安科瑞虞佳豪
什么是“晃电”
电力系统由于雷击、短路、设备故障、大容量设备启动、变压器电容器组投切、双电源切换、备自投或重合闸动作等原因,均可能造成供电电压有效值快速下降至额定值的90%~10%,持续时间为10ms到1min,这种现象称为“电压跌落”,又称“晃电”。
“晃电”作为很严重的电气事故,对企业会造成重大危害。如导致交流接触器释放,大批电动机跳闸、设备停机,造成生产及设备事故;生产工艺条件被破坏,带来诸如安全、原料浪费、效益低下等问题,造成严重的经济损失;还会导致工艺联锁混乱,抗晃电能力更差。
在工业生产中,常常会因“晃电”造成许多重要的低压电机停机,而关键机组的停机又会导致大机组,甚至会导致整个生产装置连锁停机,导致连续生产过程被迫中断,生产装置被迫紧急停车,从而给企业造成巨大的经济损失。导致这一情况出现的原因是电动机的运行离不开接触器、软起动器和变频器等控制设备,“晃电”时交流接触器会断电释放,软起动器和变频器也会停机,因此,造成电机停机,从而导致一系列事故的发生。
晃电有哪些危害?
1、对公共用户影响较小
电压骤降对许多用户特别是公共、民用建筑用户的影响很小,有的甚至觉察不出它的发生。由于发生的时间极短,需要在电网上安装一个专用监测仪表,否则很难判断电压骤降是否发生。
2、对石化、半导体等行业影响较大
一些对电压骤降非常敏感的用户及设施 (例如:半导体行业、电子数控设备、变速传动的电动机装置、IT产业设备企业等)一旦发生电压骤降,带来的损失将是巨大的。
针对末端,接触器在电压跌落期间触头可能弹开,并引起相关连锁设备动作,导致生产线停止,使企业造成巨大的经济损失。对于石油、化工等存在大量连续生产装置的行业来说,晃电产生诸如安全、环保、废品、原料浪费、产量降低、效益低下等一系列后果
3、已上升为重要的电能质量问题
对敏感用户而言90%以上的电能质量问题是出自于电压骤降带来的问题,因此电压骤降已被认为是影响此类用电设备正常、安全运行最主要的电能质量问题之一。
据统计,在欧洲和美国电力部门与用户对电压骤降的关注程度比对其他电能质量问题的关注程度要强得多。这其中一个重要的因素是,在有关电能质量的诸多原因中,由电压骤降引起的用户投诉占整个电能质量问题的投诉的80%以上,而由谐波、开关操作过电压等引起的电能质量问题投诉占不到20%。
目前采用的抗“晃电”技术
抗“晃电”的意义
①保持生产的连续性,减少故障停车的发生;
②防止事故扩大,避免次生事故发生;
③减少设备检修次数,延长设备使用寿命;
④提高设备连续运行效率。
现有的抗“晃电”技术及其优缺点
由于抗“晃电”的重要性,市场上有不少抗“晃电”的产品,按照其原理的不同,大概分成如下几类:
①采用备用电源或不间断电源;
②用防“晃电”永磁式接触器替代普通接触器;
③增加直流电源系统;
④利用电机分批再起动器;
⑤应用微机电机智能保护监控装置。
(1)各种技术的优缺点
UPS是很容易实现抗“晃电”功能的技术,它在“晃电”后为设备提供备用电源,使得电动机继续运转。然而UPS的造价昂贵且功率偏小,并不能在工厂大规模使用,只适合用于监控或一些非常重要且功率很小的设备。
在线路“晃电”时,永磁式交流接触器可保证接触器依然处于吸合状态,当线路电压回到正常值时可正常工作。然而,首先永磁式交流接触器价格较高,不利于推广;其次,在“晃电”时线路电压处于不稳定状态,此时接触器处于吸合状态,就会导致施加在电动机上的电压不稳,可能会因为电压低,造成电动机的烧毁。增加直流电源系统、电机分批再起动器、微机电机保护监控装置都需要大量投资,而且都需要增加厂房,然而现场的布局没有空间来布置。
(2)抗“晃电”措施的使用原则
要求所有的抗“晃电”措施只在停电后的短时间内起作用,在短时间内(一般为2~5s)等待备用电源自动投入或电压恢复正常。超出该时间范围,抗“晃电”措施应自动解除,因为此时断电已成定局,应采取其他措施进行紧急停车,避免损失扩大。而且抗“晃电”措施必须避免恢复供电后电动机盲目自起动。对于手动停车或事故跳闸的电动机,抗“晃电”措施无效。
南京钛白化工有限责任公司采用的几种抗“晃电”措施及其效果
由于各种原因,现有的抗“晃电”技术在南京钛白化工有限责任公司都不能推广,为了降低“晃电”带来的危害,我们进行了如下改造。
高压电动机抗“晃电”措施
高压配电系统在设计初期就已经考虑“晃电”干扰的因素,均配有低电压保护器、直流屏等一系列保护措施,再加上现有的高压电动机都是独立单台设备,此次改造就不予考虑。
低压电动机抗“晃电”措施
在低压电动机起动回路中,交流接触器是启动电机基本的电器元件,其工作原理是:交流接触器工作线圈得电后,产生电磁力吸合衔铁带动交流接触器主、附触点闭合,主触点接通工作主回路给负载提供电力,辅助触点接通控制回路并保持吸合状态。当电压降至接触器线圈额定电压的70%以下时,接触器因电磁吸力小于释放弹簧的反作用力而立即释放,断开电源。交流接触器是抗“晃电”能力弱的电气设备,因此,也是工厂采取抗“晃电”措施的主要对象。
安科瑞智能电动机保护器介绍
产品介绍
智能电动机保护器(以下简称保护器),采用单片机技术,具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。保护器能对电动机运行过程中出现的过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转、阻塞、外部故障等多种情况进行保护,并设有SOE故障事件记录功能,方便现场维护人员查找故障原因。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、以及民用建筑等领域。本保护器具有RS485远程通讯接口,DC4-20mA模拟量输出,方便与PLC、PC等控制机组成网络系统。实现电动机运行的远程监控。
技术参数浅谈智能电动机保护器抗“晃电”技术的应用
(1)数字式电动机保护器

(2)模块式电动机保护器

产品选型



说明:“√”表示具备,“■”表示可选。