电动机保护器抗晃电应用
低压电动机抗晃电装置的应用
低压电动机抗晃电装置的应用随着科技的不断发展和进步，电动机已经成为现代社会中不可或缺的设备。
在各种工业生产领域中，电动机都扮演着至关重要的角色，然而随之而来的问题也是不可忽视的。
电动机晃动问题一直是电机运行中的一个难题，因为晃动会引起电机损坏、减少效率、甚至损坏其他设备。
为了解决这个问题，专家们提出了低压电动机抗晃电装置，并且在各类工业领域广泛应用。
本文将从低压电动机抗晃电装置的概念、原理、设计及应用等方面进行阐述。
低压电动机抗晃电装置是指通过一些特定的装置、部件或技术手段，对电动机进行改造或增设装置，以降低或抑制电动机运行时的晃动程度。
通过技术手段减少电动机的振动，从而减小对机械设备和附属设施的损害。
二、低压电动机抗晃电装置的原理低压电动机抗晃电装置的原理主要是通过采用一些特殊设计的装置或技术手段，来减小电动机运行时的振动和晃动，从而达到保护电动机和相关设备的作用。
主要原理包括：1. 动平衡技术原理采用动平衡技术对电动机进行平衡处理，使得电动机在运行时的惯性力和摩擦力达到平衡状态，减小振动幅度，从而减少晃动的程度。
2. 减振原理通过增设减振装置，如增加减振器、减振弹簧等，来降低电动机振动频率，减小振动幅度，从而减少晃动的程度。
利用先进的控制技术，如自动控制系统、振动控制系统等，对电动机的运行进行精确控制，减少振动，从而减小晃动的程度。
低压电动机抗晃电装置的设计主要包括以下几个方面：1. 结构设计对电动机结构进行优化设计，增加减振装置，提高电动机的稳定性和平衡性。
2. 材料选择选择优质的材料，如弹簧钢、高强度合金材料等，提高电动机的抗振能力和稳定性。
3. 控制系统设计4. 智能化设计通过引入智能化技术，如人工智能、大数据分析等，实现对电动机运行状态的智能监测和控制，提高电动机的稳定性和抗振能力。
1. 工业生产在各类工业生产中，低压电动机抗晃电装置被广泛应用于各类机械设备、生产线等，能够提高设备的稳定性和可靠性，减少设备振动和晃动对设备造成的损害，提高生产效率和产品质量。
浅谈防晃电技术在企业电气系统中的应用
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald141电网产生晃电的原因有更多，如何防止晃电是技术密集型企业必须解决的问题。
然而现今防晃电技术的发展仍有其局限性。
防晃电技术人员的缺失，后期维护跟不上，设备老化不及时更新换代等问题说明了我国防晃电技术的发展仍有较大空间。
我们应该正视发展防晃电技术的问题，积极分析解决问题，拿出确实可行的对策。
并依据对策更好的发展防晃电技术，从而减少企业损失。
在电流发生波动时，防晃电技术便起到了不可替代的作用。
将一小部分设备停止运行，剩余设备仍继续工作，待电压稳定之后，在重新开启那一小部分设备。
使生产线不至于中断。
1 晃电现象1.1 产生的原因晃电顾名思义就是电网不稳定，出现短暂的断电或一段时间的电压不稳。
晃电形成的原因有很多。
例如：雷击，电网短路。
在电力系统中巨大的电压（110 kV以上）导致供电系统的短暂崩溃[1]。
或者由于设备本身的原因。
电动机在启动的瞬间产生的冲击也会导致供电系统的短暂崩溃。
严重的晃电现象不常出现。
导致其出现的原因大多是因为企业连续工作，导致供电系统超负荷运作致使交流接触器等电磁电器的罢工，进一步发生企业生产线的停工。
1.2 晃电产生的影响晃电的产生首先是对企业的危害极大，然后是对供电系统的危害。
对于企业来说一个稳定的电网相当与一个健康的身体。
电压不稳，出现晃电现象就如同人身体血液的不流通，对于身体来说血液不流通就意味着，氧气无法输送到全身，人便会死去。
企业没有稳点的电流便会失去长久生存的动力，造成巨大的损失。
尤其对于一些化工性企业，电流的稳定性便是企业安全的保障。
晃电事故的频频发生导致停电事故也随之升高，对于电流要求极其高的企业，应建立企业变电站。
另一方面供电系统是维系整个生产线的动力，晃电现象的出现使供电系统面临巨大是电流压力，造成机体的损伤[2]。
例如：线圈对于铁芯的吸力由于电流的减少而减弱这会使控制交流电的接触器释放，从而导致电动机崩溃。
