煉化廠防晃電技術的分析及對策

孫安民

中國石油大慶煉化公司機電儀廠電氣一車間，黑龍江 大慶 163411

前言

晃電具體指的是電網由于短路、雷擊或是電廠發生故障等因素而導致電網在短時間內發生的故障，這是電網的電壓在短時間內發生大幅度的變化，更嚴重的會有斷電現象的發生。然而由于煉化廠的生產需要，在電力系統發生類似的電壓波動時，有一部分的設備會在較低電壓的保護功能上除去，然而較大一部分的設備在電壓穩定之后會加速啟動，這樣也就保證了在工業生產上的連續性。

1 晃電產生的原因現象及其影響

1.1 晃電產生的原因以及現象

在供電系統正常的運轉過程中，若是突然遭受到短路的故障或是受到雷擊的情況，再或者是由于較大容量的電動機在直接啟動的情況下引起的沖擊等，這些情況都會導致系統的電壓在很短的時間內發生較大幅度的波動以及瞬時的失電現象，這種現象叫做“晃電”。晃電產生的原因中晃電的情況主要有三種現象：其一，電壓在短時間內出現驟降或是驟升的情況，在這個周期內持續的時間大概在0.5至1分鐘之間，而且電壓在上升或是下降的幅度上較大。其二，電壓會出現閃電的現象，在電壓的波形上其包絡線會呈現較規則的幅度變化，或者是會出現電壓的幅值會有一系列隨機的變化，這一現象主要表現在人眼對于電壓變化會引起的照明異常進而產生的視覺感受。其三，會出現較為短暫的斷電，持續的時間在0.5至3s的斷電現象。

1.2 晃電所產生的影響

煉化廠的電動機中較大一部分是由于交流電的接觸器來控制的，在出現晃電的時候，會由于電壓額定的下降或者是中斷，線圈對于鐵芯的吸引力小于彈簧所釋放出來的彈力，這就會導致接觸器的釋放，因此很大一批的電動機停止工作，進而影響裝置的正常運轉，會對企業的經濟帶來巨大的損失。根據資料的介紹，一般情況下交流接觸器在電壓低于線圈的額定電壓的百分之五十時，整個過程超過一個周期時就會引起接觸器的釋放；在電壓低于百分之八十或是更高的情況下，持續了近五個周期時接觸器就會釋放；另外在使用變頻器進行調節控制電機的場合中，一般情況下會由于變頻器的過壓或失壓以及在瞬間發生斷電的保護功能，其中，變頻器的逆變器件，在失壓或是停電的情況下，控制的電路會停止進而向驅動的電路來輸出信號，這樣就使驅動電路停止了工作，此時的電動機就處在一個自由的制動狀態中，能夠允許變頻器在很短的時間內繼續工作，然而若是在失壓和停電的階段內，變壓器將能夠平穩的過渡運行，否則變頻器將自我保護而停止正常的運行。

在晃電現象較為強烈的情況下，就有可能導致變頻器的調速電動機而停止工作。煉化廠發生晃電時會由于電壓較低，而導致電動機中有電流通過，進而也就導致了電動機的自我熱保護功能而發生跳閘。在煉鋼企業中，很大量的使用交流接觸器會受到晃電的影響而釋放出跳閘的現象，晃電則會導致電動機通過電流的現象很少出現，但是由于變頻器的使用較交流接觸器的使用較少，因此晃電而導致變頻器停止工作的現象也很少見。

2 防晃電技術即對策研究

2.1 采取分批自動啟動技術

在早期的電動機的自動啟動技術中，通常采用的是利用斷電的延遲時間的繼電器來進行的，但是如果在整個的過程中電壓恢復了正常水平，這時時間繼電器的延時功能將被啟動，即延時觸電會使電動機的整個回路接通起來，使電機重新啟動。在這個過程中，控制作用的原理是，在電壓有波動的情況下，低于吸和電壓的線圈會失電。在電網的電壓恢復正常情況下，斷電延時的觸電仍會處在閉合的狀態，能夠通過觸頭來接通接觸器的線圈，這是主觸頭被重新接通，而電動機的主回路也重新得電。整體來講，分批自動啟動技術的原理是：在晃電現象發生之后電壓恢復正常的時候，能夠檢測到電壓的恢復，再根據預先所設定的時間來閉合觸點，進而能夠使線圈得電，即主觸點能夠吸合，使電動機得到電。因此這一過程需要根據工藝的生產和需要來設置不同的啟動時間，這樣就能夠達到電動機的分批啟動。

這一功能的實現，功能強大，能夠設置很多電動機有序的連續啟動，并且在進行操作方便維護簡便，在煉化廠中得到了非常廣泛的應用。在經過了這么長時間的實際運行實踐中，能夠在很大程度上減少晃電的影響。因此這種晃電措施很廣泛的應用于電動機比較密集的地方，如變電所，而在電動機較分散的地區會由于經濟因素而不適應。

2.2 采用專門的防晃電交流接觸器設備

在煉化廠發生的一次晃電事故中，因為深井的電動機以及負荷較分散的裝置電動機沒能夠及時采取防晃點的措施，就導致了對生產造成了巨大的影響，因此解決晃電事故帶來的影響具有很大的意義。在對比不同的選擇和比較，有許多利用電源儲能的原理來進行防晃電接觸器。有些防晃電接觸器采用了雙線圈的結構，這種結構具有吸合速度快，動作特性非常好等特點。能夠使接觸器在進行吸合或是釋放的時候能夠干凈利落，不會引起其他的不利影響。在電源的正常情形下，控制的模塊始終處于儲能的狀態，接觸器的接觸與分離正常使用，但是當有晃電現象發生時，電壓會降到接觸器所能維持的電壓以下，這是控制模塊啟動工作，釋放所存儲的能量使接觸器能夠保持吸合狀態。在電源的電壓恢復正常值之后，控制模塊會切換模式進入儲能狀態。在這一過程中，控制模塊能夠利用較為特殊的電源轉換部件使接觸器一直處于其原有的特征上。采用專門的防晃電交流接觸器設備，在經過了實際的檢驗之后，運行的效果較好，能夠有效的防止因為低電壓而引起的電動機跳閘的現象。

2.3 采用節能型交流接觸器

一般的交流接觸器在正常的情況下，吸合電壓的范圍會在 85%～110%之間，而釋放的電壓在 30%～70%U之間，但是節能型的交流接觸器的釋放電壓會相對較低，其最低能夠可達到 20%，因此，采用此類接觸器能夠防止很大一部分的電壓下降而引起的晃電影響。但是節能型的接觸器對于電源在較短的時間內發生中斷的現象卻不能保證，所以在防晃電的功能上還沒能夠得到較為廣泛的應用。

3 結語

總而言之，有效的降低或是防止因晃電而帶來的巨大經濟損失，一定會有越來越多的抗晃電技術應運而生。借鑒經驗，改進前人的技術，在經過我們長期的應用研究中，我認為只要能夠保證應用的產品、技術得當，并且能夠結合使用的場合，大部分晃電對煉化廠的生產的影響，在現行的技術條件下是能夠避免的。

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