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        防晃電技術在乙烯的應用

        隨著國家經濟的發展以及現代技術的不斷進步,人們對電源穩定性的要求越來越高,防晃電技術的運用越來越廣,特別是在醫院、石化、半導體、煤化工、硅化工、石油、冶金、水利、電力、軌道交通、制造、環保、廢水處理等行業中,防晃電技術帶來了很大的社會效益和經濟效益。

         

        1 前言

        晃電,指電壓暫降/驟降,是電壓有效值降至標稱值的1090%,且持續時間為10ms1min(典型持續時間為10600ms)的電能質量事件之一。嚴重的電壓暫降,將使用電設備停止工作,或引起所生產產品質量下降。而電壓暫降影響的嚴重性則隨用電設備的特性而異,電機對電壓暫降特別敏感,極其短暫的電壓暫降都可以使電機主回路接觸器釋放,導致電機停止運行。我公司的用電負荷以電動機為主,所以在突發故障時系統快速恢復到正常供電的過程中保證電機不失電就尤為重要。

         

        目前乙烯電力系統在35kV、10kV、6kV電壓等級的進線、母聯柜上安裝了安全可靠、動作迅速的快切裝置,在低壓進線、母聯柜上利用施耐德S80、同期裝置實現低壓備自投功能。這些設備可以保證乙烯電力系統中,即使配電回路發生短路故障、電氣設備遭雷擊等事件時,最快在100ms左右的時間內切斷故障點,并切換到備用電源,恢復電力系統的正常運行。但是在這100ms的時間內,故障回路的電氣設備都經歷短暫的電壓暫降過程,此回路的部分電機有可能會因失壓停車。如何正確選擇防晃電技術保證電機在電壓暫降過程不停車就值得我們探討一番。

         

        2 空分裝置變頻電機利用防晃電接觸器實現防晃電功能

        空分裝置變頻器電機設計初期未考慮到“晃電”極端情況的出現,電機將20161123日,由于外電網波動,系統電壓下降至75%,由于空分變頻器電機無防晃電功能,其中1臺變頻電機因變頻器報“低電壓”故障跳閘停機,電機控制回路原理圖如圖1所示。

         

        其中:(1)是按鈕臺緊急停;(2)是DCS送電;(3)是DCS開;(4)是來自機旁;(5)是DCS開停加熱器;(6)是DCS停。由原理圖可知,當出現“晃電”時,KC11接觸器線圈失電,KC11常開點斷開,電機停止運行。由原理圖可知,當系統出現晃電時,KC11線圈失電,其常開點由于線圈失電而斷開,當電壓恢復時,無合機旁按鈕開或DCS開機命令,KC11線圈不得電,KC11常開點仍然斷開,變頻器未接受啟動命令,電機不會運行,也就是說正常運行的電機在晃電后停止運行,需要由工藝人員重新啟動。由于未采取防晃電措施,KC11繼電器為普通的中間繼電器,在晃電的時候不能夠保持。

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        經研究對原回路進行改造,控制原理圖部分:由原理圖可知晃電電壓恢復后KM11接觸器線圈將會得電保持(來自DCS2)點保持),只需要在晃電時KC11中間繼電器能夠保持,故可用防晃電接觸器替代KC11中間繼電器。

         

        換用防晃電接觸器后晃電時最長延時3s釋放,能夠躲過晃電時間。在控制電壓突然跌落到正常工作電壓時,欠壓信號傳輸到晃電延時接觸器的控制電路中,控制系統對信號立即做出分析,是需要延時還是常規工作。需要延時來防止晃電事故發生時,接觸器在設定的延時時間內處于保持狀態,超過設定的延時時間接觸器立刻斷開。在正常的工作電壓情況下,防晃電接觸器的動作特性與常規動作特性相同。

         

        更改變頻器參數設定,將線控制由邊沿觸發改為O/I電平。欠壓保護跳閘改為報警,欠壓保護設置由無改為母線V保持。

         

        經過改造后,利用防晃電接觸器的自保持功能可以在3s以內躲過晃電。

         

        防晃電接觸器結合了普通交流接觸器和時間繼電器的功能,能夠實現用于連續性生產作業線因雷擊、短路重合等供電系統發生的瞬間失壓、失電保持接觸器不脫扣。而操作接通、分斷與常規接觸器完全相同。當事故停電超過定時限時間時,接觸器脫扣,達到了躲過晃電保持連續生產不停機的目的。防晃電接觸器接在交流主回路中,自帶1對輔助節點,更多節點需要外掛輔助觸點,延遲時間為03s可調,工作環境溫度-25°C-45°C,天氣條件在40°C時,相對濕度不超過50%,在較低的溫度下可以有較高的相對濕度,高溫月的月平均最低溫度不超過土25℃,該月的平均最大相對濕度不超過90%,并考慮因溫度變化發生在產品上的凝露。

         

        防晃電接觸器在改造過程中使用方便,用它替換主交流接觸器即可,并不需要過多改動控制回路接線,線圈的工作電壓可適應的范圍更廣,在乙烯聚丙烯、高密中、低密、空分等變電所的電機配電抽屜回路中我們選擇使用防晃電接觸器,因為只需要將它與原交流接觸器替換,并少量改線即可。

         

        上海求所生產的智能防晃電接觸器綜合上所述,對電氣設備進行抗晃電改造時,要充分考慮到設備使用環境的溫度、濕度、空間,回路電壓等級,待改設備的各項性能參數等因素,合理利用抗晃電元件的特性,做出最合適的選擇。在乙烯抗晃電改造中都取得了很好的效果。


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