化工企業(yè)晃電處理探討

靳華（新疆獨(dú)山子天利實(shí)業(yè)總公司，新疆奎屯833699）

化工企業(yè)晃電處理探討

靳華（新疆獨(dú)山子天利實(shí)業(yè)總公司，新疆奎屯833699）

化工裝置是連續(xù)性生產(chǎn)的高溫高壓高危險(xiǎn)行業(yè)，對供電的可靠性要求很高，一般采用雙電源供電，DCS系統(tǒng)采用不間斷的UPS雙機(jī)供電，機(jī)泵都是一開一備，一旦供電系統(tǒng)發(fā)生故障（晃電或停電)，將對生產(chǎn)造成很大的損失和安全風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)就我公司的相關(guān)問題進(jìn)行探討。

晃電；分析；經(jīng)驗(yàn)分享

1 “晃電”術(shù)語與類型

1.1 “晃電”的專業(yè)術(shù)語

“晃電”——電網(wǎng)由于雷擊、對地短路、發(fā)電廠故障及其他外部、內(nèi)部原因造成電網(wǎng)短時(shí)間故障、電網(wǎng)電壓短時(shí)大幅度波動(dòng)、甚至短時(shí)斷電數(shù)秒鐘的現(xiàn)象，俗稱“晃電”。電壓波動(dòng):電壓一系列的波動(dòng)或連續(xù)改變。電壓暫降/驟降是電壓有效值降至標(biāo)稱值的10%至90%，且持續(xù)時(shí)間為10ms至1min（典型持續(xù)時(shí)間為10ms～600ms)的電能質(zhì)量事件之一。嚴(yán)重的電壓暫降，將使用電設(shè)備停止工作，或引起所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量下降。而電壓暫降影響的嚴(yán)重性則隨用電設(shè)備的特性而異。短路故障、感應(yīng)電機(jī)啟動(dòng)和雷擊是引起電壓暫降的主要原因。

1.2 獨(dú)山子“晃電”故障與持續(xù)時(shí)間

(1)全電網(wǎng)電壓暫降-獨(dú)山子35kV及以上主電網(wǎng)故障，持續(xù)約100ms左右。

(2)局部變電站電壓暫降-6kV設(shè)備故障，持續(xù)約100ms-800ms-2500ms左右。

(3)事故電源投入-主電網(wǎng)嚴(yán)重故障，事故電源將在2200ms-7000ms左右投入。

2 “晃電”事故的危害

當(dāng)“晃電”過程中，由于電網(wǎng)電壓的波動(dòng)導(dǎo)致連續(xù)生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵低壓電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行（如風(fēng)機(jī)、泵、空壓機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備)，在工藝條件允許的時(shí)間內(nèi)電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常，如果這些因“晃電”而停機(jī)的低壓電動(dòng)機(jī)不能迅速的啟動(dòng)起來，將會對連續(xù)的生產(chǎn)造成危害。

輕則裝置連鎖停車，工藝條件破壞，產(chǎn)生大量不合格的殘次品或廢品；重則需要重新開車，

造成大量的物料排空，形成巨大的損失；嚴(yán)重的（如聚變裝置等)甚至?xí)斐杀ǖ膼盒允鹿省?/p>

3 “抗晃電”原理

實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)電壓和電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。在電網(wǎng)發(fā)生“晃電”時(shí)，對“晃電”前現(xiàn)場的電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行鎖存?，F(xiàn)場運(yùn)行的電機(jī)因晃電停機(jī)，在生產(chǎn)裝置工藝允許時(shí)間內(nèi)，電網(wǎng)電壓又恢復(fù)正常后，裝置自動(dòng)按預(yù)先設(shè)定的次序分批再起動(dòng)要求再起動(dòng)的電機(jī)，從而保證生產(chǎn)過程

連續(xù)進(jìn)行。若電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常的時(shí)間超過生產(chǎn)裝置工藝允許時(shí)間，則不發(fā)出再啟動(dòng)信號。

4 “抗晃電”及其相應(yīng)專業(yè)職責(zé)

4.1 工藝專業(yè)職責(zé)

根據(jù)工藝流程分析，綜合生產(chǎn)工藝生產(chǎn)性和連續(xù)性考慮。對電動(dòng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行如下分類：

(1)一類負(fù)荷（事故負(fù)荷)：影響生產(chǎn)裝置工藝、設(shè)備和人員安全的設(shè)備。

(2)二類負(fù)荷：影響生產(chǎn)裝置連續(xù)性生產(chǎn)，造成生產(chǎn)裝置切斷進(jìn)料的設(shè)備。

(3)三類負(fù)荷：影響生產(chǎn)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量或影響生產(chǎn)裝置及時(shí)恢復(fù)的設(shè)備。

