电力系统防晃电技术应用
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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
④晃电对运行电动机的影响
晃电引起的电压异常变化,会导致正在运行的电动机过电流,但是时间非常短。其原因有二:一是晃电后电压恢复电流也很快恢复正常;二是晃电持续时间过长造成接触器欠压释放。
二、常见交流接触器防晃电技术分析
1.采用节能型交流接触器
节能型交流接触器通常具有比较低的保持电压,如CJ20J 系列交流接触器标称的控制电源吸合电压范围为85%～110%U s 、释放电压范围为20%～75%U s ,采用这种低释放电压水平的交流接触器,可以防止相当一部分电压骤降的晃电造成影响。采用这种方法,虽然也基本能达到70%U s 以下释放电压的水平,但防晃电效果较差,因为节能型交流接触器对于电源短时中断的晃电情况无能为力。还有一种CJC20系列自保持节能型交流接触器,是将铁芯原硅钢片改为使用半硬磁钢,利用铁芯剩磁保持吸合,当用反向直流或交流去磁时接触器才释放。此类交流接触器主要用于不频繁操作场合。
2.采用专门的防晃电交流接触器
F S 防晃电交流接触器接线图和外观图见图1,用于连续性生产作业线因雷击、短路重合等供电系统发生的瞬间失压、失电(俗称晃电)时保持接触器不脱扣。而操作接通、分断与常规接触器完全相同。其采用双线圈结构,吸合速度快、强劲有力,在吸合或释放时干净利落,动作特性较好。
3.采用FS -M D 延时模块的控制电路
F S -M D 延时模块可以通过面板设置所有参数且使其可视化并实现以下功能。
①用户根据自身需要设定延时时间0.3秒～6.6秒,时间等级为0.3秒。②使交流接触器按设定时间精确延时脱扣,有
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企业家天地· 效抵御“晃电”。③使交流接触器无声节电运行,节电率可达80%以上。
FS -M D 延时模块见外形见图2,控制原理图见图3所示。
图4控制电路中虚线框中为F S -M D 延时模块,#1、3端子输入220～V 交流电源,#5、6端子输出100V 直流电压,实现交流接触器的直流无声运行。延时模块的内部控制电路一旦监测到#1、3端子输入的交流电源发生晃电,则根据预先设定的延时时间维持#5、6端子输出的直流电压,确保接触器不会释放,起到防晃电的作用。
(4)采用F S -Z D 系列抗晃电再起动继电器
FS -ZD 系列抗晃电再起动继电器如图4所示,图5示为FS -ZD 系列抗晃电再起动继电器端子接线图。该继电器采用单片机控制,用于控制220V 或380V 交流接触器再次启动的控制器,它可以通过面板设置所有参数且使其可视化并实现以下功能。
①高精度定时,实现精确再启动延时再启动设定时间:0.5秒～30秒,晃电结束电压恢复后,按照这个时间进行延时启动。
②可设定闭锁不启动时间,不影响接触器的正常启动和停止闭锁不启动设定时间:0.5秒～30秒,当晃电持续时间超过这个时间,将闭锁不启动。
③记录并显示启动次数和电网的晃电次数。(a )FS -ZD 再启动系列控制器工作电压AC220V 端子接线图;
(b )FS -ZD 再启动系列控制器工作电压AC380V 端子接线图
图6所示为采用FS -ZD 自启动控制器的三相异步电动机启动控制线路,当按下启动按钮SB2后,接触器KM 吸合,其辅助常开触点闭合完成自保,主触头闭合电机开始运转。当系统发生晃电时,接触器K M 释放。与此同时,FS -Z D 自启动继电器通过#8、9电源输入端子监测到系统发生晃电,如果电网在规定时间内恢复正常,则FS -ZD 自启动继电器的#5、6端子按设定的时间延时后闭合自动启动电动机。
参考文献:
[1]GB14048.4-2003,低压开关设备和控制设备,机电式接触器和电动机起动器中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2003年9月1日发布
