煤化工企業(yè)供電系統(tǒng)晃電分析

侯欽永+韓業(yè)立

摘要晃電是指電網(wǎng)因雷擊或短路電網(wǎng)電壓短時(shí)大幅度波動(dòng)、甚至短時(shí)斷電數(shù)秒種的現(xiàn)象。供電系統(tǒng)“晃電”往往會(huì)造成工藝裝置局部停車或全部停車，給生產(chǎn)造成大的損失。為保障生產(chǎn)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，需要進(jìn)行抗晃電技術(shù)改造。

關(guān)鍵詞晃電；欠、失壓延時(shí)繼電器；開關(guān)誤動(dòng)作跳閘；抗晃電接觸器；低電壓保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）12-0137-01

晃電是指電網(wǎng)因雷擊或短路電網(wǎng)電壓短時(shí)大幅度波動(dòng)、甚至短時(shí)斷電數(shù)秒種的現(xiàn)象。供電系統(tǒng)“晃電”往往會(huì)造成工藝裝置局部停車或全部停車，給生產(chǎn)造成大的損失。產(chǎn)生的原因：電網(wǎng)由各級(jí)變電站組成，用戶分布點(diǎn)多面廣，極易產(chǎn)生短路或過流故障，發(fā)生故障后，該回路的繼電保護(hù)動(dòng)作，切除故障回路。從故障發(fā)生到故障切除時(shí)間約為20～700 ms。在此期間，其它正常回路電壓會(huì)暫時(shí)降低，造成晃電現(xiàn)象。另外，夏季是雷電多發(fā)季節(jié)，電網(wǎng)電壓也會(huì)暫降，造成晃電。

晃電在每個(gè)企業(yè)中均會(huì)或多或少遇到，而且是不可避免的。“晃電”的原因多種多樣，其危害均是通過電網(wǎng)電壓波動(dòng)或電源的短時(shí)消失使工廠生產(chǎn)受到影響，前者的作用一般不超過1 s，主要特征是工廠總變電所的母線沒有脫離電網(wǎng)，后者主要特征是進(jìn)線開關(guān)跳開，母線暫時(shí)脫離電網(wǎng)，作用時(shí)間一般在數(shù)秒以內(nèi)。

我公司110 kV供電系統(tǒng)在2010年以來，由于地區(qū)供電公司所屬的220 kV變電所故障、外線路故障和公司內(nèi)供電系統(tǒng)共發(fā)生晃電六次。

2010年04月21日8：40301總變電所變照明瞬間變暗，直流蓄電池報(bào)警，監(jiān)控后臺(tái)機(jī)電腦重新啟動(dòng)，因外電網(wǎng)電壓波動(dòng)造成。110 kV線路保護(hù)欠、失壓約0.3秒后轉(zhuǎn)為正常。造成多個(gè)低壓變電所400 V段進(jìn)線開關(guān)失壓跳閘；部分低壓電器設(shè)備由交流接觸器控制的回路斷電，影響較多的運(yùn)行設(shè)備，動(dòng)力車間3＃鍋爐給水泵風(fēng)機(jī)、綜合泵房?jī)膳_(tái)電機(jī)控制開關(guān)跳閘等。

2010年8月4日21：55：01110 kV供電線路短時(shí)斷電，301總變電所110 kV失電1秒469毫秒后轉(zhuǎn)為正常，造成下一級(jí)變電所全部停電造成工藝系統(tǒng)停車。

我公司主要生產(chǎn)甲醇產(chǎn)品為主的化工企業(yè)，具有易燃、易爆、易中毒、高溫、高壓、易腐蝕等特點(diǎn)。現(xiàn)代化工的生產(chǎn)方式由過去的手工操作、間斷生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨茸詣?dòng)化，連續(xù)化生產(chǎn)；生產(chǎn)設(shè)備由敞開式變以密閉式；生產(chǎn)操作由分散控制變?yōu)榧锌刂疲煌瑫r(shí)也由人工手動(dòng)操作發(fā)展為計(jì)算機(jī)控制。生產(chǎn)系統(tǒng)一旦發(fā)生波動(dòng)或跳車事故，在生產(chǎn)大大減量的同時(shí)，給生產(chǎn)系統(tǒng)帶來許多潛在的不安全因素，為保障生產(chǎn)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，需要進(jìn)行抗晃電技術(shù)改造。

1原因分析

1）部分電壓等級(jí)400 V的變電所，400 V段進(jìn)線開關(guān)沒有配置欠、失壓延時(shí)繼電器，開關(guān)無延時(shí)功能，電壓波動(dòng)就引起開關(guān)跳閘。

2）部分電壓等級(jí)400 V的進(jìn)線開關(guān)經(jīng)檢查欠、失壓延時(shí)繼電器誤差偏大，發(fā)生開關(guān)誤動(dòng)作跳閘。

3）公司電動(dòng)機(jī)大部分采用交流接觸器控制，“晃電”時(shí)交流接觸器吸引線圈吸力不夠，當(dāng)電壓降至70%額定電壓以下時(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。

