
一、什么是晃電?
電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,由于雷擊、對地短路、故障重合閘、備自投、電網(wǎng)異常、大型設(shè)備啟動等造成的電網(wǎng)電壓瞬時跌落又恢復(fù)正常的現(xiàn)象,使電壓瞬間較大幅度波動或者是斷電又恢復(fù)的現(xiàn)象稱為“晃電”。
二、晃電產(chǎn)生的原因?
電網(wǎng)由各級變電站組成,特別是10KV回路中用戶分布點(diǎn)多面廣,極易出現(xiàn)短路或過流故障。在某條回路發(fā)生故障后,該回路的繼電保護(hù)裝置動作并切除故障回路,從故障發(fā)生到故障切除的時間約為500~1200ms,而此期間其它正?;芈返碾妷簳斐蓵簳r晃電現(xiàn)象。另外,夏季是雷電多發(fā)季節(jié),由于雷擊也會使電網(wǎng)電壓造成暫時的晃電現(xiàn)象。
三、晃電的影響?
晃電造成交流接觸器跳閘停機(jī)
交流接觸器在低壓電動機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛,占有相當(dāng)大的比例,由于電磁式交流接觸器的工作原理和特點(diǎn),當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)晃電時,會造成電磁式交流接觸器工作線圈短時間斷電或電壓過低,導(dǎo)致靠電流維持吸合的動、靜鐵芯吸力小于釋放彈簧的彈力使接觸器跳閘,這是接觸器產(chǎn)生跳閘停機(jī)的重要原因。電磁式交流接觸器的動作特性根據(jù)國際IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,接觸器在額定控制電源電壓的85%~110%之間應(yīng)可靠吸合。在額定控制電源電壓的20%~75%之間為釋放動作電壓范圍。而在現(xiàn)場的使用中電磁式交流接觸器一般都在其額定控制電源電壓的50%時釋放,晃電導(dǎo)致電磁式交流接觸器不受控制而產(chǎn)生的自然跳閘停機(jī)。所以電磁式交流接觸器工作原理決定了其躲不過電網(wǎng)上的“晃電”現(xiàn)象。
晃電對供電回路控制電路的影響
隨著電網(wǎng)的發(fā)展、容量及規(guī)模的不斷擴(kuò)大,晃電現(xiàn)象發(fā)生的頻率越來越多,由于現(xiàn)代化工礦企業(yè)生產(chǎn)裝置的規(guī)模越來越大,晃電時間雖然持續(xù)比較短,但對生產(chǎn)的影響卻十分巨大。瞬間的電壓波動將造成數(shù)百臺電動機(jī)跳閘、設(shè)備停機(jī),電網(wǎng)電壓恢復(fù)后電機(jī)不能自行恢復(fù)運(yùn)行,導(dǎo)致連續(xù)生產(chǎn)過程紊亂,并有可能造成生產(chǎn)及設(shè)備事故。對于大型裝置來說,如果人工進(jìn)行恢復(fù),花費(fèi)時間比較長,對于一此無人值守的野外裝置,恢復(fù)的時間就更長,這對石油、化工、農(nóng)藥等連續(xù)生產(chǎn)裝置來說,產(chǎn)生的一些諸如安全、環(huán)保、廢品、原材料浪費(fèi)、產(chǎn)量降低、效益低下等一系列損失是非常巨大的。
四、晃電的解決辦法
首先,需要明確一點(diǎn),目前所有的防晃電技術(shù)均為晃電發(fā)生時的補(bǔ)救措施,即在晃電發(fā)生時,利用最佳的方式方法去避免晃電造成的損失或危害。若要從根本上治理晃電,避免晃電的發(fā)生,目前是無法完成的。
1、由于供電系統(tǒng)的短路容量太大,如果從一次系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)脑挘碚撋鲜强梢詫?shí)現(xiàn):每條10KV回路都要分別加裝限流補(bǔ)償設(shè)備,然而,一條10KV回路的投資就要上百萬,所以投資相當(dāng)大,就此一項(xiàng),一座變電站的投資就要數(shù)千萬,同時,還要占用數(shù)倍于變電站的面積,因此一次系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)氖褂脙r值對一般企業(yè)使用價值并不高,且不易實(shí)現(xiàn)。
2、在電氣系統(tǒng)的二次回路上采取措施
目前、防晃電普遍是在電氣系統(tǒng)的二次回路上采取措施。即當(dāng)發(fā)生晃電時,使二次回路電壓基本不變,或使一次回路的控制電器有一個延時斷開,保證其晃電后正常閉合,從而躲過供電系統(tǒng)瞬間低電壓事故的影響。目前,市場上主要有如下幾種方式:
①抗晃電再起動方案:當(dāng)電路系統(tǒng)發(fā)生晃電時, 電壓降低使接觸器釋放; 若電壓在再起裝置設(shè)定的防晃電時間內(nèi)恢復(fù), 則再起裝置繼電器接點(diǎn)閉合, 使接觸器重新吸合, 保證了供電回路繼續(xù)工作。
缺點(diǎn): 若為重載電動機(jī),晃電時,電動機(jī)儲存的電磁能快速的被負(fù)載消耗,電壓恢復(fù)時電動機(jī)轉(zhuǎn)速已降為 0,再起裝置起動接觸器合閘時為全壓起動, 起動電流可達(dá)到 5~8 倍電動機(jī)額定電流,起動電流過大。若為輕載電動機(jī),晃電時,電壓恢復(fù)時電動機(jī)轉(zhuǎn)速可不為 0, 再起裝置起動接觸器合閘時,由于電動機(jī)殘壓的存在易導(dǎo)致反相位合閘, 引起較大的合閘沖擊。
②交流接觸器抗晃電保持方案:就是在晃電發(fā)生時,讓接觸器不釋放,從而保證供電回路繼續(xù)工作。這個過程針對電動機(jī)來說,只是一個短暫欠壓運(yùn)行的過程,不存在有大的起動電流或合閘沖擊。
所以說,此兩種方案優(yōu)先選擇晃電保持型,
防晃電保持方案又分為外加延時斷開模塊、永磁式抗晃電接觸器。
延時斷開模塊的使用主要是作為要保護(hù)接觸器的電源,即控制回路的電源接延時模塊,延時模塊再供電給接觸器。因此,對模塊的要求較高。首先,模塊的容量要大,要足夠滿足所供電的接觸器容量的要求,不然,會使模塊產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象,影響壽命;其次模塊要有故障逢退出功能,即模塊本身發(fā)生故障時,模塊本身要自動退出運(yùn)行,但不能影響接觸器的正常分?jǐn)嗯c吸合。