抗晃电技术在煤化工企业生产中的运用

刘银东

摘要：我国经济的快速发展离不开各行各业的努力，各项行业在工作生产当中都离不开对电力的需求，企业数量逐年增加，供电负担越来越重，电网覆盖范围广，用户性质复杂，受自然因素、设备因素、人为因素等影响，引发晃电现象[1]。晃电会给许多大型企业带来严重的经济损失，煤化工属于大型连续生产企业，受晃电影响的各方面损失都很大，部分关键电气设备需要采取抗晃电技术，减小晃电所带来的危害。

关键词：抗晃电技术;煤化工;电网

煤化工产业是我国重点鼓励发展的新兴产业，需要保证煤化工产业长期稳定，晃电会导致煤化工产业生产连续性中断，降低生产质量，带来经济损失，因此要进行技术研究，在煤化工企业生产中运用抗晃电技术，保证煤化生产的稳定性，提高企业经济效益。

1 造成晃电的主要因素分析

1.1 自然因素

夏天频繁出现的雷电和大风，冬天常见的大雾和大雪天气，空气污染严重时，灰尘浓度高形成的“污闪”都是造成晃电的主要原因。其中雷电和“污闪”会导致供电电压暂将时间超过100ms。

1.2 设备因素

连接动力设备的开关、电动执行器等多项设备因为使用时间过长，未能及时更新替换，使得电动阀门或开关，电动设备出现老化绝缘，运行状况时常失灵，晃电的频率随之增高。瞬间的晃电产生出极大的动态电流，加大对供电网的压力，因此晃电的强度也提升了。

1.3 电网负荷因素

随着用电需求的日益递增，加重了电网的负荷。无论重载设备是突然间的起动还是跳停，都会给电网带来很大的影响。例如在生产过程中，重型设备突然停机，电网中的电流突然断掉，其线路电感反电动势引起电压上升，线路电阻上的电压降突然消失，造成电压上升，电网因过载导致电网电压下降。

1.4 人为因素

人们对电力的不合理使用与调动，对电力设备维护使用不当，故障处理措施不妥当等都会扩大事故的危害性。工作人员的操作失误也会引起电力系统出现过电压、欠电压、电压短路等问题，相应的就会出现电路过电压断路调节、欠电压保护调节、和各种自投装置的保护动作，这些调节保护会造成供电电压的瞬时大幅下降，给生产和设备带来严重损害。

2 电网晃电带来的危害分析

当电网出现晃电现象，能使正常的电压值在一瞬间降得很低。对于通过控制接触器起停的电气设备，其控制回路电源一般由自身一次回路A相，晃电瞬间A相电压低于接触器线圈的吸合电压（交流接触器线圈工作电压达到额定电压的80%时，接触器能正常吸合;线圈工作电压低于额定电压70%时，接触器开始出现抖动、吸合不稳;线圈工作电压低于额定电压40%—50%且持续时间在3050ms时，接触器完全释放），接触器释放，造成主回路断开，电气设备停运;对于通过继电器+变频器控制起停的电气设备，晃電瞬间电压的波动，会造成继电器释放、变频器直流过压，电气设备停运。部分关键电气设备瞬间停运，又会导致大机组、甚至会导致整个生产装置联锁停机，最终导致连续生产过程被迫中断，生产装置被迫紧急停车。

晃电虽然持续时间很短，仅仅数秒钟，但是对于连续生产中要求大量设备在工艺流程上不允许电动机跳闸停机的企业而言，经济损失上千万不止，严重的还会发生爆炸、火灾乃至人员伤亡[2]。

3 抗晃电方案

3.1 回路增加时间继电器

部分关键电气设备，短暂停运而不影响工艺装置连续运行，建议在控制回路中增加时间继电器，利用其线圈失电后辅助触点延时断开的功能，在晃电瞬间起动节点保持闭合，晃电结束后自动起动，以实现抗晃电功能。

3.2 马达保护器投入晃电再起动功能

部分关键电气设备，特别是低压电动机回路，一般使用马达保护器对电动进行保护，对于具有再起动功能的马达保护器，投入此功能，如果晃电时间在再起动设定时间之内时，马达保护器立即发出合闸命令，起动电动机;其次是系统发生较长时间停电时，当三相电压恢复后，马达保护器根据设定的延时时间，分时分批发出合闸命令，重新启动电动机，以实现抗晃电功能。

3.3 变频器实现欠压自复位

对采用变频器控制起停，建议控制回路使用UPS供电，变频器直流母线欠压故障复位（VDC）方式改为自复位，当出现晃电时变频器频率下降并报出“自动复位”信息，之后约2s时间内变频器输出频率恢复正常，变频器欠压自复位并跨越晃电，实现抗晃电功能。

3.4 控制回路增加抗晃电模块

对于运行信号参与联锁的关键低压电气设备，特别是大机组润滑油泵，建议在控制回路中增加抗晃电模块，抗晃电模块在正常工作是处于“交流工作”模式，交流接触器由控制回路电源供电;当监测到电压持续下降时，自动切换到“晃电”模式，接触器的线圈采用超级电容存储电能维持正常供电，由于瞬间油压低造成备泵启动，同时之前运行中的油泵电机控制回路中接触器不释放，电力系统恢复正常后主、辅油泵同时启动，确保油压满足工艺要求;当电压恢复到正常电压时，自动切换至“交流工作”模式，工艺手动停一台油泵或者油压联锁自动停止一台油泵恢复正常运行状态[3]。

4 结语

企业生产规模越来越大，连续性逐渐加强，如果出现晃电，会引起大规模设备跳车，整个生产系统出现中断，恢复到满负荷要一天以上的时间，对于先前投放的所有物料都要白白浪费，造成巨大的经济损失。因此，我们需要研究新型抗晃电技术，减少因晃电带来的不良影响，保持生产的稳定性和持续性，创造更多的价值。

参考文献：

[1]王鲁锋.化工企业供电系统抗晃电技术改造方案设计与实现[D].华东理工大学，2014.

[2]张庆忠，邵长晶，李进，宋玉国.化工企业电气系统抗晃电技术措施及应用[J].化工设计通讯，2013，39（01）：1517.

[3]张盈军.新型抗晃电应用技术在煤化工生产中的研究与运用[J].电气应用，2012，31（03）：5456.