淺析化工企業中晃電的危害及預防措施

王巖

【摘 要】在不間斷供電的化工企業中，由于晃電，給企業造成了不必要的經濟損失。本文從晃電的產生原因、特點、危害的分析，結合化工企業的特點，提出解決晃電問題的具體預防措施。

【關鍵詞】化工企業；晃電；預防措施

中圖分類號： TM307.3 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）08-0238-002

Analysis of the hazards and preventive measures of Akira Electric in chemical companies

WANG Yan

（Qingdao Mingyue Seaweed Group Co.，Ltd.，Qingdao，Shandong 266400，China）

【Abstract】In the uninterrupted power supply of chemical companies，due to Akira， it caused unnecessary economic losses to the company.Based on the analysis of the causes，characteristics and hazards of Akira Electric and the characteristics of chemical companies，this article proposes specific preventive measures to solve Akira Electric's problems.

【Key words】Chemical company；Akira Electric；Preventive measures

1 晃電的定義及分類

電力系統在運行過程中，由于外部線路受到雷擊、瞬時短路等故障或企業內部電網相鄰線路短路故障、大型電動機啟動等原因，會造成電壓瞬間較大幅度波動后恢復，這種現象通常稱為“晃電” 晃電的基本類型有：電壓驟降、驟升、短時斷電、電壓閃變。電壓驟升，持續時間0.5個周期至1min，電壓上升或下降至標稱電壓的110～180%。電壓暫降/驟降是電壓有效值降至標稱值的10%-90%，且持續時間為10ms至1min（典型持續時間為10ms～600ms）的電能質量事件之一。短時斷電，持續時間在0.5個周波至3s的供電中斷（如備自投、重合閘等）。電壓閃變。電壓波形包絡線呈規則的變化或電壓幅值一系列的隨機變化一般表現為人眼對電壓波動所引起的照明異常而產生的視覺感受[1]

2 晃電產生的影響

隨著電網并網、環網的日益擴大，以及饋電變壓器容量增大帶來的配出回路的增多，電源瞬時失壓即“晃電”的現象越來越頻繁，其原因是相鄰回路故障引起的電壓波動幾率增加了。最長持續時間一般是故障保護的切除時間，大約在200毫秒以下，也有保護元件來不及動作的“一過性”瞬時失壓特殊情況的。晃電雖然產生的原因復雜，但是其造成的影響卻是有章可循的。

2.1 晃電對配電所的影響

廠用變配電所的配電柜一般配有低電壓保護，晃電引起的電網電壓波動會造成變配電所進線開關柜欠壓，低電壓整定值設定過高的情況下，低電壓保護誤動作，母線失電造成該母線上所有設備停電。

2.2 晃電對接觸器的影響

交流接觸器電保持大致要求是：電壓不小于80%Ue（額定電壓）或者是失壓時間不大于60毫秒。對于此類因“晃電”引起的接觸器釋放，常規微處理器自起動設備是無能為力的，因為故障時間小于微處理器的電壓采集周期時間而無法識別。

2.3 晃電對變頻器的影響

變頻器由整流器和逆變器二部分組成，一般的變頻器都具有過壓、失壓及瞬間停電的保護功能。當變頻器的逆變器為GTR時，一旦失壓（指電壓等于70%Ue，西門子IVIDV系列為76%Ue）或停電，控制電路將停止向驅動電路輸出信號，使驅動電路和GTR全部停止工作，電動機將處于自由制動狀態；逆變器為IGBT時，在失壓、停電后，將允許變頻器聯系工作一個短時間td（15ms或主電路的直流電壓下降到原值的85%所需時間）。若失壓、停電時間totd，變頻器自我保護停止運行，一般td取15-25ms，只要晃電較為強烈，都有可能使變頻器調速的電動機停止運行[2]. “晃電”短短的數秒鐘，對連續生產中要求大量設備在工藝流程上不允許電動機跳閘停機的企業是災難性的，輕者幾十萬、上千萬的經濟損失，嚴重的還會發生火災、爆炸乃至人身安全，對企業來講真是災難的幾秒鐘。

3 現階段應對晃電的主要對策

隨著科學技術的進步以及人們對晃電的逐步理解，人們除了實行雙電源供電以外，還從軟件和硬件兩個方面入手來消除晃電造成的影響，由于軟件方面對于硬件設備、技術力量的要求較高，其應用有很大的局限性，在此，對于軟件方面本文不做分析，主要著重介紹硬件方面。

