【专题】晃电的危害及抗晃电的技术措施

【摘要】简要概述什么是晃电,晃电对大型连续型生产企业的用电危害,抗晃电的技术措施,抗晃电装置的特点以及工作原理。

【关键词】晃电,电机抗晃电,电网晃电危害,自启动

一、晃电的概念

常规意义上“晃电”是指因雷击、瞬间短路或其他原因引起电网电压波动或短时断电的现象,其中电压暂降是指电压有效值降至额定工作电压的10%~90%,持续时间在10ms~600ms的晃电。

二、晃电的危害

晃电造成的危害主要包括以下几种。

1)由于晃电造成电压降低,运行的电机在保证相同出力的条件下,电流随之增大,容易引起电机绕组过热,空气开关、接触器触头发热等,从而引发设备故障。

2)在使用变频器控制的场合,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,在电源晃电较为强烈时,有可能使变频器来低电压保护停止运行。

3)晃电发生时,由于电压的降低,可能会使接触器线圈对铁芯的吸力小于释放弹簧的弹力使接触器释放,从而造成大量电动机的跳闸,严重威胁装置安全生产。

三、抗晃电技术介绍

企业配电一般由35KV10KV进线进行分配和变电,运行中高、低压系统动态耦合,电压扰动主要由区外电网引起,现场经验表明,敏感设备主要有高、低压变频器、电机等,80ms的电网扰动足以使敏感设备停机,快速精准的扰动识别非常重要,同时低压关键设备配合高压切换,低压穿越和抗晃电系统做后备保障和支撑。

高压进线侧

配备FSC中低压无扰动快切柜,通过核心系统DCM635系列无扰动快切装置以及PBG相控高速真空断路器,完成较快15ms精准无扰快速切换。

DCM635无扰快切装置对系统运行状态高速识别,对电源扰动的模型进行精准判断,具有一键手动倒闸、保护起动、失压起动、误跳起动、无流起动、逆功率起动和频压异常多种起动方式,采用快切、同期捕获,残压和长延时优先策略切换。具有智能区内外故障,扰动识别及全息录波功能,同时设有打印接口、串行口和以太网通信端口用于远程维护和设备管理。

PBG相控高速真空断路器,采用分相精准分合控制原理及永磁驱动技术机构出力特性接近理想出力特性,机械由于采用合适相位点开合,操作时大幅度减少操作过电压和合闸涌流,配合DCM635无扰动快速切换装置完成无扰动快速切换功能。

低压进线及电机负载

在低压进线或联络开关装设总线式DCMT自动切换系统装置具有 合环操作、一键顺控功能 ,自动切换完成备用电源投切,为低压负载提供基础保障。

 关键电机负载装设DCM621KH抗晃电模块,该系列模块适用于直接起动、 变频器、软起动等 ,通过对电机运行状态精准识别,晃电发生时自动按照再起时间分批再起动,具有接线简单,磁吸式安装方便,长期运行可靠等优点。

DCM621BC综合型抗晃模块,兼具控制回路保持和再起动功能,适用于较大型直接起动、变频器、软起动回路电机,采用交直交大功率恒流技术,不受接触器功率限制。该系列模块内部配有超级电容及充放电系统,正常交流供电晃电直流保持,从根本上解决保持式抗晃电模块,一旦装置故障无法起机的问题。产品具有全息故障录波功能电压扰动波形、晃电波形自动存储。同时模块提供远程诊断、远程录波分析功能,为第三代抗晃电模块的引领者。

3.1 DCM621KH再起式抗晃电模块的特点

☆起动电机自动待机,手动停车自动放电;

☆磁吸安装,可靠灵活;

☆接插端子,维护便捷;

☆无冲击再起,保护电机稳定电网;

☆晃电时间长达9S,且易修改;

☆再起动延时可修改,利于分批多电机环境;

☆电压波动未引起接触器释放,不会对抗晃模块产生影响。

 3.2 DCM621BC综合抗晃电模块的特点

☆保持式(模块正常)+再起式(模块异常),可靠性高;

☆交流起动,直流保持,稳定性好;

☆接触器保持电流自适应,兼容性强;

☆直流回路异常,自动进入再起式;

☆三相全监视,单相故障可录波;

☆晃电时间可达5S,且易修改;

☆信号输入、控制出口可编程,便于配合DCS

☆全息录波,扰动看得见。

3.3 DCM621BC综合抗晃电模块的工作原理

交流起动:

正常起动时,按下ST起动按钮,电流经抗晃仪常闭节点,KM线圈得电,KM节点自动保持,控制回路起动,抗晃仪监测回路工作电流以及回路控制电压。

机械过零切换:

交流起动结束后,经10秒延时,通过机械过零专有切换技术将KM电源由交流切换为直流,抗晃仪自动调节恒流源以保持KM可靠的吸持,抗晃仪进入节能抗晃状态。

晃电保持:

当系统出现晃电时,抗晃仪自动进入录波,并记录晃电时刻,内部超级电容自动输出直流恒流源,超级电容和内部直流过渡切换200纳秒左右,系统中该时间完全忽略。

异常再起式:

抗晃仪实时动态监视交、直流电压和电流,直流输出异常时,系统自动进入再起式抗晃模式,报警灯点亮,相关报警继电器闭合,提醒运检人员检修

 

  • 四、抗晃电技术应用的意义

由于现代化工矿企业生产装置的规模越来越大,晃电持续时间虽然比较短,但对生产的影响却十分巨大。瞬间的电压波动将造成大量电动机跳闸,设备停机。电网电压恢复后电机不能自行恢复运行,导致连续生产过程紊乱,并有可能造成生产及设备事故。对于大型装置来说,如果人工进行恢复,花费的时间比较长,而对于一些无人值守的装置,恢复的时间就更长。这对于石油、化工等连续生产装置来说,产生的诸如安全、环保、废品、原料浪费、产量降低、效益低下等一系列损失是非常巨大的。抗晃电技术的应用为连续型生产企业的用电可靠性提供了保证,挽救了很多不必要的损失!

2021-01-14 16:30
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