如果自啟動(dòng)容量不滿足要求，將根據(jù)需設(shè)置分批自啟動(dòng)容量對設(shè)備重新分類分批。

經(jīng)驗(yàn)：工藝生產(chǎn)流程越復(fù)雜，成功率相對較低。電氣專業(yè)提供所有電動(dòng)機(jī)清單，分類準(zhǔn)確性較高。

4.2 設(shè)備專業(yè)職責(zé)

(1)電動(dòng)機(jī)是否具備自啟動(dòng)能力（匹配性或開閥啟動(dòng))。

(2)機(jī)組相關(guān)設(shè)備性能是否支持電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)（軸承、逆止閥、聯(lián)軸器等)。

(3)設(shè)備的保護(hù)和工藝連鎖性能滿足自啟動(dòng)要求（油壓、震動(dòng)等)。

(4)設(shè)備選型考慮輔助設(shè)備自啟動(dòng)滿足主電機(jī)自啟動(dòng)要求（軸頭油泵、高位油箱、蓄能器等)。

4.3 儀表專業(yè)職責(zé)

儀表安全理念與電力安全控制理念存在差異。

儀表控制出口正常時(shí)長期帶電工作。失電立即連鎖停車。

電氣控制出口正常時(shí)長期不帶電，得電立即出口跳閘。

(1)電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)控制系統(tǒng)穩(wěn)定。

部分機(jī)組為獨(dú)立控制系統(tǒng)，其控制電源必須可靠。需要UPS電源。

(2)分析工藝、設(shè)備與電氣的聯(lián)鎖關(guān)系，告知相關(guān)專業(yè)（工藝、設(shè)備、電氣)人員。

(3)獲得許可后可調(diào)整邏輯關(guān)系和參數(shù)。

4.4 電氣專業(yè)職責(zé)

(1)電動(dòng)機(jī)安裝或設(shè)置自啟動(dòng)裝置或功能。

(2)電動(dòng)機(jī)的控制方式和繼電保功能護(hù)滿足自啟動(dòng)功能（主元件的性能)。

(3)分析電力相關(guān)的電氣連鎖是否滿足自啟動(dòng)要求（低功率、低電流)。

(4)變頻器與軟啟動(dòng)器的設(shè)置是否滿足自啟動(dòng)要求。

(5)自動(dòng)裝置（備自投)滿足自啟動(dòng)要求。

(6)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)和系統(tǒng)壓降滿足自啟動(dòng)要求。

(7)自啟動(dòng)衍生的問題的優(yōu)化與風(fēng)險(xiǎn)控制。

5 “抗晃電”存在問題經(jīng)驗(yàn)分享

(1)屏蔽泵的電動(dòng)機(jī)低功率聯(lián)鎖（老區(qū)實(shí)現(xiàn)非常困難，新區(qū)改變保護(hù)元件可實(shí)現(xiàn)，但存在功率與電流的轉(zhuǎn)換)。

(2)變頻器的性能、控制與參數(shù)設(shè)定(老區(qū)存在過壓或無自啟動(dòng)功能等電氣問題，新區(qū)解決過壓和設(shè)備自啟動(dòng)功能后，部分變頻器的儀表控制和變頻器有關(guān)機(jī)械知識的設(shè)置影響自啟動(dòng))。

(3)自啟動(dòng)控制元件失效（采用的時(shí)間繼電器的完好無法監(jiān)測).

(4)關(guān)于乙烯的擠壓造粒系統(tǒng)抗晃電

擠壓造粒系統(tǒng)是一個(gè)順序精細(xì)控制系統(tǒng)，設(shè)備相互之間聯(lián)鎖較多（涉及變頻器、低功率等)，對“晃電”非常敏感。

(5)空壓機(jī)組受抗晃電的影響

電壓降低，轉(zhuǎn)速下降進(jìn)入共振區(qū)，震動(dòng)超標(biāo)報(bào)警或停車。

電壓降低，電流增大，機(jī)組自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)出口閥門，引起喘振。

機(jī)組抗晃電成功率與功率有關(guān)，1500HP＞2000HP＞4500HP＞5250HP.

(6)新區(qū)循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)的分批自啟動(dòng)（起動(dòng)容量限制和逆止閥)。

在“晃電”時(shí)，部分電動(dòng)機(jī)停機(jī)是正常現(xiàn)象?？够坞姴荒芡耆鉀Q問題。只是減少或控制事故范圍。