、FVR－C11S、FVR－E11S系列变频；
丹佛斯的VLTL2800、VLT5000、VLT6000等系列通用变频；
三菱的FR-A500、FR-E500、FR-S500、FR-F500系列变频；
三垦SAMCO系列变频；
日立SJ100、L300P、SJ300等系列变频；
施耐德Altiver58、Altiver68等系列变频；
森兰SB40S系列等一些国产品牌变频器。
富士的FRENIC5000G11S/P11S、三菱的FR-A500、FR-F500均需加控制电源，并对变频器进行技术改造。
七 与常规UPS供电比较
DC-BANK
DC-BANK直流供电，使VVVF有交直流两路冗余供电，可靠性高
八．DC-BANK应用范围
DC-BANK为电力、化工、化纤、钢铁、半导体、制药、玻璃等生产线中的电动机提供不间断电源。
    如：某化纤厂短丝一线88台VVVF全部采用DC BANK，确电网扰动时，生产线的工艺条件无任何扰动，保质保量安全生产。
    如：环境风机采用DC-BANK，能保持环境温度、濕度、正压或洁净度稳定，为化纤、半导体、制药生产线创 造良好合格的环境。
 
九．售后服务
1 用户情况备库
   凡购买本公司DC-BANK系统的用户，其购机时间、机器型号、用户等，存入公司用户资料库，以提供对用户售后服务的跟踪。
2 现场安装督导和开通调试服务
   在现场安装过程中，工程师在场指导安装，在安装完后，工程师负责系统的调试，确保系统的正常运行。
3 现场培训服务
   在系统安装开通时，工程师为现场做现场培训。培训内容包括：系统的构成，工作原理，工作方式，报警的含义及处理方法，系统的操作等。
4 维修服务响应时间
  无论是在保修期内还是在保修期外，DC-BANK一旦发生故障，本公司都会在接到用户通知后24小时内作出响应，交通不便地区72小时作出响应。
5 保修服务
  本装置各部件质量良好,出厂时经严格检验,测试.自验收合格之日起，DC-BANK主机所有元件提供一年保修服务，在保修期内，DC-BANK在使用过程中一旦出现故障，经检测非人为损坏，本公司为用户进行现场免费检测及维修。在保修期后，为用户提供优惠的售后服务方式。只收取元器件成本和交通费本公司对用户提供长期的技术咨询和产品维修服务。
：    陈  : 郭
十．安全注意事项
  1安装时注意事项: 
   ◆安装尺寸和安装并柜方式请参阅安装布置图,
 
   ◆严禁在高温、低温、湿度大;阳光直射的场所;会受到震动或冲击的场所;可能产生火花的机
 
械设备附近;有粉尘、腐蚀性气体、盐分、水滴、油雾等恶劣环境场所安装使用及保存.
 
◆搬运时请使用设备,注意人身安全.
 
  2布线时注意事项
◆请务必在安装好柜体后,再进行布线作业.
 
◆请委托专业人员进行布线.如果布线不当,可能会引起触电和火灾.
 
◆请确保输入电源以处于OFF切断位置后,方可进行布线作业.
 
◆请务必连接好接地线.
 
◆布线作业请按照接线图接线,严禁将交流进线与输出线接反,否则将引起严重事故.
 
◆变频器至电机布线时将会产生干扰,请注意是否会干扰周围设备.否则会引起误动作
  3运行时注意事项
◆除受过专业培训的操作人员外,运行时请勿进行操作.否则会引起严重事故.
 
4保养,检修时注意事项
◆设备内部有高压电源,除受过专业培训的操作人员外,请勿进行检修以及更换器件等维修作
 
业.否则会引起严重事故.我公司*人员除外.
 
◆严禁私自对设备改造,拆卸.负责会引起人身伤亡事故.
上海恒力电源设备有限公司不承担任何违规操作所造成的设备维修损失,不对非本公司造成的损坏或意外事故负责.
十一．使用注意事项
◆    现场操作人员需经上海恒力电源设备有限公司工程师专业培训后方可上岗操作
◆    运行时主控柜充电模块断路器,电池充电断路器始终处于开启状态ON;UPS柜UPS断路器及UPS主机始终处于开启状态ON;馈线柜交流输入电源,UPS电池输入始终处于开启状态ON,UPS旁路只有在维修UPS时采用,平时处于断开状态OFF禁止合闸.UPS旁路断路器配有锁柄,请务必加上锁,钥匙应有专业人员保管;
◆    运行时变频器柜的交流输入断路器,直流输入断路器,DC升压模块断路器应处于开启状态ON;备用直流输出根据使用情况而定.DC升压模块上的按钮开关应处于开启状态ON,电压调节电位器调试时用,禁止私自调节.变频器操作界面安装在柜门上,可查看运行时各种数据,及故障信息.变频器出厂时参数已经设定完毕,无特殊情况禁止设定.
◆    运行时电池柜电池巡检仪的电源开关按钮开关应处于开启状态ON.单只电池电压参数可通过电池巡检仪数码管查看,亦可通过人机界面查看.
十二．常见故障及排除方法
故障现象故障原因分析处理方法
交流突然失电,变频器停止运行,支撑失败DC升压模块是否开启?
DC升压模块输出电压是否正常?
直流断路器是否跳闸?启动DC升压模块
调整直流输出电压480V~500V
重新合闸
变频器运行中突然停止
 变频器故障参阅变频器说明书报警预览进行解决
充电模块一只不显示
 模块底座松动或线路松动检查后重新插拔
单只电池电压低报警电池检测保险管是否损坏更换保险管
故障指示灯亮查看人机界面报警内容根据报警内容处理

 
如故障仍未排除请于上海恒力电源设备有限公司或附近上海恒力公司办事处!
 
十三．部分成功案例及业绩 
 
  
  
  

 
项目生产线电机数量后备时间运行情况 中芯 天津） 
CR 排风系统37KW×2
55KW×2
160KW×2 
30分钟05年运行至今经历过数次停电、晃电运行良好
 
中芯 武汉新芯项目  CR 排风系统 
6套  19回路 
50分钟06年运行至今经历过数次停电、晃电运行良好
水处理系统3套  5回路50分钟
 
华电集团 山东淄博热电  2#炉给粉系统 
2.2KW×12路 
60分钟05年运行至今经历过数次停电、晃电运行良好
4#炉给粉系统2.2KW×12路60分钟
 
南京扬子石化 热电厂  3#炉给粉系统 
2.2KW×9路 
30分钟05年运行至今经历过数次停电、晃电运行良好
9#炉给粉系统2.2KW×12路30分钟
 
宁波东港电化 （宁波大榭岛）  氯气处理一期 
1套   6回路 
30分钟05年运行至今经历过数次停电、晃电运行良好
氯气处理二期1套   12回路30分钟 

  
  
    
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