抗晃電技術在電機運行中的應用

鹿桂果 張明 牛曉亮 張玲

摘要：“晃電”是指電網因雷擊、對地短路、發電廠故障及其他外部、內部原因造成電網短時間故障、電網電壓短時大幅度波動、甚至短時斷電數秒種的現象（多數晃電一般不足1秒）。供電系統“晃電”往往會造成接觸器低電壓跳開、電動機或電氣設備停車，進而發生導致裝置停車或局部停車， 給生產造成巨大的損失 。

關鍵詞：抗晃電技術

新疆澤普塔西南勘探開發公司是中石油塔里木油田公司的一家子公司，位于新疆塔克拉瑪干大沙漠的西南邊緣。塔西南石化廠及化肥廠的工業用電由自備電廠供電，自備電廠與地方電網聯網運行。電力系統供電相對穩定，連續多年未發生電力系統瓦解事故，但由于與地方電網聯網的線路供電可靠性較低及系統內出現多次短路故障等原因多次造成 系統“晃電”現象。僅2013年共發生四起晃電事故導致石化廠、化肥廠及發電廠多臺低壓電動機跳車。電力系統“晃電”已對我公司的正常生產運行造成了威脅。

一、晃電造成停機的原因分析

交流接觸器在低壓電動機控制系統中的應用非常廣泛，占了相當大的比例。由于電磁式交流接觸器的工作原理特點，當電網出現晃電時，會造成電磁或交流接觸器工作線圈短時斷電或電壓過低，導致靠電流維持吸合的動、靜鐵芯吸力小于釋放彈簧的彈力，是接觸器釋放產生跳閘停機的重要原因。

電磁式交流接觸器的動作特性：國際IEC標準規定、額定電壓的80%為臨界可靠吸合電壓。臨界釋放電壓為額定工作電壓的20—70%，現場使用中電磁式交流接觸器一般都在標稱的電壓50%釋放，所以因“晃電”導致電磁式交流接觸器不受控制而發生自然跳閘停機是其工作原理所致。

二、抗晃電技術的選型

2013年4月，我公司對多種抗晃電設備進行對比、分析和試驗，最終選用了TPM-MD-Ⅰ型220V防晃電輔助電源模塊做為實施對象，下面是對三種抗晃電材料的使用對比情況。

（一）君諾永磁式抗晃電接觸器：

1、啟動及抗晃電延時滿足要求，停車時不滿足，需要操作工在現場按2—5秒后松開，否則停不了車。

2、在我們提出要求，廠家增加了即時停車回路，但現場又不滿足要求，因為需要增加按鈕的接點和控制電纜芯數（控制電纜需要多增加兩根線）。接線圖如下：

3、檢修時，如果按下接觸器動點將會吸合，而且不釋放，員工這時如果將抽屜推入就會造成電動機帶電，對于11KW千瓦及以上的電動機在母線側就會發生弧光短路。

（二）LA6 DK10施耐德接觸器抗晃電機械頭

1、啟動及抗晃電延時滿足要求，但停電時不跳開，否則需要對抗晃電機械頭LA6 DK10另加入220V電源時方能跳開，如果機械頭發生故障將造成電動機不能停車。

2、優點是電動機在運行時，接觸器無電能消耗。

3、運行中發生長時間停電，需要操作工手動將接觸器釋放，否則來電時電動機會自動運行。接線原理如下：

（三）上海合富TPM-MD-I-A抗晃電模塊

1、模塊并聯接入控制回路，接線簡單，不影響接觸器原有控制回路控制方式，不需要增加線芯和按鈕。

2、正常工作時采用控制電源工作，對電容進行充電，模塊無輸出。晃電時電容放電，維持接觸器主觸頭在設定的時間內不釋放，設定的時間內電源恢復，接觸器繼續工作，設定的時間內電源未恢復，接觸器釋放。

3、模塊故障時不影響與之并聯的控制回路工作，不影響接觸器工作，即模塊故障時電動機會以延時的狀態運行。接線原理如下：

三、抗晃電改造情況

我們在反復試驗、模擬現場電動機的各種運行狀態，經過論證并取得成效的基礎上，對我公司某車間的一臺低壓給水泵、一臺高壓給水泵和兩臺中壓給水泵用TPM-MD-I-A抗晃電模塊進行了抗晃電控制改造，改造全部在抽屜內完成，沒有增加任何的線芯和其他控制元件，帶負荷模擬停電1--2秒鐘（我們設定的是3秒）試車取得了完滿的效果。

改造原理圖如下：

四、結束語

TPM-MD-I-A抗晃電模塊通過在我公司應用和局部實踐，證明了是完全可以避免晃電造成的低壓電動機跳車危害的，具有在公司范圍內的推廣價值。2013年10月18日上午11：20左右，由于化肥廠電力系統波動，造成自備電廠低壓晃電，導致正在運行的4#、5#中壓給水泵中的5#給水泵跳車，而由于4#中壓給水泵加裝了抗晃電裝置運行未受到影響，保障了給水系統的平穩運行。

目前，防晃電設備越來越多，具備再啟動功能的控制設備也越來越完善，我們相信通過合理的應用和保護配合，完全可以在“晃電”過程中實現設備的連續運行。