晃电情况下低压电动机连续稳定运行的保障措施研究

2021-06-29韩煜

机械管理开发 2021年5期

韩煜

（晋能控股煤业集团有限公司同家梁矿，山西大同 037003）

引言

大型的厂矿企业，特别是煤矿、钢铁、发电、化工等企业，各种仪器设备对供电的稳定性要求很高，要求电源功率非常大，因此，会产生严重的用电负荷，在一般的生产工作中，大部分的电动机都会有备用电机，防止出现额外断电的现象，在基本的安全用电条件下，基本能保证设备的运行。但在某些重要工艺设备中，电动机不停运转不仅造成重大的用电负荷，电压不稳，晃电严重，而且会引起生产流程停滞，造成巨大损失，甚至引起电动机损坏，妨碍整个设备的运行。因此，针对以上出现的问题展开分析，并提出了相应的保障措施。

1 晃电现象的起因及带来的影响

1.1 造成晃电的主要起因

晃电现象的主要原因包括：电网并网、变压器容量增大、配出线回路的增多等[1]，最易引起电压波动，导致瞬时失压；供电线路或上一级供电线路发生瞬时性故障造成的短时失压；雷击造成的电压闪变；电网中有线路发生短路时，在故障线路被切断前该短路点附近区域的电压大幅度降低等都可以引起晃电现象。

1.2 晃电产生的影响及相应的保障措施

1.2.1 产生晃电的影响因素

1）电网电压发生波动。由于整个工艺流程会有很多电磁类设备，当电动机出现故障，低压进线断路器会失压脱扣；变频器、因低电压停止运行等。

2）流程中某设备损坏。在整个设备运行的过程中，当其中某一环节发生障碍时，就会引起整个生产流程的中断，从而引发更大的安全生产事故。

3）引起爆炸、火灾。大规模晃电现象产生大电流，如果发生在有限的密闭空间，可能会伴随着火灾、爆炸事故的发生。

1.2.2 相应的保障措施

1）加强设备管理，保障可靠运行。由于人为操作原因，不能严格遵守操作流程，甚至会造成设备损坏。因此加强电气设备运行可靠性，规范操作流程，确保顺利运行。

2）加装大容量电抗器。根据电抗器在电网中的原理，串联电抗器，增大短路阻抗，起到稳定电网电压、增强电网抗晃电的作用[2]。

3）确定保护定值等，必须使电气设备在一定的电压、电流范围内工作，防止电气设备的损坏、生产的中断，确保电气设备不越级跳闸，电网晃电时缩小电网停电面积，减少经济损失。

4）更换同容量的防晃电接触器或加装再起动控制器。加装再起动控制器，发生晃电时，确保起动控制回路始终处于接通状态，可保障供电保证设备正常运行。

2 晃电再启动技术的实际应用

2019年3月13日，某厂电仪车间，突然发生10kV 2号电源电缆线路晃电，由于系统晃电导致厂区内数十台低压电动机接触器失压释放，突发状况导致整个生产流程的中断，增加造成了仪器设备的损坏，经济损失严重。通过现场分析得出，生活区10 kV电缆AC相短路，10 kV故障电流约7 600 A，故障持续时间180 ms左右，此时已有少量电动机接触器晃电，出现了短路现象，造成了电网的波动，如下页图1所示，也说明了设备的设计过程存在着缺陷，发电机的保护闸不仅不能正常的工作，而且不能及时发出警报。另外，值班人员检查不到位也是其发生事故的原因之一。因此，为了保证现场工艺连续性，防止出现因短时晃电造成重要电机跳停从而引起一连串的其他辅助设备的联锁动作，将频器晃电再启动技术应用于此次事故中，该技术可以将再启动时间控制在5 s以内，在此时间段内电动机的转速下降能控制在10%的范围内，从而确保了生产装置的连续运行。