抗晃電技術(shù)在煤化工企業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用

劉銀東

摘要：我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開各行各業(yè)的努力，各項(xiàng)行業(yè)在工作生產(chǎn)當(dāng)中都離不開對電力的需求，企業(yè)數(shù)量逐年增加，供電負(fù)擔(dān)越來越重，電網(wǎng)覆蓋范圍廣，用戶性質(zhì)復(fù)雜，受自然因素、設(shè)備因素、人為因素等影響，引發(fā)晃電現(xiàn)象[1]?；坞姇o許多大型企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，煤化工屬于大型連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)，受晃電影響的各方面損失都很大，部分關(guān)鍵電氣設(shè)備需要采取抗晃電技術(shù)，減小晃電所帶來的危害。

關(guān)鍵詞：抗晃電技術(shù);煤化工;電網(wǎng)

煤化工產(chǎn)業(yè)是我國重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)，需要保證煤化工產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定，晃電會導(dǎo)致煤化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)連續(xù)性中斷，降低生產(chǎn)質(zhì)量，帶來經(jīng)濟(jì)損失，因此要進(jìn)行技術(shù)研究，在煤化工企業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用抗晃電技術(shù)，保證煤化生產(chǎn)的穩(wěn)定性，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1 造成晃電的主要因素分析

1.1 自然因素

夏天頻繁出現(xiàn)的雷電和大風(fēng)，冬天常見的大霧和大雪天氣，空氣污染嚴(yán)重時，灰塵濃度高形成的“污閃”都是造成晃電的主要原因。其中雷電和“污閃”會導(dǎo)致供電電壓暫將時間超過100ms。

1.2 設(shè)備因素

連接動力設(shè)備的開關(guān)、電動執(zhí)行器等多項(xiàng)設(shè)備因?yàn)槭褂脮r間過長，未能及時更新替換，使得電動閥門或開關(guān)，電動設(shè)備出現(xiàn)老化絕緣，運(yùn)行狀況時常失靈，晃電的頻率隨之增高。瞬間的晃電產(chǎn)生出極大的動態(tài)電流，加大對供電網(wǎng)的壓力，因此晃電的強(qiáng)度也提升了。

1.3 電網(wǎng)負(fù)荷因素

隨著用電需求的日益遞增，加重了電網(wǎng)的負(fù)荷。無論重載設(shè)備是突然間的起動還是跳停，都會給電網(wǎng)帶來很大的影響。例如在生產(chǎn)過程中，重型設(shè)備突然停機(jī)，電網(wǎng)中的電流突然斷掉，其線路電感反電動勢引起電壓上升，線路電阻上的電壓降突然消失，造成電壓上升，電網(wǎng)因過載導(dǎo)致電網(wǎng)電壓下降。

1.4 人為因素

人們對電力的不合理使用與調(diào)動，對電力設(shè)備維護(hù)使用不當(dāng)，故障處理措施不妥當(dāng)?shù)榷紩U(kuò)大事故的危害性。工作人員的操作失誤也會引起電力系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓、欠電壓、電壓短路等問題，相應(yīng)的就會出現(xiàn)電路過電壓斷路調(diào)節(jié)、欠電壓保護(hù)調(diào)節(jié)、和各種自投裝置的保護(hù)動作，這些調(diào)節(jié)保護(hù)會造成供電電壓的瞬時大幅下降，給生產(chǎn)和設(shè)備帶來嚴(yán)重?fù)p害。

2 電網(wǎng)晃電帶來的危害分析

當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)晃電現(xiàn)象，能使正常的電壓值在一瞬間降得很低。對于通過控制接觸器起停的電氣設(shè)備，其控制回路電源一般由自身一次回路A相，晃電瞬間A相電壓低于接觸器線圈的吸合電壓（交流接觸器線圈工作電壓達(dá)到額定電壓的80%時，接觸器能正常吸合;線圈工作電壓低于額定電壓70%時，接觸器開始出現(xiàn)抖動、吸合不穩(wěn);線圈工作電壓低于額定電壓40%—50%且持續(xù)時間在3050ms時，接觸器完全釋放），接觸器釋放，造成主回路斷開，電氣設(shè)備停運(yùn);對于通過繼電器+變頻器控制起停的電氣設(shè)備，晃電瞬間電壓的波動，會造成繼電器釋放、變頻器直流過壓，電氣設(shè)備停運(yùn)。部分關(guān)鍵電氣設(shè)備瞬間停運(yùn)，又會導(dǎo)致大機(jī)組、甚至?xí)?dǎo)致整個生產(chǎn)裝置聯(lián)鎖停機(jī)，最終導(dǎo)致連續(xù)生產(chǎn)過程被迫中斷，生產(chǎn)裝置被迫緊急停車。

