通过时序关系使接触器主触头在晃电结束后重新吸合
通过时序关系使接触器主触头在晃电结束后重新吸合
引言
晃电会造成电压下降、电机电磁力矩减少、电机速度降低，故晃电时，由电机拖动的风机、水泵、油泵等设备所供风、水、油流量会减小，甚至有可能达不到工艺要求而使机组联锁停车。石化企业连续性生产要求很高，即便是动力设备短暂的异常变化或短暂的停车也会给企业生产带来灾难。
1空气压缩机组的运行状况
某石化动力车间空压站有2台空气压缩机组(简称空压机组)，为全厂炼油装置提供风量。供电系统发生故障(如晃电)时，空压站的润滑油泵接触器跳闸，润滑油泵中断供油，机组因润滑油压降低而联锁停机。这对整个机组的正常运行影响极大，且恢复稳定运行需要几个小时甚至
更长时间，给生产造成巨大的经济损失。多年来，电网波动常导致空压机机组停机，仅2011年就发生了8起该类事故。
空压机组主驱动为lOkV, 920kW高压电机。高压电机采取失压保护6s延时跳闸及工艺联锁“低油压”跳闸的保护措施。润滑油泵采用380 V低压电机，其额定功率为4kW，额定电流为8. 5Ao
2现有装置防晃电措施
2.1应用断电延时继电器
应用断电延时继电器防晃电是指通过时序关系使接触器主触头在晃电结束后重新吸合(晃电期间断开)，实现电机再起动。
这种方法的特点是，在晃电发生期间主触头断开，电压恢复后电机重起动产生的冲击电流大，控制回路原理复杂。
2. 2采用FS接触器
采用FS接触器防晃电是指在普通接触器吸合线圈上并联阻容元件，利用电容储能实现延时释放。延时最长可达5s，可按不同的延时要求，配给相应的电容器容量实现。FS接触器因不需要UPS，控制接线简单，体积小，故易装人抽出式低压开关柜抽屉。FS接触器在使用过程中故障率较高，如延时模块易烧坏，线圈易烧毁。
2. 3分批自起动
分批自起动防晃电是指在电网晃电恢复后，由PLC控制的分批自起动系统按设定程序(按批次顺序)实现对被控电机群的连续快速再起动。该系统的核心为一套PLC,在系统运行前需将控制逻辑写入PLCe这种防晃电措施主要应用在电机负荷较集中的变电所，只能保证自动恢复连续性生产，不能避免恢复生产过程中的工艺操作参数波动，且每次晃电后约有1000^-20%的电机不能成功再起动。
https://www.360docs.net/doc/5113746946.html, https://www.360docs.net/doc/5113746946.html, https://www.360docs.net/doc/5113746946.html,供稿
3实现空压机平稳运行的方案
为防止润滑油泵电机在供电系统发生故障时停机，应配置一套能对其实现晃电保护的动力系统。经过综合考虑，最终选用一款国内开发的MUPSo
3.1 MUPS的特点
MUPS是专门针对低压电机类负载而设计的不间断电源系统。它基于
VVVF(变频器)及DC-BANK(直流支持系统)的组织构架，电网电压正常时，采用专用高频开关电源模块，自动给接于变频直流母线的一组超容量甩容器充电;发生晃电时，该电容器可使变频直流母线电压保持稳定(持续时间根据配置的电容器容量确定)。电网电压正常时，MUPS自动对电容器进行充电控制，以保证其时刻处于容量充足状态。晃电时，MUPS自动给变频器直流母线供电，保证变频器正常运行。MUPS设计容量低，只需电机功率的1倍即可。
3. 2 MUPS的选型
根据工艺需要，电力系统发生晃电时，MUPS应能满足以下要求:
(1) 2台低压润滑油泵不能出现转速降低或停机现象，以免造成机组因润滑油压降低而联锁停机。
( 2 ) MUPS必须支持2台低压润滑油泵运行时间t长于6s(根据高压电机失压保护时间确定。
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防晃继电器分析及解决办法
预防电力系统晃电措施的分析 一、低压控制回路现状： 目前我厂低压电动机采用接触器控制。接触器有失压和欠压保护功能，在系统电压出现瞬间波动时，会造成接触器释放，使设备跳闸，影响生产。为了使系统电压波动时不引起设备跳闸，根据接触器工作原理，目前分析较好的方法是让接触器延时分断，躲过电力系统电压波动时间，采用具有延时单元接触器，在系统电压瞬间波动时接触器延时分断，来保证设备正常运行。 二、延时接触器原理： 该类型接触器采用直流电源控制，增加延时单元装置（适用于SC-E02接触器），断电后延时时间2-3秒接触器分断。需要改动二次控制回路，停止按钮从延时装置引出，正常操作停止设备不延时。 费用：每台接触器约150元延时单元装置约560元合计约710元。 三、二厂使用情况： 目前二厂采用该型号接触器对部分设备进行了改造，已改造6台同步机注油器。高压机4台低压机1台CO2机1台。2011年6月19日电力系统电压波动时，已采用该类型接触器的同步机和未采用该类型接触器的同步机均未跳闸，所以效果待验证。 四、建议我厂改造设备 1、对于同步机目前分析首先主要对注油器进行改造，油泵因为一开一备有自动投功能，应该不是影响跳机的主要原因，结合二厂的改造
分析，注油器是引起跳机的主要原因，目前二厂也属于摸索总结阶段，因此考虑首先对注油器进行改造。 2、对于变频器跳机主要有2个原因，一是控制变频器运行继电器欠压释放造成变频器停机，另一原因是变频器本身欠压保护动作跳闸，针对这两种原因，控制回路可以采用延时接触器或延时继电器，对于变频器本身欠压保护问题，通过修改变频器参数来实现，投入变频器掉电瞬间来电在启动功能，此项参数修改也需要摸索试验。 3、下步考虑，先对部分同步机进行改造，边改造边验证效果，待备件到位后开始实施。效果理想逐步完善推广。 4、如果全部改造需用费用分析预算如下，高低压机注油器回路、合成循环机注油器回路、中低压甲醇循环机注油器回路、CO2压缩机注油器回路、氨泵一甲泵控制回路、吹风气鼓风机控制回路。数量39台，约27690元。 五、深圳生产的防晃电接触器每台约1000多元，价格较高，可以购买两台试用，以便与常熟接触器使用情况进行对比。 三厂电管站 2011年7月28日
低压系统防晃 电技术方案2016.11.24
