我國經(jīng)濟的快速發(fā)展離不開各行各業(yè)的努力,各項行業(yè)在工作生產(chǎn)當中都離不開對電力的需求,企業(yè)數(shù)量逐年增加,供電負擔越來越重,電網(wǎng)覆蓋范圍廣,用戶性質復雜,受自然因素、設備因素、人為因素等影響,引發(fā)晃電現(xiàn)象?;坞姇o許多大型企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失,煤化工屬于大型連續(xù)生產(chǎn)企業(yè),受晃電影響的各方面損失都很大,部分關鍵電氣設備需要采取抗晃電技術,減小晃電所帶來的危害。
煤化工產(chǎn)業(yè)是我國重點鼓勵發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),需要保證煤化工產(chǎn)業(yè)長期穩(wěn)定,晃電會導致煤化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)連續(xù)性中斷,降低生產(chǎn)質量,帶來經(jīng)濟損失,因此要進行技術研究,在煤化工企業(yè)生產(chǎn)中運用抗晃電技術,保證煤化生產(chǎn)的穩(wěn)定性,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
1 造成晃電的主要因素分析
1.1 自然因素
夏天頻繁出現(xiàn)的雷電和大風,冬天常見的大霧和大雪天氣,空氣污染嚴重時,灰塵濃度高形成的“污閃”都是造成晃電的主要原因。其中雷電和“污閃”會導致供電電壓暫將時間超過100ms。
1.2 設備因素
連接動力設備的開關、電動執(zhí)行器等多項設備因為使用時間過長,未能及時更新替換,使得電動閥門或開關,電動設備出現(xiàn)老化絕緣,運行狀況時常失靈,晃電的頻率隨之增高。瞬間的晃電產(chǎn)生出極大的動態(tài)電流,加大對供電網(wǎng)的壓力,因此晃電的強度也提升了。
1.3 電網(wǎng)負荷因素
隨著用電需求的日益遞增,加重了電網(wǎng)的負荷。無論重載設備是突然間的起動還是跳停,都會給電網(wǎng)帶來很大的影響。例如在生產(chǎn)過程中,重型設備突然停機,電網(wǎng)中的電流突然斷掉,其線路電感反電動勢引起電壓上升,線路電阻上的電壓降突然消失,造成電壓上升,電網(wǎng)因過載導致電網(wǎng)電壓下降。
1.4 人為因素
人們對電力的不合理使用與調動,對電力設備維護使用不當,故障處理措施不妥當?shù)榷紩U大事故的危害性。工作人員的操作失誤也會引起電力系統(tǒng)出現(xiàn)過電壓、欠電壓、電壓短路等問題,相應的就會出現(xiàn)電路過電壓斷路調節(jié)、欠電壓保護調節(jié)、和各種自投裝置的保護動作,這些調節(jié)保護會造成供電電壓的瞬時大幅下降,給生產(chǎn)和設備帶來嚴重損害。
2 電網(wǎng)晃電帶來的危害分析
當電網(wǎng)出現(xiàn)晃電現(xiàn)象,能使正常的電壓值在一瞬間降得很低。對于通過控制接觸器起停的電氣設備,其控制回路電源一般由自身一次回路A相,晃電瞬間A相電壓低于接觸器線圈的吸合電壓(交流接觸器線圈工作電壓達到額定電壓的80%時,接觸器能正常吸合;線圈工作電壓低于額定電壓70%時,接觸器開始出現(xiàn)抖動、吸合不穩(wěn);線圈工作電壓低于額定電壓40%—50%且持續(xù)時間在30-50ms時,接觸器完全釋放),接觸器釋放,造成主回路斷開,電氣設備停運;對于通過繼電器+變頻器控制起停的電氣設備,晃電瞬間電壓的波動,會造成繼電器釋放、變頻器直流過壓,電氣設備停運。部分關鍵電氣設備瞬間停運,又會導致大機組、甚至會導致整個生產(chǎn)裝置聯(lián)鎖停機,最終導致連續(xù)生產(chǎn)過程被迫中斷,生產(chǎn)裝置被迫緊急停車。
晃電雖然持續(xù)時間很短,僅僅數(shù)秒鐘,但是對于連續(xù)生產(chǎn)中要求大量設備在工藝流程上不允許電動機跳閘停機的企業(yè)而言,經(jīng)濟損失上千萬不止,嚴重的還會發(fā)生爆炸、火災乃至人員傷亡。
3 抗晃電方案
3.1 馬達保護器投入晃電再起動功能
部分關鍵電氣設備,特別是低壓電動機回路,一般使用馬達保護器對電動進行保護,對于具有再起動功能的馬達保護器,投入此功能,如果晃電時間在再起動設定時間之內(nèi)時,馬達保護器立即發(fā)出合閘命令,起動電動機;其次是系統(tǒng)發(fā)生較長時間停電時,當三相電壓恢復后,馬達保護器根據(jù)設定的延時時間,分時分批發(fā)出合閘命令,重新啟動電動機,以實現(xiàn)抗晃電功能。
3.2 變頻器實現(xiàn)欠壓自復位
TPM-Q系列防晃電控制器是為解決設備在連續(xù)生產(chǎn)過程中由于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定造成停機事故而研發(fā)的一種專用控制器,它能夠實時檢測設備運行中的電壓狀態(tài),如果電網(wǎng)電壓突然發(fā)生晃電現(xiàn)象,在設定的時間內(nèi)電網(wǎng)電壓又快速恢復正常,該控制器可以重新啟動設備,使設備恢復運轉,避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。
3.3 控制回路增加防晃電模塊
對于運行信號參與聯(lián)鎖的關鍵低壓電氣設備,特別是大機組潤滑油泵,建議在控制回路中增加防晃電模塊,抗晃電模塊在正常工作是處于“交流工作”模式,交流接觸器由控制回路電源供電;當監(jiān)測到電壓持續(xù)下降時,自動切換到“晃電”模式,接觸器的線圈采用超級電容存儲電能維持正常供電,由于瞬間油壓低造成備泵啟動,同時之前運行中的油泵電機控制回路中接觸器不釋放,電力系統(tǒng)恢復正常后主、輔油泵同時啟動,確保油壓滿足工藝要求;當電壓恢復到正常電壓時,自動切換至“交流工作”模式,工藝手動停一臺油泵或者油壓聯(lián)鎖自動停止一臺油泵恢復正常運行狀態(tài)。
4 結語
企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來越大,連續(xù)性逐漸加強,如果出現(xiàn)晃電,會引起大規(guī)模設備跳車,整個生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)中斷,恢復到滿負荷要一天以上的時間,對于先前投放的所有物料都要白白浪費,造成巨大的經(jīng)濟損失。因此,我們需要研究新型抗晃電技術,減少因晃電帶來的不良影響,保持生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持續(xù)性,創(chuàng)造更多的價值。
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