化工企业低压供电系统防晃电优化措施

化工企业低压供电系统防晃电优化措施
发布时间：2021-11-04T02:05:58.235Z 来源：《中国电业》2021年17期作者：王东东
[导读] 在连续性生产要求很高的化工企业中,晃电会造成部分关键电机跳闸而引起整个系统非计划停车,给企业带来很大的经济损失。

王东东
山西潞安煤基清洁能源有限责任公司山西长治 046200
【摘要】在连续性生产要求很高的化工企业中,晃电会造成部分关键电机跳闸而引起整个系统非计划停车,给企业带来很大的经济损失。

结合本公司近年来对低压供电系统优化改造，即将无扰动稳定控制装置、防晃电模块和再启动模块配合使用到系统中，为消除晃电造成的影响提供借鉴。

【关键词】化工企业；防晃电；供电系统
引言
电力系统受大型设备启动、雷击、系统故障等诸多内部、外部不确定因素的影响,电网很容易受到冲击,使企业内部电源电压降低或短时中断后又恢复供电（通常称为晃电）,一般供电方式都采用双电源供电，并辅以保安电源，如自备柴油发电机、UPS、EPS等，以上供电方式在保证基本的安全用电情况下已经足够。

但对于某些重要工艺设备的电动机负荷，即使电压瞬间异常也会导致整个工艺装置停车，造成巨大损失。

这里的电压异常是指双回路供电时其中某一段电源故障、失压、晃电等情况，其中由于晃电现象导致的电压瞬时中断、降低等造成的电动机停止运行，进而导致整个工艺装置停车的事故最为常见。

1.防晃电优化措施
1.1 无扰动稳定控制装置应用
对于单母分段电力系统，如图1，在低压系统的进线和母联之间安装1台无扰动稳定控制装置，两路进线任何一路电源异常时，装置做出判断，立即断开异常回路，投入母联断路器。

无扰动稳定控制装置，确保稳定供电的同时，保证了电源切换时，母线不失电，解决了进线断路器以上的电网故障对生产造成的影响。

采用无扰动稳定控制装置，系统波动时装置切换时间短，电源恢复后，母线维持较高电压，电机转速下降不多，电机在恢复到额定转速过程中，需要的起动电流很小，解决了电气设备成组自起动时，对供电系统造成冲击的问题。

无扰动稳定控制装置在电源切换过程中，实时比较母线残压和备用电源电压之间的幅值、相角、频率等参数，保证了备用电源合闸时，母线残压与备用电源之间的电压差在设备的允许范围内，对启动设备的冲击也达到了最小。

1.2 防晃电模块应用
低压系统在一些重要电动机的控制回路安装防晃电辅助电源模块，在晃电时使交流接触器按设定的时间延时脱扣，而不影响正常分合闸操作（流程控制）和保护动作。

在晃电时使交流接触器不脱扣，交流电机群（处于异步发电状态）使母线保持较高残压，同时电机保持相当高的转速，配合无扰动稳定控制装置实现对系统进行无扰动电源切换，极大地抑制了自启动电流，系统地解决了晃电时交流接触器失压脱扣和电机群成组自启动问题，使企业的生产流程实现无扰动稳定运行。

1.3再启动模块应用
低压系统中一些允许短时停电的电动机，在其控制回路安装防晃电自启动模块，接触器在晃电过程中，主触头断开，电源恢复后，经过设定延时起动接触器，电机重新起动运行。

低压变频器控制回路安装防晃电自启动模块，晃电结束后，变频器进行自复位后，防晃电自启动模块起动变频器，实现变频器的自起动。

低压软启动设备控制回路安装防晃电自启动模块，旁路接触器安装防晃电模块，保证软启动在晃电结束后，正常起动。

2改造注意事项
1、采用防晃电辅助电源模块的回路总容量不能超过系统要求的起动允许容量。

2、防晃电模块并接在原控制回路中，模块自身损坏，交流接触器可由原控制回路控制，不影响设备的正常运行。

3、变频器控制回路安装自启动模块，实现晃电后变频器自复位后自行启动，若变频器的主回路里有交流接触器，要对交流接触器加装防晃电辅助电源模块，保证在变频器起动时，主回路畅通。

4、变频器需要设置成自复位模式。

5、变频器具有失压保护后的自复位功能。

但自复位次数是有限制的，若采用强制复位变频器，可能导致变频器损坏。

3优化后运行效果分析
通过对低压系统增加无扰动稳定控制装置，实现了供电系统波动时，将供电线路切换至备用线路。

切换时间因硬件的固有特性限制，一般在50-200ms之间。

而普通接触器线圈在晃电时间 20 ms以上时，会导致线圈释放而主触头断开，对于一些重要的电机通过安装防晃电辅助电源模块，在晃电时交流接触器主触头不分开，电源恢复后无需人工干预可连续运行。

变频器在晃电时短时退出，电源恢复后，变频器自动复位，防晃电自启动模块起动变频器，使变频器回路很快投入运行。

通过优化，实现了系统波动时，电气设备成组自起动时，由于母线维持较高电压，电机转速下降不多，电机在恢复到额定转速过程中，需要的起动电流很小，对供电系统不会造成冲击。

4.小结
对于化工企业来说，如何在系统晃电时保证供电系统的正常平稳、保证电气设备连续运行是必须要面对的问题。

结合上述措施，无扰动稳定控制装置、防晃电模块和再启动模块组合在低压供电系统中的应用效果显著，实际运行中基本可以避免电力系统晃电时接触器的释放引起的装置被迫停车现象。

【参考文献】
[1]如何提高炼化企业供电系统抗晃电能力[J]. 展望,王岚.电工电气.2015(05)
[2]石化企业晃电影响及抗晃电措施[J]. 陈琳,严金云.电气技术.2012(10)
[3]石化企业抗“晃电”综合解决方案研究与应用[J].许洪元.电气应用.2012(11)。