晃電對工業(yè)配電系統的影響該怎么應該?
晃電問(wèn)題在配電系統中常見(jiàn),尤其在工業(yè)領(lǐng)域,對半導體制造、石化、電力電子等行業(yè)影響尤為嚴重??够坞姳Wo裝置能夠有效減少電壓驟降或短時(shí)中斷對設備的影響,提高供電可靠性。本文分析了晃電的成因及危害,介紹了抗晃電技術(shù)的主要解決方案,包括接觸器保護、變頻器再啟動(dòng)及軟啟動(dòng)器抗晃電功能,并結合實(shí)際應用案例,探討抗晃電保護裝置的工程應用價(jià)值。
1. 引言晃電,即電壓暫降或短時(shí)中斷,是指電網(wǎng)電壓因故障、負荷突變或雷擊等原因瞬時(shí)下降但未全中斷的現象。根據GB/T 301372013和GB/T17626.112008標準,晃電可導致設備誤動(dòng)作、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)停工,甚至帶來(lái)嚴重經(jīng)濟損失。為了應對這一問(wèn)題,抗晃電保護裝置被廣泛應用于工業(yè)配電系統。
2. 晃電的成因及危害2.1 晃電的成因
2.2 晃電的危害
晃電對不同用戶(hù)的影響差異較大:
普通民用建筑:影響較小,用戶(hù)可能察覺(jué)不到。
工業(yè)敏感設備(半導體制造、數控設備、變頻電機等):晃電可能導致生產(chǎn)線(xiàn)停工,造成設備誤操作或無(wú)序重啟,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟損失。
造成敏感用戶(hù)的長(cháng)時(shí)間停產(chǎn)
電壓暫降幅值和持續時(shí)間超過(guò)敏感負荷的關(guān)鍵控制設備的耐受能力時(shí), 會(huì )影響正常工作。使其停止工作或在電壓恢復 時(shí)自我重啟動(dòng), 從而引起由它們控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)停止工作, 甚至無(wú)序重啟。
電壓暫降會(huì )造成接觸器或保護回路等動(dòng)作跳閘, 引起電機等主要用電設備停止工作。
短時(shí)中斷可造成系統和用戶(hù)短時(shí)間的電力中斷。
電力用戶(hù)的生產(chǎn)流水線(xiàn)一旦由于電壓波動(dòng)而被迫停運, 不但正在流水線(xiàn)上被加工的產(chǎn)品報廢, 生產(chǎn)線(xiàn)也需要重啟動(dòng), 從而造成至少數小時(shí)的生產(chǎn)停頓。這和非計劃停電又恢復供電的重新啟動(dòng)沒(méi)有區別。
給敏感用戶(hù)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟損失
電壓暫降導致用戶(hù)需要長(cháng)時(shí)間的清理現場(chǎng)和設備重啟, 每次事件給用戶(hù)帶來(lái)的經(jīng)濟損失和危害十分嚴重。且無(wú)法保障 安全生產(chǎn)
統計數據顯示,90%以上的電能質(zhì)量問(wèn)題與電壓驟降有關(guān),因此,抗晃電治理已成為配電系統的重要研究方向。
2.3 低壓敏感設備
從理論上來(lái)說(shuō),在任何一級設備上治理都可以改善電能質(zhì)量 ,而花費的費用與時(shí)間卻不同。
電壓驟降從電力供應源頭治理到整條生產(chǎn)線(xiàn)的治理、設備級的治理,再到設備控制級的治理,治理費用以數量級的比例下降。因此從治理成本及有效性來(lái)說(shuō) ,更提倡在設備末端進(jìn)行治理,甚至是深入到設備內部的電氣控制元器件處治埋。越是靠近未端進(jìn)行治理,所花費成本越少,亦能達到同樣的治理效果
因此,治理的關(guān)鍵就在于解決低壓系統敏感設備的晃電問(wèn)題
交流接觸器作為電動(dòng)機回路重要的控制元件,在工業(yè)生產(chǎn)中承擔了重要的作用。雷擊、 短路重合閘、電網(wǎng)故障、大功率設備啟動(dòng)等原因引起的電壓跌落(晃電)現象嚴重影響接觸 器的正常工作,并引起相關(guān)聯(lián)鎖設備停機,給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。 安科瑞 ARD-KHD-S03 系列抗晃電裝置,具備 “晃電保持+晃電再起動(dòng)”功能,能夠 抵御接觸器控制回路晃電引起的接觸器釋放(不包括直流接觸器或帶節能功能的接觸器), 也可以針對變頻、軟起回路實(shí)現再啟動(dòng),保障設備的連續性運行,為企業(yè)生產(chǎn)保駕護航。
4.1 型號規格
注:1、本產(chǎn)品用于帶節能功能的接觸器時(shí)可實(shí)現晃電再啟動(dòng)功能;
2、用于變頻、軟起回路時(shí),不用選擇接觸器電流規格。
動(dòng)作邏輯
4.2 典型電機回路
接觸器特性
抗晃電裝置的設計思路是通過(guò)保持負載電壓穩定,或在晃電發(fā)生后快速恢復供電。常見(jiàn)的治理方案包括:
4.1 接觸器抗晃電方案
接觸器是低壓電機回路中的核心元件,常見(jiàn)的晃電治理方案包括:
UPS供電:為關(guān)鍵負載提供持續電源,但成本較高。
防晃電接觸器:使用帶防晃電功能的接觸器,在短時(shí)間晃電時(shí)維持吸合狀態(tài)。
再啟動(dòng)控制:采用電動(dòng)機保護器等裝置,在晃電恢復后自動(dòng)重啟。
抗晃電裝置:專(zhuān)用模塊保持接觸器吸合,防止因短時(shí)電壓下降而跳閘。
4.2 變頻器抗晃電方案
變頻器是工業(yè)設備的重要組成部分,其常見(jiàn)抗晃電策略包括:
UPS供電:確保變頻器在晃電期間持續工作。
變頻器自啟動(dòng):晃電恢復后自動(dòng)重啟。
直流支撐技術(shù):利用變頻器內部?jì)δ芫S持短時(shí)運行。
控制電路失壓再啟動(dòng):防止控制電路斷電導致變頻器停機。
4.3 軟啟動(dòng)器抗晃電方案
軟啟動(dòng)器主要用于大功率電機,其抗晃電方法類(lèi)似于變頻器:
緩沖啟動(dòng)電流,減少電網(wǎng)波動(dòng)對系統的影響。
內置抗晃電模塊,確保短時(shí)電壓下降時(shí)電機不會(huì )斷電。
4.4 接觸器回路常見(jiàn)晃電治理方案
UPS供電-通過(guò)UPS保障電源側供電
防晃電接觸器-采用帶防晃電功能的接觸器
再起動(dòng)控制-通過(guò)電動(dòng)機保護器等設備在二次控制回路彌補
抗晃電裝置-通過(guò)專(zhuān)用模塊對接觸器進(jìn)行保持和控制
5. 方案對比抗晃電保護裝置在配電系統中具有重要的應用價(jià)值,可有效減少電壓驟降對設備的影響,提高工業(yè)生產(chǎn)的穩定性和可靠性。針對不同負載類(lèi)型,應選擇合適的抗晃電方案,例如接觸器抗晃電、變頻器自啟動(dòng)或軟啟動(dòng)器抗晃電功能。未來(lái),隨著(zhù)智能電網(wǎng)的發(fā)展,抗晃電技術(shù)將在電能質(zhì)量治理中發(fā)揮更大作用。
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