化工企業(yè)連續(xù)供電方式的實現(xiàn)探究

孫萬軍

摘 要：本文通過介紹化工企業(yè)如何實現(xiàn)連續(xù)供電，從根源上解決因晃電造成的電動機(jī)群跳閘停機(jī)的意外事故，向化工企業(yè)提出一個整套的連續(xù)供電解決方案，同時簡單的介紹在石化企業(yè)低壓系統(tǒng)中應(yīng)用防晃電交流接觸器，以供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)供電;晃電;解決方案

根據(jù)連續(xù)生產(chǎn)的要求，化工企業(yè)需要電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量的具有更高的可靠性，當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，會造成出現(xiàn)一種現(xiàn)場的全線停車情況，使生產(chǎn)系統(tǒng)變得混亂，從而導(dǎo)致生產(chǎn)不能很好地正常進(jìn)行。在過去，化工企業(yè)一般會采取雙回路供電使發(fā)生供電系統(tǒng)故障對生產(chǎn)造成的影響降低，當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況的時候，使用人為切換的方式會給生產(chǎn)帶來一定的影響，操作人員的水平和經(jīng)驗在這種運行方式的處理中起到?jīng)Q定性的關(guān)鍵作用?；て髽I(yè)電氣人員一直以來面對的重大課題是企業(yè)怎樣解決電力系統(tǒng)的故障問題，尤其是因為瞬間失壓、短時出現(xiàn)的電壓波動等電源品質(zhì)不良給生產(chǎn)企業(yè)造成的影響。

目前，隨著科技的快速發(fā)展和新產(chǎn)品的應(yīng)用，化工企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)可以實現(xiàn)連續(xù)供電。一個連續(xù)供電的供電系統(tǒng)的特點應(yīng)該如下：①雙回路供電;②在兩段主受開關(guān)加裝互鎖自投功能;③在主受開關(guān)加裝失壓脫扣裝置;④現(xiàn)場電動機(jī)采用專用抗晃電交流接觸器和低電壓再起動器。這四項技術(shù)措施環(huán)環(huán)相扣，缺一不可，相互配合，有力地保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。經(jīng)過運行實踐證明，采取連續(xù)供電方式的現(xiàn)場電動機(jī)在出現(xiàn)晃電事故時仍能繼續(xù)運行，說明這些保障措施對于連續(xù)供電的實現(xiàn)是有效的，能夠保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

1 供電方法的分析和改進(jìn)

一些化工企業(yè)的工藝要求是不能出現(xiàn)事故停車的情況，但是當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，會發(fā)生現(xiàn)場設(shè)備全線停車的現(xiàn)象，從而對工藝生產(chǎn)的連貫性造成一定影響。通過對供電方法進(jìn)行分析，可以實現(xiàn)電力資源的充分利用。

1.1 分析單回路供電

某個化工企業(yè)的原設(shè)計供電系統(tǒng)圖如圖1所示，當(dāng)系統(tǒng)正常工作的時候，如果此時供電的是北聯(lián)乙線，那么斷開的就是母聯(lián)開關(guān)QF。在北聯(lián)乙線發(fā)生故障的時候，工作人員需要合上母聯(lián)的開關(guān)，斷開乙線的開關(guān)，讓北聯(lián)甲線繼續(xù)進(jìn)行供電。從系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求看，此種供電方法雖然投資少，運行維護(hù)簡單，但是出現(xiàn)故障的時候需要人員控制，浪費時間，所以這種供電方法不滿足實際情況。

1.2 分析雙回路供電

雙回路供電是當(dāng)前供電系統(tǒng)主要的方法，其兩臺變壓器單線的系統(tǒng)圖如圖2所示。在正常供電的情況下，母聯(lián)開關(guān)處于斷開的狀態(tài)，甲線開關(guān)AH114和乙線開關(guān)AH29處于合上的狀態(tài)，進(jìn)線主受P-101和P-130控制，其中一臺是用于供電，另外一臺則處于備用的狀態(tài)。這時如果發(fā)生線路故障，就要在兩臺主受P-101和P-130間開始倒閘的操作。此種供電方法雖然在操作時間上比第一種方案的短，但實際上用于倒閘操作的時間也超出了交流接觸器的釋放時間。所以，這種供電方法仍也不符合生產(chǎn)裝置的要求。

1.3 供電系統(tǒng)的故障特征

如果在圖2的供電系統(tǒng)中，高壓系統(tǒng)出現(xiàn)短路，回路進(jìn)行自動供電，主受開關(guān)無法斷開，會增大事故。為了確保在高壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，主受開關(guān)可以及時主動的斷開，第一點就要分析系統(tǒng)故障的特征。此種情況下，電力系統(tǒng)的故障“集中”的表現(xiàn)是“失壓”的現(xiàn)象，那此時可以在兩臺主受的開關(guān)上安裝一種可以檢測母線電壓的失壓脫扣線圈，當(dāng)檢測母線電壓低于一定值時，失壓脫扣裝置動作，主受開關(guān)脫扣，開關(guān)狀態(tài)由合閘變?yōu)榉珠l，由于互鎖裝置的作用，另一臺主受會馬上自動投入運行，實現(xiàn)了兩臺主受開關(guān)互鎖并相互自動切換的功能。

