電動(dòng)機(jī)抗“晃電”技術(shù)的應(yīng)用

伏彬

【摘 要】化工生產(chǎn)是連續(xù)性的生產(chǎn)過程。在化工生產(chǎn)過程中，任一環(huán)節(jié)的中斷都會(huì)影響下一環(huán)節(jié)生產(chǎn)的正常進(jìn)行，造成產(chǎn)品性能的下降，更有可能帶來一系列嚴(yán)重的危害。供電系統(tǒng)“晃電”對(duì)企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)造成很大的影響，論文介紹了南京鈦白化工有限責(zé)任公司在對(duì)抗“晃電”工作中采取的改造措施，具體說明了對(duì)抗“晃電”措施的實(shí)施應(yīng)用效果。

【Abstract】Chemical production is a continuous production process. In the chemical production process， the interruption of any link will affect the normal production of the next link， resulting in the decline of product performance， and more likely to bring a series of serious hazards. "Power shaking" of power supply system has a great impact on the continuous production of enterprises. This paper introduces the transformation measures adopted by Nanjing Titanium Dioxide Chemical Limited Liability Company in the work of dealing with "power shaking" ， and specifies the application effect of the measures of dealing with "power shaking".

【關(guān)鍵詞】“晃電”;再啟動(dòng);措施

【Keywords】power shaking; restart; measures

【中圖分類號(hào)】TM32? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）09-0141-02

1 “晃電”的產(chǎn)生原因及其危害

“晃電”是指電網(wǎng)因雷擊、短路、大負(fù)載起動(dòng)等情況引起的供電電源電壓大幅度下跌或電壓短時(shí)中斷數(shù)秒，致使用電設(shè)備不能正常工作的現(xiàn)象[1]。

在工業(yè)生產(chǎn)中，常常會(huì)因“晃電”造成許多重要的低壓電機(jī)停機(jī)，而關(guān)鍵機(jī)組的停機(jī)又會(huì)導(dǎo)致大機(jī)組，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)裝置連鎖停機(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，從而給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。導(dǎo)致這一情況出現(xiàn)的原因是電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行離不開接觸器、軟起動(dòng)器和變頻器等控制設(shè)備，“晃電”時(shí)交流接觸器會(huì)斷電釋放，軟起動(dòng)器和變頻器也會(huì)停機(jī)，因此，造成電機(jī)停機(jī)，從而導(dǎo)致一系列事故的發(fā)生。

2 目前采用的抗“晃電”技術(shù)

2.1 抗“晃電”的意義

①保持生產(chǎn)的連續(xù)性，減少故障停車的發(fā)生;

②防止事故擴(kuò)大，避免次生事故發(fā)生;

③減少設(shè)備檢修次數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命;

④提高設(shè)備連續(xù)運(yùn)行效率。

2.2 現(xiàn)有的抗“晃電”技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)

由于抗“晃電”的重要性，市場(chǎng)上有不少抗“晃電”的產(chǎn)品，按照其原理的不同，大概分成如下幾類：

①采用備用電源或不間斷電源;

②用防“晃電”永磁式接觸器替代普通接觸器;

③增加直流電源系統(tǒng);

④利用電機(jī)分批再起動(dòng)器;

⑤應(yīng)用微機(jī)電機(jī)智能保護(hù)監(jiān)控裝置。

2.2.1 各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

UPS是最直接，也是最容易實(shí)現(xiàn)抗“晃電”功能的技術(shù)，它在“晃電”后為設(shè)備提供備用電源，使得電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。然而UPS的造價(jià)昂貴且功率偏小，并不能在工廠大規(guī)模使用，只適合用于監(jiān)控或一些極其重要且功率很小的設(shè)備。

在線路“晃電”時(shí)，永磁式交流接觸器可保證接觸器依然處于吸合狀態(tài)，當(dāng)線路電壓回到正常值時(shí)可正常工作。然而，首先永磁式交流接觸器價(jià)格較高，不利于推廣;其次，在“晃電”時(shí)線路電壓處于不穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)接觸器處于吸合狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致施加在電動(dòng)機(jī)上的電壓不穩(wěn)，可能會(huì)因?yàn)殡妷旱?，造成電?dòng)機(jī)的燒毀。

增加直流電源系統(tǒng)、電機(jī)分批再起動(dòng)器、微機(jī)電機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置都需要大量投資，而且都需要增加廠房，然而現(xiàn)場(chǎng)的布局沒有空間來布置。

