低压变频器防晃电方案研究
电力系统典型晃电事故及防晃电措施研究
电力系统典型晃电事故及防晃电措施研究摘要：随着企业用电量的不断增加，电力系统的设备和结构变得越来越复杂。
在正常运行的过程中，由于遭受雷击、内部电网短路以及大型设备的启动，可能会出现电压的瞬时波动，但很快就会恢复到原来的水平，这种电压波动被称为“晃电”。
对于一些辅助设备，如果保护器件跳闸，可能会导致主机故障，从而使整个机组停止运转。
因此，通过分析和研究晃电的危害和应对措施，我们可以更好地控制晃电的影响，确保系统的稳定性。
关键词：电力系统；晃电事故；防晃电措施一、晃电类型概述1.1电压骤然变化当电压突然上升或下降时，通常会出现晃电的情况。
这种异常现象通常会持续零点五秒到一分钟，通常认为电压的波动范围达到了一定程度就会发生晃电。
晃电的幅度通常在10%~80%之间，而下降的幅度则在10%~90%之间。
根据数据，当电压波动超过10%时，就可以断定出现了晃电现象。
1.2电压闪变当电压发生变化时，人们可以通过使用发光设备（如灯泡）来观察到这种变化。
在这种情况下，照明设备会出现明暗不一的状态，导致晃动。
此时，电压的波形会有规律地变化，或者电压的幅值会有随机的波动。
二、晃电事故对电力系统的负面作用2.1影响继电保护继电保护装置是电力系统的重要组成部分，它能够有效地保护整个系统的安全性。
当发生故障时，继电保护装置可以迅速准确地断开故障设备，并向总控室发出警报，以便工作人员及时采取行动，确保系统的安全运行。
继电保护装置不仅可以有效防止电力系统中的故障设备在发生故障后继续运行，而且还能够有效保护其他设备免受连带损害，从而确保电力系统的安全运行。
当振荡电流和继电保护装置的运行电流相匹配时，继电器将自动触发保护功能；而当两者不匹配时，继电器将自动关闭。
这样，由于电流速断保护的存在，将导致继电器的故障，从而严重损害其正常使用。
2.2影响变频器变频器是一种用于控制电力系统运行的设备，它通过整流电路、电容器、变压器、霍尔元件和电源板来实现电压和频率的调节。
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。
低压变频器抗晃电应用分析
低压变频器抗晃电应用分析摘要：本文结合大型石化企业生产装置连续运行的特点，分析电网晃电对变频器运行的影响。
通过DZQ-CF5X/L23抗晃电再启动装置在某石化企业供电系统实际应用案列，验证了低压变频器抗晃电的可行性。
关键词：抗晃电；控制；分析1.引言为了保证供电系统的稳定性，实现供电系统安全可靠运行，对大型石化企业的连续生产有着非常重要的意义。
抗晃电已经成为提高供电可靠性必须解决的首要问题。
目前，大型石化企业电气系统接线一般采用双母线带母联开关接线形式。
双电源供电，母联开关设置备用自动投入装置可以大大提高供电可靠性。
然而在石化企中业存在着大量的电动机、变频器等感性负荷，在电网晃电的过程中，大量变频电动机会因为保护跳闸，造成装置停工停产，给企业带来巨大损失。
2.电网晃电电网晃电，也称为电网电压暂降。
是指电网因保护切除短路故障、自动装置误切换或其他原因，造成的电网短时电压波动的现象。
一般电压波动幅值10%，时间持续在10ms至2s。
电网晃电会造成系统电压骤降，瞬间的电压波动将造成大量电动机负荷跳闸，进而导致生产装置停车，甚至引发火灾、爆炸等安全事故，严重影响企业安全生产运行。
目前，大型石油化工企业电气系统主接线一般采用双母线带母联开关接线，双电源供电，母联开关设置备自投装置可以大大提高供电可靠性。
然而在石化企业中存在着大量的电动机变频器感性负荷，在电网晃电的过程中，大量变频电动机会因电压波动造成保护跳闸，导致装置停工停产，给企业带来巨大损失和安全风险。
因此，晃电已经成为影响供电可靠性必须解决的首要问题。
3.电网晃电对变频器的影响1.当逆变器件为GTR（晶体管）时，一旦晃电（电压下降到控制阀值以下），控制电路将停止向驱动电路输出信号，使驱动电路和GTR全部停止工作。
2.当逆变器件为IGBT（绝缘栅双极型晶体管）时，在失压或停电后，将允许变频器继续工作一个短时间td（td有两种规定方法，一种为具体的规定时间，如15ms；另一种则规定为主电路的直流电压降到原值的85%所需的时间），若失压或停电时间to云南石化有大部分电机均使用西门子变频器，其逆变器核心元件IGBT（绝缘栅双极型晶闸管），该类型变频器自我保护相对敏感（控制阈值80%），电压波动幅度达到20%就会触发变频器动作跳闸。
