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炼化厂防晃电技术的分析及对策

2013-01-28孙安民

中国科技信息 2013年18期
关键词:断电接触器炼化

孙安民

中国石油大庆炼化公司机电仪厂电气一车间,黑龙江 大庆 163411

前言

晃电具体指的是电网由于短路、雷击或是电厂发生故障等因素而导致电网在短时间内发生的故障,这是电网的电压在短时间内发生大幅度的变化,更严重的会有断电现象的发生。然而由于炼化厂的生产需要,在电力系统发生类似的电压波动时,有一部分的设备会在较低电压的保护功能上除去,然而较大一部分的设备在电压稳定之后会加速启动,这样也就保证了在工业生产上的连续性。

1 晃电产生的原因现象及其影响

1.1 晃电产生的原因以及现象

在供电系统正常的运转过程中,若是突然遭受到短路的故障或是受到雷击的情况,再或者是由于较大容量的电动机在直接启动的情况下引起的冲击等,这些情况都会导致系统的电压在很短的时间内发生较大幅度的波动以及瞬时的失电现象,这种现象叫做“晃电”。晃电产生的原因中晃电的情况主要有三种现象:其一,电压在短时间内出现骤降或是骤升的情况,在这个周期内持续的时间大概在0.5至1分钟之间,而且电压在上升或是下降的幅度上较大。其二,电压会出现闪电的现象,在电压的波形上其包络线会呈现较规则的幅度变化,或者是会出现电压的幅值会有一系列随机的变化,这一现象主要表现在人眼对于电压变化会引起的照明异常进而产生的视觉感受。其三,会出现较为短暂的断电,持续的时间在0.5至3s的断电现象。

1.2 晃电所产生的影响

炼化厂的电动机中较大一部分是由于交流电的接触器来控制的,在出现晃电的时候,会由于电压额定的下降或者是中断,线圈对于铁芯的吸引力小于弹簧所释放出来的弹力,这就会导致接触器的释放,因此很大一批的电动机停止工作,进而影响装置的正常运转,会对企业的经济带来巨大的损失。根据资料的介绍,一般情况下交流接触器在电压低于线圈的额定电压的百分之五十时,整个过程超过一个周期时就会引起接触器的释放;在电压低于百分之八十或是更高的情况下,持续了近五个周期时接触器就会释放;另外在使用变频器进行调节控制电机的场合中,一般情况下会由于变频器的过压或失压以及在瞬间发生断电的保护功能,其中,变频器的逆变器件,在失压或是停电的情况下,控制的电路会停止进而向驱动的电路来输出信号,这样就使驱动电路停止了工作,此时的电动机就处在一个自由的制动状态中,能够允许变频器在很短的时间内继续工作,然而若是在失压和停电的阶段内,变压器将能够平稳的过渡运行,否则变频器将自我保护而停止正常的运行。

在晃电现象较为强烈的情况下,就有可能导致变频器的调速电动机而停止工作。炼化厂发生晃电时会由于电压较低,而导致电动机中有电流通过,进而也就导致了电动机的自我热保护功能而发生跳闸。在炼钢企业中,很大量的使用交流接触器会受到晃电的影响而释放出跳闸的现象,晃电则会导致电动机通过电流的现象很少出现,但是由于变频器的使用较交流接触器的使用较少,因此晃电而导致变频器停止工作的现象也很少见。

2 防晃电技术即对策研究

2.1 采取分批自动启动技术

在早期的电动机的自动启动技术中,通常采用的是利用断电的延迟时间的继电器来进行的,但是如果在整个的过程中电压恢复了正常水平,这时时间继电器的延时功能将被启动,即延时触电会使电动机的整个回路接通起来,使电机重新启动。在这个过程中,控制作用的原理是,在电压有波动的情况下,低于吸和电压的线圈会失电。在电网的电压恢复正常情况下,断电延时的触电仍会处在闭合的状态,能够通过触头来接通接触器的线圈,这是主触头被重新接通,而电动机的主回路也重新得电。整体来讲,分批自动启动技术的原理是:在晃电现象发生之后电压恢复正常的时候,能够检测到电压的恢复,再根据预先所设定的时间来闭合触点,进而能够使线圈得电,即主触点能够吸合,使电动机得到电。因此这一过程需要根据工艺的生产和需要来设置不同的启动时间,这样就能够达到电动机的分批启动。

这一功能的实现,功能强大,能够设置很多电动机有序的连续启动,并且在进行操作方便维护简便,在炼化厂中得到了非常广泛的应用。在经过了这么长时间的实际运行实践中,能够在很大程度上减少晃电的影响。因此这种晃电措施很广泛的应用于电动机比较密集的地方,如变电所,而在电动机较分散的地区会由于经济因素而不适应。

2.2 采用专门的防晃电交流接触器设备

在炼化厂发生的一次晃电事故中,因为深井的电动机以及负荷较分散的装置电动机没能够及时采取防晃点的措施,就导致了对生产造成了巨大的影响,因此解决晃电事故带来的影响具有很大的意义。在对比不同的选择和比较,有许多利用电源储能的原理来进行防晃电接触器。有些防晃电接触器采用了双线圈的结构,这种结构具有吸合速度快,动作特性非常好等特点。能够使接触器在进行吸合或是释放的时候能够干净利落,不会引起其他的不利影响。在电源的正常情形下,控制的模块始终处于储能的状态,接触器的接触与分离正常使用,但是当有晃电现象发生时,电压会降到接触器所能维持的电压以下,这是控制模块启动工作,释放所存储的能量使接触器能够保持吸合状态。在电源的电压恢复正常值之后,控制模块会切换模式进入储能状态。在这一过程中,控制模块能够利用较为特殊的电源转换部件使接触器一直处于其原有的特征上。采用专门的防晃电交流接触器设备,在经过了实际的检验之后,运行的效果较好,能够有效的防止因为低电压而引起的电动机跳闸的现象。

2.3 采用节能型交流接触器

一般的交流接触器在正常的情况下,吸合电压的范围会在 85%~110%之间,而释放的电压在 30%~70%U之间,但是节能型的交流接触器的释放电压会相对较低,其最低能够可达到 20%,因此,采用此类接触器能够防止很大一部分的电压下降而引起的晃电影响。但是节能型的接触器对于电源在较短的时间内发生中断的现象却不能保证,所以在防晃电的功能上还没能够得到较为广泛的应用。

3 结语

总而言之,有效的降低或是防止因晃电而带来的巨大经济损失,一定会有越来越多的抗晃电技术应运而生。借鉴经验,改进前人的技术,在经过我们长期的应用研究中,我认为只要能够保证应用的产品、技术得当,并且能够结合使用的场合,大部分晃电对炼化厂的生产的影响,在现行的技术条件下是能够避免的。

[1]蒋兵.低压配电设备防晃电的措施[J]. 湖南农机 ,2012.

[2]程美林,王兴珠,杨伟,姜伟.低压系统“晃电”故障的解决研究[J]. 科技创新导报,2012.

[3]刘龙舞.电动机抗晃电技术在石化企业中的应用[J]. 电工电气, 2011, 6.

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