浅析化工企业中晃电的危害及预防措施
2018-06-08王岩
王岩
【摘 要】在不间断供电的化工企业中，由于晃电，给企业造成了不必要的经济损失。本文从晃电的产生原因、特点、危害的分析，结合化工企业的特点，提出解决晃电问题的具体预防措施。
【关键词】化工企业；晃电；预防措施
中图分类号： TM307.3 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）08-0238-002
Analysis of the hazards and preventive measures of Akira Electric in chemical companies
WANG Yan
（Qingdao Mingyue Seaweed Group Co.，Ltd.，Qingdao，Shandong 266400，China）
【Abstract】In the uninterrupted power supply of chemical companies，due to Akira， it caused unnecessary economic losses to the company.Based on the analysis of the causes，characteristics and hazards of Akira Electric and the characteristics of chemical companies，this article proposes specific preventive measures to solve Akira Electric's problems.
【Key words】Chemical company；Akira Electric；Preventive measures
1 晃电的定义及分类
电力系统在运行过程中，由于外部线路受到雷击、瞬时短路等故障或企业内部电网相邻线路短路故障、大型电动机启动等原因，会造成电压瞬间较大幅度波动后恢复，这种现象通常称为“晃电” 晃电的基本类型有：电压骤降、骤升、短时断电、电压闪变。电压骤升，持续时间0.5个周期至1min，电压上升或下降至标称电压的110～180%。电压暂降/骤降是电压有效值降至标称值的10%-90%，且持续时间为10ms至1min（典型持续时间为10ms～600ms）的电能质量事件之一。短时断电，持续时间在0.5个周波至3s的供电中断（如备自投、重合闸等）。电压闪变。电压波形包络线呈规则的变化或电压幅值一系列的随机变化一般表现为人眼对电压波动所引起的照明异常而产生的视觉感受[1]
2 晃电产生的影响
随着电网并网、环网的日益扩大，以及馈电变压器容量增大带来的配出回路的增多，电源瞬时失压即“晃电”的现象越来越频繁，其原因是相邻回路故障引起的电压波动几率增加了。最长持续时间一般是故障保护的切除时间，大约在200毫秒以下，也有保护元件来不及动作的“一过性”瞬时失压特殊情况的。晃电虽然产生的原因复杂，但是其造成的影响却是有章可循的。
2.1 晃电对配电所的影响
厂用变配电所的配电柜一般配有低电压保护，晃电引起的电网电压波动会造成变配电所进线开关柜欠压，低电压整定值设定过高的情况下，低电压保护误动作，母线失电造成该母线上所有设备停电。
2.2 晃电对接触器的影响
交流接触器电保持大致要求是：电压不小于80%Ue（额定电压）或者是失压时间不大于60毫秒。对于此类因“晃电”引起的接触器释放，常规微处理器自起动设备是无能为力的，因为故障时间小于微处理器的电压采集周期时间而无法识别。
2.3 晃電对变频器的影响
变频器由整流器和逆变器二部分组成，一般的变频器都具有过压、失压及瞬间停电的保护功能。当变频器的逆变器为GTR时，一旦失压（指电压等于70%Ue，西门子IVIDV系列为76%Ue）或停电，控制电路将停止向驱动电路输出信号，使驱动电路和GTR全部停止工作，电动机将处于自由制动状态；逆变器为IGBT时，在失压、停电后，将允许变频器联系工作一个短时间td（15ms或主电路的直流电压下降到原值的85%所需时间）。若失压、停电时间to
3 现阶段应对晃电的主要对策
随着科学技术的进步以及人们对晃电的逐步理解，人们除了实行双电源供电以外，还从软件和硬件两个方面入手来消除晃电造成的影响，由于软件方面对于硬件设备、技术力量的要求较高，其应用有很大的局限性，在此，对于软件方面本文不做分析，主要着重介绍硬件方面。
3.1 低压综合保护器
综保在正常运行时，检测电网电压和电机的运行状态，当系统电压低于跌落电压设定值，接触器释放，电机跳停，系统电压在设定的允许时间内恢复至恢复电压设定值，综保输出再启动命令。若电网晃电时间超过设定的允许值，则不再发出再启动命令。其接线方式如下：其中图中MCU（X1-6，X1-8）就是再启动接点。
3.1.1 综保的优点
综保可记录发生的再启动记录，再启动较可靠，原有综保的电机增加再启动功能不需要重复接线，其次综保还可以一机多用，综合保护低压电器。
3.1.2 综保的缺点
由于综保要采集系统电压来判断是否晃电，所以综保的再启动试验时稍微复杂，其次精度较低，电压精度≤5%[3]。
3.2 AIX-3B
电机在运行状态下，当系统电压低于跌落电压设定值，接触器释放，电机跳停，AIX继电器的辅助输出节点（3，4）仍闭合，直到超过设定的时间后该辅助节点才释放，避免因电机运行状态的改变引起DCS联锁动作；当系统电压在设定的允许失电时间内恢复至恢复电压设定值，AIX继电器将在延时启动时间设定值后动作，接触器吸合，电机再启动。若电网电压没有在允许的时间内恢复正常，则AIX继电器闭锁程序，不再启动设备。电机正常情况下AIX继电器的辅助输出节点（3，4）和接触器的NO辅助触点同步，即电机正常停机的时候，AIX继电器的辅助触点（3，4）也是瞬时断开的，并不会延迟释放[3]。
3.2.1 AIX的优点
AIX继电器是专门为解决电网“晃电”而研制的，保证设定参数掉电不丢失，并可查到电机累计运行时间和再启动次数，具有可靠性高，体积小，安装方便、接线简单等优点，可直接安装在现场低压开关柜内，且AIX继电器无用户维护部件，如电池等。继电器本身故障时，不影响设备正常运行。若电机的运行状态信号参与到DCS联锁，则可把AIX继电器的辅助输出节点和接触器的NO并联后引至DCS，发生晃电停机后，AIX继电器的辅助输出节点仍闭合，直到允许时间（此时间可设定），超过后释放该节点，避免因电机发生晃电时运行状态的改变而引起DCS的联锁动作。
3.2.2 AIX的缺點
专为解决电网的“晃电”而研制的，功能较单一。
3.3 控制电源改UPS
在低压配电柜内构建独立的控制电源配电系统，由UPS给电机控制回路提供电源，在系统发生短时的晃电时，接触器的线圈能够依靠UPS提供的可靠电源正常工作，保持主触头的吸合，避免了由于晃电引起的电机停机甩负荷事故[2]。
3.3.1 UPS的优点
可以解决有电机运行信号参与工艺联锁，需要0S启动的电机防晃电问题，且机构简单，抽屉里的二次控制回路改造简单，由于UPS支持冗余技术，即可用多台UPS给共同的负载供电，可以保证系统更高可靠性的要求，应用范围广，不仅可以应用在电机控制回路上，对于变频器等设备的控制回路也可应用。
3.3.2 UPS的缺点
UPS的价格贵、成本高、维护工作量大，只适应于有工艺联锁的电机控制回路，当UPS总输出有故障时将影响全部改UPS电源的电机。
4 结束语
随着国内外防晃电技术的深入研究，新技术、产品不断更新，结合企业的实际情况，采用合理的技术，保证产品的应用，就能有效的防止晃电给企业带来的问题。
【参考文献】
[1]蔡治通，刘军民，吴斌.防晃电技术在氯碱生产中的应用.中国氯碱.
[2]陈琳，严金云.石化企业晃电影响及抗晃电措施.电气技术.
[3]上海华建电力设备股份有限公司.
[4]深圳市亚特而控制技术有限公司.
