煤化工企业供电系统晃电分析

侯钦永+韩业立

摘要晃电是指电网因雷击或短路电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒种的现象。供电系统“晃电”往往会造成工艺装置局部停车或全部停车，给生产造成大的损失。为保障生产系统的安全可靠运行，需要进行抗晃电技术改造。

关键词晃电；欠、失压延时继电器；开关误动作跳闸；抗晃电接触器；低电压保护

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0137-01

晃电是指电网因雷击或短路电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒种的现象。供电系统“晃电”往往会造成工艺装置局部停车或全部停车，给生产造成大的损失。产生的原因：电网由各级变电站组成，用户分布点多面广，极易产生短路或过流故障，发生故障后，该回路的继电保护动作，切除故障回路。从故障发生到故障切除时间约为20～700 ms。在此期间，其它正常回路电压会暂时降低，造成晃电现象。另外，夏季是雷电多发季节，电网电压也会暂降，造成晃电。

晃电在每个企业中均会或多或少遇到，而且是不可避免的。“晃电”的原因多种多样，其危害均是通过电网电压波动或电源的短时消失使工厂生产受到影响，前者的作用一般不超过1 s，主要特征是工厂总变电所的母线没有脱离电网，后者主要特征是进线开关跳开，母线暂时脱离电网，作用时间一般在数秒以内。

我公司110 kV供电系统在2010年以来，由于地区供电公司所属的220 kV变电所故障、外线路故障和公司内供电系统共发生晃电六次。

2010年04月21日8：40301总变电所变照明瞬间变暗，直流蓄电池报警，监控后台机电脑重新启动，因外电网电压波动造成。110 kV线路保护欠、失压约0.3秒后转为正常。造成多个低压变电所400 V段进线开关失压跳闸；部分低压电器设备由交流接触器控制的回路断电，影响较多的运行设备，动力车间3＃锅炉给水泵风机、综合泵房两台电机控制开关跳闸等。

2010年8月4日21：55：01110 kV供电线路短时断电，301总变电所110 kV失电1秒469毫秒后转为正常，造成下一级变电所全部停电造成工艺系统停车。

我公司主要生产甲醇产品为主的化工企业，具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、易腐蚀等特点。现代化工的生产方式由过去的手工操作、间断生产转变为高度自动化，连续化生产；生产设备由敞开式变以密闭式；生产操作由分散控制变为集中控制；同时也由人工手动操作发展为计算机控制。生产系统一旦发生波动或跳车事故，在生产大大减量的同时，给生产系统带来许多潜在的不安全因素，为保障生产系统的安全可靠运行，需要进行抗晃电技术改造。

1原因分析

1）部分电压等级400 V的变电所，400 V段进线开关没有配置欠、失压延时继电器，开关无延时功能，电压波动就引起开关跳闸。

2）部分电压等级400 V的进线开关经检查欠、失压延时继电器误差偏大，发生开关误动作跳闸。

3）公司电动机大部分采用交流接触器控制，“晃电”时交流接触器吸引线圈吸力不够，当电压降至70%额定电压以下时，接触器因电磁吸力小于释放弹簧的反作用力而立即释放，断开电源。

4）部分电动机采用软起动器和变频器进行控制，“晃电”时软起动器和变频器低电压保护动作，软起动器和变频器动作停机，导致所带关键电机停机，象氧泵、氩泵等，空压机、压缩机等大机组，甚至会导致整个生产装置连锁停机，最终连续生产过程被迫中断，生产装置被迫紧急停车，从而给企业造成巨大的经济损失。

5）电压等级10 kV的电动机，由于继电保护低电压保护动作造成开关跳闸，电动机停止运行，所带设备停止运行。

2具体防范措施

1）创造稳定的外部供电环境，减少“晃电”现象的产生。

化工装置对供电的可靠性要求较高，供电应采用双电源供电，外部供电系统应有两条电源进线供电，两个电源来自不同的变电所，或要求两个电源取自不同变压器供电。

为防止架空外线的雷击，对外线绝缘子要进行按照规程检测；使用耐雷性能好的优质钢化玻璃绝缘子，并且要加强对接地装置的检测和维护。

要选择供电系统短路容量大，抗电压波动能力强的电源。

2）对易受“晃电”影响的设备进行改进。

对400 V低压供电系统的进线断路器低电压延时设定值进行检查和调整，低压断路器的欠、失压脱扣继电器延时适当加长。

针对ABB型号和施耐德型号低压进线和母线联络断路器没有配置欠、失压脱扣延时继电器的，加装欠、失压脱扣延时继电器。

解决电源“晃电”对变频器调速电动机的影响，变频器设有低电压保护，定值80%瞬时动作，极易受“晃电”影响而关机，但一般设有“瞬时停电后再起动”功能，要根据说明书要求将该功能激活。为防止外部电网大幅度波动、瞬间停电造成重要电机停止运行，导致生产造成重大损失，特在此系统中增装直流支撑系统，向控制电动机变频器提供不小于5分钟左右的停电保护，使被接入本系统的变频器及其驱动的电动机在规定的频率状态下保持不间断的运行。

对一些重要设备，要使用具有延时释放功能的防晃电交流接触器。用防“晃电” 接触器替代普通接触器，将主回路和二次回路部分做相应改造。采用防晃电交流接触器，当供电系统发生晃电时，保持接触器不脱扣，供电电压波动恢复后电动机立即恢复正常运行。当事故停电超过定时限时间时，接触器脱扣，所带设备停止。达到了躲过晃电保持连续生产。

电压等级10 kV的电动机等设备，调整继电保护低电压保护动作时间，适当延长躲过晃电。

新配置适当容量的UPS电源，控制电源取自UPS。双电源切换开关输出端电源供给UPS主电源（主电源全部失电带报警功能），一路220 V市电为备用电源，UPS在市电和电池两种状态间切换的时间应为0，从交流输入电源中断切换到电池供电时起，在额定输出负载情况下，不间断电源保持向用电设备连续供电。输出单相220 V AC用作控制电源。 当发生晃电时对控制电源无影响。

加大力度培训电气人员，提高他们的技术水平和操作能力，熟练掌握我公司的供电系统和关键设备的供电情况，采取事故预演习，理清工作思路，增强工作责任心，提高处理、解决问题的能力。

做到备用设备完好。

3结束语

如何解决晃电的问题，要不断反复的探讨和研究比较，采取切实可行的措施，力争把晃电造成的影响和损失降到最低程度。

参考文献

[1]陈建厚.企业“晃电”治理的方法[J].电气应用，2011（06）.

[2]蔡治通，刘军民，吴斌.防晃电技术在氯碱生产中的应用[J].中国氯碱，2009（07）.

[3]肖二凯，毋玉莲.ZB45卷烟包装机抖晃电机改造[J].设备管理与维修，2010（02）.

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