低压系统防晃电 技术方案 合富共展机电科技有限公司 2016.11
目录 一、前言 (1) 1.1简介 (1) 1.2方案目标和设计原则 (1) 二、方案说明 (2) 2.1方案概述 (2) 2.2系统构成 (2) 2.3系统中各组成部分功能 (2) 三、解决方案 (3) 3.1 TPM-MD-I防晃电模块 (3) 3.2 TPM-MD-IZ防晃电系列自启动模块 (4) 3.2 系统回路方案 (5) 3.2.1 交流接触器回路 (5) 3.2.2 变频器回路 (6) 3.2.1 软启动回路（包括变频启动回路） (7) 四、产品检验报告 (8)
一、前言 1.1简介 化工、冶金等连续生产型企业的工艺流程要求供电不中断，而电源的任何波动，都可能使对工艺流程重要的设备非正常停车，从而造成连锁反应使生产工艺中断，给企业带来巨大的经济损失。 系统中的不同负载，如：电动机、交流接触器、变频器等，在供电异常时，均会不同程度受到影响，严重时，会造成设备停车。 交流接触器的返回特性是：返回电压30%-70%Ue，60-80mS接触器释放。晃电或电源切换过程中极易造成返回电压高的交流接触器释放，从而造成电动机停机，工艺流程中断，给企业带来重大的经济损失。 变频器由于其自身的保护，在电压将至80%-85%时，即报失压退出。该保护使变频器极易退出，变频器的退出将给生产造成极大的影响。 无扰动稳定供电系统，作为一个综合解决方案，在化工、冶金等行业的众多企业中，很好地解决了晃电和电源切换对系统造成影响的问题，对企业的连续生产提供了可靠的电源保证。 1.2方案目标和设计原则 无扰动稳定供电系统解决方案是以工艺流程的连续性为目的，在晃电和电源切换的过程中，最大限度保障设备不退出运行，生产过程不受电源波动的影响，母线段供电不中断，系统工艺流程无扰动。 系统问题需要系统解决，仅靠某一种产品无法完全解决全部系统问题；根据系统中设备的特点配置解决方案，设备性质不同，解决方案也不应相同；以确保连续生产为目的，本方案所采取的所有措施均以保证工艺流程连续作为最终目标。
电力系统防晃电技术应用
公共管理 122 ·ENT REPRE NEUR WO RLD 电力系统防晃电技术应用 文/吴 方 摘 要:在大型石化﹑化工企业中,连续性生产要求很高。部分由交流电动机驱动的关键设备在工艺流程上是不允许跳闸停车的,这些关键电动机一旦跳闸停车,将会造成整个系统非计划停运,给企业带来很大的经济损失。然而,在实际运行中有很多不确定因素(例如大型设备起动、雷击、电力系统故障等内部、外部原因),很容易对电网产生影响,使企业内部配电网供电电源电压降低或短时中断后又恢复供电(通常称为晃电),造成电动机跳闸停车进而导致整个装置停车。本文从晃电类型及对电气设备运行的影响入手,结合防晃电改造实例详细介绍了常用防晃电措施。关键词:防晃电技术;电力系统;安全作 者:南京化工职业技术学院 一、晃电类型及其影响 1.晃电的类型 电力系统在运行过程中,由于雷击、短路故障重合闸、企业外部或内部电网故障、大型设备起动等原因,会造成电压瞬间较大幅度波动或者短时断电又恢复,这种现象通常称为“晃电”。晃电主要有以下几种情况。 ①电压骤降、骤升持续时间0.5个周期至1min ,电压上升或下降至标称电压的110～180%或10～90%。 ②电压闪变 电压波形包络线呈规则的变化或电压幅值一系列的随机变化,一般表现为人眼对电压波动所引起的照明异常而产生的视觉感受。 ③短时断电持续时间在0.5个周波至3s 的供电中断(如备自投、重合闸等)。 2.晃电的影响 ①晃电对继电保护的影响 晃电引起的网络电压波动会造成变配电所进线开关欠压、过压继电保护误动作,开关跳闸母线停电造成大面积的停电。 ②晃电对供电回路控制电器的影响 交流接触器在低压电动机控制系统中应用非常广泛,占了相当大的比例。由于工作原理的特点,当电网出现晃电时,会造成其操作线圈短时断电或电压过低,导致线圈对铁芯的吸力小于释放弹簧的弹力使接触器释放。 ③晃电对变频器的影响 在使用变频器调节控制电动机的场合,由于一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能,变频器的逆变器件为G T R 时,一旦失压(指电压下降到额定电压的70%,个别变频器为76%)或停电,控制电路将停止向驱动电路输出信号,使驱动电路和G T R 全部停止工作,电动机将处于自由制动状态;逆变器件为IGBT 时,在失压或停电后,将允许变频器继续工作一 个短时间td (对于td 有两种规定方法,一种具体的规定时间,如15ms ;另一种规定为主电路的直流电压下降到原值的85%所需的时间),若失压或停电时间to
交流接触器的选择
交流接触器的选择： （1）持续运行的设备。接触器按67-75%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。 （2）间断运行的设备。接触器按80%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。 （3）反复短时工作的设备。接触器按116-120%算。即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。 还要考虑工作环境和接触器的结构形式。 还要说明的一点是：由于市场竞争激烈，国内有些厂家为降低成本，已经在偷工减料，比如：在线圈的制作减小线径甚至少绕匝数，在触头上用不符合国标的材料或厚度和截面都不够。这种情况不仅体现在接触器上，在其他如短路器等产品上也是如此。造成在实际使用中，标的是100A的接触器或短路器，其实际负载量只能在80A甚至更低,故障率很高。所以，现在有流行的说法是：用国产低端产品，要按其铭牌说明的额定容量打7折使用! 接法: 一: 一般三相接触器一共有8个点，三路输入，三路输出，还有是控制点两个。输出和输入是对应的，很容易能看出来。如果要加自锁的话，则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。 二: 首先应该知道交流接触器的原理。他是用外界电源来加在线圈上，产生电磁场。加电吸合，断电后接触点就断开。知道原理后，你应该弄清楚外加电源的接点，也就是线圈的两个接点，一般在接触器的下部，并且各在一边。其他的几路输入和输出一般在上部，一看就知道。还要注意外加电源的电压是多少（220V或380V），一般都标得有。并且注意接触点是常闭还是常开。如果有自锁控制，根据原理理一下线路就可以了。
