抗晃電技術在石油化工生產裝置中的應用分析

孟慶波

（撫順石化公司洗滌劑化工廠，遼寧 撫順 113000）

在我國眾多企業中石油化工企業屬于一種連續生產的企業，生產裝置需要處于長周期運轉過程中，正是因為企業特殊性對生產過程中的供電可靠性提出了更高的要求，在整個生產過程中不能出現因電動機電源供應不足而導致跳閘斷電的現象。在石油化工企業生產過程中會受到內外因素帶來的影響而導致晃電現象的出現，這種現象會導致整個生產裝置無法正常連續運行，因此，石化企業要對抗晃電技術進行充分應用。

1 晃電對石油化工生產裝置的影響分析

1.1 晃電產生的原因及現象

在通常情況下，石油化工企業電力系統在實際運行過程當中受到雷擊、短路故障、大容量電機直接啟動等帶來沖擊，這樣就會導致整個系統在短時間內電壓出現大幅度的波動或者瞬間失電，這種現象就是“晃電”。晃電主要有3種情況，第一種情況就是電壓突然間的上升或者降低，這種時間可以維持在0.5個波長周期到1min，電壓上升到額定電壓的110%～180%，電壓下降到額定電壓的10%～90%；第二種情況就是電壓出現閃變，電壓波形會出現規則的變化或者電壓幅值會出現隨機變化，工作人員可以通過肉眼觀察發現相應變化；第三種情況就是短時間的斷電，這種情況持續時間比較短，但是也會對整個石油化工生產帶來一定程度的影響。

1.2 晃電對生產裝置產生的影響

在通常情況下，我國石油化工企業在生產過程當中使用到的電動機都是由交流接觸器控制的，這種類型的電動機在出現晃電現象時會因為電壓上升或者下降帶來的影響而無法正常進行運轉，電機內部線圈對鐵心的吸引力比彈簧釋放出來的彈力還要小，這樣就會使得接觸器釋放，最終就會導致電動機停機，裝置的連續運行也會因此受到一定程度影響，企業會受到巨大經濟損失。根據相關數據表明，如果交流接觸器內部電壓比線圈額定電壓的50%還要低，一旦時間超出一個周期就會導致接觸器釋放；如果電壓要比80%還要低，那么持續的時間就是五個周期就會導致接觸器釋放。另外，企業在使用變頻器來對電動機進行控制時，通常變頻器都具有失壓、過壓或者一瞬間停電的保護等功能，當GTR為變頻器的逆變器件，在出現失壓或者停電的時候，控制電路就會向驅動電路輸出停止信號，這樣就會導致驅動電路和GTR無法正常進行運轉，電動機在這個時候就會處于自由制動狀態。當IGBT為逆變器件時，變頻器會在失電或者停電之后還可以工作一段時間，如果失電或停電時間沒有超過這段時間，變頻器可以平穩運行，如果超過這段時間就會自我保護而停止運行。在石油化工企業生產過程中受到晃電現象帶來的影響而出現變頻器跳閘的情況比較多，晃電導致電動機出現過電流的情況也比較少，由于交流接觸器比變頻器的應用情況較多，這樣就減少出現變頻器停止的情況。

2 防晃電技術在石油化工生產裝置中的應用

2.1 分批自啟動技術

石油化工企業在過去使用的電動機是自動啟動，這種電動機通過斷電延時時間繼電器來完成自動啟動，在電動機失去電力的時候，時間繼電器會受到一定程度的影響而延時斷開，在規定的時間內電壓恢復到正常狀態，電動機在延時觸點的影響下而將自動回路接通，電動機可以重新啟動，并且恢復到正常的工作狀態。

這種技術的缺點就是相關控制線路比較復雜，在時間方面很難達成一致，而且大部分石油化工企業還沒有采用該控制技術。然而，分批自啟動電動機在PLC控制下進行順序控制啟動，工作人員在系統運行之前將相關控制邏輯輸入到PLC當中的CPU模塊當中的存儲區，并且有專門的鋰電池來維持PLC斷電之后的程序運行和數據儲存。這個系統晃電現象恢復之后，依據設計的程序來對電動機進行批次控制，在控制之下快速啟動，分批自啟動技術可以應用在多臺電動機的順序啟動當中，在后期進行操作和維護也比較方便，在石油化工企業當中得到廣泛應用，除此之外，這種技術還可以有效防止大部分晃電帶來的跳閘影響。

