1、電網晃電問題案例及綜合解決方案榮信電力電子股份有限公司固態投切開關固態投切開關SSTSSSTS解決方案解決方案 一一其他晃電解決方案其他晃電解決方案二二三三目 錄產品研究背景產品研究背景 產品研究背景 1、電網自身存在的電能質量問題：大型非線性、沖擊性負荷的投切；雷閃天氣：造成線路受損；社會因素：吊車、挖掘機等大型設備作業造成的外力破壞事故。 造成電壓跌落或供電中斷。產品研究背景電壓跌落或供電中斷的影響： 電壓不足； 不平衡繼電器誤動作； 快速響應繼電器誤動作； 復位電路誤動作（最難被注意到）。產品研究背景 舉例： 自2006年始，北京市電力公司投資221億元對電網進行改造，使得北京供電系統的

2、可靠性得到顯著增強。 奧運前夕，對北京市的電能質量進行了3個月的實時測量，結果顯示：大于1.5s的停電發生了40多次，大于5ms的停電更是發生了成千上萬次。 為此，奧運場館不得不采取數量非常龐大的電力電子裝置及數以百計的保障隊伍來保電。產品研究背景 2、對電能質量日趨敏感的工業自動化設備不斷增 加：精密儀器、半導體制造、石化、冶金、紡 織、玻璃、醫療等重要行業。 任何形式的電能質量事故給以上企業帶來的經濟損失和政治影響都是不可忽視的。 產品研究背景IT設備：當電壓波動超過40，持續時間超過12個周波（0.24s）時，導致數據丟失。PLC： 電壓低于10時，可工作15個周波（0.3s）； 電壓低

3、于(5060)時，停止工作；數控設備：電壓波動范圍一般為10，當電壓低于此值、持續時間超過23個周波（0.040.06s）時，保護性停機。 產品研究背景變頻調速：當低于額定電壓70，持續時間超過6個周波(0.12s)時停機。精細加工業中的電機，電壓波動10、持續時間超過3個周波時，停機。電機：當電壓波動超過（5030）、持續時間超過1個周波，控制開關就會跳閘。 產品研究背景 電能質量事故案例： IBM公司市場調查：48.5的計算機數據丟失是由于電能質量引起的。任何因電能質量問題引起的數據丟失都將是非常可怕的。 2007年8月韓國三星：停電一天導致6條芯片生產線停工，損失高達4340萬美元。 2

4、008年5月海力士（Hynix）中國無錫工廠：停電四個小時，損失高達1800萬美元。產品研究背景 電能質量事故案例： 醫院停電：手術無法進行，造成患者感染、病情加重甚至死亡；ICU病房設備無法工作，造成患者死亡等； 石油化工：規模化連續性生產、生產裝置多、工藝復雜、技術密集，且大量采用先進水平的自動化控制技術，一旦發生系統停電或事故，將直接導致設備停運和工藝流程中斷，極易造成人員傷害、重大環境污染和巨大經濟損失。 產品研究背景 電能質量事故案例： 玻璃行業：2006年7月1日晚上9時03分，河南電網發生閃電現象，造成洛玻集團公司洛陽、三門峽共9條正在生產的浮法玻璃生產線停電，經濟損失上千萬元。

5、 民用航空：民航西南管制局牧馬山導航雷達站，2002年由于受電壓跌落，導致北京-成都某航班偏離航向。四川電網諧波監測站查明原因是該線路上另帶有冶金負荷。產品研究背景 電能質量事故案例： 軍工企業：四川航天工業公司長城機械廠負責生產戰略火箭中的伺服系統，其精密儀器的生產車間曾發生因電壓跌落導致整個車間照明失電長達十幾分鐘的事故。產品研究背景行業現狀：用戶不能要求公用電網大幅度提高供電質量。企業無奈之舉：架設雙路電源。備自投：機械式開關，典型切換時間數秒到數十秒，不能做到無縫隙切換，開關過程中會產生電弧，降低開關壽命。 敏感負荷：要求幾毫秒甚至20ms之內完成電源切換，備自投無法實現。 產品研究背

6、景SSTS應運而出： 應用先進電力電子技術，可在1/4周波之內完 成主備電源之間的切換，確保正常供電不受影響，帶來良好的經濟效益和可靠的安全保證。 采用半導體開關器件，開關速度快，且開關過程中不產生電弧，大大提高了切換速度和開關的使用壽命，滿足了重要敏感負荷對供電可靠性的苛刻要求。 可全面替代現有的備自投開關。固態切換開關（SSTS）解決方案應用領域： 固態切換開關（SSTS）解決方案應用領域： 固態切換開關（SSTS）解決方案應用領域： 固態切換開關（SSTS）解決方案應用領域： 固態切換開關（SSTS）解決方案應用領域： 固態切換開關（SSTS）解決方案電能質量問題電能質量解決方案SSTS

