石化企业晃电影响及抗晃电措施

石化企业晃电影响及抗晃电措施天津市 300270

摘要：随着石化行业的发展，石化企业在生产过程中，对电能的持续输出需求也越来越大。因供电网络故障或异常而导致非意外停电、电压大幅波动或短时断电（俗称“晃电”）等事故时有发生。针对我国石化行业持续生产中出现的晃电现象以及造成的影响，提出了相应的抗晃电措施，希望能够对石化企业的稳定生产提供帮助。

关键词：石化企业；晃电影响；抗晃电措施

“晃电”是指因雷击、接地短路、重合等原因造成的电网短路或设备启动、发电厂故障等原因导致电网电压短时大幅度波动、短时断电数秒等的电能质量事件。在化工企业连续生产中，设备的稳定运行是保证整个生产流程顺利进行的关键。然而受晃电影响，设备往往会出现停机等问题，造成生产线瘫痪，甚至会引发安全事故，给企业带来巨大的经济损失和社会影响。

1.晃电的影响

1.1晃电对变配电所的影响

厂用变配电所的进线柜通常装有低压保护装置，由于晃电而产生的电网电压波动会使变配电所进线开关柜欠压，当低压整定值设置太高时，低电压保护误动作，母线失电造成该母线上所有设备停电。

1.2晃电对变频器的影响

目前，许多化工企业的电动机都是采用变频启动，一旦出现晃电，对其影响最大的就是变频器了。变频调速系统分为两个部分，即逆变器和整流器，其中大部分都具有过电压、失电压、瞬间停电等保护功能。当发生失电压或停电时，变频器将会检测到电压下降速率，若晃电情况比较严重，则变频器的保护动作会引发跳闸。

1.3晃电对带交流接触器的开关的影响

在工业领域，交流接触器被广泛地用于低压控制。从它的工作原理来看，在电网出现晃电时，会造成其接触器线圈短时断电或电压过低，导致其对铁心的吸力小于释放弹簧的弹力，从而导致接触器释放或者工作在临界弹跳区。在对于电动机稳定输出要求较高的企业（如石油、化工等连续性生产企业），这些情况都是不允许的。

1.几种抗晃电的措施建议

2.1 UPS抗晃电系统

就石化企业来讲，其在持续生产过程中，是不允许断电的。将UPS电源系统应用其中，能够有效防止晃电现象造成的停电故障。如图1所示，为在线式UPS 工作原理框图。该系统主要由主机和储能电池两部分组成，当检测到电网电压出现晃电现象后，UPS电源系统可以让接触器控制线圈的电压保持一段时间。这时快速切换到备用电源，尽管电压已经比正常运行时低了很多，但由于控制线圈的电压得以保持，接触器不会发生脱扣问题，能够让电动机快速恢复正常运行。该系统对于晃电问题引发的突发情况有积极作用，能够给技术人员提供足够的时间来处理事故问题。

图1在线式UPS工作原理框图

2.2晃电保护模块

可以将晃电保护模块串入控制回路中，如图2所示。当电源正常时，控制回路电源取自控制电源交流供电。接触器工作线圈是交流电压。在这个状态下，晃电保护模块处于监控的状态。

图2晃电保护改造后的控制回路

在出现晃电情况后，控制电源的电压会急剧下降，当监测到控制电源降低至

设定值时，蓄电池的直流电源会施加到主接触器线圈的两端，以保证主接触器不

动作。当晃电结束后，便会从晃电保护模块的蓄电池自动切换到控制电源的交流

供电，而该模块，则会再次对电源电压保持监视。

除此之外，还可以设定好允许晃电时间。在允许时间范围内发生晃电情况时，晃电保护模块内部供电，控制电源的电压保持正常，接触器不断开。而当晃电时

间超出了允许范围，则晃电模块关断直流输出使接触器跳闸。如图3所示，晃电

时间设置为1s，电源在设定时间内恢复正常时，晃电模块将直流输出切换为交流

电压。

图3抗晃电曲线

2.3分批自起动技术

目前，电动机分批自起动技术已广泛应用于石油和化工行业。在有重要电机

负载集中的情况下，可考虑使用PLC控制的分批自起动电动机。该技术以PLC技

术为控制单元，能够实现以下功能：①可以对机电设备的运行状态进行实时监控；

②可以在出现晃电情况后，对电压波动前的机电设备运行状态进行有效记忆，帮

助机电设备更快恢复到最初的运行状态；③能够实时准确捕捉到电网电压的波动

信息；④可以根据生产流程的实际需要，在PLC中做好预先的设置工作，同时为

了避免多台机电设备在起动中给电网造成的影响，可以在分批自起动中应用延时

处置的方式；⑤具备多路的输进与输出功能，还可以对多台机电设备进行集中控制；⑥具备远程通信接口，可以和DCS系统相结合。

2.4采用具有欠电压再起功能的低压综合保护

目前，低压微机电动机保护已广泛应用于工业生产中。所谓欠电压再起动，

是指在出现晃电情况下，综合保护装置具有的短时保持能力，可自动记录停电时间，直到系统的电压恢复正常，并在一定的时限内，输出接触器合闸命令，电机

重新启动，使装置能够继续工作。利用低压综合保护内部的再起动功能实现抗晃电，只需要对综合保护内部的软件进行重新设置即可实现。

结语：

晃电问题对需要持续电能供应的工业企业有很大影响。本文通过分析晃电对

石化企业的影响，提出了几种行之有效的抗晃电措施。企业要根据实际运行的情

况来灵活选择抗晃电方案，只要采取适当的技术措施，大部分的晃电事故都可以

得到有效的控制。同时，随着技术的进步，未来将会出现更多更先进的抗晃电技术，为石化生产保驾护航。

参考文献：

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