低压交流接触器主要用于通断电气设备电源，可以远距离控制动力设备，在接通断开设备电源时避免人身伤害。交流接触器的选用对动力设备和电力线路正常运行非常重要。 一、交流接触器的结构与参数 一般使用中要求交流接触器装置结构紧凑，使用方便，动静触头的磁吹装置良好，灭弧效果好，最好达到零飞弧，温升小。按照灭弧方式分为空气式和真空式，按照操动方式分为电磁式、气动式和电磁气动式。 接触器额定电压参数分为高压和低压，低压一般为380V、500V、660V、1140V等。 电流按型式分为交流、直流。电流参数有额定工作电流、约定发热电流、接通电流及分断电流、辅助触头的约定发热电流及接触器的短时耐受电流等。一般接触器型号参数给出的是约定发热电流，约定发热电流对应的额定工作电流有好几个。比如CJ20-63，主触头的额定工作电流分为63A、40A，型号参数中63指的是约定发热电流，它和接触器的外壳绝缘 交流接触器线圈按照电压分为36、127、220、380V等。接触器的极数分为2、3、4、5极等。辅助触头根据常开常闭各有几对，根据控制需要选择。 其他参数还有接通、分断次数、机械寿命、电寿命、最大允许操作频率、最大允许接线线径以及外形尺寸和安装尺寸等。接触器的分类见表1 。 表1 常用接触器类型 使用类别代号适用典型负载举例典型设备 AC－1 无感或微感负载，电阻性负载电阻炉，加热器等 AC－2 绕线式感应电动机的启动、分断起重机，压缩机，提升机等AC－3 笼型感应电动机的启动、分断风机，泵等 AC－4 笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机风机，泵，机床等 AC－5a 放电灯的通断高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等AC－5b 白炽灯的通断白炽灯 AC－6a 变压器的通断电焊机 AC－6b 电容器的通断电容器 AC－7a 家用电器和类似用途的低感负载微波炉、烘手机等 AC－7b 家用的电动机负载电冰箱、洗衣机等电源通断AC－8a 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机压缩机 AC－8b 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机压缩机 二、交流接触器的选用原则 接触器作为通断负载电源的设备，接触器的选用应按满足被控制设备的要求进行，除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外，被控设备的负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据。选用原则如下： （1）交流接触器的电压等级要和负载相同，选用的接触器类型要和负载相适应。
抗晃电产品比较
抗晃电实现方法及原理 电气传统术语里以前是没有抗晃电这个名词，其实质是指设备能躲过短时、瞬间的电压跌落，电压恢复正常时，设备再重新正常工作。这里所说的抗晃电，其原理就是特指电动机的再起动技术。 抗晃电技术经历了几个历程，在最早是使用气囊式时间继电器接点的延时释放功能，当断电后恢复电压时，若时间没有超过接点延时时间，就会直接起动控制回路的起动回路，使电动机重新运行。在树脂事业部特种树脂车间80年代的日本MCC（马达控制中心）的控制原理中，也能发现这种控制技术的身影，只不过日本在80年代电子技术比较发达，使用的是电子式时间继电器。 这种控制方式简单，成本低廉。但是有致命的缺点，一是控制精度低，不能较精确的分配各个机组起动时间，二是不能判定电压恢复达不到要求时是否允许电动机再起动。 现在的抗晃电技术应用了单片机技术，比较容易的解决了上述两个问题。现在的产品分为两种，一种是专门为抗晃电而设计的抗晃电控制器，其应用简单，不需要改变原有控制回路，可以方便的对原控制回路进行改造。第二种是在电动机微机保护器中集成抗晃电功能，但是在设计之初就必须考虑是否需要此功能，以便选型。这两种控制方式最大的特点就是可以设定低电压值，
和恢复电压值，以及合理配置机组再起动时间。 实际使用中还有PLC控制的分批起动方式,除了PLC控制的分批起动控制方式外，最后还有一种方式就是利用接触器本身的延时释放，来达到躲过低电压时间的目的。这种方法和第一代相比，属于同一类控制方式。即不判定电压值和机组起动时间，主要用于对连续运行要求比较高的地方。 DC-BANK系统基于变频器的系统组织架构。主回路供电在市电正常情况下,经交流配电系统、变频器、电动机受电端，驱动电机带动各用电设备连续运行。DC-BANK系统仅作为变频器的在线电源备份。当市电发生故障时，系统在控制系统（PLC）和直流静态开关（SW）协同作用下，DC-BANK自动切入变频器的直流母线（DC-BUS），保证电机在直流电源的支撑下不间断运行，同时PLC开始记录电池放电时间，在人机界面显示电池放电电流，并发出声光及人机界面（HMI）显示报警。当市电恢复正常供电，系统在控制系统（PLC）、直流静态开关（SW）协同作用下，迅速切断DC-BANK，系统在市电支撑下恢复正常工作，变频器自动无扰动恢复由市电供电，蓄电池转为自动维护状态，人机界面显示DC-BANK充电器的充电电流，当充电电流为零时，DC-BANK进入热备用状态,完成一次失电保护。在低压系统发生晃电、瞬时停电等电力故障时，DC-BANK系统确保被保护电机持续供电并不间断运行15min以上。在上述过程中，电动机输入电压无任何
直流接触器,继电器简介及常用型号汇总