2 關(guān)于晃電現(xiàn)象的分析

2.1 晃電的種類

2.1.1電壓突然變高或變低

持續(xù)的時間在0.5個周期1min之間，而且這個時候的電壓升高或降低至標(biāo)稱電壓的110%到180%或10%到90%。

2.1.2 電壓突然變化

在電壓波動導(dǎo)致照明異常的時候，人眼出現(xiàn)的視覺感受通常是電壓波形包絡(luò)線呈現(xiàn)出的規(guī)則變化或者是電壓幅值的隨機(jī)變化。

2.1.3 短時斷電

如自備投和重合閘等持續(xù)的時間在0.5個周波到3s的供電中斷。如果供電系統(tǒng)自身的負(fù)荷穩(wěn)定、沒有發(fā)電動機(jī)組和沒有沖擊，那么主要是外部電網(wǎng)導(dǎo)致電網(wǎng)閃變。通過統(tǒng)計研究：一般情況下，電壓跌幅在20%以內(nèi)的時候不會給設(shè)備運行帶來太大的影響。當(dāng)電壓跌幅超過20%的時候，根據(jù)持續(xù)時間的不同會給系統(tǒng)造成不同的影響。電源電壓的下降速率、持續(xù)時間的長短和系統(tǒng)容量的大小是晃電發(fā)生對系統(tǒng)的影響大小的關(guān)鍵。當(dāng)晃電持續(xù)的時間不足500ms的時候，由于慣性，電動機(jī)拖動設(shè)備的轉(zhuǎn)遞下降的不是很明顯，但在晃電消除之后，電源系統(tǒng)重新恢復(fù)運行的狀態(tài)會出現(xiàn)不同的情況。

通過對以上晃電現(xiàn)象進(jìn)行分析，抗晃電接觸器要實應(yīng)該具備如下的功能：當(dāng)晃電的時間少于2s時，接觸器不能出現(xiàn)脫扣的情況;優(yōu)良的接觸器的外形尺寸和關(guān)于起停的控制應(yīng)該與普通的接觸器有較好的兼容性。

2.2 晃電對供電回路的影響

第一點，交流接觸器在工作時其線圈的供電電源出現(xiàn)閃變，將會導(dǎo)致線圈產(chǎn)生的吸力小于釋放彈簧的彈力使接觸器釋放。第二點，晃電導(dǎo)致電動機(jī)過電流（低電壓導(dǎo)致過電流），從而電動機(jī)過流保護(hù)動作跳間。由于科技的不斷發(fā)展，電氣技術(shù)的日趨完備，晃電現(xiàn)象也有了一些解決辦法。FS系列抗晃電接觸器、延時模塊和再起動控制器就能夠有效應(yīng)付晃電現(xiàn)象，滿足化工企業(yè)的要求。

3 FS系列防晃電產(chǎn)品的應(yīng)用

3.1 抗晃電交流接觸器的應(yīng)用

通常情況下，F(xiàn)S系列抗晃電交流接觸器的開停操作電動機(jī)與其他的普通交流接觸器相同。但在晃電發(fā)生的時候，該接觸器上的KM接觸器線圈因為儲能故釋放的時間推遲，它的輔助觸頭通過推遲控制斷開的信號錯過晃電的時間。在電源電壓完全恢復(fù)之后，其控制模塊會進(jìn)入儲能的狀態(tài)。假設(shè)晃電的時間超過控制模塊設(shè)定的延時時間，那么KM就會釋放，電動機(jī)會進(jìn)行跳閘。

3.2 使用普通接觸器控制的電動機(jī)抗晃電功能的實現(xiàn)

對于使用普通的交流接觸器的控制回路，要既能實現(xiàn)電動機(jī)的連續(xù)運轉(zhuǎn)，又盡量減少改變原有的控制回路，需要尋找新的解決辦法，再起動器是當(dāng)前解決抗晃電的方法。低電壓再起動器是通過監(jiān)測交流接觸器線圈工作電壓及其自保點的狀態(tài)，判斷電動機(jī)在晃電過程中的狀態(tài)變化。低電壓再起動器具有可靠性高、體積小、安裝方便、接線簡單等優(yōu)點可直接安裝在現(xiàn)場控制柜內(nèi)，而且無需更改原控制柜接線。低電壓再起動器在晃電結(jié)束后，只要事先設(shè)定的晃電時間不超過設(shè)定的晃電允許時間，即按設(shè)定時間再起動被晃停的電動機(jī)。

4 結(jié)束語

通過合理分析化工企業(yè)運行狀況，不難發(fā)現(xiàn)某些化工企業(yè)的電力運行里，常常會發(fā)生故障，所以化工企業(yè)實現(xiàn)連續(xù)供電勢在必行。而通過正確的改進(jìn)措施，可以使供電系統(tǒng)形成一個特別的供電方法，更加容易的實現(xiàn)化工企業(yè)的連續(xù)供電。另外，這種供電方法也適用于其他供電系統(tǒng)，具有良好的推廣價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]范錫普.發(fā)電廠電氣部分[M].北京：中國水利電力出版社， 2018.

[2]黃海生.防晃電交流接觸器在石化企業(yè)的應(yīng)用[J].電世界， 2016（1）.