化工企業(yè)連續(xù)供電方式的實(shí)現(xiàn)探究

孫萬軍

摘 要：本文通過介紹化工企業(yè)如何實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電，從根源上解決因晃電造成的電動(dòng)機(jī)群跳閘停機(jī)的意外事故，向化工企業(yè)提出一個(gè)整套的連續(xù)供電解決方案，同時(shí)簡(jiǎn)單的介紹在石化企業(yè)低壓系統(tǒng)中應(yīng)用防晃電交流接觸器，以供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)供電;晃電;解決方案

根據(jù)連續(xù)生產(chǎn)的要求，化工企業(yè)需要電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量的具有更高的可靠性，當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，會(huì)造成出現(xiàn)一種現(xiàn)場(chǎng)的全線停車情況，使生產(chǎn)系統(tǒng)變得混亂，從而導(dǎo)致生產(chǎn)不能很好地正常進(jìn)行。在過去，化工企業(yè)一般會(huì)采取雙回路供電使發(fā)生供電系統(tǒng)故障對(duì)生產(chǎn)造成的影響降低，當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況的時(shí)候，使用人為切換的方式會(huì)給生產(chǎn)帶來一定的影響，操作人員的水平和經(jīng)驗(yàn)在這種運(yùn)行方式的處理中起到?jīng)Q定性的關(guān)鍵作用。化工企業(yè)電氣人員一直以來面對(duì)的重大課題是企業(yè)怎樣解決電力系統(tǒng)的故障問題，尤其是因?yàn)樗查g失壓、短時(shí)出現(xiàn)的電壓波動(dòng)等電源品質(zhì)不良給生產(chǎn)企業(yè)造成的影響。

目前，隨著科技的快速發(fā)展和新產(chǎn)品的應(yīng)用，化工企業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電。一個(gè)連續(xù)供電的供電系統(tǒng)的特點(diǎn)應(yīng)該如下：①雙回路供電;②在兩段主受開關(guān)加裝互鎖自投功能;③在主受開關(guān)加裝失壓脫扣裝置;④現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)機(jī)采用專用抗晃電交流接觸器和低電壓再起動(dòng)器。這四項(xiàng)技術(shù)措施環(huán)環(huán)相扣，缺一不可，相互配合，有力地保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過運(yùn)行實(shí)踐證明，采取連續(xù)供電方式的現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)機(jī)在出現(xiàn)晃電事故時(shí)仍能繼續(xù)運(yùn)行，說明這些保障措施對(duì)于連續(xù)供電的實(shí)現(xiàn)是有效的，能夠保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

1 供電方法的分析和改進(jìn)

一些化工企業(yè)的工藝要求是不能出現(xiàn)事故停車的情況，但是當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，會(huì)發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備全線停車的現(xiàn)象，從而對(duì)工藝生產(chǎn)的連貫性造成一定影響。通過對(duì)供電方法進(jìn)行分析，可以實(shí)現(xiàn)電力資源的充分利用。

1.1 分析單回路供電

某個(gè)化工企業(yè)的原設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)圖如圖1所示，當(dāng)系統(tǒng)正常工作的時(shí)候，如果此時(shí)供電的是北聯(lián)乙線，那么斷開的就是母聯(lián)開關(guān)QF。在北聯(lián)乙線發(fā)生故障的時(shí)候，工作人員需要合上母聯(lián)的開關(guān)，斷開乙線的開關(guān)，讓北聯(lián)甲線繼續(xù)進(jìn)行供電。從系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求看，此種供電方法雖然投資少，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，但是出現(xiàn)故障的時(shí)候需要人員控制，浪費(fèi)時(shí)間，所以這種供電方法不滿足實(shí)際情況。

1.2 分析雙回路供電

雙回路供電是當(dāng)前供電系統(tǒng)主要的方法，其兩臺(tái)變壓器單線的系統(tǒng)圖如圖2所示。在正常供電的情況下，母聯(lián)開關(guān)處于斷開的狀態(tài)，甲線開關(guān)AH114和乙線開關(guān)AH29處于合上的狀態(tài)，進(jìn)線主受P-101和P-130控制，其中一臺(tái)是用于供電，另外一臺(tái)則處于備用的狀態(tài)。這時(shí)如果發(fā)生線路故障，就要在兩臺(tái)主受P-101和P-130間開始倒閘的操作。此種供電方法雖然在操作時(shí)間上比第一種方案的短，但實(shí)際上用于倒閘操作的時(shí)間也超出了交流接觸器的釋放時(shí)間。所以，這種供電方法仍也不符合生產(chǎn)裝置的要求。

1.3 供電系統(tǒng)的故障特征

如果在圖2的供電系統(tǒng)中，高壓系統(tǒng)出現(xiàn)短路，回路進(jìn)行自動(dòng)供電，主受開關(guān)無法斷開，會(huì)增大事故。為了確保在高壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，主受開關(guān)可以及時(shí)主動(dòng)的斷開，第一點(diǎn)就要分析系統(tǒng)故障的特征。此種情況下，電力系統(tǒng)的故障“集中”的表現(xiàn)是“失壓”的現(xiàn)象，那此時(shí)可以在兩臺(tái)主受的開關(guān)上安裝一種可以檢測(cè)母線電壓的失壓脫扣線圈，當(dāng)檢測(cè)母線電壓低于一定值時(shí)，失壓脫扣裝置動(dòng)作，主受開關(guān)脫扣，開關(guān)狀態(tài)由合閘變?yōu)榉珠l，由于互鎖裝置的作用，另一臺(tái)主受會(huì)馬上自動(dòng)投入運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)主受開關(guān)互鎖并相互自動(dòng)切換的功能。