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 <td ,变频器将平稳过度运行;若失压或停电时间to >td ,变频器自我保护停止运行。
低压电动机抗晃电功能在化工厂的应用
保证电网的稳定供电对于企业正常生产有着非常重要的意义,但由于各种原因,某化工厂电网时常发生波动,电网的短时失电造成各装置的部分电动机停机,严重时甚至引起重要设备停机导致全厂大面积停产、停工,给工厂造成了很大的经济损失。
为了减轻晃电(电网短暂失电后又来电)对生产的影响,保证生产能平稳进行,某化工厂通过相关技术攻关,提出了相应的方案——抗晃电改造,让晃电时停运的电动机在电网快速恢复供电时能迅速自启动,通过试验和实际验证,效果良好。
1 低压电动机的抗晃电方式根据工艺生产特点,结合实际,将低压电动机抗晃电分为3类,即A类、B类和C类。
A类主要由单时间继电器来实现的,即电网恢复供电后直接启动的抗晃电功能,时间整定为KT=4s;B类和C类则是由双时间继电器来实现的分批启动,时间分别整定为KT1=4s,KT2=6s;KT1=4s,KT2=8s。
时间继电器整定值统一由试验班整定,任何人不得随意调试和整定。
1.1 A类抗晃电原理由一个时间继电器来实现,如图1所示,时间继电器的线圈与接触器的线圈并联,其断电延时打开的辅助接点KT与启动按钮SB2并联。
当电网发生波动时,接触器的线圈失电,接触器的辅助常开接点KM瞬时打开,时间继电器的辅助常开接点KT延时断开,电网恢复时,通过时间继电器的辅助接点KT瞬时接通接触器线圈,实现电动机的自启动。
时间继电器的时间一般整定为4s;4s 后来电,时间继电器的辅助常开接点KT断开,电动机将不能再启动。
优点:需要时间继电器少,投资较少,线路相对简单,电机可来电瞬时启动。
缺点:当电网恢复时,所有经过A类抗晃电改造过的电动机同时启动,对电网有一定的冲击。
为此,要根据工艺负荷实际的重要性、电网容量及具体实际情况使用A类抗晃电功能,来降低对电网的冲击。
1.2 B类和C类抗晃电原理这种抗晃电方式,是目前某化工厂普遍使用的一种方式,使用两个时间继电器,其接线方式如图2所示,当电网发生波动时,接触器的线圈失电,接触器的辅助常开接点KM断开,时间继电器KT1的辅助常开接点延时断开。
防“晃电”技术应用
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执行单元－抗晃电专用监控单元、ABB直流断路器和直流接触器（直流专用）
抗“晃电”措施及应用（二）
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（3）交流接触器
交流接触器在低压电动机控制系统中应用非常广泛，当电网“ 晃 电” 时 ， 会造成操作 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 。对 于普 通电磁式接触 器 ， 在 电压 降至 额 定 电压 的 5 0 ％时开 始抖 动 ，降至4 0 ％以下 则 释 放 。 在 电 网“ 晃 电 ” 事 故 中 ，均 会 造 成 因 接 触 器 释 放 而 导致大量低压电动机跳闸。为 了尽量避免这种情况发生，通常采用防“晃电”接触器代替普通接触器或者
抗“晃电”措施及应用（二）
抗“晃电”措施及应用（二）
• 电网正常时工作模式变频器由交流母线供电，DC-BANK系统处于热备用状态， 电池组由充电整流器充电。电网晃电或备自投切换时，电网电压下降，造成 变频器直流母线电压低于压差控制器设定电压时，系统转换成由DC-BANK向 变频器的直流母线供电，变频器工作保持正常，其工作模式如下图所示。
• • B、气化工艺高压煤浆泵改造目的 由于供电系统晃电造成部分变频器保护动作跳闸引起化工系统停车，经考察 决定用南京国臣 DC-BANK 系统对气化工艺高压煤浆泵变频器进行改造，在此 系统中增装直流支撑系统，向相关变频器提供≥5分钟的停电保护。改造后达 到晃电时变频器不会因低电压跳闸，从而保证化工系统连续稳定运行。
“晃电”案例分析