7、固態切換開關UPS不間斷電源DVR動態電壓恢復器DSTATCOM分布式靜止無功補償裝置AVC自適應動態無功補償裝置電壓突降 50電壓突降 50電力中斷 60秒電力中斷 60秒電壓閃變固態切換開關（SSTS）解決方案 應用方式：分裂母線模式主/備電源模式固態切換開關（SSTS）解決方案切換過程（先開后合）：固態切換開關（SSTS）解決方案 典型切換波形：“先合后開”切換波形“先開后合”切換波形固態切換開關（SSTS）解決方案 主要性能指標：固態切換開關（SSTS）解決方案 主要設計特點：高速切換，不影響負載供電繼電保護與開關一體化設計雙備份冗余設計輸入源優先級設置單相工作模式遠程監測與控制手動/

8、自動切換免維護固態切換開關（SSTS）解決方案 典型產品照片：400V/200A400V/200A400V/1600A400V/1600A固態切換開關（SSTS）解決方案固態切換開關（SSTS）解決方案 SSTS附加功能： 可作為大容量高速開關使用，在12ms內斷開60200kA之間的任意短路電流，防止事故擴散，不影響上游電網供電安全，同時保護本地設備安全。 避免加裝故障限流設備或更換短路電流能力強設備的額外投資。提高經濟效益和供電安全。固態切換開關（SSTS）解決方案 典型案例：海力士半導體海力士半導體 35KV/2144.5A固態切換開關（SSTS）解決方案華潤微電子華潤微電子 110KV

9、/45.9A 固態切換開關（SSTS）解決方案無錫夏普無錫夏普WSCEWSCE液晶工場液晶工場 400V/10104A 固態切換開關（SSTS）解決方案住化電子住化電子 400V/1443.4A 固態切換開關（SSTS）解決方案安慶石化腈綸廠安慶石化腈綸廠6kV/630A 固態切換開關（SSTS）解決方案現場調試照片現場調試照片2009年，我公司生產的一套400V/200A SSTS在九江石化投運，至今安全運行。典型業績：固態切換開關（SSTS）解決方案中國政法大學昌平校區，400V/1600A。單電源/帶儲能系統同時在此運行。固態切換開關（SSTS）解決方案負荷電壓切換波形（主電源備用電源）

10、九江石化設備現場波形記錄：固態切換開關（SSTS）解決方案負荷電壓切換波形（備用電源主電源）九江石化設備現場波形記錄：固態切換開關（SSTS）解決方案 典型安裝尺寸： 因電壓等級和功率情況的差異，SSTS的柜體尺寸有所不同。 以400V/1600A為例，SSTS典型柜體尺寸： 柜體：110022001000 mm（寬高深） 分裂母線方式下：三面柜體 結構設計可根據客戶現場情況靈活設計！結構設計可根據客戶現場情況靈活設計！固態切換開關（SSTS）解決方案SSTS、DVR、UPS性能比較技術技術方案方案可靠可靠性性效率效率安裝安裝占地占地維護維護購置購置成本成本SSTS簡單極高99.99簡單小免維

11、護較低DVR復雜不高92簡單大復雜繁瑣較貴UPS復雜不高90簡單大復雜繁瑣昂貴僅考慮效率：以僅考慮效率：以1MVA1MVA系統為例，系統為例，1 1度電度電1 1元，元，一年內一年內SSTSSSTS可比可比DVRDVR、UPSUPS分別節省分別節省7070萬元、萬元、8787萬元。萬元。其他晃電解決方案 高速切換開關（HSTS）： 對于雙路獨立電源（一主一備）供電場合，當其中一路供電電源出現供電異常（電壓波動、中斷等）時，HSTS 可在10100ms 內快速將重要負荷切換至備用電源，從而保證負荷供電的連續性和可靠性。 HSTS應用方式其他晃電解決方案其他晃電解決方案 HSTS主要設計特點101

12、00ms 內高速切換；效率高，可達99.99%;先進的切換控制策略；手動/自動切換；故障波形記錄；人機交互方便；可移動式戶外安裝，節省空間，靈活性高；免維護。 HSTS主要性能指標其他晃電解決方案 新型固態開關： 主要由固態開關、金屬氧化物變阻器ZnO（限壓器）和RC 阻容吸收電路構成。當系統出現短路時，可在20ms 內分斷10200kA 之間的任意短路電流，可有效防止事故擴散，降低對臨近用電負荷的影響，同時可作為電力系統配電網中一種先進的故障限流裝置。 其他晃電解決方案 新型固態開關主要設計特點20ms 以內高速分斷短路電流；分斷能力強，且無燃弧分斷；效率高，可達99.99%；新型切換技術；

