低壓配電設備防晃電的措施

蔣 兵

（陜西未來能源化工有限公司,陜西 榆林 719000）

1 引言

電力系統因雷擊、短路后重合閘、同一段設備啟動或故障以及其它原因造成電網電壓短時失壓或短時大幅度波動的現象俗稱為“晃電”。一般在這種狀況下一次回路的交流接觸器線圈就會因“晃電”導致線圈兩端電壓低于維持吸合力的電壓而造成交流接觸器脫口，從而主觸頭斷開，整個供電回路斷開，電機停止運行。這樣的情況輕則化工生產系統停產減量，重則可能造成火災、爆炸等惡性事故，給企業帶來巨大的經濟損失。

我公司目前有各類高低壓電動機約1500臺，其中低壓電動機有近1200臺，因此這些低壓設備特別是一些重要機組在晃電的時候保持穩定運行對連續性很強的化工生產系統至關重要。目前避免晃電引起低壓設備停車的方法有多種，但對于一個成熟的廠用供電系統來說，最好通過簡單易行、節約成本的方法進行改造，以取得良好的效果。

2 幾種實用的低壓抗晃電技術

2.1 使用防晃電接觸器

眾所周知，低壓設備防晃電關鍵是保證接觸器在電源電壓下降到釋放電壓以下及持續時間超過釋放時間時，接觸器依然能保持主觸頭不脫開。晃電發生時電機拖動的設備由于慣性原因，轉速下降的不是很明顯，這樣晃電期結束后電源系統恢復正常供電后電機電流恢復運行值，此時接觸器如果不脫扣，則可有效的防止晃電導致的電機停運。

我公司目前低壓供電回路上的接觸器90%以上均采用的是ABB公司A系列接觸器。根據其工作原理的特點，加上當電網出現晃電時，會造成其操作線圈短時斷電或電壓過低，導致線圈對鐵芯的吸力小于釋放彈簧的彈力使接觸器釋放。以控制電源為~220V的接觸器為例，據實際加電壓試驗，當電壓降至72%即~160V左右時，接觸器內部開始振蕩，當降至59%即~130V左右時，接觸器就釋放。

ABB AF系列防晃電接觸器增加了控制模塊，線圈保持功率較低，能耐受線圈電壓的較大幅度的變化，避免了誤脫扣現象的發生。經現場實際加電壓試驗，當電壓降至32%即~70V左右時，接觸器內部開始振蕩，當電壓降至23%即~50V左右時，接觸器才釋放，維持時間約2S。對比以上數據，很顯然AF系列接觸器具有優秀的防晃電性能。我公司將關鍵設備的接觸器更換為AF系列接觸器后取得了很好的效果。

2.2 由UPS裝置提供控制電源

為提高UPS裝置供電可靠性，每套UPS按兩臺UPS組成的主從熱備并機模式配置（如圖1所示）。饋線輸出柜按每個低壓電動機回路對應一個輸出回路布置，將UPS提供的L、N線接至控制電源回路上（如圖2所示）。

圖1 熱備并機模式配置圖

圖2 控制電源回路圖

（圖2中PCS-9631D裝置端子號上排從左至右101、601、603、605、607；下排從左至右 102、617、619、621）

圖3

工作過程：由UPS裝置提供的不間斷電源給變電所各供電回路做控制電源使用。變電所進線開關的低電壓檢測采用南瑞PCS-9691智能PC測控裝置，電壓采用取自變電所進線開關下口U、M、V，電流采樣取自進線開關電流互感器TA。當變電所電源電壓正常時，變電所內設備的控制電源由不間斷電源裝置UPS提供。當測控裝置檢測到電壓過于低或電源確實失電時，裝置的出口繼電器觸點DO1~DO4閉合，中間繼電器KA1~KA4線圈帶電，從而引起串至各供電回路中的中間繼電器輔助觸點KA斷開，從而讓變電所設備停止運行，以防止電源確實失電時變電所設備控制回路依舊運行。保護裝置設置為兩段式低電壓保護，保護配置：60%Ue，1S動作跳閘，45%Ue，0.5S動作跳閘。

2.3 改變變頻器啟動方式

ABB變頻器以其優良的調速性能和顯著的節能效果,越來越被更多的現代化企業所采用，我公司很多設備均采用了ABB ACS800系列變頻器。之前這些變頻器的啟動均為外部的中間繼電器KA的輔助觸點閉合去啟動，DI1為1時啟動，DI1為0時停止，也就是保持式啟動。但是這些KA觸點受外部電網晃電影響很大，當外部電網晃電時KA觸點容易釋放，從而導致變頻器停車。為此，我們將其啟動方式均改為脈沖式啟動，當DI1為1時啟動，當DI2為0時停止。脈沖式啟動由于不受外部電網晃電的影響，所以改造之后取得了很好的效果，保證了變頻器的穩定運行（如圖3所示）。

3 結語

通過采取以上幾種措施，我公司在低壓設備抗晃電上取得了良好的實際效果。改造后，在幾次外電網晃電事故中，低壓設備均保持了正常的不間斷運行，避免了因重要低壓設備跳車而引起的全生產系統停車，給公司帶來了極大的經濟效益