380V低压电动机晃电问题的现状及研究
380V低压电动机晃电问题的现状及研究近年来，随着工业化的不断发展，低压电动机已经成为各类设备和机械中最常见的动力源之一。
一些使用380V低压电动机的企业在生产过程中晃电问题时有发生，给生产带来了很大的隐患。
为了解决这一问题，许多研究人员和工程师们纷纷投入到了这一领域的研究工作中。
本文就将重点探讨关于380V低压电动机晃电问题的现状及研究。
1. 问题的表现在使用380V低压电动机的生产现场中，晃电问题会导致电机运行不稳定，甚至出现运行中停机或者起火的情况。
这对生产安全和设备的稳定运行造成了严重的影响。
2. 问题的影响晃电问题不仅会导致设备的损坏和停机，还会影响到生产效率和产品质量。
晃电问题也会增加维修和更换设备的成本，给企业带来了经济上的损失。
3. 问题的原因导致380V低压电动机晃电问题的原因有很多，主要包括电路故障、电机结构设计不合理、电机安装不稳定以及电网质量问题等。
1. 电路故障研究一些研究人员正在针对电路故障对电动机晃电问题的影响进行深入研究，他们通过仿真实验和现场观测，试图找到电路故障对电动机运行的潜在危害，并提出相应的解决方案。
2. 电机结构设计研究有些工程师们致力于改进电机结构设计，以提高电机的稳定性和耐用性。
他们通过改变电机的内部结构和材料，试图减少电机晃动的可能性。
3. 安装稳定性研究另一些研究人员则将注意力放在了电机的安装稳定性上，他们通过改进固定设备和支架的设计，以减少电机在运行过程中的摆动。
4. 电网质量研究也有一部分研究人员将注意力放在了电网质量问题上，他们试图找出电网波动对电机运行的影响，并提出相关的解决方案。
1. 多学科交叉研究电动机晃电问题的研究需要多学科交叉的合作和研究，包括电气工程、机械工程、材料工程、控制工程等多个领域的专家和研究人员共同进行研究，以找出更全面和有效的解决方案。
2. 现代技术的应用随着现代技术的不断发展，一些新的技术手段如人工智能、大数据分析等也可以被应用到电动机晃电问题的研究和解决中，这将为研究工作带来新的思路和方法。
380V低压电动机晃电问题的现状及研究
380V低压电动机晃电问题的现状及研究
380V低压电动机晃电是一个无人不知，无人不晓的问题，近年来，晃电在370V低压
电动机中不断蔓延，给企业安全生产和运行机器设备带来极大困扰。
晃电是指频繁变化的电源电压，对380V低压电动机造成的机械停止或性能下降。
380V低压电动机晃电产生的影响主要有四个方面：一是电动机本身损坏，如轴承损坏、原定的工作电压下转子不能旋转，定子绕组烧坏等；二是造成噪声大，振动大，动力输出不足，机器停机；三是发热温度太高，导热性能变差，电磁转换性能变差；四是带宽过窄，
负载调节性能降低，功率因数变化较大。
380V低压电机晃电的研究主要围绕如何减少电动机的工作状态，保护负载不受晃电影响三个方面展开：一是采用晃电补偿器，凭借不同的原理，可以有效补偿晃电对电动机的
影响；二是采用滤波器，通过滤除晃电干扰，使电路工作稳定；三是采用调速器，通过在
电路中添加调节器，可以实现频率调整和振动衰减，有效减少晃电对380V电动机的影响。
综上所述，380V低压电动机晃电产生的影响是非常明显的，为了更好地解决这个问题，可以采取如上三种措施，以减少电动机受到晃电影响的程度，保证电动机的正常运行。
LNG接收站低压设备防晃电研究及解决方案
LNG接收站低压设备防晃电研究及解决方案摘要：本文介绍了晃电产生的原因，晃电对生产工艺的危害，通过对低压电机跳闸原因的分析，研究防晃电技术方案，通过比较选择最佳解决晃电方案，保障工艺设备安全稳定运行。
关键词：晃电、真空接触器、电机跳闸1晃电产生的原因及现象晃电是指因雷击、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。
晃电的基本现象有:电压突降、突升、短时断电、电压闪变。
电压突降，电压有效值降至额定值的10%至90%,且持续时间为10ms至1min（典型持续时间为10ms~600ms）；电压突升,电压上升至额定电压的110~180%，持续时间为半个周期至1min；短时断电,持续时间在半个周期至3s的供电中断（如备自投、重合闸等）；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。