[2]电气应用,2006年第六期,化工企业连续供电方式的实现,张子富
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变电所晃电事故预案演练
电气低压系统事故应急演练方案 一、情况与目的 电气公司承担着全厂的安全用电 ,具备发输变配送各种职能。电气车间的安全运行直接影响到公司的稳定，安全长周期运行。电压高达110KV低至220V，同时班组遍及公司的各个辖区，电气设备各种各样，异步机、同步机，高压、低压。启动方式也是多样化，电气设备错落在厂区的各个位置。电气公司共分4个大班组，共26个变配电站。班组责任区范围大，情况复杂，这需要我们员工业务能力强，应急能力过硬，事故处理果断，对危险源的应知能力透彻。 为提高员工事故时处理能力，不慌乱，减少次生危害的发生，加强平时的事故演练，保证工厂安全生产。 二、范围 适用于低压变电所发生一段电源掉电事故时的应急救援。 三、演练时间和地点 1、演练时间：2017年月日时 2、演练地点：变电站 四、演练内容 Ⅰ段电源突然掉电，致使Ⅰ段上所带的负荷突然停电。 五、演练方式 现场模拟演练。 六、演练注意事项 1、演练前组织变电所人员对预案进行学习，熟知此次演练的具体步骤及相关职责。 2、演练过程中参演人员注意安全，杜绝其他事故发生。 3、参演人员佩戴好个人防护用品，如工作服、工作鞋等。 七、组织机构及职责 1、总指挥：康晓芳 职责：负责应急处理的领导工作，所有参与事故处理的人员均应无条件服从总指挥的事故处理命令。 2、监督人员：王印陈思 职责：提前进入相关区域进行监督，防止参演人员忙中出错，发生操作事故。 3、当班人员 值班长： 值班员： 八、处理事故一般原则 1、尽快限制事故发展，消除事故根源并解除对人身的设备的危险; 2、尽可能保证设备继续运行以保证对装置的供电正常; 3、尽快对已停电的装置回复供电; 4、调整电力系统运行方式使其恢复正常; 5、如果对人身和设备有威胁时应立即设法解除这种威胁，并在必要时停止设备运行。如果对人身和设备没有威胁则应尽力设法保持或恢复设备的正常运行。 6、在确定事故原因、故障点已隔离、相关安全措施完备的情况下向相关领导申请恢复送电，收到恢复供电指令后方可进行恢复供电的操作。 九、演练步骤 1、2017年月日时分变电所后台监控机发出事故级报警“Ⅰ段电源失电”告警；
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。
(完整word版)防晃电模块资料
FS-MD/B /220V 是用于控制 5～ 630A 交流 220V 接触器延时脱扣的控制器。它可以通 过面 板设置所有参数且使其可视化并实现以下功能： ·用户根据自身需要设定延时时间 0.3秒～ 6.6秒，时间等级为 0.3秒。 ·使交流接触器按设定时间精确延时脱扣，有效抵御 “晃电 ·使交流接触器无声节电运行，节电率可达 80％以上 ·有故障指示灯和故障输出端子 ·温度保险独立出来，可以方便的更换 FS-MD/B 220V ·功能 FS-MD/B/220V 是用于控制 5～ 95A 交流 220V 接触器延时脱扣的控制器 且使其 可视化并实现以下功能： 用户根据自身需要设定延时时间 0.3 秒～6.6 秒，时间等级为 0.3 秒 使交流接触器按设定时间精确延时脱扣，有效抵御 “晃电 ” 使交流接触器无声节电运行，节电率可达 80％以上 有故障指示灯和故障输出端子 温度保险独立出来，可以方便的更换 符合标准 G4M20310-2364-E-16 QB/440100-29-0459-2005 Q/BUP01-2004 ·面板说明 1:温度保险座 2: 两 位， 7 段光管 3:故障信号告警灯 4:设置延时时间 它可以通过面板设置所有参数
