1 晃電現(xiàn)象及其影響

鋼鐵企業(yè)能源廠主要擔(dān)負(fù)著煉鐵軋鋼系統(tǒng)水、電、風(fēng)、氣等能源介質(zhì)供應(yīng)，其介質(zhì)的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)直接關(guān)系到鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量及生產(chǎn)安全，因此生產(chǎn)中許多低壓電動(dòng)機(jī)在工藝流程上是不允許跳閘停機(jī)的，一旦跳機(jī)，輕則介質(zhì)壓力降低，無法滿足煉鐵軋鋼需求，形成廢品，嚴(yán)重的將會造成介質(zhì)斷供，煉鐵軋鋼停產(chǎn)，甚至設(shè)備事故，給企業(yè)造成很大的損失。鋼鐵企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)在運(yùn)行中存在很多不穩(wěn)定因素（例如大負(fù)荷設(shè)備啟動(dòng)沖擊、設(shè)備短路事故等），很容易對系統(tǒng)電壓產(chǎn)生影響，使內(nèi)部電網(wǎng)電壓降低幅度過大或短時(shí)中斷后又恢復(fù)正常供電，導(dǎo)致能源廠大量風(fēng)機(jī)、水泵等電動(dòng)機(jī)跳機(jī)，水、風(fēng)、氣等介質(zhì)系統(tǒng)壓力降低或消失，影響正常的鋼鐵生產(chǎn)，造成生產(chǎn)損失。抗晃電技術(shù)的應(yīng)用將提高電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

晃電一般是指電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，由于雷電波侵入、設(shè)備短路事故、電廠發(fā)電機(jī)故障、電網(wǎng)系統(tǒng)故障、大負(fù)荷設(shè)備直接起動(dòng)等原因，造成系統(tǒng)電壓瞬間大幅度升降或者短時(shí)斷電又恢復(fù)正常的現(xiàn)象。對設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生影響的晃電現(xiàn)象主要有以下幾種：1）電壓驟降、驟升，持續(xù)一般在1min之內(nèi)，電壓上升或下降至正常額定電壓的110%～180%或10%～90%范圍之內(nèi)；2）電壓閃變，電壓幅值在短時(shí)內(nèi)的隨機(jī)變化；3）短時(shí)斷電，一般持續(xù)時(shí)間在3s內(nèi)的短時(shí)供電中斷。鋼鐵能源廠電網(wǎng)系統(tǒng)晃電中電壓驟降和電壓短時(shí)中斷占大部分，當(dāng)工作電壓短時(shí)中斷或跌幅超過15%時(shí)，容易引起控制電機(jī)的交流接觸器吸合電壓不足而跳電，其控制的拖動(dòng)電機(jī)就會跳機(jī)。同時(shí)晃電過程中如果電壓降低幅度較大，可能會導(dǎo)致電機(jī)由于欠壓運(yùn)行而過電流，使電機(jī)熱繼電器保護(hù)動(dòng)作，電機(jī)跳機(jī)。在電機(jī)運(yùn)行由變頻器調(diào)節(jié)的情況時(shí)，系統(tǒng)晃電可能使變頻器由于過壓、失壓和瞬間停電等保護(hù)而停止運(yùn)行。

2 幾種抗晃電技術(shù)及其應(yīng)用探討

2.1 應(yīng)用抗晃電接觸器

抗晃電接觸器一般用于低壓交流電力系統(tǒng)中控制生產(chǎn)拖動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行，在供電系統(tǒng)電壓發(fā)生晃電時(shí)可以保持接觸器不脫扣，抗晃電接觸器一般不需要輔助工作電源或機(jī)械裝置，正常的接通分?jǐn)嗖僮髋c傳統(tǒng)接觸器相同，系統(tǒng)故障時(shí)能夠躲過晃電實(shí)現(xiàn)不停機(jī)的目的?？够坞娊佑|器在構(gòu)造上比常規(guī)接觸器增設(shè)了一個(gè)延時(shí)控制器，系統(tǒng)電壓正常時(shí)，控制器處于儲能備用狀態(tài)，此時(shí)抗晃接觸器的起?？刂婆c常規(guī)接觸器相同，電網(wǎng)系統(tǒng)晃電時(shí)，延時(shí)控制器立刻轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)，釋放內(nèi)部儲能在一定時(shí)間內(nèi)來保持接觸器持續(xù)吸合，防止接觸器跳閘電機(jī)停止運(yùn)行?？够谓佑|器保持不脫扣時(shí)間一般在0～3s內(nèi)可以調(diào)整。抗晃接觸器接線原理圖如圖1所示。

抗晃電接觸器適合于低壓水泵電機(jī)及高爐鼓風(fēng)機(jī)輔助油泵等電機(jī)的控制，控制電機(jī)容量相對較大，不需斷電自啟動(dòng)，較長時(shí)間欠壓運(yùn)行易造成過流過熱動(dòng)作。若是進(jìn)行技術(shù)改造，改造費(fèi)用相對不高，某廠供水低壓水泵電機(jī)及高爐鼓風(fēng)機(jī)輔助電機(jī)進(jìn)行抗晃電改造后，已多次成功躲過系統(tǒng)晃電影響。但是抗晃電接觸器具有晃電時(shí)間限制，最長時(shí)間為3s，晃電超過限定時(shí)間電動(dòng)機(jī)仍會跳機(jī)，并且改造時(shí)需改變控制電路，增加一條充放電回路。若供電系統(tǒng)穩(wěn)定，晃電時(shí)間較短，或控制的電動(dòng)機(jī)對跳機(jī)要求不很嚴(yán)格，抗晃電接觸器能較好的滿足生產(chǎn)需求。

2.2 采用DVR電壓暫降保護(hù)系統(tǒng)

TPM-QSDVR應(yīng)用于治理電網(wǎng)電壓暫降、電壓暫升和短時(shí)中斷的新型電力電子設(shè)備。供電系統(tǒng)電壓正常時(shí)，負(fù)載經(jīng)由裝置內(nèi)部晶閘管供電；電網(wǎng)電壓發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，晶閘管被快速關(guān)斷，裝置進(jìn)入恒壓源控制模式，通過晶閘管切斷系統(tǒng)電源，超級電容內(nèi)的能量通過逆變器輸出給負(fù)載供電；當(dāng)系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常時(shí)，裝置開始將負(fù)載側(cè)電壓調(diào)制與系統(tǒng)側(cè)電壓參數(shù)一致（幅值、頻率、相位），當(dāng)滿足周期要求后， 導(dǎo)通晶閘管，負(fù)載繼續(xù)經(jīng)由系統(tǒng)電源供電。整個(gè)過程平滑，對負(fù)載無任何擾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)治理供電系統(tǒng)電壓暫降、短時(shí)中斷、暫升的功能。

本文討論的兩種防晃電產(chǎn)品均由鄭州泰普科技有限公司生產(chǎn)，型號為：TPM-K抗晃電接觸器和TPM-QSDVR電壓暫降保護(hù)系統(tǒng)，這兩種產(chǎn)品在防晃電措施上面各有特點(diǎn)，分別適應(yīng)不同情況，均能起到較好的防晃效果。應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)要保護(hù)的設(shè)備對抗晃電技術(shù)要求進(jìn)行選擇，同時(shí)考慮設(shè)備在生產(chǎn)工藝中的重要程度，做到滿足防晃電要求，減小晃電對生產(chǎn)穩(wěn)定的影響，又要考慮合理的費(fèi)用，避免過度投資，各個(gè)企業(yè)可以根據(jù)自身需求選擇防晃電產(chǎn)品。