接触器选型方法简介 接触器用以接通和分断负载。它与热过载继电器组合，保护运行中的电气设备。它与继电控制回路组合，远控或联锁相关电气设备。 n 接触品种类 交流接触器：主回路接通和分断交流负载。控制线圈可以有交、直流。典型结构分为双断点直动式（LC1-D/F*）和单断点转动式（LC1-B*）。前者结构紧凑、体积小、重量轻；后者维护方便、易于配置成单极、二级和多极结构，但体积和安装面积大。 直流接触器：主回路接通和分断直流负载。控制线圈可以有交、直流。其动作原理与交流接触器相似，但直流分断时感性负载存储的磁场能量瞬时释放，断点处产生高能电弧，因此要求直流接触器具有较好的灭弧功能。中/大容量直流接触器常采用单断点平面布置整体结构，其特点是分断时电弧距离长，灭弧罩内含灭弧栅。小容量直流接触器采用双断点立体布置结构。 真空接触器：真空接触器（LC1-V*）其组成部分与一般空气式接触器相似，不同的是真空接触器的触头密封在真空灭弧室中。其特点是接通/分断电流大，额定操作电压较高。 半导体式接触器：主要产品如双向晶闸管，其特点是无可动部分、寿命长、动作快、不受爆炸、粉尘、有害气体影响，耐冲击震动。 电磁闭锁接触器：模块安装与母线安装的电磁闭锁接触器都安装特殊电磁铁，当线圈失电时，可以将其保持在接通位置。有进口Tesys CR1系列产品。 电容接触器：专门应用于低压无功补偿设备中投入或者切除并联电容，以调整用电系统的功率因数。有国产LC1D*K系列产品。 可逆交流接触器：由两个相同规格的交流接触器加机械互锁（和电气互锁）构成。应用于双电源切换和电机设备正反转控制。可由国产LC1-D*C系列产品自行组装，进口产品有的有全套产品。 星三角起动组合接触器：采用3个接触器、1个热继电器和1个延时头及辅助触点块等组成的专门应用于星三角起动的设备，原来有进口LC3-D*系列的产品，目前已经停产，但是可以选择独立元件组装。 n 接触器选型原则 接触器的选型主要需要确定种类，负载类型，主回路参数，控制回路参数辅助触点，以及电气寿命，机械寿命及工作制等多种情况综合考虑。
电动机保护器抗晃电应用
电动机保护器抗晃电应用 晃电是什么意思？ "晃电"指的是电网因雷击、对地短路、重合闸、设备起动、发电厂故障及其他原因造成电网电压短时失压、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。化工企业对系统供电可靠性的要求较高，一旦出现供电系统晃电，会引起保护设备欠压误保护、生产设备意外停机，致使生产线瘫痪、事故扩大，导致非常大的经济损失，甚至对操作人员的安全构成威胁。 1、常用的抗晃电的措施及应用 （1）UPS抗晃电系统 控制系统如DCS，PLC等工作电源由UPS电源接入，实现抗晃电的目的。在线式UPS工作原理框图如图1所示，在电网电压工作正常时，给负载供电，同时给储能电池充电。当市电欠压或突然掉电时，UPS电源开始工作，由储能电池给负载供电。图1 系统发生晃电时，接触器的线圈依靠UPS供电正常工作，保持主触头的吸合，避免晃电造成电机停机。当母线失电超过一定的时间后，根据二次控制部分设定的时间断开输出，避免电压回复后事故的发生，控制接线图如图2所示。图2 （2）DC-BANK抗晃电系统
应对变频器抗晃电有如下方法： 方法1：取消变频器低压保护设置，设置快速重起动，缺点是关键电机的停止、重起会影响生产的连续性和造成次品增加，另外低压往往会表现为变频器的过流保护，而取消过流保护会增加变频器本身损坏隐患，这种方式在连续性生产要求较高的石化企业很少使用。 方法2：DC-BANK系统，DC-BANK系统主要应用于变频电机和PLC/DCS 供电系统。电网正常时变频器由交流母线供电，DC-BANK系统处于热备状态。电网晃电或备自投切换时，电网电压下降，转换成由DC-BANK 向变频器的直流母线供电，变频器保持正常工作，其工作模式如图3，单台控制逻辑图如图4所示。 图3图4 p]（3）电动机的抗晃电措施 交流接触器广泛使用于低压电动机控制系统中，常用电机控制电路如图5所示，晃电发生后接触器断开，会使电动机停转。图5. 电动机抗晃电主要为接触器抗晃电，交流接触器的抗晃电方法： 方法1：采用抗晃电接触器，具有延时释放/避开弹跳区的接触器被称为抗晃电接触器，晃电出现时接触器不立即释放,也不工作在临界弹跳区，其控制线路安装接线如图6所示。图6方法2：原有的交流接触器上增加延时模块，其具体的控制电路如图7所示。图7方法3：加装再起动控制器，，加装再起动模块的自起动控制器的起动控制线路如图8
化工企业供电系统防晃电对策
化工企业供电系统防晃电对策 目前，所有的石油化工等连续运行的企业，供电系统“晃电”，会引起瞬间电压波动，使生产过程紊乱，操作混乱，甚至发生起火爆炸事故，造成很大的经济损失。所谓的“晃电”是指电网因雷击、对地短路、发电厂故障及其他外部、内部原因造成电网短时间故障、电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒种的现象。化工企业中380V低压接触器是泵组电动机供配电主回路中，使用占有率达到90%的主要设备。供电系统“晃电”往往会造成运行中的交流接触器因失压而脱扣，所控制的电动机停止运行，造成石油化工装置停车或局部停车, 进而导致生产过程紊乱。自建厂以来，因供电系统“晃电”已多次对我厂的正常生产运行造成了威胁，供电系统可靠性低和抗“晃电”能力弱成为困扰我厂安全生产的一大难题，为了消除“晃电对生产的不良影响，我们逐年以来，跟踪高新技术，采用新器件，改造重要机泵和用电设备的供电设施，使供电平稳性有效提高。 我厂地理位置特殊，现有三座总降压变电所的66KV高压架空进线铁塔，都是经过厂区北侧的山顶进入厂区。夏季的雷击晃电概率非常大，而且雷击晃电在全世界范围内，目前都无法采用技术手段来避免。吉林电网的短路、接地短路故障，能够瞬间影响到我厂的用电稳定。厂内供电系统中线路的绝缘损坏引起的相间短路、接地短路也会瞬间影响本段供电负荷的运行。为了减低晃电的风险，电气车间开始逐步实施以下措施。 首先，自2010年起，在新建项目的车间级变电所的6KV供电系