参数 工作电压：AC220V +10% ～-20% ·使用环境温度：-20℃～+60 ℃ ·延时时间范围：0.3 秒～6.6 秒 ·时间调整级差：0.3 秒时间误差：±2％ 主继电器触点容量：5A/250VAC 故障信号继电器触点容量：2A/30VDC 输出电压： 接触器吸合前：DC300V 左右 接触器吸合后：DC9V 以下 适用范围：AC220V 5 ～95A 接触器（线圈电阻≥80Ω）不能配用在直流运行接触器上，例如三菱S-N 系列。 功能设定 在接触器吸合时，按住“设置”键3进入设定状态后，每按一下“设置秒后进入设定状 态，此时延时时间键，延时时间都会增加0.3 秒。比设定前增加0.3 秒。 延时模块出厂设定时间为1.5 秒， 用户可根据自身需求自行设定时 当延时时间为6.6 秒后，再按一下设置键，延时时间为0.3 秒。延时时间在0.3 秒至6.6秒间循环设定 用户设定好时间后，停止按“设置”键5 秒就会自动退出设定状态 外观尺寸图
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
晃电应急预案
硝酸装置晃电应急处置预案 由于雷电天气、电网或电气系统不稳定，等原因，会造成以下现象发生：我公司公用工程部分或全部物料中断；硝酸装置单机设备失电或全装置停车。根据以上情况特制定本方案以备晃电情况发生时工艺应急操作有序无误进行。 1、部分公用工程中断，装置设备运行正常 1.1 如有晃电现象发生，主控室人员立即确认公用工程如下物料：仪表气、循环水、液氨、工厂风、低压蒸汽、等物料的压力和流量是否正常。 1.1.1 如仪表气压力降低，应立即通知调度提高仪表气压力，并电话通知值班领导，如仪表气压力持续降低的情况下，经分厂领导允许后可暂时切除仪表气压力低PS-120联锁，避免仪表气压力低引起机组停车，当压力小于0.3MPa时，手动停车。 1.1.2 如循环水流量降低，应立即通知调度提高循环水流量，通知现场人员开大E109回水阀门开度，防止TI-129温度高引起工艺联锁停车。 1.1.3 如液氨压力降低或中断，应立即通知调度和污水处理厂提高液氨泵压力，并确认液氨恢复时间，如长时间无法恢复应降低负荷，减少系统液氨消耗，维持系统正常生产。 1.1.4 如SL压力和温度降低，应立即通知调度恢复SL蒸汽系统，维持SL伴热系统正常，防止氨温过低造成工艺联锁停车。 1.1.5 如工厂风中断或压力降低，应立即通知调度恢复工厂风压力，并通知现场人员打开机组自产空气阀，投用密封器冷却器，调节机组轴封系统。 2 装置部分单机失电停止运转 2.1 如有晃电现象发生，主控人员应立即通知调度人员，并打开泵运行画面依次检查P119、P120、P102、P101、P104、P106、油雾风机等泵运行情况是否运行正常，如有运行泵停止运行，备用泵无法自启现象，立即通知现场人员启动该事故泵，在启动P102和P101时，先
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。
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
加氢车间晃电应急预案
加氢车间晃电应急预案 前序 经与电气专业交流得知以下几点常识： 一、晃电多由电压减小而引发，而由电压减小导致的机泵停车更多的发生在低压电机上面（高压电机减少部分电压后基本不影响其运转如：压缩机、进料泵运转电压为10KV，而普通级泵为380V更易被晃停），由此我装置晃电事故分两种：①电压小幅度波动的晃电，只有低压电机晃停；②电压大幅度波动导致的晃电，高压电机也被晃停装置大面积停电 二、本装置设计带变频的电机不参与断电重启 三、本装置设计只有一部分低压机泵带断电重启 四、故我装置晃电时易发生晃停的机泵有以下几类：空冷电机、鼓风机、未带断电自启的低压机泵（尤其注意压机、进料泵附属低压机泵，易发生因主电机未停而忽略了附属电机的查看从而导致事故发生），而这种情况也与之前的经验是一致的。 晃电预案 1、瞬时晃电 1.1、原因 电气线路故障 1.2、装置停电现象 (1)装置照明灯熄灭又恢复 (2)部分电动设备停运。 (3)主控室内停运设备停机警报，机泵运行指示显示停运颜色。 (4)室内计算机画面上部分流量表指示回零。 1.3、装置晃电可能造成的后果 (1)联锁设备晃电停运，并触发联锁动作。 (2)非联锁设备停运造成装置液位、流量、温度波动。 (3)制氢装置可能因晃电造成加氢装置新氢中断 (4)储运晃电可能造成加氢装置短时间原料中断 1.4、处理方案 发现装置晃电，应迅速对装置内原运行机泵、空冷全面检查。对引发的后果需分情况灵活处理。 （1）非联锁设备晃电停运，外操应以最快速度重新开启原运转设备，晃电启泵人员分配见附表。 （2）晃电时室内主操要盯好主要仪表，及时通知室外开泵顺序。 （3）联锁设备停运主要有P1201、P1101、C1101、C1102，其中高压电设备若晃停则按相应应急预案处理，以下重点介绍P1201晃停处理办法。 1.4.1脱丁烷塔底重沸炉循环泵P1201晃停 1）现象 （1）主控室和现场控制盘停机联锁报警。 （2）F1202进料流量指示回零。
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
晃电解决方案
晃电解决方案 xxxxx有限公司 2012.02.11
一、现场概述 现场负载是通过ABB变频器驱动控制的空气压缩设备，工作方式24小时不间断连续运行。但其供电电网存在晃电现象，致使变频器自检内部直流电压下降而故障停机；待电网电压恢复正常后，变频设备又无法自动投入运行。由于晃电现象的不可预测性及无法避免，给生产带来严重影响及运行系统的不安全隐患。 为了使设备避免因电网晃电而停机带来的对系统运行、安全生产的影响，针对设备运行特性设计出一套以PLC为基础的控制系统，通过PLC 检测变频设备的运行状态和故障报警输出信号，来辨识电网晃电的发生；待电网系统恢复正常则发出重启信号，使负载设备重新投入运行，确保了设备运行的安全可靠性。 二、晃电停机解决方案 现场有三台相同型号的变频控制设备，先将变频器控制板RDCU-12由原来的内部供电，改为由UPS提供电源的外部供电，以保证控制板电源的稳定。当电网发生晃电、电压不稳的时候，变频器检测到压降发出故障报警并停机。这时，PLC应接收到变频器发出的故障报警信号，电网电压恢复正常，PLC系统应立即输出变频器故障复位信号，使变频器重新启动运行。 2.1 解决方案原理结构图
2.2 防晃电系统工作原理 变频器控制板RDCU-02工作电源由UPS电源的从外部提供，使变频器控制板电源电压的稳定，不受电网晃电、电压不稳的影响。当电网发生晃电现象，变频器检测到压降发出故障报警并停机。这时，PLC应接收到变频器发出的故障报警信号，电网电压恢复正常，PLC系统应立即输出变频器故障复位信号，使变频器重新启动运行。 为了避免与其他故障混淆，而产生误动作。PLC系统同时接收到三台变频设备的故障输出，才可被视为电网晃电发生，若是单台或两台故障输出，则不认为是电网晃电。在判断出电网晃电、电压下降后，经延时PLC 输出一个触发复位信号，用来复位变频的故障。变频的故障消除后，可以启动变频器，系统则可以正常运行。 三、供货范围：
基于变频器防晃电技术的分析与应对策略研究
基于变频器防晃电技术的分析与应对策略研究 发表时间：2019-10-24T11:40:39.853Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：吴小虎1 尹财贵2 [导读] 摘要：本文对晃电对变频器产生的危害进行分析，阐述变频器防晃电技术的原理，以直流支撑系统为例，对该系统的理论基础、技术应用、系统调试进行分析，使晃电现象得到有效应对和解决，使电动机能够持续不断的生产工作，从而减少电网因晃电对企业造成的经济损失。 （1.兰州石化公司动力厂甘肃省兰州市 730060；2.兰州石化公司设备维修公司甘肃省兰州市 730060） 摘要：本文对晃电对变频器产生的危害进行分析，阐述变频器防晃电技术的原理，以直流支撑系统为例，对该系统的理论基础、技术应用、系统调试进行分析，使晃电现象得到有效应对和解决，使电动机能够持续不断的生产工作，从而减少电网因晃电对企业造成的经济损失。 关键词：变频器；防晃电技术；应对措施 引言 在电子电力技术飞速发展之下，变频器在调速和节能方面的优势更加突显，获得现代化企业的广泛应用，如三菱、西门子、艾默生等等，主要应用于化工、石油、冶金等领域。