2.2 采用專門的抗晃電交流接觸器

現階段，在我國石油化工企業生產過程當中，最經常使用的抗晃電交流接觸器型號就是FS系列，這種類型的接觸器采用的是雙線圈結構，不僅吸合速度比較快，而且具有良好的動作特性，在吸合或釋放的時候不會發生有害的抖動，整體的控制模塊在電源正常的情況下可以處于儲能狀態。另外，接觸器的啟動和停止與其他接觸器一樣，如果發生晃電現象就會導致實際電壓降低到接觸器的維持電壓之下，這時候控制模塊就會開始工作，接觸器可以通過儲能釋放的形式來進行吸合，電源恢復以后又可以重新進入到儲能狀態當中。這種控制模塊在實際運行過程當中使用了比較特殊的電源轉換部件，這樣可以讓FS接觸器的體積和安裝結構之間保持在正常范圍之內，對于一些離水井群或油品裝置等相對位置比較分散的石油化工加工廠區可以對抗晃交流接觸器進行應用，不僅可以達到良好的運行效果，而且還可以降低由于低電壓引起的電動機跳閘現象發生的概率。

2.3 TPM-MD延時節能模塊

這種類型的模塊不僅可以達到良好的節能效果，而且還具有延時功能，交流電可以在通電的時候通過整流轉變為直流電，這樣可以讓接觸器吸合效果得到進一步提高。在這之后通過控制部分將直流電壓轉變為開關提供的直流低電壓小電流，接觸器可以進行正常的吸合，在一定程度上能夠降低接觸器的功耗，在晃電情況發生的時候，控制電路可以按照規定的延時時間來對控制開關電源進行控制，這樣可以繼續向繼電器輸出電源。這種模塊整體尺寸比較小，工作人員可以根據實際情況來對線路進行改造，不需要更換接觸器就可以達到預期效果，而且還具有較高的節能效果，部分石油化工企業應用該模塊還在處于試用階段，后期運行效果較為良好的情況下可以進行大面積推廣。

2.4 采用節能型交流接觸器

在科學技術水平不斷提高的今天，越來越多先進的石油化工生產設備被不斷的研發出來，這就要求石油化工企業要對節能型交流接觸器予以足夠重視，并且根據實際情況來對其進行充分應用，這樣才可以保證生產環節的正常進行。節能型交流接觸器與一般的交流接觸器之間有著一定的優勢，前者在釋放出來的電壓比后者還要低，石油化工企業采用這種類型的接觸器可以有效避免電壓下降而導致晃電情況出現。不過節能型交流接觸器無法對電源短時間內中斷情況進行有效處理，這就要求石油化工企業要根據自身實際生產情況來對接觸器進行合理選擇，這樣不僅能夠讓接觸器的作用充分發揮出來，而且還可以對晃電情況進行有效應對。

2.5 UPS抗晃電系統

當前有效解決石油化工企業晃電的一項方法就是使用UPS抗晃電系統，其通常是由主機與儲能電池兩部分構成其電源系統。由于晃電而導致的非常規性斷電會在很大程度上影響到了石油化工企業的繼續生產。而在出現晃電后使用UPS抗晃電系統則能夠繼續維持接觸器控制線圈的電壓在一定時間中不出現改變，而且在該時間段內使用備用電源，那么還能確保電動機能夠正常運行。將時間繼電器模塊設置于系統中，就能夠防止因為長時間電網停電恢復時導致的電動機誤啟動，避免威脅到作業人員的人身安全。具體來說UPS抗晃電系統的工作原理主要如下。

第一，在出現失電壓或是欠電壓的情況下UPS電源開始啟動，并由電池提供給企業生產正常運行所需的電源。

第二，如若是在低壓系統內出現晃電，那么單純的憑借UPS電源系統就能夠確保接觸器線圈運行正常，避免出現電動機停機的情況。

第三，對二次控制部分進行設置，一旦配電柜主母線失電壓一段時間后系統就會將輸出斷開，避免恢復電壓后有事故出現。

第四，如果出現嚴重過荷的情況，那么是由電網電壓經整流直接進行供電。

第五，在工作正常的情況下，儲能電池自動充電，并且給負載供電。

3 結語

綜上所述，晃電現象對石油化工企業的連續生產帶來很大影響，為了能夠保證石油化工生產正常進行，石油化工企業要對抗晃電技術進行充分分析和了解，在此基礎上對其進行充分應用，這樣可以對電動機中存在缺陷的地方進行改進，對石油化工企業發展起到促進作用。