• • C、改造结果 在工艺电动机、变频器工作正常的情况下，切断三相交流输入电源，系 统自动切换成直流供电，保证受保护的工艺变频器及电机在规定的时间 内不间断运行。其中，变频器显示的频率保持恒定，没有任何变化。然 后送上三相交流电源，受保护的变频器及电机继续运行于交流电源工作 状态，充电机给蓄电池充电，完成一次电源失电切换过程。触摸屏显示 并记录停电及恢复供电的时刻。
DVR_技术在低压电动机抗“晃电”中的应用分析
1142022年6月下 第12期 总第384期1.“晃电”相关情况介绍1.1“晃电”发生的原因“晃电”是电压暂降（Voltage Sag）的通俗叫法，造成电压暂降的主要原因有2种：一是电力系统发生故障，如冰雪、暴雨、雷电、大风等天气原因导致的电力系统故障，如动物或者风筝挂线、建筑施工挖伤电缆、设备故障、人员误操作等偶然事件导致的电力系统故障。
电力系统故障造成的电压暂降持续时间较短一般不超过2s。
二是电力系统内部大型冲击性负荷（如较大功率的电动机）的启动、线路切换等，此类原因造成的电压暂降持续时间较长，从几秒到数分钟[1]。
1.2“晃电”时电压的幅值变化我国电网采用的是标称频率为50Hz 的三相交流电力系统，三相电压幅值相等，相位差为120°。
20kV 及以下三相供电电压偏差为标称电压的±7%[2]。
电压暂降是指电力系统中某点电压方均根值暂时降低至系统标称电压的0.01p.u.～0.9p.u.，并在短暂持续10ms ～1min 后恢复到正常值附近的现象[3]。
电压暂降时电压波形的变化情况如图1所示。
图1 电压暂降时电压波形变化情况1.3“晃电”引起低压电动机停运的原因典型的低压电动机一次回路由断路器、交流接触器、电动机串联组成，正常操作时通过现场操作柱控制交流接触器的吸合和释放，从而实现电动机的启动和停止，当交流接触器的二次控制线圈得电，静铁芯产生电磁吸力克服弹簧弹力将动铁芯吸合，一次回路导通，电动机启动。
交流接触器的制造性能要求在周围空气温度为-5℃～+40℃范围内，交流接触器在控制电源电压为额定电压值的85%～110%范围内均应可靠吸合，控制电源电压在额定电压值的20%～75%范围内均应释放和完全断开[4]。
当交流接触器的控制电源电压低于额定电压值的50%甚至70%，持续时间超过1个周波时，交流接触器将自动释放。
当电网发生“晃电”时，会造成交流接触器二次控制线圈电压降低或者短时断电，导致静铁芯产生的电磁吸力小于弹簧的弹力使交流接触器意外释放，一次回路断开电动机停止运行。
低压电动机抗晃电装置的应用
低压电动机抗晃电装置的应用作者：张旭东来源：《中国化工贸易·上旬刊》2019年第03期摘要：在化工厂大型机电设备的启动或国家电网的波动，会使正在运行的低压电动机停运，触发工艺联锁停车，造成较大的经济损失。
本文主要介绍低压电动机在供电系统短时波动，实现抗晃电功能的两种装置及原理。
关键词：抗晃电;装置;原理“晃电”是指因雷击、短路或大型机电设备启动等造成的电网短时电压波动或短时断电的现象。
低压供电系统产生晃电的基本类型有：电压骤降、骤升、短时断电、电压闪变。
其中电压暂降/骤降对化工厂重要负荷设备的危害最大、出现也最多，极易造成化工厂局部或大面积工艺停车。
本文重点介绍某化工厂为应对电压骤降、短时停电采取的两种抗晃电装置。
1 低压电动机的抗晃电装置分类在某化工厂中，一般将机电设备分成ABC类，A类为特别重要负荷，B类为重要负荷，C 类为一般负荷。
针对A类和B类机电设备采用抗晃电保护，避免电压骤降、短时停电造成低压电动机停车。
1.1 A类低压电动机的抗晃电原理及常见故障处理当电网电压正常时，A类特别重要设备由变频器的交流母线供电。
低电压抗晃电系统处于热备用状态。
当发生电压暂降/骤降时，变频器直流母线电压低于低电压抗晃电系统输出电压（电压有效值降至标称值的10%至90%，且持续时间为10ms至10s），转由低电压抗晃电系统给变频器提供直流电，即电池组直流电直供变频器直流接口，变频器再逆变输出，为低压电动机继续供电。
该类低电压抗晃电系统由整流充电单元、VSP模块、监测单元、执行单元、电池巡检仪等组成。