4）部分電動(dòng)機(jī)采用軟起動(dòng)器和變頻器進(jìn)行控制，“晃電”時(shí)軟起動(dòng)器和變頻器低電壓保護(hù)動(dòng)作，軟起動(dòng)器和變頻器動(dòng)作停機(jī)，導(dǎo)致所帶關(guān)鍵電機(jī)停機(jī)，象氧泵、氬泵等，空壓機(jī)、壓縮機(jī)等大機(jī)組，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)裝置連鎖停機(jī)，最終連續(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。

5）電壓等級(jí)10 kV的電動(dòng)機(jī)，由于繼電保護(hù)低電壓保護(hù)動(dòng)作造成開關(guān)跳閘，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，所帶設(shè)備停止運(yùn)行。

2具體防范措施

1）創(chuàng)造穩(wěn)定的外部供電環(huán)境，減少“晃電”現(xiàn)象的產(chǎn)生。

化工裝置對(duì)供電的可靠性要求較高，供電應(yīng)采用雙電源供電，外部供電系統(tǒng)應(yīng)有兩條電源進(jìn)線供電，兩個(gè)電源來自不同的變電所，或要求兩個(gè)電源取自不同變壓器供電。

為防止架空外線的雷擊，對(duì)外線絕緣子要進(jìn)行按照規(guī)程檢測(cè)；使用耐雷性能好的優(yōu)質(zhì)鋼化玻璃絕緣子，并且要加強(qiáng)對(duì)接地裝置的檢測(cè)和維護(hù)。

要選擇供電系統(tǒng)短路容量大，抗電壓波動(dòng)能力強(qiáng)的電源。

2）對(duì)易受“晃電”影響的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

對(duì)400 V低壓供電系統(tǒng)的進(jìn)線斷路器低電壓延時(shí)設(shè)定值進(jìn)行檢查和調(diào)整，低壓斷路器的欠、失壓脫扣繼電器延時(shí)適當(dāng)加長(zhǎng)。

針對(duì)ABB型號(hào)和施耐德型號(hào)低壓進(jìn)線和母線聯(lián)絡(luò)斷路器沒有配置欠、失壓脫扣延時(shí)繼電器的，加裝欠、失壓脫扣延時(shí)繼電器。

解決電源“晃電”對(duì)變頻器調(diào)速電動(dòng)機(jī)的影響，變頻器設(shè)有低電壓保護(hù)，定值80%瞬時(shí)動(dòng)作，極易受“晃電”影響而關(guān)機(jī)，但一般設(shè)有“瞬時(shí)停電后再起動(dòng)”功能，要根據(jù)說明書要求將該功能激活。為防止外部電網(wǎng)大幅度波動(dòng)、瞬間停電造成重要電機(jī)停止運(yùn)行，導(dǎo)致生產(chǎn)造成重大損失，特在此系統(tǒng)中增裝直流支撐系統(tǒng)，向控制電動(dòng)機(jī)變頻器提供不小于5分鐘左右的停電保護(hù)，使被接入本系統(tǒng)的變頻器及其驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)在規(guī)定的頻率狀態(tài)下保持不間斷的運(yùn)行。

對(duì)一些重要設(shè)備，要使用具有延時(shí)釋放功能的防晃電交流接觸器。用防“晃電” 接觸器替代普通接觸器，將主回路和二次回路部分做相應(yīng)改造。采用防晃電交流接觸器，當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生晃電時(shí)，保持接觸器不脫扣，供電電壓波動(dòng)恢復(fù)后電動(dòng)機(jī)立即恢復(fù)正常運(yùn)行。當(dāng)事故停電超過定時(shí)限時(shí)間時(shí)，接觸器脫扣，所帶設(shè)備停止。達(dá)到了躲過晃電保持連續(xù)生產(chǎn)。

電壓等級(jí)10 kV的電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，調(diào)整繼電保護(hù)低電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，適當(dāng)延長(zhǎng)躲過晃電。

新配置適當(dāng)容量的UPS電源，控制電源取自UPS。雙電源切換開關(guān)輸出端電源供給UPS主電源（主電源全部失電帶報(bào)警功能），一路220 V市電為備用電源，UPS在市電和電池兩種狀態(tài)間切換的時(shí)間應(yīng)為0，從交流輸入電源中斷切換到電池供電時(shí)起，在額定輸出負(fù)載情況下，不間斷電源保持向用電設(shè)備連續(xù)供電。輸出單相220 V AC用作控制電源。 當(dāng)發(fā)生晃電時(shí)對(duì)控制電源無影響。

加大力度培訓(xùn)電氣人員，提高他們的技術(shù)水平和操作能力，熟練掌握我公司的供電系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備的供電情況，采取事故預(yù)演習(xí)，理清工作思路，增強(qiáng)工作責(zé)任心，提高處理、解決問題的能力。

做到備用設(shè)備完好。

3結(jié)束語

如何解決晃電的問題，要不斷反復(fù)的探討和研究比較，采取切實(shí)可行的措施，力爭(zhēng)把晃電造成的影響和損失降到最低程度。

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