3.1 低壓綜合保護器

綜保在正常運行時，檢測電網電壓和電機的運行狀態，當系統電壓低于跌落電壓設定值，接觸器釋放，電機跳停，系統電壓在設定的允許時間內恢復至恢復電壓設定值，綜保輸出再啟動命令。若電網晃電時間超過設定的允許值，則不再發出再啟動命令。其接線方式如下：其中圖中MCU（X1-6，X1-8）就是再啟動接點。

3.1.1 綜保的優點

綜保可記錄發生的再啟動記錄，再啟動較可靠，原有綜保的電機增加再啟動功能不需要重復接線，其次綜保還可以一機多用，綜合保護低壓電器。

3.1.2 綜保的缺點

由于綜保要采集系統電壓來判斷是否晃電，所以綜保的再啟動試驗時稍微復雜，其次精度較低，電壓精度≤5%[3]。

3.2 AIX-3B

電機在運行狀態下，當系統電壓低于跌落電壓設定值，接觸器釋放，電機跳停，AIX繼電器的輔助輸出節點（3，4）仍閉合，直到超過設定的時間后該輔助節點才釋放，避免因電機運行狀態的改變引起DCS聯鎖動作；當系統電壓在設定的允許失電時間內恢復至恢復電壓設定值，AIX繼電器將在延時啟動時間設定值后動作，接觸器吸合，電機再啟動。若電網電壓沒有在允許的時間內恢復正常，則AIX繼電器閉鎖程序，不再啟動設備。電機正常情況下AIX繼電器的輔助輸出節點（3，4）和接觸器的NO輔助觸點同步，即電機正常停機的時候，AIX繼電器的輔助觸點（3，4）也是瞬時斷開的，并不會延遲釋放[3]。

3.2.1 AIX的優點

AIX繼電器是專門為解決電網“晃電”而研制的，保證設定參數掉電不丟失，并可查到電機累計運行時間和再啟動次數，具有可靠性高，體積小，安裝方便、接線簡單等優點，可直接安裝在現場低壓開關柜內，且AIX繼電器無用戶維護部件，如電池等。繼電器本身故障時，不影響設備正常運行。若電機的運行狀態信號參與到DCS聯鎖，則可把AIX繼電器的輔助輸出節點和接觸器的NO并聯后引至DCS，發生晃電停機后，AIX繼電器的輔助輸出節點仍閉合，直到允許時間（此時間可設定），超過后釋放該節點，避免因電機發生晃電時運行狀態的改變而引起DCS的聯鎖動作。

3.2.2 AIX的缺點

專為解決電網的“晃電”而研制的，功能較單一。

3.3 控制電源改UPS

在低壓配電柜內構建獨立的控制電源配電系統，由UPS給電機控制回路提供電源，在系統發生短時的晃電時，接觸器的線圈能夠依靠UPS提供的可靠電源正常工作，保持主觸頭的吸合，避免了由于晃電引起的電機停機甩負荷事故[2]。

3.3.1 UPS的優點

可以解決有電機運行信號參與工藝聯鎖，需要0S啟動的電機防晃電問題，且機構簡單，抽屜里的二次控制回路改造簡單，由于UPS支持冗余技術，即可用多臺UPS給共同的負載供電，可以保證系統更高可靠性的要求，應用范圍廣，不僅可以應用在電機控制回路上，對于變頻器等設備的控制回路也可應用。

3.3.2 UPS的缺點

UPS的價格貴、成本高、維護工作量大，只適應于有工藝聯鎖的電機控制回路，當UPS總輸出有故障時將影響全部改UPS電源的電機。

4 結束語

隨著國內外防晃電技術的深入研究，新技術、產品不斷更新，結合企業的實際情況，采用合理的技術，保證產品的應用，就能有效的防止晃電給企業帶來的問題。

【參考文獻】

[1]蔡治通，劉軍民，吳斌.防晃電技術在氯堿生產中的應用.中國氯堿.

[2]陳琳，嚴金云.石化企業晃電影響及抗晃電措施.電氣技術.

[3]上海華建電力設備股份有限公司.

[4]深圳市亞特而控制技術有限公司.