化工企业连续供电方式的实现探究

孙万军

摘 要：本文通过介绍化工企业如何实现连续供电，从根源上解决因晃电造成的电动机群跳闸停机的意外事故，向化工企业提出一个整套的连续供电解决方案，同时简单的介绍在石化企业低压系统中应用防晃电交流接触器，以供参考。

关键词：连续供电;晃电;解决方案

根据连续生产的要求，化工企业需要电力系统的供电质量的具有更高的可靠性，当供电系统出现故障的时候，会造成出现一种现场的全线停车情况，使生产系统变得混乱，从而导致生产不能很好地正常进行。在过去，化工企业一般会采取双回路供电使发生供电系统故障对生产造成的影响降低，当供电系统出现故障情况的时候，使用人为切换的方式会给生产带来一定的影响，操作人员的水平和经验在这种运行方式的处理中起到决定性的关键作用。化工企业电气人员一直以来面对的重大课题是企业怎样解决电力系统的故障问题，尤其是因为瞬间失压、短时出现的电压波动等电源品质不良给生产企业造成的影响。

目前，随着科技的快速发展和新产品的应用，化工企业现在已经可以实现连续供电。一个连续供电的供电系统的特点应该如下：①双回路供电;②在两段主受开关加装互锁自投功能;③在主受开关加装失压脱扣装置;④现场电动机采用专用抗晃电交流接触器和低电压再起动器。这四项技术措施环环相扣，缺一不可，相互配合，有力地保证了系统的稳定运行。经过运行实践证明，采取连续供电方式的现场电动机在出现晃电事故时仍能继续运行，说明这些保障措施对于连续供电的实现是有效的，能够保证生产的顺利进行。

1 供电方法的分析和改进

一些化工企业的工艺要求是不能出现事故停车的情况，但是当供电系统出现故障的时候，会发生现场设备全线停车的现象，从而对工艺生产的连贯性造成一定影响。通过对供电方法进行分析，可以实现电力资源的充分利用。

1.1 分析单回路供电

某个化工企业的原设计供电系统图如图1所示，当系统正常工作的时候，如果此时供电的是北联乙线，那么断开的就是母联开关QF。在北联乙线发生故障的时候，工作人员需要合上母联的开关，断开乙线的开关，让北联甲线继续进行供电。从系统稳定性的要求看，此种供电方法虽然投资少，运行维护简单，但是出现故障的时候需要人员控制，浪费时间，所以这种供电方法不满足实际情况。

1.2 分析双回路供电

双回路供电是当前供电系统主要的方法，其两台变压器单线的系统图如图2所示。在正常供电的情况下，母联开关处于断开的状态，甲线开关AH114和乙线开关AH29处于合上的状态，进线主受P-101和P-130控制，其中一台是用于供电，另外一台则处于备用的状态。这时如果发生线路故障，就要在两台主受P-101和P-130间开始倒闸的操作。此种供电方法虽然在操作时间上比第一种方案的短，但实际上用于倒闸操作的时间也超出了交流接触器的释放时间。所以，这种供电方法仍也不符合生产装置的要求。

1.3 供电系统的故障特征

如果在图2的供电系统中，高压系统出现短路，回路进行自动供电，主受开关无法断开，会增大事故。为了确保在高压系统出现故障的时候，主受开关可以及时主动的断开，第一点就要分析系统故障的特征。此种情况下，电力系统的故障“集中”的表现是“失压”的现象，那此时可以在两台主受的开关上安装一种可以检测母线电压的失压脱扣线圈，当检测母线电压低于一定值时，失压脱扣装置动作，主受开关脱扣，开关状态由合闸变为分闸，由于互锁装置的作用，另一台主受会马上自动投入运行，实现了两台主受开关互锁并相互自动切换的功能。

2 关于晃电现象的分析

2.1 晃电的种类

2.1.1电压突然变高或变低

持续的时间在0.5个周期1min之间，而且这个时候的电压升高或降低至标称电压的110%到180%或10%到90%。

2.1.2 电压突然变化

在电压波动导致照明异常的时候，人眼出现的视觉感受通常是电压波形包络线呈现出的规则变化或者是电压幅值的随机变化。

2.1.3 短时断电

如自备投和重合闸等持续的时间在0.5个周波到3s的供电中断。如果供电系统自身的负荷稳定、没有发电动机组和没有冲击，那么主要是外部电网导致电网闪变。通过统计研究：一般情况下，电压跌幅在20%以内的时候不会给设备运行带来太大的影响。当电压跌幅超过20%的时候，根据持续时间的不同会给系统造成不同的影响。电源电压的下降速率、持续时间的长短和系统容量的大小是晃电发生对系统的影响大小的关键。当晃电持续的时间不足500ms的时候，由于惯性，电动机拖动设备的转递下降的不是很明显，但在晃电消除之后，电源系统重新恢复运行的状态会出现不同的情况。

通过对以上晃电现象进行分析，抗晃电接触器要实应该具备如下的功能：当晃电的时间少于2s时，接触器不能出现脱扣的情况;优良的接触器的外形尺寸和关于起停的控制应该与普通的接触器有较好的兼容性。

2.2 晃电对供电回路的影响

第一点，交流接触器在工作时其线圈的供电电源出现闪变，将会导致线圈产生的吸力小于释放弹簧的弹力使接触器释放。第二点，晃电导致电动机过电流（低电压导致过电流），从而电动机过流保护动作跳间。由于科技的不断发展，电气技术的日趋完备，晃电现象也有了一些解决办法。FS系列抗晃电接触器、延时模块和再起动控制器就能够有效应付晃电现象，满足化工企业的要求。

3 FS系列防晃电产品的应用

3.1 抗晃电交流接触器的应用

通常情况下，FS系列抗晃电交流接触器的开停操作电动机与其他的普通交流接触器相同。但在晃电发生的时候，该接触器上的KM接触器线圈因为储能故释放的时间推迟，它的辅助触头通过推迟控制断开的信号错过晃电的时间。在电源电压完全恢复之后，其控制模块会进入储能的状态。假设晃电的时间超过控制模块设定的延时时间，那么KM就会释放，电动机会进行跳闸。

3.2 使用普通接触器控制的电动机抗晃电功能的实现

对于使用普通的交流接触器的控制回路，要既能实现电动机的连续运转，又尽量减少改变原有的控制回路，需要寻找新的解决办法，再起动器是当前解决抗晃电的方法。低电压再起动器是通过监测交流接触器线圈工作电压及其自保点的状态，判断电动机在晃电过程中的状态变化。低电压再起动器具有可靠性高、体积小、安装方便、接线简单等优点可直接安装在现场控制柜内，而且无需更改原控制柜接线。低电压再起动器在晃电结束后，只要事先设定的晃电时间不超过设定的晃电允许时间，即按设定时间再起动被晃停的电动机。

4 结束语

通过合理分析化工企业运行状况，不难发现某些化工企业的电力运行里，常常会发生故障，所以化工企业实现连续供电势在必行。而通过正确的改进措施，可以使供电系统形成一个特别的供电方法，更加容易的实现化工企业的连续供电。另外，这种供电方法也适用于其他供电系统，具有良好的推广价值。

参考文献：

[1]范锡普.发电厂电气部分[M].北京：中国水利电力出版社， 2018.

[2]黃海生.防晃电交流接触器在石化企业的应用[J].电世界， 2016（1）.