低壓交流控制回路可靠性研究

樊士渤 國家能源集團寧夏煤業有限責任公司烯烴一分公司

1、現狀

隨著供電設備容量的不斷擴大和系統電壓的升高，設備的不正常運行狀態和電網的非正常運行工況，對大型企業供電安全構成嚴重的威脅。在某工業園區內，共有三家國際級大型煤化工企業，在運行這近十年間，由于因控制系統不可靠而造成的裝置停車就高達15起之多，由此可見供電系統中，電氣控制系統不可靠是影響大型化工企業供電可靠性的主要隱患。

2、原因分析

接觸器作為交流控制回路中最基本的供電設備，是線圈通過交流電流時，在線圈中產生電磁力，吸合銜鐵，帶動輔助觸點和主觸頭閉合，導通主回路使負載得電的設備。在控制電壓達到額定電壓的70%以下時，接觸器中彈簧拉力大于其所產生的電磁力而被釋放，斷開電源?，F場的電動機控制回路均采用接觸器來實現電機的啟停，且多數為交流控制回路，當系統出現晃電時，電壓下降，主接觸器由于吸力不足將出現脫扣現象，造成設備停運。

3、解決方案

3.1 控制回路內增加時間繼電器

以下圖3-1 油泵電機控制回路為例，油泵A、B 電源取自不同配電段，油泵互為備用，通過DCS聯鎖實現互啟，為防止晃電時切換失敗，在油泵接觸器線圈處并接時間繼電器，時間繼電器失電延時斷開接點并接在接觸器自保持處，出現晃電時觸點延時斷開，實現電機在啟動功能，要求時間繼電器斷電延時設置為1s，同時將DCS 停止指令改為脈沖信號3 秒。通過合理的時間搭配，保證正常停運時接觸器線圈的可靠動作。

圖3-1 控制回路內增加時間繼電器圖

3.2 控制回路內增加再啟動控制器

以下圖3-2 某油泵電機控制回路為例，該回路通過中間繼電器來控制接觸器的吸合和釋放，在油站DCS 遠程合閘繼電器節點并接再啟動控制器，再啟動控制器繼電器觸點并接在DCS 遠程啟動點處，當出現晃電時觸點閉合，實現電機在啟動功能，由于運行信號參與DCS 聯鎖，需要將再啟動控制器輔助點并接在接觸器運行信號處。

圖3-2 控制回路內增加再啟動控制器圖

4、方案驗證

我們利用試驗臺驗證接觸器回路增加時間繼電器晃電性能：

表4-1 接觸器回路增加時間繼電器試驗報告

接觸器回路增加斷電延時時間繼電器抗晃電試驗中發現此回路只有停止指令時間保持大于時間繼電器設置時間時，設備才能正常停運，回路內增加斷電延時時間繼電器可實現回路抗晃電性能。

5、總結與展望

本文針對低壓系統抗晃電能力弱，提出了系統抗晃電策略，通過加裝時間繼電器延時釋放接觸器線圈和再啟動控制器，確保設備在晃電時既能確保設備本體安全的前提下又可以保證裝置的連續運行。

隨著化工企業規模的不斷擴大，化工企業對供電系統的安全性要求也越來越高，化工企業應及時借鑒電網供電可靠性管理經驗，進一步加強供電網絡可靠性管理工作的體系化、標準化、規范化，真正實現化工企業供電可靠性的全面提升。