2晃电对接收站的危害电气设备交流接触器由于晃电导致线圈端电压低于维持电压而发生脱扣，主触头断开，所控制负荷设备停运，与之关联的重要负荷设备联锁停车，进而造成连续工艺生产系统被迫停产，产生巨大损失的同时，还有可能引起火灾、爆炸等恶性事故的发生。
2019年某一个月时间内，有记载的外供电线路发生晃电时，接收站内部分低压设备跳车，导致触发联锁影响外输：1）外电瞬时接地，导致燃料气电加热器E-2201A和E-1601C冷却水泵停车，外输量暂时降低190t/h。
供电正常后重启设备，恢复运行；2）外电晃电，导致E-1601C冷却水泵、E-2201A燃料气电加热器、P-2401B生产水泵、电解制氯系统停车。
供电正常后重启设备，恢复运行；3）外电晃电，E-1601C冷却水泵停车，供电正常后重启。
外电接地导致短短一个月发生三次晃电，对接收站工艺生产造成严重影响。
3低压设备跳车原因查找及分析作为润滑、冷却、动力、供热、供水、供气介质来源的各种重要电气设备贯穿于LNG接收站整个工艺生产系统中，一旦由于部分重要低压电机出现供应中断势必引起联锁反应，造成系统性停产停车事故的发生。
低压变频器抗晃电方案的应用与探讨
低压变频器抗晃电方案的应用与探讨摘要：电力系统在运行过程中由于雷击、对地短路、故障重合闸、备自投动作、电网异常、大型设备启动等造成的电网电压瞬时跌落又恢复正常的现象，使电网电压瞬间较大幅度波动或者是断电又恢复的现象称为“晃电”。
但是，当电网发生“晃电”时，变频器易受电网电压波动的影响而跳闸停机。
“晃电”虽然一般只有短短的数秒钟，但是对于连续性生产要求高的石化装置而言，某一台或几台变频器的停机都可能导致生产工艺流程中断，甚至整套装置非计划停工，给企业造成巨大的经济损失，严重时还会发生火灾、爆炸、环境污染、人身安全等次生事故。
因此，提升低压变频器抗晃电能力对于连续性生产要求高的企业具有十分重要的意义。
关键词：抗晃电；低压变频器引言为最大限度地避免化工生产装置因供电系统电压波动而造成的影响，有必要对关键电气设备采取抗晃电措施。
当务之急是设计实用可靠的供电系统以抗晃电，同时采取一些措施降低晃电带来的危害。
1电网“晃电”时变频器停机的原因分析1.1主回路接触器跳闸变频器现有供电回路的接线方式之一，变频器主回路带电磁式交流接触器。
其控制方式为：起动时现场起动按钮控制接触器吸合，当主回路接触器KM吸合后，控制回路时间继电器KT接点延时闭合，变频器运转命令ON，变频器开始工作；停机时现场停止按钮控制接触器释放，控制回路时间继电器接点瞬时断开，变频器停机。
由于电磁式交流接触器的工作原理特点，当电网出现“晃电”时，会造成电磁式交流接触器工作线圈短时断电或电压过低，导致靠电流维持吸合的动、静铁心吸力小于释放弹簧的弹力，使接触器释放跳闸，导致变频器因输入电源断电而停机。
1.2控制变频器运转命令的中间继电器或时间继电器跳闸变频器供电回路的另一种接线方式，变频器主回路不带接触器。
其控制方式为：主回路空气断路器合闸后变频器主回路得电，通过现场按钮控制中间继电器KA的吸合与断开来控制变频器的运转命令ON或OFF，从而使变频器运转或停机。
380V低压电动机晃电问题的现状及研究
380V低压电动机晃电问题的现状及研究
近年来，随着工业化进程的加速推进，380V低压电动机在生产线和设备中得到了广泛应用。
随着使用时间的增加，一些电动机出现了晃电现象，给生产过程带来了一定的困扰
和安全隐患。
对380V低压电动机晃电问题进行研究和解决，具有重要的现实意义和理论价值。
目前，380V低压电动机晃电问题的主要表现为电机运行时产生较大的震动和噪音，严重影响了生产线和设备的正常运转。
在实际生产中，晃电问题严重的电动机甚至会导致设
备故障和停机，给生产带来了相当大的经济损失。
而且，电动机晃电还会加速设备的磨损，降低其使用寿命，增加了维修和更换成本。
解决380V低压电动机晃电问题的研究具有重要意义。
针对380V低压电动机晃电问题，研究人员已经进行了一系列的尝试和研究。
通过实地调查和实验分析发现，电动机晃电问题主要源于电动机内部的磁场不稳定和转子不平衡。
研究人员通过理论模型和仿真实验，探究了电动机内部结构和参数对晃电问题的影响，并
提出了一系列解决方案。
采用增加定子和转子的刚度，优化电机的设计结构，控制电机的
转速等方式，有效地改善了晃电问题。