2 關(guān)于晃電現(xiàn)象的分析

2.1 晃電的種類

2.1.1電壓突然變高或變低

持續(xù)的時(shí)間在0.5個(gè)周期1min之間，而且這個(gè)時(shí)候的電壓升高或降低至標(biāo)稱電壓的110%到180%或10%到90%。

2.1.2 電壓突然變化

在電壓波動(dòng)導(dǎo)致照明異常的時(shí)候，人眼出現(xiàn)的視覺感受通常是電壓波形包絡(luò)線呈現(xiàn)出的規(guī)則變化或者是電壓幅值的隨機(jī)變化。

2.1.3 短時(shí)斷電

如自備投和重合閘等持續(xù)的時(shí)間在0.5個(gè)周波到3s的供電中斷。如果供電系統(tǒng)自身的負(fù)荷穩(wěn)定、沒有發(fā)電動(dòng)機(jī)組和沒有沖擊，那么主要是外部電網(wǎng)導(dǎo)致電網(wǎng)閃變。通過統(tǒng)計(jì)研究：一般情況下，電壓跌幅在20%以內(nèi)的時(shí)候不會(huì)給設(shè)備運(yùn)行帶來太大的影響。當(dāng)電壓跌幅超過20%的時(shí)候，根據(jù)持續(xù)時(shí)間的不同會(huì)給系統(tǒng)造成不同的影響。電源電壓的下降速率、持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短和系統(tǒng)容量的大小是晃電發(fā)生對(duì)系統(tǒng)的影響大小的關(guān)鍵。當(dāng)晃電持續(xù)的時(shí)間不足500ms的時(shí)候，由于慣性，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)遞下降的不是很明顯，但在晃電消除之后，電源系統(tǒng)重新恢復(fù)運(yùn)行的狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)不同的情況。

通過對(duì)以上晃電現(xiàn)象進(jìn)行分析，抗晃電接觸器要實(shí)應(yīng)該具備如下的功能：當(dāng)晃電的時(shí)間少于2s時(shí)，接觸器不能出現(xiàn)脫扣的情況;優(yōu)良的接觸器的外形尺寸和關(guān)于起停的控制應(yīng)該與普通的接觸器有較好的兼容性。

2.2 晃電對(duì)供電回路的影響

第一點(diǎn)，交流接觸器在工作時(shí)其線圈的供電電源出現(xiàn)閃變，將會(huì)導(dǎo)致線圈產(chǎn)生的吸力小于釋放彈簧的彈力使接觸器釋放。第二點(diǎn)，晃電導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過電流（低電壓導(dǎo)致過電流），從而電動(dòng)機(jī)過流保護(hù)動(dòng)作跳間。由于科技的不斷發(fā)展，電氣技術(shù)的日趨完備，晃電現(xiàn)象也有了一些解決辦法。FS系列抗晃電接觸器、延時(shí)模塊和再起動(dòng)控制器就能夠有效應(yīng)付晃電現(xiàn)象，滿足化工企業(yè)的要求。

3 FS系列防晃電產(chǎn)品的應(yīng)用

3.1 抗晃電交流接觸器的應(yīng)用

通常情況下，F(xiàn)S系列抗晃電交流接觸器的開停操作電動(dòng)機(jī)與其他的普通交流接觸器相同。但在晃電發(fā)生的時(shí)候，該接觸器上的KM接觸器線圈因?yàn)閮?chǔ)能故釋放的時(shí)間推遲，它的輔助觸頭通過推遲控制斷開的信號(hào)錯(cuò)過晃電的時(shí)間。在電源電壓完全恢復(fù)之后，其控制模塊會(huì)進(jìn)入儲(chǔ)能的狀態(tài)。假設(shè)晃電的時(shí)間超過控制模塊設(shè)定的延時(shí)時(shí)間，那么KM就會(huì)釋放，電動(dòng)機(jī)會(huì)進(jìn)行跳閘。

3.2 使用普通接觸器控制的電動(dòng)機(jī)抗晃電功能的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于使用普通的交流接觸器的控制回路，要既能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，又盡量減少改變?cè)械目刂苹芈罚枰獙ふ倚碌慕鉀Q辦法，再起動(dòng)器是當(dāng)前解決抗晃電的方法。低電壓再起動(dòng)器是通過監(jiān)測(cè)交流接觸器線圈工作電壓及其自保點(diǎn)的狀態(tài)，判斷電動(dòng)機(jī)在晃電過程中的狀態(tài)變化。低電壓再起動(dòng)器具有可靠性高、體積小、安裝方便、接線簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)可直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)控制柜內(nèi)，而且無需更改原控制柜接線。低電壓再起動(dòng)器在晃電結(jié)束后，只要事先設(shè)定的晃電時(shí)間不超過設(shè)定的晃電允許時(shí)間，即按設(shè)定時(shí)間再起動(dòng)被晃停的電動(dòng)機(jī)。

4 結(jié)束語

通過合理分析化工企業(yè)運(yùn)行狀況，不難發(fā)現(xiàn)某些化工企業(yè)的電力運(yùn)行里，常常會(huì)發(fā)生故障，所以化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)連續(xù)供電勢(shì)在必行。而通過正確的改進(jìn)措施，可以使供電系統(tǒng)形成一個(gè)特別的供電方法，更加容易的實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的連續(xù)供電。另外，這種供電方法也適用于其他供電系統(tǒng)，具有良好的推廣價(jià)值。

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