13、緊湊型無散熱片固態開關；可靠的固態開關串并聯、同步觸發、檢測與保護技術；和繼電保護配合方便；可移動式戶外安裝，節省空間，靈活性高；免維護。其他晃電解決方案 新型固態開關主要性能指標其他晃電解決方案 新型動態不間斷電源（DUPS）： 正常運行時，導通固態開關，負荷由電網供電。 此時由控制器對電網電壓進行實時監測，如果控制器監測到負荷電壓波動超過額定值的10%時，控制器向固態開關發送一個“打開”信號，同時向逆變器發送一個“運行”信號，逆變器即可向關鍵負荷提供不間斷供電。負荷通常在5ms 內（最短時間可1ms）被切換到逆變器上。 其他晃電解決方案 新型動態不間斷電源（DUPS）： 當電網電壓恢復到正

14、常范圍內時，系統將使逆變器輸出電壓與電網電壓同步，之后切換至電網供電。 作為擴展功能，當故障時間超過用戶設定值時，DUPS 系統會向柴油發電機發送一個“運行”信號，啟動發電機，之后由發電機為關鍵負荷供電。 其他晃電解決方案 DUPS系統結構圖： 其他晃電解決方案 DUPS主要設計特點：市電和逆變器之間1/4 周波高速切換，最短時間可1ms。高可靠性。電池不需要始終與直流母線連接，因此不會產生直流紋波避免傳統UPS 系統直流紋波的影響，電池每兩個月進行一次均充，提高電池的可靠性，確保長的電池使用壽命。業內最高的能源效率。可達99.99%以上，自帶空調系統。可戶外和戶內安裝。其他晃電解決方案 DU

15、PS主要設計特點(續)：占地面積小。同等容量比在線式UPS 節省3060%面積；模塊化設計，易于擴展（N+1 冗余能力）；與發電機實現無縫連接；最低的總擁有成本TCO（購置成本、運營成本、維護成本）。同等容量的在線式UPS，僅10 年電費成本一項就超過新型動態不間斷電源DUPS 的10 年TCO；完備的整體可靠性設計。其他晃電解決方案 DUPS與傳統UPS技術能效比較： 如果保護負荷為如果保護負荷為2000kVA2000kVA，電費按，電費按 0.67 0.67 元元/ /千瓦時計千瓦時計算，使用新型動態不間斷電源算，使用新型動態不間斷電源DUPSDUPS之后，每年節省的電費之后，每年節省的電

16、費可高達可高達116 116 萬元。萬元。其他晃電解決方案 DUPS主要性能指標: 低壓系統： 電壓：400V1500V 容量（功率）：25kVA/20kW2,500kVA/2,000kW 中壓系統： 電壓：5kV35kV 容量（功率）：100KVA/80KW 50,000KVA/40,000KW 其他晃電解決方案 動態電壓恢復器（DVR）： DVR是近年來出現的DFACTS 裝置，它串聯于電源與敏感負荷之間，是一種串聯補償裝置。當系統電壓發生突變時，DVR 將直流電源逆變成相應的交流電壓，與原系統電壓相串聯，以補償系統電壓突變產生的故障電壓和正常電壓之差，并保證三相負荷電壓的對稱性，從而保證

17、了敏感負荷的正常運行。 其他晃電解決方案 DVR系統結構圖： 其他晃電解決方案 DVR主要設計特點：快速電網電壓和負荷電流狀態判斷；響應快：動態響應速度小于4ms；效率高：正常時系統處于旁路狀態，僅電網電壓異常時進行功率補償；完備的整體可靠性設計。其他晃電解決方案 DVR主要性能指標: 低壓系統： 電壓：400V1500V 容量（功率）：25kVA/20kW2,500kVA/2,000kW 中壓系統： 電壓：5kV35kV 容量（功率）：200KVA/160KW 20,000KVA/16,000KW 其他晃電解決方案 抗晃電變頻器： 變頻器作為交流電動機節能應用與速度工藝控制中重要的自動化設備

18、，在我國得到了廣泛的應用。但當電網電壓出現晃電時，變頻器會發生直流母線電壓欠壓保護而停機，從而造成工藝流程中斷等一系列嚴重后果。 榮信股份在現有成熟變頻器系列產品基礎上，集成先進能量控制技術，推出了防晃電變頻器，從而大大提高了變頻器抵御電網電壓晃電的能力，能夠在惡劣供電環境下確保生產設備的連續運轉。其他晃電解決方案 抗晃電變頻器主要設計特點：先進的檢測技術；快速直流支撐技術；獨特的柔性閉環控制技術；完美的網側及電機側波形；專業的熱管散熱技術；通用的單元模塊設計；安全的隔離；完善的保護、診斷。其他晃電解決方案 抗晃電變頻器主要性能指標: 低壓系統： 電壓：400V，690V，其他電壓等級（1500V） 容量：20kVA1000kVA 中壓系統： 電壓：3kV，6kV，10kV 容量：200KVA10000KVA 其他晃電解決方案 儲能系統： 該系統在電壓跌落時提供快速的能量支撐，確保設備正常運行，有效降低晃