化工企業(yè)連續(xù)供電方式的實現(xiàn)探究

孫萬軍

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

關鍵詞：連續(xù)供電;晃電;解決方案

根據(jù)連續(xù)生產的要求，化工企業(yè)需要電力系統(tǒng)的供電質量的具有更高的可靠性，當供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，會造成出現(xiàn)一種現(xiàn)場的全線停車情況，使生產系統(tǒng)變得混亂，從而導致生產不能很好地正常進行。在過去，化工企業(yè)一般會采取雙回路供電使發(fā)生供電系統(tǒng)故障對生產造成的影響降低，當供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況的時候，使用人為切換的方式會給生產帶來一定的影響，操作人員的水平和經驗在這種運行方式的處理中起到決定性的關鍵作用。化工企業(yè)電氣人員一直以來面對的重大課題是企業(yè)怎樣解決電力系統(tǒng)的故障問題，尤其是因為瞬間失壓、短時出現(xiàn)的電壓波動等電源品質不良給生產企業(yè)造成的影響。

目前，隨著科技的快速發(fā)展和新產品的應用，化工企業(yè)現(xiàn)在已經可以實現(xiàn)連續(xù)供電。一個連續(xù)供電的供電系統(tǒng)的特點應該如下：①雙回路供電;②在兩段主受開關加裝互鎖自投功能;③在主受開關加裝失壓脫扣裝置;④現(xiàn)場電動機采用專用抗晃電交流接觸器和低電壓再起動器。這四項技術措施環(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)定運行。經過運行實踐證明，采取連續(xù)供電方式的現(xiàn)場電動機在出現(xiàn)晃電事故時仍能繼續(xù)運行，說明這些保障措施對于連續(xù)供電的實現(xiàn)是有效的，能夠保證生產的順利進行。

1 供電方法的分析和改進

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，但是當供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，會發(fā)生現(xiàn)場設備全線停車的現(xiàn)象，從而對工藝生產的連貫性造成一定影響。通過對供電方法進行分析，可以實現(xiàn)電力資源的充分利用。

1.1 分析單回路供電

某個化工企業(yè)的原設計供電系統(tǒng)圖如圖1所示，當系統(tǒng)正常工作的時候，如果此時供電的是北聯(lián)乙線，那么斷開的就是母聯(lián)開關QF。在北聯(lián)乙線發(fā)生故障的時候，工作人員需要合上母聯(lián)的開關，斷開乙線的開關，讓北聯(lián)甲線繼續(xù)進行供電。從系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求看，此種供電方法雖然投資少，運行維護簡單，但是出現(xiàn)故障的時候需要人員控制，浪費時間，所以這種供電方法不滿足實際情況。

1.2 分析雙回路供電

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

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，回路進行自動供電，主受開關無法斷開，會增大事故。為了確保在高壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，主受開關可以及時主動的斷開，第一點就要分析系統(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，那此時可以在兩臺主受的開關上安裝一種可以檢測母線電壓的失壓脫扣線圈，當檢測母線電壓低于一定值時，失壓脫扣裝置動作，主受開關脫扣，開關狀態(tài)由合閘變?yōu)榉珠l，由于互鎖裝置的作用，另一臺主受會馬上自動投入運行，實現(xiàn)了兩臺主受開關互鎖并相互自動切換的功能。

2 關于晃電現(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)的時間在0.5個周期1min之間，而且這個時候的電壓升高或降低至標稱電壓的110%到180%或10%到90%。

2.1.2 電壓突然變化

在電壓波動導致照明異常的時候，人眼出現(xiàn)的視覺感受通常是電壓波形包絡線呈現(xiàn)出的規(guī)則變化或者是電壓幅值的隨機變化。

2.1.3 短時斷電

如自備投和重合閘等持續(xù)的時間在0.5個周波到3s的供電中斷。如果供電系統(tǒng)自身的負荷穩(wěn)定、沒有發(fā)電動機組和沒有沖擊，那么主要是外部電網導致電網閃變。通過統(tǒng)計研究：一般情況下，電壓跌幅在20%以內的時候不會給設備運行帶來太大的影響。當電壓跌幅超過20%的時候，根據(jù)持續(xù)時間的不同會給系統(tǒng)造成不同的影響。電源電壓的下降速率、持續(xù)時間的長短和系統(tǒng)容量的大小是晃電發(fā)生對系統(tǒng)的影響大小的關鍵。當晃電持續(xù)的時間不足500ms的時候，由于慣性，電動機拖動設備的轉遞下降的不是很明顯，但在晃電消除之后，電源系統(tǒng)重新恢復運行的狀態(tài)會出現(xiàn)不同的情況。

通過對以上晃電現(xiàn)象進行分析，抗晃電接觸器要實應該具備如下的功能：當晃電的時間少于2s時，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于起停的控制應該與普通的接觸器有較好的兼容性。

2.2 晃電對供電回路的影響

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

3 FS系列防晃電產品的應用

3.1 抗晃電交流接觸器的應用

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機與其他的普通交流接觸器相同。但在晃電發(fā)生的時候，該接觸器上的KM接觸器線圈因為儲能故釋放的時間推遲，它的輔助觸頭通過推遲控制斷開的信號錯過晃電的時間。在電源電壓完全恢復之后，其控制模塊會進入儲能的狀態(tài)。假設晃電的時間超過控制模塊設定的延時時間，那么KM就會釋放，電動機會進行跳閘。

3.2 使用普通接觸器控制的電動機抗晃電功能的實現(xiàn)

對于使用普通的交流接觸器的控制回路，要既能實現(xiàn)電動機的連續(xù)運轉，又盡量減少改變原有的控制回路，需要尋找新的解決辦法，再起動器是當前解決抗晃電的方法。低電壓再起動器是通過監(jiān)測交流接觸器線圈工作電壓及其自保點的狀態(tài)，判斷電動機在晃電過程中的狀態(tài)變化。低電壓再起動器具有可靠性高、體積小、安裝方便、接線簡單等優(yōu)點可直接安裝在現(xiàn)場控制柜內，而且無需更改原控制柜接線。低電壓再起動器在晃電結束后，只要事先設定的晃電時間不超過設定的晃電允許時間，即按設定時間再起動被晃停的電動機。

4 結束語

通過合理分析化工企業(yè)運行狀況，不難發(fā)現(xiàn)某些化工企業(yè)的電力運行里，常常會發(fā)生故障，所以化工企業(yè)實現(xiàn)連續(xù)供電勢在必行。而通過正確的改進措施，可以使供電系統(tǒng)形成一個特別的供電方法，更加容易的實現(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)，具有良好的推廣價值。

參考文獻：

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