统中，使用上海合富共展的TPM300和ABB的SUE3000这两种快切装置。“快切”装置实质上是一种替代原有的“备自投”功能的智能装置。这种装置的优点是：实时监测，快速切换。 “备自投”是一种备用电源自动投入的经典控制设计，和“自动重合闸”一样，都广泛使用在90年代中期以前的中高压多路独立电源的控制线路中。其缺点也非常明显，需要判断并延时，将负荷切换到正常的备用电源继续供电，但是至少1.5秒的时间间隔，无论高压和低压用电负载，都会转速急剧下降而停车，低压接触器全部掉电释放。而这1.5秒是为了备用电源安全而不得不设计的最短时间，防止故障段残余电压并列引起备用段过流或者速断保护动作而拉掉双路电源。 这种“快切”装置，替代原有的“备自投”功能，对于应付上级变电所引来电源的失压，逻辑判断迅速，启动快，在故障发生的第一时间就发出故障段进线分闸，母联合闸的指令，避免高压电动机因低电压保护动作而跳闸。再次是它的切换非常安全，通过采集双路电源的电压、频率和相位角，结合内部程序的智能判断，以快慢不同的四种方式发出分、合闸指令，使故障段并列到备用段的时刻，相位角最接近，电流冲击最小。一旦一种切换条件失败，立即进入下一个切换判别条件实现切换。曾经我厂某车间级变电所晃电，TPM-300切换时间不足80毫秒，所有高压电动机都没有停车，低压电动机仅有几台停车。限于篇幅，该装置的具体技术规格和使用要求，参见《TPM-300型使用说明书》有关章节。
触头材料选择
电触头材料的选择 一、触头材料的基本要求： （1）、具有足够的开断能力； （2）、小的节流电流； （3）、高的耐电压强度； （4）、具有高的抗熔焊能力； （5）、含气量要低； （6）、高的导电率、导热系数和机械强度，小的接触电阻； （7）、电侵蚀率低； （8）、热电子发射能力低。 二、触头在操作过程中的物理现象包括： 1、接触电阻：当两个触头相接触表面不可能非常平整光滑，总会有突出的部分，因而实际上只有这些突 出点才是真正接触的，这样电流线将收缩到几个有限的点上，这种现象形成了收缩电阻。另一方面由于各导体的接触表面有尘埃、气体或水分子的吸附，金属表面的氧化或硫化等会形成一层表面薄膜，它的导电性很差，由此引起的接触电阻称为表面膜电阻。由上述两种电阻构成了接触电阻； 2、机械磨损：触头在开闭过程中会受到机械力的冲击，造成触头变形，裂开或剥落，因而会影响触头 的寿命； 3、电弧腐蚀：触头在开闭过程中有电弧产生，电弧会使触头表面金属熔融、飞溅而散失，这种现象称 为电弧腐蚀，它决定了触头色使用寿命； 4、触头的发热和熔焊 5、剩余电流：当触头将一交流大电流断开时，电弧虽在电流自然过零点时熄灭，但在触头间还留着一 个暂态微小的剩余电流，它铜触头材料的灭弧能力有关。 6、电击穿：当触头间的开距小而电场强度较大时，那么虽然触头处在断开状态，但触头表面的一些来 联系较弱的颗粒可能在强的场强作用下被拉出吸引至对面触头，导致触头间的电击穿。 7、材料转移：在直流情况下触头动作时，会出现触头材料从触头的一方转移到另一方的现象，称为材 料转移。 三、触头的工作可分为四种工作情况：分断状态、闭合状态、闭合过程和分断过程。 触头闭合工作时，接触力应根据出头工作的要求来选择。如果触头间可能流过短路电流，那么流过短路电流时触头不应被推斥开或发生熔焊。 开关电器触头闭合时发生的碰撞使接触部分发生弹性和塑性变形，一部分动能转化为热能，而另一部分动能则由于弹性变形的复原而发生反方向的反弹。在闭合力的作用下，反弹后再次发生碰撞，经过多次弹跳后触头最后终止于闭合位置。电压较高的电路，触头闭合过程中触头间隙小雨击穿强度时，会发生预击穿而提前产生电弧。触头接通电流后，触头收到电动斥力的作用。触头间隙产生电弧后，触头材料蒸发时产生的压力等都会给触头的弹跳产生影响。 载流情况下触头分断时，若电路的电压与电流值小雨生弧最小值（见表1），将不产生电弧，在一定条件下会产生辉光放电。除少数的继电器外，对于一般的开关电器，电路的电压与电流均大于生弧电压与电流值，因此触头分断时要产生电弧。 触头材料的电导率与热导率要高。电导率高的材料，触头固有电阻小。热导率高时能迅速降低弧根的温度，减小触头金属的熔化面积，减少金属蒸气，提高触头间隙的介质恢复强度。另外，触头材料的金属再结晶温度、熔化温度与沸点要高，熔化与蒸发潜热也要高。这些参数高了，触头不易熔焊，金属的熔化与蒸发量少。同时，也希望触头间隙中介质的游离电位值和触头材料的游离电位值要高。介质游离电位值的提高，可降低间隙中的电导，改善灭弧条件。触头材料的游离电位高了，电子逸出功就大，减少间隙放电时从触头
接触器使用事项
电气设计中低压交流接触器选用 低压交流接触器主要用于通断电气设备电源，可以远间隔控制动力设备，在接通断开设备电源时避免人身伤害。交流接触器的选用对动力设备和电力线路正常运行非常重要。 1、交流接触器的结构与参数 一般使用中要求交流接触器装置结构紧凑，使用方便，消息触头的磁吹装置良好，灭弧效果好，最好达到零飞弧，温升小。按照灭弧方式分为空气式和真空式，按照操动方式分为电磁式、气动式和电磁气动式。 接触器额定电压参数分为高压和低压，低压一般为380V，500V，660V，1140V等。 电流按型式分为交流、直流。电流参数有额定工作电流、约定发热电流、接通电流及分断电流、辅助触头的约定发热电流及接触器的短时耐受电流等。一般接触器型号参数给出的是约定发热电流，约定发热电流对应的额定工作电流有好几个。比如CJ20-63，主触头的额定工作电流分为63A，40A，型号参数中63指的是约定发热电流，它和接触器的外壳尽缘结构有关，而额定工作电流和选定的负载电流、电压等级有关。 交流接触器线圈按照电压分为36、127、220、380V等。接触器的极数分为2、3、4、5极等。辅助触头根据常开常闭各有几对，根据控制需要选择。 其他参数还有接通、分断次数、机械寿命、电寿命、最大答应操纵频率、最大答应接线线径以及外形尺寸和安装尺寸等。接触器的分类见表1 表1 常用接触器类型 使用种别代号适用典型负载举例典型设备 AC－1 无感或微感负载，电阻性负载电阻炉，加热器等 AC－2 绕线式感应电动机的启动、分断起重机，压缩机，提升机等 AC－3 笼型感应电动机的启动、分断风机，泵等 AC－4 笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机风机，泵，机床等 AC－5a 放电灯的通断高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等 AC－5b 白炽灯的通断白炽灯 1 / 23
