晃電情況下低壓電動機連續穩定運行的保障措施研究

韓 煜

（晉能控股煤業集團有限公司同家梁礦，山西 大同 037003）

引言

大型的廠礦企業，特別是煤礦、鋼鐵、發電、化工等企業，各種儀器設備對供電的穩定性要求很高，要求電源功率非常大，因此，會產生嚴重的用電負荷，在一般的生產工作中，大部分的電動機都會有備用電機，防止出現額外斷電的現象，在基本的安全用電條件下，基本能保證設備的運行。但在某些重要工藝設備中，電動機不停運轉不僅造成重大的用電負荷，電壓不穩，晃電嚴重，而且會引起生產流程停滯，造成巨大損失，甚至引起電動機損壞，妨礙整個設備的運行。因此，針對以上出現的問題展開分析，并提出了相應的保障措施。

1 晃電現象的起因及帶來的影響

1.1 造成晃電的主要起因

晃電現象的主要原因包括：電網并網、變壓器容量增大、配出線回路的增多等[1]，最易引起電壓波動，導致瞬時失壓；供電線路或上一級供電線路發生瞬時性故障造成的短時失壓；雷擊造成的電壓閃變；電網中有線路發生短路時，在故障線路被切斷前該短路點附近區域的電壓大幅度降低等都可以引起晃電現象。

1.2 晃電產生的影響及相應的保障措施

1.2.1 產生晃電的影響因素

1）電網電壓發生波動。由于整個工藝流程會有很多電磁類設備，當電動機出現故障，低壓進線斷路器會失壓脫扣；變頻器、因低電壓停止運行等。

2）流程中某設備損壞。在整個設備運行的過程中，當其中某一環節發生障礙時，就會引起整個生產流程的中斷，從而引發更大的安全生產事故。

3）引起爆炸、火災。大規模晃電現象產生大電流，如果發生在有限的密閉空間，可能會伴隨著火災、爆炸事故的發生。

1.2.2 相應的保障措施

1）加強設備管理，保障可靠運行。由于人為操作原因，不能嚴格遵守操作流程，甚至會造成設備損壞。因此加強電氣設備運行可靠性，規范操作流程，確保順利運行。

2）加裝大容量電抗器。根據電抗器在電網中的原理，串聯電抗器，增大短路阻抗，起到穩定電網電壓、增強電網抗晃電的作用[2]。

3）確定保護定值等，必須使電氣設備在一定的電壓、電流范圍內工作，防止電氣設備的損壞、生產的中斷，確保電氣設備不越級跳閘，電網晃電時縮小電網停電面積，減少經濟損失。

4）更換同容量的防晃電接觸器或加裝再起動控制器。加裝再起動控制器，發生晃電時，確保起動控制回路始終處于接通狀態，可保障供電保證設備正常運行。

2 晃電再啟動技術的實際應用

2019年3月13日，某廠電儀車間，突然發生10kV 2號電源電纜線路晃電，由于系統晃電導致廠區內數十臺低壓電動機接觸器失壓釋放，突發狀況導致整個生產流程的中斷，增加造成了儀器設備的損壞，經濟損失嚴重。通過現場分析得出，生活區10 kV電纜AC相短路，10 kV故障電流約7 600 A，故障持續時間180 ms左右，此時已有少量電動機接觸器晃電，出現了短路現象，造成了電網的波動，如下頁圖1所示，也說明了設備的設計過程存在著缺陷，發電機的保護閘不僅不能正常的工作，而且不能及時發出警報。另外，值班人員檢查不到位也是其發生事故的原因之一。因此，為了保證現場工藝連續性，防止出現因短時晃電造成重要電機跳停從而引起一連串的其他輔助設備的聯鎖動作，將頻器晃電再啟動技術應用于此次事故中，該技術可以將再啟動時間控制在5 s以內，在此時間段內電動機的轉速下降能控制在10%的范圍內，從而確保了生產裝置的連續運行。

圖1 錄波裝置所截取的波形

3 結語

由于電力系統大型設備眾多，一旦發生晃電現象生產成本增大，就需要通過不斷的技術研究、實際應用，減少晃電現象的發生。根據2019年3月13日，某廠電儀車間電纜線路晃電事故分析表明，晃電再啟技術的應用降低了電器設備在運行過程中出現的事故概率，確保了整個電氣設備、全部生產線在穩定的電流電壓下運行。