電壓暫降/驟降（Voltage Sag）是電壓有效值降至標稱值（Nominal Value）的10%至90%，且持續時間為10ms至1min（典型持續時間為10ms～600ms）的電能質量事件之一。嚴重的電壓暫降，將使用電設備停止工作，或引起所生產產品質量下降。而電壓暫降影響的嚴重性則隨用電設備的特性而異。一般而言，工業過程設備對電壓暫降特別敏感，因為設備內任何一個元件由於電源出現問題都會使整個流程停止運轉。這些工業過程涉及汽車、半導體、塑膠、石化、紡織、光纖、飲料乳業、移動通信等領域，常受電壓暫降影響的重要設備有冷卻裝置控制、直流電機驅動、可程式邏輯控制器（PLC）、機械裝置、可調速驅動裝置等。
基本介紹
- 中文名：DC-BANK直接不間斷電源
- 外文名：Voltage Sag
- 持續時間：10ms至1min
- 類型：電能質量事件之一
存在問題,有關國際標準,電網質量要求,與性能比較,
存在問題
當輸配電系統中發生短路故障、感應電機啟動、雷擊、開關操作、變頻器以及電容組的投切等事件時，均可引起電壓暫降。其中，短路故障、感應電機啟動和雷擊是引起電壓暫降的主要原因。雷擊時造成的絕緣子閃絡或對地放電會使保護裝置動作，從而導致供電電壓暫降。這種暫降影響範圍大，持續時間一般超過100ms。電機全電壓啟動時，需要從電源汲取的電流值為滿負荷時的500%～800%，這一大電流流過系統阻抗時，將會引起電壓突然下降。短路故障可能會引起系統遠端供電電壓較為嚴重的跌落，影響工業生產過程中對電壓敏感的電氣設備的正常工作，甚至造成嚴重的經濟損失。保護裝置切除故障、誤動以及運行人員誤操作等均可引起供電中斷。當保護裝置跳閘切斷給某一用戶供電的線路時，該供電線路上將出現電壓中斷。這種情況一般僅在該線路上發生故障時才會出現，而相鄰的非故障線路上都將發生不同程度的電壓暫降。
有關國際標準
主要為歐洲IEC相關檔案所匯整出來的定義[ European standard EN-50160, voltage characteristics of electricity supplied by public distribution systems, CENELEC, Brussels, Belgium, 1994. ] ，與北美洲IEEE相關檔案所匯整出來的定義 [ IEEE recommended practice for monitoring electric power quality, IEEE Std. 1159-1995, New York: IEEE, 1995. ] [ IEEE recommended practice for evaluating electric power system compatibility with electronic process equipment, IEEE Std. 1346-1998, New Yark: IEEE, 1998. ] 。兩大主流對電壓驟降之定義與規範大致上差異不大，均定義電壓驟降至基頻有效值之0.1 ~ 0.9 pu範圍，時間持續0.5周波(cycle)至30秒內，皆屬於電壓驟降(sag)之定義範圍。
電網質量要求
隨著電力電子技術的發展,變頻器以其優良的調速性能和顯著的節能效果,越來越被更多的現代化企業所採用,。但由於一些企業的電網電壓不穩定，導致變頻器在使用中產生了新的問題—變頻器低壓跳閘。低電壓通常都是短時的,對傳統的控制系統影響較小，而對變頻器則會產生低壓跳閘導致電機停止，影響生產，尤其對一些關鍵電機影響尤為嚴重。每次由於電網晃電，關鍵電機變頻低壓跳閘造成的非計畫停機，都會給企業造成很大的經濟損失，少則幾十萬，多則幾百萬。解決該問題的關鍵就是如何使變頻器在瞬時低電壓時仍能正常工作。我們根據變頻器的工作原理，採用直流支撐技術即DC－BANK系統(在變頻器直流側加不間斷直流電源提高變頻器的低電壓跨越能力)來解決目前工廠存在的問題。變頻器是由整流器和逆變器兩部分組成。通過對變頻器的研究，變頻器低電壓指其中間直流迴路低電壓(即逆變器輸入電壓過低)。一般的變頻器都具有過壓、失壓和瞬間停電的保護功能。變頻器的逆變器件為GTR時，一旦失壓或停電，控制電路將停止向驅動電路輸出信號，使驅動電路和GTR全部停止工作，電動機將處於自由制動狀態。逆變器件為IGBT時，在失壓或停電後，將允許變頻器繼續工作一個短時間td，若失壓或停電時間totd ，變頻器自我保護停止運行。一般td都在15～25ms,只要電源“晃電”較為強烈，to都在幾秒鐘以上，變頻器自我保護停止運行，使電動機停止運行。
與性能比較
性能 | UPS | DC-BANK |
對變頻器供電方式 | 交流UPS對變頻器交流輸入端供電，即使UPS電池放電時，仍需由UPS逆變成交流後供電，可靠性低 | DC-BANK對變頻器直流母線供電，使變頻器有交、直流兩路冗餘供電，可靠性高 |
多台變頻器供電 | UPS功率成倍增加,多台變頻器通過斷路器與UPS相連，相互影響大 | 各變頻器直流迴路相互隔離，影響小 |
效率 | 效率低 交流供電時到電機4 變換： ~ / = = / ~ ~ / = = / ~ 電池供電時到電機 3 變換： = / ~ ~ / = = / ~ 總效率=UPS效率×變頻器效率 | 效率高 交流供電時到電機 2 變換： ~ / = = / ~ 電池供電時到電機 1 變換： = / ~ 總效率=變頻器效率 |
工作方式 | 線上式，交流切換0～10ms | 後備式，直流切換0ms |
線路位置 | 與變頻器為交流串聯，需增加一級保護 | 與變頻器為直流並聯，無需增加保護級別 |
外殼防護等級 | IP20~IP30,不適應惡劣工作環境 | IP54或更高，適應工業現場惡劣工作環境 |
電壓等級 | AC380V三相標準 | DC540V(對應AC380V) DC931V(對應AC690V） 適應工業現場各種電機電壓等級 |
系統容量 | 帶電機類感性負載，需要5～7倍電機額定容量，單機最大容量400kVA | 1.1倍電機額定容量，單機最大容量800kW |
大電流衝擊 | 1.15~1.5瞬間過流衝擊 | 3倍以上大電流衝擊，支持變頻器直流啟動 |
系統擴展 | 無 | 可與PLC、DCS安全連鎖，通過工業匯流排上傳數據，組成SCADA系統 |
安裝方式 | 一體式 | 標準電氣櫃，可一體安裝，也可分散安裝，適應現場布局 |
性價比 | 低 | 高 |
故障率 | 高 | 低 |