低压变频器防晃电方案研究
低压变频器防晃电方案研究 发表时间：2018-10-01T11:32:18.777Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：李自勇 [导读] 摘要：低压变频器的一个特性就是对电网电压波动较为敏感，变频器的非正常停机的现象主要是因为系统电压发生晃电事故。 （荆门石油化工总厂机电仪部三区（电气维修）湖北荆门 448000） 摘要：低压变频器的一个特性就是对电网电压波动较为敏感，变频器的非正常停机的现象主要是因为系统电压发生晃电事故。笔者在研究了低压变频器防晃电直流支撑方案和再起动方案，通过对常用解决方式的分析出现的弊端，提出了相应的对策，在解决低压变频器防晃电方式中，有一定的借鉴作用。 关键词：防晃电；低压变频器；电网安全 晃电形式包括电压在短时间内跌落或越限、电压闪变、电压短时中断、短时间断电等，突然启动大容量用电或供电设备、自然雷击、突发性对地短路、配电网络故障等均可引发晃电。目前电网环网及并网规模正在不断扩大，再加上电力网络中配置的大容量变压器、电机数量日益增加，致使晃电问题频繁发生，低压配电系统及系统中的设备对于晃电的抵御能力较差，应注意运用保护措施防止晃电对配电设备造成破坏。本文探讨了低压变频器防晃电措施，旨在保证配电网络中的低压设备能够维持稳定运行，减少晃电带来的损失。 1.晃电时变频调速电动机跳车原因分析 在实际应用中．不同低压变频器品牌低电压保护限值和控制回路设计不同．导致低压变频器低电压跳闸原因也不同通常变频调速电机低电压跳闸有以下几个原因 1.1低压变频器自身抗晃电能力差 根据运行和事故数据发现不同品牌低压变频器防晃电能力差别很大。通常根据低压变频器自身低电压限值要求和实际需要进行整定表1列出了部分品牌的低压变频器配置和整定情况。际需通过上表及实际运行发现 Siemens（MM430）和ABPOWERFLEX700低压变频器自身抗晃电能力差．电网电压下降幅度超过15％以上，并持续80ms以上，都会导致低压变频器低电压保护动作而跳闸，电机停机。低压变频器自身低电压限值偏低是导致晃电时低压变频器跳闸的原因。2）ABBACS800—04—3—0440系列低压变频器自身抗晃电能力强．在保证低压变频器控制回路不断电、电机辅机不受晃电影响情况、变频电机所带负荷又不大时．短时晃电。电网电压下降幅度不超过低压变频器低电压限值时．ABB变频调速电机不会跳车。 1.2低压变频器柜主接触器跳闸 根据一些电网波动导致系统停车的事故发现．很多跳闸故障电网电压下降在15％～20％持续时间约为lOOms一200ms。故障后低压变频器的主接触器断开．变频器控制电断开，控制盘失电．重新上电复位后变频器控制盘上没有故障记录．低压变频器欠电压故障值为额定值的70％，而实际检测到电网电压降落为15％～20％．判断跳闸不是由变频器的欠电压保护引起．而是低压变频器的主接触器的控制回路在晃电时无法保持正常的控制电压，主接触器跳断，导致低压变频器停车。低压变频器控制板的电源取自主回路．低压变频器的主接触器跳车，控制盘也相应失电．因此低压变频器控制板上查不到故障记录。 1.3低压低压变频器内部参数设置不当 为延长低压低压变频器使用寿命．变频器内部参数出场设置欠电压故障一般不设自动复位晃电时低压变频器会因自身抗晃电能力差而跳车，故障后不能自动复位重启动一次．导致变频调速电机跳闸。 2防晃电措施 2.1针对低压变频器特点运用防晃电技术 为了能够有效防晃电，首先应根据低压变频器的运行特点合理选择防晃电技术，以低压系统中的变频器与UPS设备为例，在实际工作中可以运用以下技术防晃电。 （1）变频器。低压变频器由逆变器及整流器等部件构成，具备瞬间停电保护功能、失压保护功能及过压保护功能，但在晃电比较强烈的情况下，变频器的保护机制将会停止运转。对于能够修改自动保护参数的低压变频器，可以在直接修改欠电压自动滞环宽度及直流参考值的基础上实现防晃电。如变压器的欠压自动保护参数无法修改，应通过调整变频器的再启动工作参数实现防晃电。调整再启动工作参数前应进行试验，确保在主电源晃电故障或晃电隐患消失后低压变频器能够自动实现再启动。如在试验中发现低压变频器启动失败，且重试后启动失败的次数达到3次以上，应注意重新修改启动参数，以保证在晃电消失后低压变频器能够实现自动激活。此外，可以通过技术改造强化低压变频器的防晃电性能，如改造主电路、应用DC-BANK系统等。 （2）UPS。为改善防晃电能力，首先应合理选择UPS容量。确定UPS容量时，需要将接触器的线圈保持功率、吸合功率作为依据，并根据以下公式选择容量及校验容量是否合理，公式为NCONT=[70%SUPS-max（PCONT1，PCONT2，PCONT3，PCONT4，PCONT5，PCONT6???PCONTn）]/PCONT，公式中的70%为接触器带载率，PCONT为保持功率，PCONTn为吸合功率，SUPS为UPS容量。其次，应在防晃电系统中运用安全性能好及可靠性高的UPS，保证UPS具有较强的适应能力，在供电环境变得相对恶劣时也能稳定输出非线性及线性负载。 3 低压变频器防晃电实例分析 3.1 防晃电背景 某低压配电系统中的变频器额定输出电压为 6KV，防护等级为 IP30，可在0℃～40℃的环境下运行，控制电源为 1kV A，过载能力为120%/min，超过 150%时可立即启动保护机制，变频器的输出频率为 0～120MHz，输入频率为 45Hz～55Hz，采用正弦波 PWM 调制技术。在低压电气系统中出现晃电时，该变频器回路中的直流电压可在瞬间跌落，在电压跌落至设定限值时，变频器将自动开启欠电压保护动作。该变频器设定的最低电压值为直流电压的 60%，在运行的过程中无法对电压限值参数进行调整，如电气系统的电压扰动达到 20%左右及持续晃电时间达到 200ms，变频器可自动停机，因此需要应用技术改造方案强化防晃电性能。 3.2 技术措施 在改造变频器时应用了 DC-BANK 系统，该系统的构成部分包括监测单元、执行单元、充电器及电池组。在低压电气系统中的电压处于正常水平时，可将 DC-BANK系统投入使用，接通变频器后，系统中的处理器可发出 PLC 逻辑控制指令，保证变频器正常运转，以模拟量电压及电流启动电动机。在 DC-BANK 系统发出模拟信号之后，变压器可自动闭合防晃电状态节点。如配电系统中发生晃电，且直流母
