供電系統“晃電”對企業(yè)連續生產(chǎn)的影響

安科瑞張浩彬

摘要：化工生產(chǎn)是連續性的生產(chǎn)過(guò)程。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，任一環(huán)節的中斷都會(huì )影響下一環(huán)節生產(chǎn)的正常進(jìn)行，造成產(chǎn)品性能的下降，更有可能帶來(lái)一系列嚴重的危害。供電系統“晃電”對企業(yè)連續生產(chǎn)造成很大的影響，論文介紹了南京鈦白化工有限責任公司在對抗“晃電”工作中采取的改造措施，具體說(shuō)明了對抗“晃電”措施的實(shí)施應用效果。

關(guān)鍵詞：“晃電”；再啟動(dòng)；措施

1“晃電”的產(chǎn)生原因及其危害

“晃電”是指電網(wǎng)因雷擊、短路、大負載起動(dòng)等情況引起的供電電源電壓大幅度下跌或電壓短時(shí)中斷數秒，致使用電設備不能正常工作的現象。

在工業(yè)生產(chǎn)中，常常會(huì )因“晃電”造成許多重要的低壓電機停機，而關(guān)鍵機組的停機又會(huì )導致大機組，甚至會(huì )導致整個(gè)生產(chǎn)裝置連鎖停機，導致連續生產(chǎn)過(guò)程被迫中斷，生產(chǎn)裝置被迫緊急停車(chē)，從而給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。導致這一情況出現的原因是電動(dòng)機的運行離不開(kāi)接觸器、軟起動(dòng)器和變頻器等控制設備，“晃電”時(shí)交流接觸器會(huì )斷電釋放，軟起動(dòng)器和變頻器也會(huì )停機，因此，造成電機停機，從而導致一系列事故的發(fā)生。

2目前采用的抗“晃電”技術(shù)

抗“晃電”的意義

①保持生產(chǎn)的連續性，減少故障停車(chē)的發(fā)生；

②防止事故擴大，避免次生事故發(fā)生；

③減少設備檢修次數，延長(cháng)設備使用壽命；

④提高設備連續運行效率。

現有的抗“晃電”技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)

由于抗“晃電”的重要性，市場(chǎng)上有不少抗“晃電”的產(chǎn)品，按照其原理的不同，大概分成如下幾類(lèi)：

①采用備用電源或不間斷電源；

②用防“晃電”永磁式接觸器替代普通接觸器；

③增加直流電源系統；

④利用電機分批再起動(dòng)器；

⑤應用微機電機智能保護監控裝置。

（1）各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

UPS是很容易實(shí)現抗“晃電”功能的技術(shù)，它在“晃電”后為設備提供備用電源，使得電動(dòng)機繼續運轉。然而UPS的造價(jià)昂貴且功率偏小，并不能在工廠(chǎng)大規模使用，只適合用于監控或一些非常重要且功率很小的設備。

在線(xiàn)路“晃電”時(shí)，永磁式交流接觸器可保證接觸器依然處于吸合狀態(tài)，當線(xiàn)路電壓回到正常值時(shí)可正常工作。然而，首先永磁式交流接觸器價(jià)格較高，不利于推廣；其次，在“晃電”時(shí)線(xiàn)路電壓處于不穩定狀態(tài)，此時(shí)接觸器處于吸合狀態(tài)，就會(huì )導致施加在電動(dòng)機上的電壓不穩，可能會(huì )因為電壓低，造成電動(dòng)機的燒毀。增加直流電源系統、電機分批再起動(dòng)器、微機電機保護監控裝置都需要大量投資，而且都需要增加廠(chǎng)房，然而現場(chǎng)的布局沒(méi)有空間來(lái)布置。

（2）抗“晃電”措施的使用原則

要求所有的抗“晃電”措施只在停電后的短時(shí)間內起作用，在短時(shí)間內（一般為2～5s）等待備用電源自動(dòng)投入或電壓恢復正常。超出該時(shí)間范圍，抗“晃電”措施應自動(dòng)解除，因為此時(shí)斷電已成定局，應采取其他措施進(jìn)行緊急停車(chē)，避免損失擴大。而且抗“晃電”措施必須避免恢復供電后電動(dòng)機盲目自起動(dòng)。對于手動(dòng)停車(chē)或事故跳閘的電動(dòng)機，抗“晃電”措施無(wú)效。

