孙娟妮 石耀军(陕西陕化煤化工集团有限公司，陕西渭南 714100)

110KV电网波动引起高低压设备跳车的分析与防范

孙娟妮 石耀军(陕西陕化煤化工集团有限公司，陕西渭南 714100)

110KV电网波动引起部分高压电动机及低压设备跳车，造成系统停车，为降低由于外网瞬间波动对系统影响，通过对高压电动机定值的调整、低压进线断路器欠压脱扣的调整及低压电动机接触器控制电源改造等措施，降低晃电对化工企业带来的危害。

电压波动;定值;失压脱扣;UPS装置;防晃电装置

1 故障情况

2016年6月18日凌晨00：28分左右，陕化变301总变控制室后台报警，10KV高压电动机部分低电压跳车，低压配电室低压电动机低电压全部跳车，造成系统停车。

2 检查分析

检查高压电动机低电压跳车情况，保护定值为低电压60V，时限1.5S，跳车时电压为38.8V。10KV未跳闸高压设备低电压定值为60V，时限为3S或5S。低压进线断路器失压脱扣跳闸，低压电动机接触器由于电压降低到一定值，线圈产生的磁场减弱，造成吸力不足而释放。经与渭南地调联系，得知西安南郊330千伏变电站3#、4#主变压器起火后爆炸引起供电电网波动，晃电时间大于1.5S小于3S。

3 防范措施

3.1 对高压电动机定值进行调整

根据现场工艺要求及安全条件，当系统电压降低时，逐步切除部分负荷以维持线电压，使剩余重要负荷能在允许的范围更好的运行。当电动机的供电母线电压短时降低或中断又恢复时，为防止线路上电动机同时自启动使电源电压严重降低，将不重要电动机上低电压保护定值设为70V，时限为0.5S，次要电动机根据工艺要求低电压定值设置为60V，时限为1.5S或3S。对重要设备（工艺联锁有可能造成生产系统停车或重大安全事故的），低电压保护定值设为60v，时限设置为5S。以确保供电母线电压恢复到足够的电压时，保证重要电动机的自启动。避免电压恢复正常时高压电动机群起造成对电网的冲击。

3.2 对低压配电室进线断路器欠压脱扣进行调整

3.2.1 一般电力系统中除因永久性故障引起的暂时不可恢复的供电外，大多数为瞬时性故障，可采用延时欠压脱扣器，这样对于一般性短时电压波动、闪变等，低压断路器将不会跳闸。（其工作原理为当低压断路器正常工作时，电源通过欠压延时装置对欠压脱扣器进行充电，使其保持吸合并监视电网状态，同时欠压延时装置通过内部电路储备电能，当电网电压处于额定电压的70-35%或瞬时断电时，电源无法提供足够的电压保持电压脱扣的吸合，此时欠压延时装置释放储备的电能，对欠压脱扣器进行供电，使其得以延时动作）。对于长时间低于欠压脱扣器动作电压及75%额定电压，此时电网状况已经非常恶劣，理应跳开低压断路器保护用电设备。

3.2.2 根据我企业实际运行情况及经验，解除部分低压配电室（相对不重要）进线失压脱扣保护，确保电网波动或失压后400V母线不失压。因全厂低压配电室较多、较散，全部断电后逐一恢复工作量大，速度较慢，对系统开车造成影响。

3.3 对低压电动机接触器控制电源进行改造

3.3.1 采用不间断电源UPS供电

晃电造成低压电动机停机的主要原因是接触器线圈在晃电期间释放，主接触器断开造成停机。在低压配电柜内设计构建一个独立于一次电源的二次电源系统，可将配电柜电动机接触器的工作电源取自“独立”的二次电源。在系统发生晃电时，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，避免电机停机甩负荷事故。（UPS工作原理是当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，而后对电池充电，以备电力中断时使用，遇到电压过低或过高、瞬间波动等，不间断系统均会动作。一旦失电发生异常时将储存于电池中的直流电转换为交流电，供给负载继续使用，达到不断电功能。）。另外，当配电柜的主母线失电超过一定时间后，系统根据二次控制部分设定断开输出，避免电压恢复时电动机群起过程对电网形成大的冲击及设备事故。

3.3.3 对重要设备接触器加装防晃电装置

针对化工企业由于电网波动单台电动机跳车后可能导致停车或引起工艺联锁动作的重要设备加装防晃电装置。正常工作时，防晃电装置进入时刻监视状态，主要是监视接触器的线圈电压，检测设备运行电流，并根据设置输入的线圈电阻，计算输出电压。当检测到接触器的电压降低到设定值时，瞬间将接触器控制电源切换到智能型防晃电装置供电。（防晃电装置工作原理是，正常运行时间依然是原来的运行模式，交流启动，交流运行。防晃电装置作为旁路采用超级电容储能，晃电发生时，装置快速自适应输出直流电压保持接触器运行，可根据需要设定直流输出时间为1-5S，电压恢复后，又切换至交流运行模式）。而正常的分闸或保护跳闸，装置判断为外部故障，不输出直流电压，接触器瞬间释放，不改变原来的运行方式。

4 结语

化工生产是个连续的过程，在此过程中任何一个与生产主流程相关的设备出了问题都有可能直接或间接地影响甚至中断生产，供电电网波动难以避免，电网晃电对生产将会造成致命的打击，因此如何避免电网晃电以及预防电网发生晃电尽可能不对生产系统造成影响，将是化工企业目前生产过程中所面临并且必须防止的重要问题。

[1]《防晃电技术在我公司的应用》帅主编河南科技2016年16期.

[2]《应对电网晃电防止事故扩大方案探讨》闫迎洲编电工技术2013年02期.

[3]《防晃电技术在石油化工企业中的应用》宋玉才编电气技术2007年07期.

[4]《变电站继电保护安全风险分析和改进措施》胡义生2012年.