在实际应用中，由于受到雷击、短路、发电厂故障等因素影响，电网瞬时电压波动增加，出现晃电现象，应采取有效措施加以解决。 一、晃电对变频器的危害 “晃电”现象的成因主要电网受到雷击、短路、发电厂故障等内外因素影响，导致电网瞬时电压大幅度波动，甚至出现短时断电等情况。在变频器应用中，部分企业电网电压稳定性不强，从而引发新问题，如变频器低压跳闸等。通常情况下，低电压的时间相对较短，对控制系统的影响较小，但变频器可能受低电压影响而停止运行，进而影响正常的生产，特别是一些关键电机设备，造成的影响更加严重。当电网出现晃电现象时，由于电机属于意外停机，为企业带来很大的经济损失。由此可见，对变频器晃电原因进行分析，并采取措施应对解决，可使化工生产的稳定得到切实保障，减少不必要的损失。 变频器主要包括两个部分，一是整流器，二是逆变器。变频器低电压主要是指逆变器的输入电压值过低，通常变频器具有过压、失压与瞬间停电功能，当逆变器为GTR时，一旦出现停电或者失压情况，控制电路不再向驱动电路传送信号，使GTR与驱动电路双双暂停，电机也开启自由制动模式；当逆变器为IGBT时，一旦出现停电或者失压情况，允许设备继续工作一个短时间td，如若停电时间小于td，可使变频器平稳下来，继续运行；如若停电时间超过td，则变频器自动暂停运行。通常情况下，td的数值在15—25ms之间，高端品牌的变频器配置较高，可达到80ms。只要电源“晃电”现象较为明显，即便时间较短，td一般也会超过100ms，to一般达到几秒以上，变频器很容易开启自我保护模式，电机也因此停止运行[1]。 二、变频器防晃电技术原理 变频器在特定的电压区间内运行，当出现“晃电”现象时，设备中的直流母线电压短时急速降低，如若晃电时长超过设定时间，则变压器中的欠电压保护功能暂停。如若变频器具有自启动功能，当电压恢复正常后，便可自动重启；如若不具备该项功能，则导致设备停止运行，生产无法继续。为了减少企业因设备停止运行带来的经济损失，需要积极引入防晃电技术，以DZQ-B型继电器为例，对防晃电技术的原理进行分析。 本防晃电继电器为一体化设计，包括诸多控制单元与后备单元，采用独特的模拟算式与逻辑判据相互闭锁，保障设备能够在晃电故障中不影响电机的正常运行，避免因故障停机为企业带来损失。与传统设备相比，该设备中的模糊控制技术可有效缩短晃电的响应时间，达到0s以上无死区，对低于200ms的晃电可实现来电自动重合。在工作原理方面，如下图1所示。 图1 变频器防晃电技术原理图 图中，1和2端子代表的是电源接线，电压为交流220V；3和4端子代表的是设备运行信号反馈输入；6和8端子代表的是主输出接点，主要作用为来电自启，当变频器恢复运行后，主输出接点才可被激励，当变频器处于晃电状态时发出重合指令，待到来电重合后方可自动复位；5和7端子代表的信号接点，可对变频器运行信号闭锁，待到设备运行后延时闭合，使设备因电压瞬时降低跳停后延时释放[2]。 三、变频器防晃电技术的应用措施 针对变频器中存在的晃电现象，可采用直流支撑系统来解决，使变频器中间直流回路得以改造，引出P（+）与n（-）连接到系统输出直流电源上，当电压波动即“晃电”现象发生时，利用蓄电池bat为变频器提供稳定电源，使输出值不发生改变，实现防晃电的目标。 3.1理论基础 当电网供电处于正常状态时，切断电池组与变频器之间相连的静态开关，使直流系统经过整流设备对蓄电池组进行充电；当交流电源与低压保护数值相比较低时，利用监控系统启动静态开关，使变频器的供电方式发生转变，从交流供电转变为电池组供电。 3.2技术应用 当母线电压处于正常状态时，变频器与电源相连后，内部CPU运行，接收DCS或者PLC输送的启动指令，电机模拟量以4—20mA电流开启变频器，驱动其运转；当系统正常运行后，将接点闭合，由系统直接向直流接触器发送指令，使其合闸，如若回路空气开关闭合，说明回路处于热备份状态；当变频器电源处于失电状态时，PLC接收母线电压低于AC350V信号，当发出静态开关合闸命令时，开关检测到直流母线的电压不超过DC460V，此时快速导通，变频器中的电源供电形式发生转变，从交流供电转变为蓄电池供电，确保变频器持续运行；在电源供电恢复后，直流电压立即上升，使母线电压恢复至正常状态，PLC电压信号得以恢复，静态开关闭锁指令撤出；当直流母线的压力超过系统母线电压时，此时PLC撤出后静态开关应及时关闭，在此过程中电机始终处于运行状态。母线电压可在85%额定电压范围内持续波