晃電雖然持續(xù)時間很短，僅僅數(shù)秒鐘，但是對于連續(xù)生產(chǎn)中要求大量設(shè)備在工藝流程上不允許電動機(jī)跳閘停機(jī)的企業(yè)而言，經(jīng)濟(jì)損失上千萬不止，嚴(yán)重的還會發(fā)生爆炸、火災(zāi)乃至人員傷亡[2]。

3 抗晃電方案

3.1 回路增加時間繼電器

部分關(guān)鍵電氣設(shè)備，短暫停運(yùn)而不影響工藝裝置連續(xù)運(yùn)行，建議在控制回路中增加時間繼電器，利用其線圈失電后輔助觸點(diǎn)延時斷開的功能，在晃電瞬間起動節(jié)點(diǎn)保持閉合，晃電結(jié)束后自動起動，以實(shí)現(xiàn)抗晃電功能。

3.2 馬達(dá)保護(hù)器投入晃電再起動功能

部分關(guān)鍵電氣設(shè)備，特別是低壓電動機(jī)回路，一般使用馬達(dá)保護(hù)器對電動進(jìn)行保護(hù)，對于具有再起動功能的馬達(dá)保護(hù)器，投入此功能，如果晃電時間在再起動設(shè)定時間之內(nèi)時，馬達(dá)保護(hù)器立即發(fā)出合閘命令，起動電動機(jī);其次是系統(tǒng)發(fā)生較長時間停電時，當(dāng)三相電壓恢復(fù)后，馬達(dá)保護(hù)器根據(jù)設(shè)定的延時時間，分時分批發(fā)出合閘命令，重新啟動電動機(jī)，以實(shí)現(xiàn)抗晃電功能。

3.3 變頻器實(shí)現(xiàn)欠壓自復(fù)位

對采用變頻器控制起停，建議控制回路使用UPS供電，變頻器直流母線欠壓故障復(fù)位（VDC）方式改為自復(fù)位，當(dāng)出現(xiàn)晃電時變頻器頻率下降并報出“自動復(fù)位”信息，之后約2s時間內(nèi)變頻器輸出頻率恢復(fù)正常，變頻器欠壓自復(fù)位并跨越晃電，實(shí)現(xiàn)抗晃電功能。

3.4 控制回路增加抗晃電模塊

對于運(yùn)行信號參與聯(lián)鎖的關(guān)鍵低壓電氣設(shè)備，特別是大機(jī)組潤滑油泵，建議在控制回路中增加抗晃電模塊，抗晃電模塊在正常工作是處于“交流工作”模式，交流接觸器由控制回路電源供電;當(dāng)監(jiān)測到電壓持續(xù)下降時，自動切換到“晃電”模式，接觸器的線圈采用超級電容存儲電能維持正常供電，由于瞬間油壓低造成備泵啟動，同時之前運(yùn)行中的油泵電機(jī)控制回路中接觸器不釋放，電力系統(tǒng)恢復(fù)正常后主、輔油泵同時啟動，確保油壓滿足工藝要求;當(dāng)電壓恢復(fù)到正常電壓時，自動切換至“交流工作”模式，工藝手動停一臺油泵或者油壓聯(lián)鎖自動停止一臺油泵恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)[3]。

4 結(jié)語

企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來越大，連續(xù)性逐漸加強(qiáng)，如果出現(xiàn)晃電，會引起大規(guī)模設(shè)備跳車，整個生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)中斷，恢復(fù)到滿負(fù)荷要一天以上的時間，對于先前投放的所有物料都要白白浪費(fèi)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，我們需要研究新型抗晃電技術(shù)，減少因晃電帶來的不良影響，保持生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持續(xù)性，創(chuàng)造更多的價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]王魯鋒.化工企業(yè)供電系統(tǒng)抗晃電技術(shù)改造方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華東理工大學(xué)，2014.

[2]張慶忠，邵長晶，李進(jìn)，宋玉國.化工企業(yè)電氣系統(tǒng)抗晃電技術(shù)措施及應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2013，39（01）：1517.

[3]張盈軍.新型抗晃電應(yīng)用技術(shù)在煤化工生產(chǎn)中的研究與運(yùn)用[J].電氣應(yīng)用，2012，31（03）：5456.