潘海全

【摘  要】电力行业在国民经济中的重要性举足轻重，因此电力系统的平稳运行一直是值得研究的课题，本文围绕低压配电装置晃电治理的特点进行分析，提出了几点的抗晃电治理措施，其案例来源于某化工装置，值得业内电气人员进行对比提高。

【关键词】低压配电装置;晃电;化工

引言

某石油化工公司生产装置众多，供电结构复杂，近年来因高压电气设备长时间超寿命（或继电保护配置不合理）运行，高压侧的一点故障往往扩大为电力系统的紊乱，经统计其中80%的电力故障会导致电力系统电压暂降，进而导致多套低压配电装置大面积停电停产，因此，提高电力系统的抗晃电能力是迫切需要解决的问题。对于整个电力系统而言，晃电治理的思路主要有两个方面：一方面，要优化高压电气设备的继电保护整定配合，使故障快速切除，避免扩大，减少晃电的发生及发生范围;另一方面，要提高低压配电装置的抗晃电能力，使得低压电气设备在系统故障切除时间内能平稳运行，减少因晃电导致的生产停电停产，将晃电损失降至最小。本文通过实际案例主要分析了外电网电压暂降下低压配电装置抗晃电的措施，高压电气设备继电保护不在此文进行阐述。

一、晃电治理的目标及特点分析

在治理低压配电装置晃电时，不得将低配装置独立于整个公司的电力系统进行以偏概全，应结合系统的特性进行针对性治理，再根据需要治理的目标进行投资，将钱花在刀刃上，以该公司为例，通过大数据的统计，高配侧故障导致的电压暂降主要表现为：电压暂降至80%，动作时间250ms。因此，每套装置应重点围绕该特性进行治理，这是考虑低压配电装置晃电治理的前提，否则所花掉的金钱和人力是极大的浪费。

在明确治理目标的前提下，还必须熟悉每套工艺生产装置受晃电影响的特点，现以该石油化工公司为例进行说明，该石油化工公司，有2套低配装置为化工产品生产装置，如PX、BDO，该装置的显著特点是易燃易爆场所，事故风险大，生产主流程只有一套，其中小部分关键机组、泵、风机等无备台不可以切换，以及部分关键机泵有备台无法实现自动切换，这里的关键是指该设备故障停机装置反应时间为0s或接近0s;其他大部分电动设备都可以设置备台进行自动切换;化工装置有小型余热发电机，因此，晃电治理的重点是关键机泵、关键变频器等，只要将这类设备的晃电风险降至最小，不仅提高的化工装置的安全性，也提高了装置的经济性。

另外有4套低配装置为化纤产品生产装置，如短纤、瓶片，该装置的显著特点是安全风险较低，生产线有多条，每条线大部分设备没有备台进行切换，且为流水线生产，牵一发动而全身，电动设备变频控制较多，转速控制精度高，很容易受到电网电压波动影响而导致整条生产线瘫痪，治理的重點是变频器、PLC等，对该类装置改造复杂，投资回收比低，应在项目建设期进行整体考虑来提高装置的抗晃电能力。

因此可以看出，化工装置晃电的风险大，治理的范围相对较小，且有发电机可以抗外电网扰动，投资必要性高。而化纤装置晃电的风险较低，治理的范围广设备复杂，投资必要性低。

二、晃电治理案例

了解了装置的特点，再根据治理的措施制定切实可靠的方案，能有效根治“一晃就停产”现象的频繁发生。下面根据近几年的故障案例，分析系统晃电采取的治理措施，主要体现在以下几个方面：

1、电压暂降引起的故障

1.1、低压进线开关低电压动作跳闸，导致整段失电。

某化工装置低压进线开关因外电网晃电导致整段母联失电，查低压进线母联备自投逻辑为当电压低于200V时，低电压继电器动作进线开关跳闸，延时2S后母联合闸，后查该外电网电压波动导致低压400V暂降至320V，故障时间220ms后即恢复，针对电网晃电的该特性，显然低压进线母联的备自投逻辑设置不合理，后将备自投逻辑改为当电压低于200V时低电压动作信号设置延时2S再分进线开关、合母联开关，通过实验验证可行，彻底解决了该类晃电故障。