低压变频器防晃电方案研究
低压变频器防晃电方案研究 姜万东周海涛王晓堃张铮 （江苏国网自控科技股份有限公司，江苏昆山 215311） 摘要低压变频器对电网电压波动较为敏感，由于系统电压发生晃电事故造成变频器非计划停机时有发生。本文深入研究了变频器防晃电直流支撑方案和再起动方案，对常规解决方案存在的问题进行了分析，提出了相应的解决方案，对选择低压变频器防晃电方案具有一定的借鉴意义。 关键词：防晃电；低压变频器；直流支撑；故障闭锁 Research on Low Voltage Variable-frequency Drive Anti-electricity Shaking Scheme Jiang Wandong Zhou Haitao Wang Xiaokun Zhang Zheng (Jiangsu State Grid Automation Technology Co., Ltd, Kunshan, Jiangsu 215311) Abstract Low-voltage VFD is sensitive to voltage fluctuation. Because of voltage dips, unplanned stop of VFD happened frequently. This paper made deep research on DC-Bank scheme and restart scheme of VFD anti-electricity shaking, analyzed problems of common solutions, and proposed a relevant solution. The conclusion of this paper has a certain significance to the choice of anti-electricity shaking scheme of low-voltage VFD. Keywords：anti-electricity shaking; low voltage Variable-frequency Drive; DC bank; fault blocking 低压变频器自20世纪50年代末问世以来，在主要工业化国家已经得到广泛应用。而在我国到20世纪90年代末，低压变频器才逐渐得到广大用户的认可和使用。文献[1]指出一些企业由于电网电压不稳，导致变频器在使用中产生了新的问题，如变频器低压跳闸。每次由于电网晃电，关键电动机变频器低压跳闸造成的非计划停机，都会给企业造成很大的经济损失。文献[2]中指出由于电网电压的不稳定，导致变频器在使用中出现了新的问题：变频器低压保护跳闸（即低电压穿越）。低电压都是瞬时和短时的，对传统的控制系统影响较小，而对变频器则会产生低压保护跳闸导致电动机停机，影响安全和生产。 目前，解决低压变频器防晃电方案主要采用有变频器失压自复位、变频器动能缓冲、直流支撑和变频器再起。前两种方案是变频器自身提供的功能[3]，而后两种方案需要在变频器外部提供控制装置或电源。其中，直流支撑方案由于需要采用蓄电池提供的后备电能，占地和投资较大适用于对变频器防晃电要求较高的情况。文献[4]列举了变频器直流支撑方案的一些实现方法。而变频器自带的失压自复位功能，在晃电时要保证变频器起动信号不丢失，对采用交流控制的回路很难实现限制了其应用。采用变频器动能缓冲功能，取决于负载的特性，并且只能起到一个短暂防晃电作用，效果较小。文献[5-8]对变频器的防晃电技术应用方案进行了深入的研究，提出一些可行的技术方案。文献[9]提出了一种新型防晃电产品解决方案。文献[10]又提到了防晃电技术在化工行业的应用。 综上所述，低压变频器的防晃电问题，一直被业界所研究和探讨，低压变频器的防晃电解决方案主要以直流支撑和变频器再起为主，本文着重分析两种解决方案，对方案中存在的问题进行分析，提出相应的解决方案。 1 常规式直流支撑方案 常用的低压变频器都是采用交-直-交的电源型变频器，直流回路是通过三相交流整流得到的，直流电压大约在510～620V之间。所以给变频器提供一路在510～620V之间的直流电源，就可以保证变