真空接触器AgWC60触头材料工艺研制总结
AgWC60触头材料及其工艺研究 陕西中天火箭技术有限责任公司高友谊曹兆红 摘要：本文对真空接触器用AgWC电触头材料进行了研究，通过对比实验，制备出了高性能的AgWC触头。 关键词：真空接触器银碳化钨电触头材料工艺 1前言 目前国内真空接触器触头材料主要有Cu-WC、CuW-WC、Cu-W系列，国外普遍采用AgWC触头，与其他触头相比，AgWC具有更好的导电性能，更低的截流值(0.7A)，是接触器理想的材料，但因其成本大，价格高，国内尚没有普及，应用限于要求较高的场合，如1.2KV/630A系列真空接触器。应客户要求提供AgWC60触头材料，其性能指标要求如下表1： 表1 国内外AgWC性能指标 2原料 Ag粉采用的是上海化学试剂厂的化学试剂，200目、纯度99.90%、Q/CYDZ-187-2003、批号F20070219。由于AgWC60杂质含量要求<0.05%，市场上没有一级Ag粉（纯度99.99%）或二级Ag粉（纯度99.95%）。熔渗使用的Ag片性能指标与上相同。WC粉使用的是株洲硬质合金集团的WC粉，根据杂质和导电性能要求，试验中不能引入任何杂质，如加入成形剂。3工艺流程 由于WC塑性差，与Ag浸润性不好，参照Cu-WC工艺，采取少量Ag粉和WC粉混合后压制成形再熔渗的工艺。具体工艺如下：
Ag粉和WC粉混粉→压制成型→H2条件下还原烧结→真空条件下熔渗Ag 在AgWC60中，Ag和WC两者体积比为1。不可能通过传统的工艺，WC粉→压制成型→还原烧结→熔渗Ag，因为AgWC两组分均形成不了骨架，需要在压制毛坯中加入诱导银。3.1压坯原料配比及压制 在压坯原料配比中，若Ag含量少，则成形性差，易裂；若Ag含量大，成形压力大，可能形成闭孔，渗不透。通过多次试验不同配方，试验中采用三种不同的比例，确定压坯具有良好的成形性和渗透性。压坯配比及压制工艺参数见表2。 表2 压坯配比及压制工艺参数 注：Ag密度10.5 g/cm3，WC密度15.6 g/cm3。 3.2熔渗工艺 经多次实验对比，两种配比均宏观上能满足要求： 表2中（1）（2）熔渗工艺:1090℃x300min冷却300℃以下通N2 表2中（3）熔渗工艺:1100℃x2400min冷却300℃以下通N2 在1200℃时Φ14mm的压坯烧结熔渗完试样保持完好外形，其内部肉眼看不出缺陷，但Φ35mm的压坯开裂，界面有黑斑，据分析黑斑可能是WC，究其原因，Ag的熔点低，962℃，压坯在熔渗过程中，Ag含量多，WC与Ag不能形成完整的骨架，靠塑性变形而形成的机械连接，强度低，在1200℃时熔化而开裂，由于表面张力，液体Ag流失。而在1100℃，Φ35mm 的压坯不开裂，表明在1100℃~1200℃区间，是该AgWC组分银熔化临界点。 800℃保温是考虑H2还原Ag粉吸附的气体，据资料，Ag2O加热到300℃完全分解为金属Ag和氧。 熔渗时Ag片放在压坯上面，压坯用Al2O3粉填埋，若不用Al2O3粉，熔渗完毛坯底部基准面以及毛坯边缘处留有少量Ag，造成机加困难或留有机加余量多。
接触器的选型与使用
接触器的选型与使用 接触器是一种通用性很强的自动电磁式开关电器，可用于频繁操作和远距离的控制。文章简要介绍了接触器的选用原则、安装及使用。 [关键词]电磁系统触点系统线圈选型与使用 0、引言 接触器是一种通用性很强的自动电磁式开关电器，是电力拖动与自动控制系统中重要的低压电器。它可以频繁地接触和分段交直流主电路及大容量控制电路。其主要控制对象是电动机，也可以控制其他设备，如电焊机、电阻炉和照明器具等电力负荷。它利用电磁力的吸合和反向弹力作用使接触点闭合和分断，从而使电路接通和断开。它具有欠电压释放保护和零压保护，控制容量大，可用于频繁操作和远距离的控制。且工作可靠，寿命长，性能稳定，维护方便。接触器不能切断短路电流，因此通常与熔断器配合使用。 1、接触器的工作原理与结构组成 接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。 (1)电磁系统：电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。 (2)触点系统：触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通。 (3)分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。 (4)灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧能可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器都装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。 (5)其它部分：绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。 工作原理：当线圈通电时，静铁心产生电磁吸力，将动铁心吸合，由于触头系统是与动
