抗晃電技術(shù)在電機(jī)運(yùn)行中的應(yīng)用

鹿桂果 張明 牛曉亮 張玲

摘要：“晃電”是指電網(wǎng)因雷擊、對地短路、發(fā)電廠故障及其他外部、內(nèi)部原因造成電網(wǎng)短時(shí)間故障、電網(wǎng)電壓短時(shí)大幅度波動、甚至短時(shí)斷電數(shù)秒種的現(xiàn)象（多數(shù)晃電一般不足1秒）。供電系統(tǒng)“晃電”往往會造成接觸器低電壓跳開、電動機(jī)或電氣設(shè)備停車，進(jìn)而發(fā)生導(dǎo)致裝置停車或局部停車， 給生產(chǎn)造成巨大的損失 。

關(guān)鍵詞：抗晃電技術(shù)

新疆澤普塔西南勘探開發(fā)公司是中石油塔里木油田公司的一家子公司，位于新疆塔克拉瑪干大沙漠的西南邊緣。塔西南石化廠及化肥廠的工業(yè)用電由自備電廠供電，自備電廠與地方電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。電力系統(tǒng)供電相對穩(wěn)定，連續(xù)多年未發(fā)生電力系統(tǒng)瓦解事故，但由于與地方電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的線路供電可靠性較低及系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)多次短路故障等原因多次造成 系統(tǒng)“晃電”現(xiàn)象。僅2013年共發(fā)生四起晃電事故導(dǎo)致石化廠、化肥廠及發(fā)電廠多臺低壓電動機(jī)跳車。電力系統(tǒng)“晃電”已對我公司的正常生產(chǎn)運(yùn)行造成了威脅。

一、晃電造成停機(jī)的原因分析

交流接觸器在低壓電動機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，占了相當(dāng)大的比例。由于電磁式交流接觸器的工作原理特點(diǎn)，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)晃電時(shí)，會造成電磁或交流接觸器工作線圈短時(shí)斷電或電壓過低，導(dǎo)致靠電流維持吸合的動、靜鐵芯吸力小于釋放彈簧的彈力，是接觸器釋放產(chǎn)生跳閘停機(jī)的重要原因。

電磁式交流接觸器的動作特性：國際IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、額定電壓的80%為臨界可靠吸合電壓。臨界釋放電壓為額定工作電壓的20—70%，現(xiàn)場使用中電磁式交流接觸器一般都在標(biāo)稱的電壓50%釋放，所以因“晃電”導(dǎo)致電磁式交流接觸器不受控制而發(fā)生自然跳閘停機(jī)是其工作原理所致。

二、抗晃電技術(shù)的選型

2013年4月，我公司對多種抗晃電設(shè)備進(jìn)行對比、分析和試驗(yàn)，最終選用了TPM-MD-Ⅰ型220V防晃電輔助電源模塊做為實(shí)施對象，下面是對三種抗晃電材料的使用對比情況。

（一）君諾永磁式抗晃電接觸器：

1、啟動及抗晃電延時(shí)滿足要求，停車時(shí)不滿足，需要操作工在現(xiàn)場按2—5秒后松開，否則停不了車。

2、在我們提出要求，廠家增加了即時(shí)停車回路，但現(xiàn)場又不滿足要求，因?yàn)樾枰黾影粹o的接點(diǎn)和控制電纜芯數(shù)（控制電纜需要多增加兩根線）。接線圖如下：

3、檢修時(shí)，如果按下接觸器動點(diǎn)將會吸合，而且不釋放，員工這時(shí)如果將抽屜推入就會造成電動機(jī)帶電，對于11KW千瓦及以上的電動機(jī)在母線側(cè)就會發(fā)生弧光短路。

（二）LA6 DK10施耐德接觸器抗晃電機(jī)械頭

1、啟動及抗晃電延時(shí)滿足要求，但停電時(shí)不跳開，否則需要對抗晃電機(jī)械頭LA6 DK10另加入220V電源時(shí)方能跳開，如果機(jī)械頭發(fā)生故障將造成電動機(jī)不能停車。

2、優(yōu)點(diǎn)是電動機(jī)在運(yùn)行時(shí)，接觸器無電能消耗。

3、運(yùn)行中發(fā)生長時(shí)間停電，需要操作工手動將接觸器釋放，否則來電時(shí)電動機(jī)會自動運(yùn)行。接線原理如下：

（三）上海合富TPM-MD-I-A抗晃電模塊

1、模塊并聯(lián)接入控制回路，接線簡單，不影響接觸器原有控制回路控制方式，不需要增加線芯和按鈕。

2、正常工作時(shí)采用控制電源工作，對電容進(jìn)行充電，模塊無輸出?；坞姇r(shí)電容放電，維持接觸器主觸頭在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)不釋放，設(shè)定的時(shí)間內(nèi)電源恢復(fù)，接觸器繼續(xù)工作，設(shè)定的時(shí)間內(nèi)電源未恢復(fù)，接觸器釋放。

3、模塊故障時(shí)不影響與之并聯(lián)的控制回路工作，不影響接觸器工作，即模塊故障時(shí)電動機(jī)會以延時(shí)的狀態(tài)運(yùn)行。接線原理如下：

三、抗晃電改造情況

我們在反復(fù)試驗(yàn)、模擬現(xiàn)場電動機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)過論證并取得成效的基礎(chǔ)上，對我公司某車間的一臺低壓給水泵、一臺高壓給水泵和兩臺中壓給水泵用TPM-MD-I-A抗晃電模塊進(jìn)行了抗晃電控制改造，改造全部在抽屜內(nèi)完成，沒有增加任何的線芯和其他控制元件，帶負(fù)荷模擬停電1--2秒鐘（我們設(shè)定的是3秒）試車取得了完滿的效果。

改造原理圖如下：

四、結(jié)束語

TPM-MD-I-A抗晃電模塊通過在我公司應(yīng)用和局部實(shí)踐，證明了是完全可以避免晃電造成的低壓電動機(jī)跳車危害的，具有在公司范圍內(nèi)的推廣價(jià)值。2013年10月18日上午11：20左右，由于化肥廠電力系統(tǒng)波動，造成自備電廠低壓晃電，導(dǎo)致正在運(yùn)行的4#、5#中壓給水泵中的5#給水泵跳車，而由于4#中壓給水泵加裝了抗晃電裝置運(yùn)行未受到影響，保障了給水系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

目前，防晃電設(shè)備越來越多，具備再啟動功能的控制設(shè)備也越來越完善，我們相信通過合理的應(yīng)用和保護(hù)配合，完全可以在“晃電”過程中實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行。