晃电对PBT生产的影响及应对措施
收稿日期：2018- 08-03。作者简介：赵宾（1988－），男，河南平舆人，助理工程师，工学学士，从事化工生产技术管理工作。 doi ：10．3969/j．issn．1008-8261．2019．01．017 晃电对PBT 生产的影响及应对措施 赵 宾，韩 玺 （河南能源开祥精细化工有限公司河南义马472300） 摘要：结合PBT 生产的特点，讨论晃电对PBT 生产的影响，如设备损伤、工艺介质失控、工艺波动、产品品质问题、人身安全等。从系统维护、工艺操作等几个方面论述应对晃电的措施。通过防晃电技术的应用和工艺操作方面的应急处置，可以大大减少晃电对PBT 生产造成的损失。关键词：PBT ；晃电；措施中图分类号：TQ323．41 文献标识码：B 文章编号：1008- 8261（2019）01-0060-030前言 电网晃电是因雷击、 短路或其他原因造成的电网短时电压波动或短时断电的现象。PBT 聚酯生产由于其工艺中存在高温、高压、高真空度等特点，工艺介 质四氢呋喃（THF ）、1，4-丁二醇（BDO ）、蒸汽、热媒等存在易燃易爆的性质，特别是PBT 的熔点在220?左 右，如果处理不及时熔体管线发生堵塞会造成设备超压等隐患，严重影响人身安全和设备安全。 每年进入雨季雷雨天气增多，不可避免的会对电网造成影响，造成电压波动晃电等情况。而且随着化工产业链的不断延伸，外电网故障、其他装置的大型设备启停也会影响装置的供电状况。化工行业由于其生产连续性，一旦发生晃电可能造成生产停产影响企业经济效益，也可能造成安全事故造成重大损失。 1晃电对PBT 聚酯生产的影响 装置发生晃电后，因为晃电原因和晃电时电压 波动的时间不同造成具体哪些设备故障停运有很大随机性。虽然晃电持续的时间短，但是生产装置中动设备众多，一次晃电可能造成几台甚至几十台设备停运，因为停运设备的不同对生产造成的影响也就有很大不同。以下来分析可能出现的几种情况。1．1设备的损伤 PBT 生产采用的三釜流程，各反应釜的物料温度、夹套温度在230 250?，反应釜搅拌的机械密封需要保持持续冷却以免损坏。反应需要的钛系催化剂在进料罐内维持150?左右的温度，催化剂搅拌也需要冷却水保护机封。这些搅拌是影响反应进 行的重要因素，一旦发生损坏检修周期长经济损失 也大，需要重点关注。热媒系统的循环泵输送的热媒温度在240 310?，热媒泵使用的屏蔽泵一旦冷却水中断或者降低会迅速因为超温跳泵，而且很大几率对轴套造成磨损。由此看来，当晃电时如果冷却系统的循环泵跳停需要首先处理恢复，保证设备安全避免损失扩大。1．2工艺介质的失控 由晃电造成的动设备停运会对其做功的工艺介质产生直接影响，部分工艺介质因为自身性质等原因处理不及时会造成堵塞管道、罐体溢流、管道超压等情况。 浆料系统的浆料搅拌和浆料泵一旦在晃电过程中跳停，浆料中的PTA 会逐渐沉降在浆料罐和浆料管线的底部，随着时间的延长会越积越多，沉降的PTA 结成硬块清理十分困难，一旦浆料系统发生沉积堵塞后续系统只能被迫停车。 生产中使用的钛系催化剂流量小管道比较细，管线中还有静态混合器、流量计等原件，配置好的催化剂如果长时间静止停留在管道中会发生沉积结垢，在随后恢复过程中，也可能影响催化剂的稳定供应，进而影响主反应进行。 预聚和终聚阶段都是在高真空度的条件下反应，如果液环泵或者BDO 蒸发器加热的二次热媒泵在晃电中出现故障，系统出现失真空情况，与各真空液封槽相连的大气腿内的BDO 会迅速汇流到液封槽内瞬间使液封槽漫罐溢流，造成物料浪费和环保风险。 热媒系统为聚合反应提供热量，一旦热媒系统的循环泵跳停故障长时间不能恢复，反应釜和熔体管线 第32卷第1期2019-01 聚酯工业Polyester Industry Vol．32No．1 Jan．2019