铁心联动的，因此动铁心带动三条动触片同时运行，触点闭合，从而接通电源。当线圈断电时，吸力消失，动铁心联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使主触头断开，切断电源。 2、交流接触器的选用原则 接触器作为通断负载电源的设备，接触器的选用应按满足被控制设备的要求进行，除额定工作电压与被控设备的额定工作电压相同外，被控设备的负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式、安装尺寸以及经济性是选择的依据。选用原则如下： (1)交流接触器的电压等级要和负载相同，选用的接触器类型要和负载相适应。 (2)负载的计算电流要符合接触器的容量等级，即计算电流小于等于接触器的额定工作电流。接触器的接通电流大于负载的启动电流，分断电流大于负载运行时分断需要的电流，负载的计算电流要考虑实际工作环境和工况，对于启动时间长的负载，半小时峰值电流不能超过约定发热电流。 (3)按短时的动、热稳定校验。线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、热稳定电流，当使用接触器断开短路电流时，还应校验接触器的分断能力。 (4)接触器吸引线圈的额定电压、电流及辅助触头的数量、电流容量，应满足控制回路接线要求。要考虑接在接触器控制回路的线路长度，一般推荐的操作电压值，接触器要能够在85％～110％的额定电压下工作。如果线路过长，由于电压降太大，接触器线圈对合闸指令有可能不起反映；由于线路电容太大，可能对跳闸指令不起作用。 (5)根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值，额定电流应该加大一倍。 (6)短路保护元件参数应该和接触器参数配合选用。 (7)接触器和其它元器件的安装距离要符合相关国标，要考虑维修和走线距离。 (8)有特殊要求情况下交流接触器的选用 ①防晃电型交流接触器 电力系统由于雷击、短路后重合闸以及单相人为短时故障接地后自动恢复等原因使供电系统晃电，晃电时间一般在几秒以下。
交流接触器防晃电方案对比研究
交流接触器防晃电方案对比研究 姜万东1周海涛1杜佳2 （1. 江苏国网自控科技股份有限公司，江苏昆山 215311； 2. 国网辽宁电力阜新供电公司，辽宁阜新 123000） 摘要本文介绍了交流接触器防晃电的两种解决方案，即失压再起动方案和晃电保持方案。采用定性分析的方法，分析了母线残压情况、电动机残压情况以及电压恢复时是否存在直接起动和反相位合闸的问题，并指出采用接触器晃电保持方案和快切装置相结合的方式，既保证了快速恢复供电，又使系统冲击电流最小。 关键词：防晃电；交流接触器；失压再起；防晃电保持 The Comparative Study on the Anti-electricity Shaking Scheme of AC Contactor Jiang Wandong1 Zhou Haitao1Du Jia2 (1. Jiangsu State Grid Automation Technology Co., Ltd, Kunshan, Jiangsu 215311; 2. Liaoning Power Grid Fuxin Power Supply, Fuxin, Liaoning 123000) Abstract This paper introduces two solutions of anti-electricity shaking for AC contactor: lost voltage restart scheme and keep contactor not release scheme. In using the method of qualitative analysis, this paper analyzes the residual voltage of the bus, the residual voltage of the motor and the problem of whether there is a direct restart and anti-phase switching after the voltage recovery, and points out that the combination of keeping contactor not released scheme and quick switching device ensure that the power supply which can be restored quickly, and the impulse current of the system being reduced to minimum. Keywords：anti-electricity shaking; AC contactor; lost voltage restart; keep contactor not released 电网因雷击、短路、重合闸、同一段设备起动或故障以及其他原因造成电网电压短时大幅度波动、短时中断数秒的现象俗称“晃电”[1-3]。对于交流接触器，当系统电压发生晃电时，若电压在某一瞬间低于接触器线圈的释放电压，则使低压马达停止运行进而导致用户的严重损失[4-5]。文献[6]也指出接触器对电压暂降敏感度影响因素都很多。目前交流接触器的防晃电方案主要有晃电后接触器再起、晃电接触器保持、采用防晃电交流接触器和采用延时分批再起等方案。文献[7]指出采用专门的防晃电交流接触器不适于防晃电要求较高的场合，而采用分批延时再起动不利于快速的恢复供电，只适用于晃电持续时间较长电动机停转时分批起动电动机（按工艺分批起动），避免造成对系统电压的冲击。 综上所述，在目前交流接触器的防晃电方案中，普遍采用的是晃电后再起接触器和晃电时接触器保持不释放方案（防晃时间一般设定500～1000ms）。应用中存在着对两种方案的系统电压情况、电动机残压情况以及电压恢复时是否系统存在冲击电流等认识较为模糊的问题。本文采用定性分析的方式，来分析晃电时两种方案接触器释放或保持吸合对母线残压、电机能量交互的影响情况，得出分析对比结论，并提出应用建议。 1接触器防晃电的两种方案 交流接触器防晃电再起动方案如图1（a）所示。当系统发生晃电时，电压降低使接触器释放；若电压在再起装置设定的防晃电时间内恢复，则再起装置QD继电器接点闭合，使接触器重新吸合，保证了供电回路继续工作。其中：端子3、8为装置提供