电压暂降保护器VSP是一个以BOOST升压电路为基础的动态系统，用以保护A类低压电动机免受电压突变的干扰。
它能对电压暂降作快速和精确的校正，并有连续的电压调节和负载电压补偿的功能。
该类低电压抗晃电系统故障主要有：交流侧故障、直流馈出故障等。
交流侧故障：主控柜触摸屏会有声光报警，显示三相缺相或欠压、三相指示灯显示异常。
电动机保护器抗晃电应用——安科瑞杨澜
电动机保护器抗晃电应用——安科瑞杨澜“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（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。
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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
所示。
图8
方法4：使用带有抗晃电功能的电动机保护器，电动机保护器具有过载、断相、不平衡、堵转、阻塞、起动超时、过压、欠压、接地、漏电等保护功能；具有电流测量、电压测量、频率测量、功率测量等测量功能；具有起动控制、抗晃电功能、失压重起等控制功能；具有DC4-20mA 变送输出，MODBUS、PROFIBUS通讯功能，可以提高生产自动化程度，减少设备投资，安科瑞ARD系列电动机保护器抗晃电控制回路见图9所示。
图9
图9工作原理如下："95、96"接点作为保护接点，保护器上电后处于常闭状态，当出现故障或辅助电源断电后变为常开状态。
"7、8"接点同起动按钮SB2并联，出现晃电后"7、8"吸合维持控制回路处于起动状态，电压瞬间后可执行重起功能。
图9为是保护器采用保护模式的抗晃电功能接线实例，图10为采用直接起动方式的抗晃电控制原理图。
图10工作原因如下："95、96"接点同图9中功能描述。
"7、8"接点为起动控制继电器，保护器接收到"SB1"发出点动起动信号，"7、8"吸合并自保持，接触器KM线圈得电接通电机主回路。
保护器接收到"SB2"发出点动停止信号，"7、8"输出断开，接触器KM线圈失电，断开电机主回路。
发生晃电后，线圈KM失电电机主回路被切断，保护器根据晃电时间长短自动选择执行"立即重起动"，"分批延时自起动"或"禁止
起动"。
图10
电动机保护器行业标准（JB/T10736）中对抗晃电（失压重起）功能描述要求："具有欠电压（失压）重起动保护功能的保护器，因主电路欠电压故障或失压停车，若在"立即重起动时间"内电压恢复至正常（允许重起动设定值以上）时，保护器可使电动机立即恢复至电动机停车前的运行状态（不经过起动延时、降压等过程）；若超过"立即重起动失压时间"而在"延时重起动延时时间"设定时间内，电压恢复至欠电压（失压）重起动设定值以上，则电动机按"延时重起动延时时间"延时起动（与正常起动的过程相同），延时时间允许误差为±10%；若超过"延时重起动延时时间"后电压恢复，则电动机不再自动重起动。
恢复电压值误差不大于±10%。
"
2电动机保护器抗晃工作原理及相关参数的设置
以安科瑞ARD系列电动机保护为例，结合图10介绍电动机保护器的抗晃电功能的工作原理。
为实现抗晃电功能，电动机保护器需带有抗晃电模块，将交流电输入接在抗晃电模块的输入端，抗晃电模块的输出接到电动机保护器的辅助电源输入端，电动机保护器的电压测量信号取自接触器上级，防止晃电时接触器脱开，无法测得恢复电压。
线路正常供电时抗晃电模块的内部储能装置处于储能状态，晃电期间由抗晃电模块储能设备向电动机保护器供电，维持电动机保护器正常工作。
当系统电压恢复到"重起动电压"后，电动机保护器对晃电持续时间进行
判断，时间小于"立即重起动失电时间"立即吸合"输出继电器7、8"起动电动机；晃电时间长于"立即重起动失电时间"，而小于"允许失电时间"，执行延时重起动；晃电时间长于"允许失电时间"，不执行起动。
采用电动机保护器可以实现晃电立即重起动、失压延时重起动、失压时间过长闭锁起动，并且带有过载、断相、堵转、阻塞、过压、欠功率等全面的保护功能，可以确保电动机的平稳运行，并减少系统投资，在化工行业使用具有实际意义，相关参数的设置见表1说明。
表1。