石化企业抗晃电策略及电动机保护器原理

0 引言

“晃电”现象，即电网因雷击、短路、设备启动等多种因素导致电压短暂下降或波动，甚至断电数秒的电能质量问题。化工企业对电力供应的稳定性要求极高，一旦遭遇晃电，可能导致保护设备误动作、生产设备意外停机，进而造成生产线瘫痪、事故扩大，带来巨大的经济损失，甚至危及操作人员安全。

1 常见抗晃电策略

1.1 UPS抗晃电系统

UPS电源为DCS、PLC等控制系统提供稳定电源，实现抗晃电效果。在线式UPS工作原理如图1所示，电网正常时，UPS为负载供电并充电电池；市电欠压或断电时，UPS启动，由电池为负载供电。

图1 在线式UPS工作原理图

图2 UPS控制接线图

系统晃电时，依靠UPS供电的接触器线圈保持主触头吸合，防止电机停转；母线失电超过设定时间后，输出断开，避免电压恢复后的事故。

1.2 DC-BANK抗晃电系统

变频器抗晃电措施包括：

（1）取消低压保护设置，设置快速重启动，但此法在连续性生产要求高的石化企业中较少使用。

（2）DC-BANK系统主要应用于变频电机和PLC/DCS供电系统，电网正常时由交流母线供电，晃电或备自投切换时，由DC-BANK向变频器直流母线供电，保持变频器正常工作。

图3 DC-BANK系统工作模式图

图4 DC-BANK系统单台控制逻辑图

1.3 电动机抗晃电措施

交流接触器在低压电动机控制系统中广泛应用，晃电发生时接触器断开，可能导致电机停转。安徽皖南电机

图5 电机控制电路图

电动机抗晃电主要针对接触器，包括：

（1）使用抗晃电接触器，晃电时接触器不立即释放，也不工作在临界弹跳区。皖南电机价格表

（2）在原有接触器上增加延时模块。

（3）加装再起动控制器。皖南电机

（4）使用具有抗晃电功能的电动机保护器。

图6 抗晃电接触器接线图

图7 增加延时模式的控制电路图

图8 加装再起动控制器的控制线路图

图9 ARD系列电动机保护器抗晃电控制回路（保护模式）图

图10 采用直接起动方式的抗晃电控制原理图

电动机保护器行业标准（JB/T 10736）中对抗晃电（失压重起）功能要求如下：

“具有欠电压（失压）重起动保护功能的保护器，在主电路欠电压故障或失压停车后，若在‘立即重起动时间’内电压恢复至正常，保护器可使电动机立即恢复至停车前的运行状态；若超过‘立即重起动失压时间’而在‘延时重起动延时时间’内电压恢复，则电动机按‘延时重起动延时时间’延时起动；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。”

2 电动机保护器抗晃电工作原理及参数设置

以安科瑞ARD系列电动机保护为例，抗晃电功能需要抗晃电模块，晃电期间由模块向电动机保护器供电，维持其正常工作。当电压恢复至“重起动电压”后，保护器根据晃电持续时间选择重起或延时重起。安徽皖南电机

电动机保护器可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，并具有全面的保护功能，确保电动机平稳运行，降低系统投资。

表1 相关参数设置

参数 | 范围 | 说明

--- | --- | ---

重起动电压 | （75%-95%）Ue | Ue为系统额定电压，系统电压恢复到此设定值后认为晃电结束。皖南电机价格表

立即重起失电时间 | (0.1-0.5）s | 晃电时间短，恢复后可立即重起。

允许失电时间 | (0.5-10）s | *大失电/失压时间，超出此时间不执行起动。

重起延时 | (1-60）s | 分批重起延时时间，防止电机同时重起，冲击电网。皖南电机

3 结束语

本文介绍了多种晃电处理方法，重点阐述了电动机保护器实现抗晃电的原理。文章来源：《自动化应用》2014年第6期

参考文献：

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