一些研究者还通过实验验证和实际应用，进一步验证了以上解决方案的可行性和有效性。
他们发现，通过对电动机进行改进和优化，可以明显减小晃电现象，并改善电动机的
运行效果。
研究人员还对电动机晃电问题进行了经济评估和评价，发现解决晃电问题所带
来的经济效益远远超过了成本投入，从而进一步证明了解决晃电问题的重要性和必要性。
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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
（a）单台变频器直流支撑原理
（b）多台变频器直流支撑原理
图1低压变频器直流支撑原理
直流支撑方案的直流供电可能根据不同应用情况所有差异，如应用场合具有安保直流电源或其他后备电源，且容量满足只需要增加一个大容量的DC/DC升压电源；有些场合直接采用蓄电池充电到接近变频器直流电压，可不用DC/DC升压电源。
一般变频器的欠压跳闸设定值在70%～90%流电压之间，因此，直流支撑的投入电压一定要高于变频器欠压跳闸设定值，一般差压设定值为
直流电压。
DC/DC升压输出电压或储能母线电压一般要达到95%直流电压，对400V的变频器而言，
图2直流支撑改进方案图
图2中，监测元件采集的外部状态信号：EXT_S\T 为外部变频器起停信号，可为就地信号和远方信号；VFD_RUN为变频器运行状态信号，由变频器输出；VFD_ERR为变频器的故障跳闸信号，由变频器输出；VFD_READY为变频器准备信号，由变频器输出。
监测元件输出的控制信号：S\T信号为控制变频器的起停信号，输出到变频器的IO中；RESET 信号为控制变频器复位故障信号，输出到变频器的IO中；DCS_RUN为输出给DCS信号的变频器运行指示信号；RESTART为再起动出口，负责再次起动变频器控制回路的起动中间继电器。
该改进方案的控制逻辑及实现原理如图3所
示。
其可分别判断过压变频器扰动停机和欠压晃电停机两种情况：①当系统电压过压时，监测单元的电压元件先识别到过压，并判断出变频器出现停机。
待电压恢复后输出起动变频器控制信号使变频器重新起动，避免变频器因过压扰动停机；②当发生欠压晃电时，监测单元先识别到低压过程，检出变频器无故障信号，且外部起停信号丢失，则控制差压单元电子开关闭合，投入后备电源，再此过程中保持S\T信号一直输出，直至交流电源恢复（恢复时，先输出RESTART起动中间继电器，使EXT_S\T信号恢复）或支撑时间到，差压单元控制电子开关断开。
图3直流支撑改进方案控制逻辑图
从上面的分析中可以看出，改进方案在变频器发生过压时可实现电压恢复后的变频器再起功能；在发生欠压晃电，直流支撑时无需配备UPS或逆变电源，也可保证控制信号不丢失使变频器停车。
4 常规变频器再起方案
当对变频器的防晃电要求不是很高的情况下，采用变频器再起方案即可满足要求并节省了对后备电源的投资，如图4所示。
图4常规变频器再起方案图
工作原理简介如下：当再起装置ZQ-1通过模拟量接口10，3测到电压正常，并通过开关量接口6，7测到运行控制中间继电器KA1的状态为合，认为变频器处在运行状态。
如系统发生晃电时，ZQ-1通过模拟量接口10，3测到电压降低，且KA1状态释放，认为发生晃电。
当晃电在设定的防晃电时间内恢复正常后，ZQ-1控制常开接点QD1和QD2同时闭合，使变频器重新起动。
ZQ-1中的RUN信号为延时断开出口，晃电设定时间内闭合保证DCS 的监控信号正常（模拟变频器还在运行）。
如果电压未在设定时间内恢复，ZQ-1的QD1和QD2就不再闭合，RUN信号也断开。
5 常规变频器再起方案的问题
常规再起变频器方案存在以下问题：①晃电检测信息不足，发生非对称晃电时如图4中的L1和L2相降低，L3相电压正常，而ZQ-1只检测了控制相L3，故无法识别晃电造成不能再起变频器；②一些变频器（如ABB的ACS800系列等）有故障闭锁功能，在晃电时变频器欠压跳闸，如果不复位变频器的故障，如图4中所示的R1B、R1C是无法闭合的，此时即使QD1和QD2闭合，KA1线圈回路也无法接通，导致起动变频器失败。
6 变频器再起改进方案
由于常规变频器再起方案的缺陷和不足，导致使用此方案时经常在晃电时出现再起变频器失败的情况，因此本文提出了一种改进方案。
改进后的变频器再起动方案如图5所示，ZQ-2
分1号QD 7。