低壓配電設(shè)備防晃電的措施

蔣 兵

（陜西未來能源化工有限公司,陜西 榆林 719000）

1 引言

電力系統(tǒng)因雷擊、短路后重合閘、同一段設(shè)備啟動(dòng)或故障以及其它原因造成電網(wǎng)電壓短時(shí)失壓或短時(shí)大幅度波動(dòng)的現(xiàn)象俗稱為“晃電”。一般在這種狀況下一次回路的交流接觸器線圈就會(huì)因“晃電”導(dǎo)致線圈兩端電壓低于維持吸合力的電壓而造成交流接觸器脫口，從而主觸頭斷開，整個(gè)供電回路斷開，電機(jī)停止運(yùn)行。這樣的情況輕則化工生產(chǎn)系統(tǒng)停產(chǎn)減量，重則可能造成火災(zāi)、爆炸等惡性事故，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

我公司目前有各類高低壓電動(dòng)機(jī)約1500臺(tái)，其中低壓電動(dòng)機(jī)有近1200臺(tái)，因此這些低壓設(shè)備特別是一些重要機(jī)組在晃電的時(shí)候保持穩(wěn)定運(yùn)行對連續(xù)性很強(qiáng)的化工生產(chǎn)系統(tǒng)至關(guān)重要。目前避免晃電引起低壓設(shè)備停車的方法有多種，但對于一個(gè)成熟的廠用供電系統(tǒng)來說，最好通過簡單易行、節(jié)約成本的方法進(jìn)行改造，以取得良好的效果。

2 幾種實(shí)用的低壓抗晃電技術(shù)

2.1 使用防晃電接觸器

眾所周知，低壓設(shè)備防晃電關(guān)鍵是保證接觸器在電源電壓下降到釋放電壓以下及持續(xù)時(shí)間超過釋放時(shí)間時(shí)，接觸器依然能保持主觸頭不脫開?；坞姲l(fā)生時(shí)電機(jī)拖動(dòng)的設(shè)備由于慣性原因，轉(zhuǎn)速下降的不是很明顯，這樣晃電期結(jié)束后電源系統(tǒng)恢復(fù)正常供電后電機(jī)電流恢復(fù)運(yùn)行值，此時(shí)接觸器如果不脫扣，則可有效的防止晃電導(dǎo)致的電機(jī)停運(yùn)。

我公司目前低壓供電回路上的接觸器90%以上均采用的是ABB公司A系列接觸器。根據(jù)其工作原理的特點(diǎn)，加上當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)晃電時(shí)，會(huì)造成其操作線圈短時(shí)斷電或電壓過低，導(dǎo)致線圈對鐵芯的吸力小于釋放彈簧的彈力使接觸器釋放。以控制電源為~220V的接觸器為例，據(jù)實(shí)際加電壓試驗(yàn)，當(dāng)電壓降至72%即~160V左右時(shí)，接觸器內(nèi)部開始振蕩，當(dāng)降至59%即~130V左右時(shí)，接觸器就釋放。

ABB AF系列防晃電接觸器增加了控制模塊，線圈保持功率較低，能耐受線圈電壓的較大幅度的變化，避免了誤脫扣現(xiàn)象的發(fā)生。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)際加電壓試驗(yàn)，當(dāng)電壓降至32%即~70V左右時(shí)，接觸器內(nèi)部開始振蕩，當(dāng)電壓降至23%即~50V左右時(shí)，接觸器才釋放，維持時(shí)間約2S。對比以上數(shù)據(jù)，很顯然AF系列接觸器具有優(yōu)秀的防晃電性能。我公司將關(guān)鍵設(shè)備的接觸器更換為AF系列接觸器后取得了很好的效果。

2.2 由UPS裝置提供控制電源

為提高UPS裝置供電可靠性，每套UPS按兩臺(tái)UPS組成的主從熱備并機(jī)模式配置（如圖1所示）。饋線輸出柜按每個(gè)低壓電動(dòng)機(jī)回路對應(yīng)一個(gè)輸出回路布置，將UPS提供的L、N線接至控制電源回路上（如圖2所示）。

圖1 熱備并機(jī)模式配置圖

圖2 控制電源回路圖

（圖2中PCS-9631D裝置端子號上排從左至右101、601、603、605、607；下排從左至右 102、617、619、621）

圖3

工作過程：由UPS裝置提供的不間斷電源給變電所各供電回路做控制電源使用。變電所進(jìn)線開關(guān)的低電壓檢測采用南瑞PCS-9691智能PC測控裝置，電壓采用取自變電所進(jìn)線開關(guān)下口U、M、V，電流采樣取自進(jìn)線開關(guān)電流互感器TA。當(dāng)變電所電源電壓正常時(shí)，變電所內(nèi)設(shè)備的控制電源由不間斷電源裝置UPS提供。當(dāng)測控裝置檢測到電壓過于低或電源確實(shí)失電時(shí)，裝置的出口繼電器觸點(diǎn)DO1~DO4閉合，中間繼電器KA1~KA4線圈帶電，從而引起串至各供電回路中的中間繼電器輔助觸點(diǎn)KA斷開，從而讓變電所設(shè)備停止運(yùn)行，以防止電源確實(shí)失電時(shí)變電所設(shè)備控制回路依舊運(yùn)行。保護(hù)裝置設(shè)置為兩段式低電壓保護(hù)，保護(hù)配置：60%Ue，1S動(dòng)作跳閘，45%Ue，0.5S動(dòng)作跳閘。

2.3 改變變頻器啟動(dòng)方式

ABB變頻器以其優(yōu)良的調(diào)速性能和顯著的節(jié)能效果,越來越被更多的現(xiàn)代化企業(yè)所采用，我公司很多設(shè)備均采用了ABB ACS800系列變頻器。之前這些變頻器的啟動(dòng)均為外部的中間繼電器KA的輔助觸點(diǎn)閉合去啟動(dòng)，DI1為1時(shí)啟動(dòng)，DI1為0時(shí)停止，也就是保持式啟動(dòng)。但是這些KA觸點(diǎn)受外部電網(wǎng)晃電影響很大，當(dāng)外部電網(wǎng)晃電時(shí)KA觸點(diǎn)容易釋放，從而導(dǎo)致變頻器停車。為此，我們將其啟動(dòng)方式均改為脈沖式啟動(dòng)，當(dāng)DI1為1時(shí)啟動(dòng)，當(dāng)DI2為0時(shí)停止。脈沖式啟動(dòng)由于不受外部電網(wǎng)晃電的影響，所以改造之后取得了很好的效果，保證了變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行（如圖3所示）。

3 結(jié)語

通過采取以上幾種措施，我公司在低壓設(shè)備抗晃電上取得了良好的實(shí)際效果。改造后，在幾次外電網(wǎng)晃電事故中，低壓設(shè)備均保持了正常的不間斷運(yùn)行，避免了因重要低壓設(shè)備跳車而引起的全生產(chǎn)系統(tǒng)停車，給公司帶來了極大的經(jīng)濟(jì)效益