2.2.2 抗“晃電”措施的使用原則

要求所有的抗“晃電”措施只在停電后的短時(shí)間內(nèi)起作用，在短時(shí)間內(nèi)（一般為2～5s）等待備用電源自動(dòng)投入或電壓恢復(fù)正常。超出該時(shí)間范圍，抗“晃電”措施應(yīng)自動(dòng)解除，因?yàn)榇藭r(shí)斷電已成定局，應(yīng)采取其他措施進(jìn)行緊急停車，避免損失擴(kuò)大。而且抗“晃電”措施必須避免恢復(fù)供電后電動(dòng)機(jī)盲目自起動(dòng)。對(duì)于手動(dòng)停車或事故跳閘的電動(dòng)機(jī)，抗“晃電”措施無效[2]。

3 南京鈦白化工有限責(zé)任公司采用的幾種抗“晃電”措施及其效果

由于各種原因，現(xiàn)有的抗“晃電”技術(shù)在南京鈦白化工有限責(zé)任公司都不能推廣，為了降低“晃電”帶來的危害，我們進(jìn)行了如下改造。

3.1 高壓電動(dòng)機(jī)抗“晃電”措施

高壓配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初期就已經(jīng)考慮“晃電”干擾的因素，均配有低電壓保護(hù)器、直流屏等一系列保護(hù)措施，再加上現(xiàn)有的高壓電動(dòng)機(jī)都是單臺(tái)獨(dú)立設(shè)備，此次改造就不予考慮。

3.2 低壓電動(dòng)機(jī)抗“晃電”措施

在低壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路中，交流接觸器是啟動(dòng)電機(jī)最基本的電器元件，其工作原理是：交流接觸器工作線圈得電后，產(chǎn)生電磁力吸合銜鐵帶動(dòng)交流接觸器主、附觸點(diǎn)閉合，主觸點(diǎn)接通工作主回路給負(fù)載提供電力，輔助觸點(diǎn)接通控制回路并保持吸合狀態(tài)。當(dāng)電壓降至接觸器線圈額定電壓的70%以下時(shí)，接觸器因電磁吸力小于釋放彈簧的反作用力而立即釋放，斷開電源。交流接觸器是抗“晃電”能力最弱的電氣設(shè)備，因此，也是工廠采取抗“晃電”措施的主要對(duì)象。

3.2.1目前南京鈦白化工有限責(zé)任公司采取的抗“晃電”技術(shù)

對(duì)于所有采用變頻器控制的電機(jī)，通過變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定，在發(fā)生“晃電”時(shí)，保障變頻器可短暫運(yùn)行1～3s，由此防止設(shè)備停止運(yùn)行。

對(duì)于由接觸器控制的電機(jī)，根據(jù)南京鈦白化工有限責(zé)任公司的實(shí)際情況，通過時(shí)間繼電器與低電壓繼電器的配合，如圖1所示，利用時(shí)間繼電器的工作原理，在因“晃電”造成交流接觸器主觸點(diǎn)斷開時(shí)，保證此時(shí)的控制回路在一段時(shí)間內(nèi)處于導(dǎo)通狀態(tài)，在線路電壓恢復(fù)正常時(shí)，交流接觸器再次吸合。

3.2.2南京鈦白化工有限責(zé)任公司的抗“晃電”技術(shù)的工作原理

在正常的工作電壓條件下，抗“晃電”保護(hù)器處于熱備用狀態(tài)。具體工作原理如圖2所示。

在額定電壓情況下，欠壓繼電器KV工作，常開觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器KT2得電動(dòng)作，時(shí)間繼電器KT2常閉觸點(diǎn)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)延時(shí)斷開，此時(shí)控制回路處于正常的工作狀態(tài)，當(dāng)交流接觸器處于工作狀態(tài)時(shí)，時(shí)間繼電器KT1得電動(dòng)作，時(shí)間繼電器的延時(shí)斷開觸點(diǎn)KT1閉合;當(dāng)線路發(fā)生“晃電”時(shí)，交流接觸器斷開，時(shí)間繼電器KT2失電，常閉觸點(diǎn)KT2閉合，時(shí)間繼電器KT1失電，觸點(diǎn)KT1在設(shè)定時(shí)間內(nèi)保持閉合狀態(tài)，此時(shí)交流接觸器的線圈前的線路保持閉合狀態(tài)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)電壓恢復(fù)正常，此時(shí)交流接觸器可再次吸合。

3.3 抗“晃電”效果

南京鈦白化工有限責(zé)任公司通過簡(jiǎn)單的改造，使電機(jī)抗“晃電”能力大大提高，因電力系統(tǒng)影響造成的非計(jì)劃停工現(xiàn)象在改造前為每年3～5次，改造后尚未發(fā)生因“晃電”造成的非計(jì)劃停工。由此可見，制定切實(shí)可行的抗“晃電”措施以增強(qiáng)生產(chǎn)裝置的抗“晃電”能力是十分重要的。

【參考文獻(xiàn)】

【1】葉永榮.供電系統(tǒng)抗晃電措施分析及其應(yīng)用[J].科技傳播，2012（14）：119-120.

【2】賀家李.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.