3南京鈦白化工有限責任公司采用的幾種抗“晃電”措施及其效果

由于各種原因，現有的抗“晃電”技術(shù)在南京鈦白化工有限責任公司都不能推廣，為了降低“晃電”帶來(lái)的危害，我們進(jìn)行了如下改造。

高壓電動(dòng)機抗“晃電”措施

高壓配電系統在設計初期就已經(jīng)考慮“晃電”干擾的因素，均配有低電壓保護器、直流屏等一系列保護措施，再加上現有的高壓電動(dòng)機都是獨立單臺設備，此次改造就不予考慮。

低壓電動(dòng)機抗“晃電”措施

在低壓電動(dòng)機起動(dòng)回路中，交流接觸器是啟動(dòng)電機基本的電器元件，其工作原理是：交流接觸器工作線(xiàn)圈得電后，產(chǎn)生電磁力吸合銜鐵帶動(dòng)交流接觸器主、附觸點(diǎn)閉合，主觸點(diǎn)接通工作主回路給負載提供電力，輔助觸點(diǎn)接通控制回路并保持吸合狀態(tài)。當電壓降至接觸器線(xiàn)圈額定電壓的70%以下時(shí)，接觸器因電磁吸力小于釋放彈簧的反作用力而立即釋放，斷開(kāi)電源。交流接觸器是抗“晃電”能力弱的電氣設備，因此，也是工廠(chǎng)采取抗“晃電”措施的主要對象。

（1）目前南京鈦白化工有限責任公司采取的抗“晃電”技術(shù)

對于所有采用變頻器控制的電機，通過(guò)變頻器內部參數設定，在發(fā)生“晃電”時(shí)，保障變頻器可短暫運行 1～3s，由此防止設備停止運行。

對于由接觸器控制的電機，根據南京鈦白化工有限責任公司的實(shí)際情況，通過(guò)時(shí)間繼電器與低電壓繼電器的配合，如圖 1 所示，利用時(shí)間繼電器的工作原理，在因“晃電”造成交流接觸器主觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，保證此時(shí)的控制回路在一段時(shí)間內處于導通狀態(tài)，在線(xiàn)路電壓恢復正常時(shí)，交流接觸器再次吸合。

（2）南京鈦白化工有限責任公司的抗“晃電”技術(shù)的工作原理

在正常的工作電壓條件下，抗“晃電”保護器處于熱備用狀態(tài)。具體工作原理如圖 2 所示。

在額定電壓情況下，欠壓繼電器 KV 工作，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器 KT2 得電動(dòng)作，時(shí)間繼電器 KT2 常閉觸點(diǎn)在設定時(shí)間內延時(shí)斷開(kāi)，此時(shí)控制回路處于正常的工作狀態(tài)，當交流接觸器處于工作狀態(tài)時(shí)，時(shí)間繼電器 KT1 得電動(dòng)作，時(shí)間繼電器的延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn) KT1 閉合；當線(xiàn)路發(fā)生“晃電”時(shí)，交流接觸器斷開(kāi)，時(shí)間繼電器 KT2 失電，常閉觸點(diǎn) KT2 閉合，時(shí)間繼電器 KT1 失電，觸點(diǎn) KT1 在設定時(shí)間內保持閉合狀態(tài)，此時(shí)交流接觸器的線(xiàn)圈前的線(xiàn)路保持閉合狀態(tài)，在設定時(shí)間內電壓恢復正常，此時(shí)交流接觸器可再次吸合。

抗“晃電”效果

南京鈦白化工有限責任公司通過(guò)簡(jiǎn)單的改造，使電機抗“晃電”能力大大提高，因電力系統影響造成的非計劃停工現象在改造前為每年 3～5 次，改造后尚未發(fā)生因“晃電”造成的非計劃停工。由此可見(jiàn)，制定切實(shí)可行的抗“晃電”措施以增強生產(chǎn)裝置的抗“晃電”能力是十分重要的。

4安科瑞智能電動(dòng)機保護器介紹

產(chǎn)品介紹

智能電動(dòng)機保護器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)保護器)，采用單片機技術(shù)，具有抗干擾能力強、工作穩定可靠、數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化等特點(diǎn)。保護器能對電動(dòng)機運行過(guò)程中出現的過(guò)載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉、阻塞、外部故障等多種情況進(jìn)行保護，并設有SOE故障事件記錄功能，方便現場(chǎng)維護人員查找故障原因。適用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建筑等領(lǐng)域。本保護器具有RS485遠程通訊接口，DC4-20mA模擬量輸出，方便與PLC、PC等控制機組成網(wǎng)絡(luò )系統。實(shí)現電動(dòng)機運行的遠程監控。

技術(shù)參數淺談智能電動(dòng)機保護器抗“晃電”技術(shù)的應用

（1）數字式電動(dòng)機保護器

（2）模塊式電動(dòng)機保護器

產(chǎn)品選型