1.2、变频器欠/过电压保护动作跳闸

某化工装置使用的变频器因外电网晃电导致变频器报欠压故障停机，该变频器负载为重要的风机，一旦停机将导致生产停车，所使用的变频器为西门子MM440，其低电压穿越能力较差。后将其更换为富士G1变频器，同时设置瞬时停电再启动功能，参数F14=3，通过实验，在空载情况下将变频器上端开关分闸1s后再投上变频器正常运行。

1.3、接触器、继电器线圈低电压释放

某化纤装置使用的接触器在外电网晃电时控制回路电压低于**V时接触器释放，自保持回路解除，导致低配装置反应器搅拌器停机，进而导致整个装置停车。后将接触器控制电源取自UPS，并结合低压电动机保护器设置2S的低电压保护，彻底解决了该类故障。也可以将关键电机的接触器更换为带电源储能模块抗晃电接触器+延时模块某化纤装置使用的继电器电压低压**V时继电器释放，由该继电器构建的自保持启动回路解除，导致机泵停机。由继电器构建的自保持回路为变频器的外部回路，该变频器的ACS510系列变频器，后将变频器的启停由两线制改为三线制，取消自保持回路，彻底解决了该类故障。

1.4、低压电动机保护器低电压保护动作

某化工装置使用的电动机保护器在晃电时发生低电压保护动作跳闸，导致关键电机停机生产停车。后将该关键电动机低电压保护参数由0.8倍0s改为0.5倍1.5S，彻底提高了抗晃电能力。

1.5、DCS集散控制系统控制电源欠压失电

某化工装置使用的DCS系统，其控制柜电源模块因晃电发生欠压故障停机，经查双电源切换模块故障切换失败导致系统停机，该DCS系统未配置UPS电源。因此，采取的措施为配置UPS电源，当发生晃电时，由UPS电源无扰切换保证DCS控制系统的正常运行。同时定期对控制柜内24V双电源模块进行切换试验，及时消除设备隐患。

1.6、UPS切换失败引起DCS系统无法正常运行

某化工装置因晃电导致UPS主电失电，切换旁路失败，导致DCS系统失电停机，经查UPS电源蓄电池缺电，且UPS切换板电源取自蓄电池，从而导致UPS切换失败，采取的措施：1、在采购UPS时必须严格进行选型2、定期进行切换，进行故障模拟切换试验，模拟主电源故障时因拉断上端开关，模拟电池失电时应断开电池充电开关3、将UPS故障信号远程至有人值守的控制室并设置报警，该报警应包含UPS大部分故障

2、电流骤升引起的故障

2.1低压交流异步电动机过流保护跳闸

某化纤装置电动机过流保护整定不合理，导致电压低于**V时，过流保护动作跳闸。查该电动机正常运行电流接近额定，一旦低电压，电流必然超过额定，因此采取的措施为将电动机放大一级，同时将过电流保护反时限参数整定由1倍延长至1.2倍。

结语：

综上所述，对于任何一套装置在治理晃电时，必须结合装置的特点，根据电力系统晃电的特性制定切实有效的治理方案，即根据晃电的电压幅值变化和故障时间，通过分析低压配电装置用电设备故障物理变化，进行针对性治理，对不同用电设备的故障动作特性进行分门别类的治理是最根本解决问题的办法。

参考文献：

[1]徐蕾，李勇，刁红敏. 济钢低压配电系统防晃电技术措施[J]. 山东冶金，2010（03）：85-85.

[2]蒋兵. 低压配电设备防晃电的措施[J]. 湖南农机，2012，039（007）：105-106.