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電動機保護器在化工行業抗晃電中的應用 百家樂網頁遊戲袁彬
  • 產品名稱:電動機保護器在化工行業抗晃電中的應用 百家樂網頁遊戲袁彬
  • 產品型號:ARD係列
  • 所屬類別:電力監控與保護 > ARD係列智能電動機保護器
  • 發布時間:2019-07-31
  • 已獲點擊:34
詳細說明

    摘要

    介紹目前常用的抗晃電措施,著重介紹使用電動機保護實現抗晃電的方法。

    關鍵詞

    ARD;電動機保護器;抗晃電;JB/T 10736

    引言

       “晃電”指的是電網因雷擊、對地短路、重合閘、設備起動、發電廠故障及其他原因造成電網電壓短時失壓、電網電壓短時大幅度波動、短時斷電數秒等的電能質量事件。化工企業對係統供電可靠性的要求較高,一旦出現供電係統晃電,會引起保護設備欠壓誤保護、生產設備意外停機,致使生產線癱瘓、事故擴大,導致非常大的經濟損失,甚至對操作人員的安全構成威脅。

    1常用的抗晃電的措施

    1.1 UPS抗晃電係統

        DCS、PLC等控製係統的工作電源由UPS電源接入,實現抗晃電的目的。在線式UPS 工作原理如圖1 所示,電網正常工作時,給負載供電,同時給儲能電池充電;當市電欠壓或突然掉電時,UPS電源開始工作,由儲能電池給負載供電。


    圖1  在線式UPS工作原理

        係統發生晃電時,接觸器的線圈依靠UPS供電正常工作,保持主觸頭的吸合,避免晃電造成電機停機;當母線失電超過一定的時間後,根據二次控製部分設定的時間斷開輸出,避免電壓恢複後事故的發生。其控製接線圖如圖2 所示。


    圖2  UPS控製接線圖

    1.2 DC-BANK 抗晃電係統

        變頻器抗晃電有如下方法:

       (1)取消變頻器低壓保護設置,設置快速重起動。該方法缺點是關鍵電機的停止、重起會影響生產的連續性和造成次品增加,另外低壓往往會表現為變頻器的過流保護,而取消過流保護會增加變頻器本身損壞隱患,因此,這種方式在連續性生產要求較高的石化企業很少使用。

       (2)DC-BANK係統,主要應用於變頻電機和PLC/DCS 供電係統。電網正常時變頻器由交流母線供電,DC-BANK 係統處於熱備狀態;電網晃電或備自投切換時,電網電壓下降,轉換成由DC-BANK 向變頻器的直流母線供電,變頻器保持正常工作。其工作模式如圖3,單台控製邏輯圖如圖4 所示。

    圖3  DC-BANK係統工作模式


    圖4  DC-BANK係統單台控製邏輯

    1.3 電動機的抗晃電措施

        交流接觸器廣泛使用於低壓電動機控製係統中,常用電機控製電路如圖5 所示,晃電發生後接觸器斷開,會使電動機停轉。

    圖5  電機控製電路

        電動機抗晃電主要為接觸器抗晃電,交流接觸器的抗晃電方法:

       (1)采用抗晃電接觸器(具有延時釋放/避開彈跳區的接觸器),晃電出現時接觸器不立即釋放,也不工作在臨界彈跳區,其安裝接線如圖6所示。


    圖6  抗晃電接觸器接線圖

         (2)在原有的交流接觸器上增加延時模塊,控製電路如圖7 所示。

    圖7  增加延時模式的控製電路

         (3)加裝再起動控製器,起動控製線路如圖8 所示。


    圖8  加裝再起動控製器的控製線路

        (4)使用帶有抗晃電功能的電動機保護器。電動機保護器具有過載、斷相、不平衡、堵轉、阻塞、起動超時、過壓、欠壓、接地、漏電等保護功能;具有電流測量、電壓測量、頻率測量、功率測量等測量功能;具有起動控製、抗晃電功能、失壓重起等控製功能;具有4-20mA DC變送輸出,MODBUS、PROFIBUS通訊功能。百家樂網頁遊戲ARD係列電動機保護器抗晃電控製回路(保護模式)見圖9所示。

    圖9  ARD係列電動機保護器抗晃電控製回路(保護模式)

        工作原理如下:95-96接點作為保護接點,保護器上電後處於常閉狀態,當出現故障或輔助電源斷電後變為常開狀態;7-8接點同起動按鈕SB2並聯,出現晃電後7-8吸合維持控製回路處於起動狀態,電壓瞬間後可執行重起功能。

        采用直接起動方式的抗晃電控製原理如圖10所示,95-96接點功能同圖9,7-8接點為起動控製繼電器,保護器接收到SB1發出點動起動信號後,7-8吸合並自保持,接觸器KM線圈得電接通電機主回路;保護器接收到SB2發出點動停止信號後,7-8輸出斷開,接觸器KM線圈失電,斷開電機主回路;發生晃電後,線圈KM失電,電機主回路被切斷,保護器根據晃電時間長短自動選擇執行“立即重起動”,“分批延時自起動”或“禁止起動”。

    圖10  采用直接起動方式的抗晃電控製原理

        電動機保護器行業標準(JB/T 10736)中對抗晃電(失壓重起)功能描述要求:“具有欠電壓(失壓)重起動保護功能的保護器,因主電路欠電壓故障或失壓停車,若在“立即重起動時間”內電壓恢複至正常(允許重起動設定值以上)時,保護器可使電動機立即恢複至電動機停車前的運行狀態(不經過起動延時、降壓等過程);若超過“立即重起動失壓時間”而在“延時重起動延時時間”設定時間內,電壓恢複至欠電壓(失壓)重起動設定值以上,則電動機按“延時重起動延時時間”延時起動(與正常起動的過程相同),延時時間允許誤差為±10%;若超過“延時重起動延時時間”後電壓恢複,則電動機不再自動重起動,恢複電壓值誤差不大於±10%。”

    電動機保護器抗晃工作原理及相關參數的設置

        以百家樂網頁遊戲ARD係列電動機保護為例。為實現抗晃電功能,電動機保護器需帶有抗晃電模塊,將交流電輸入接在抗晃電模塊的輸入端,抗晃電模塊的輸出接到電動機保護器的輔助電源輸入端,電動機保護器的電壓測量信號取自接觸器上級,防止晃電時接觸器脫開,無法測得恢複電壓。線路正常供電時抗晃電模塊的內部儲能裝置處於儲能狀態,晃電期間由抗晃電模塊儲能設備向電動機保護器供電,維持電動機保護器正常工作。當係統電壓恢複到“重起動電壓”後,電動機保護器對晃電持續時間進行判斷,時間小於“立即重起動失電時間”立即吸合“輸出繼電7-8起動電動機;晃電時間長於“立即重起動失電時間”,而小於“允許失電時間”,執行延時重起動;晃電時間長於“允許失電時間”,不執行起動。

        電動機保護器可以實現晃電立即重起動、失壓延時重起動、失壓時間過長閉鎖起動,並且帶有過載、斷相、堵轉、阻塞、過壓、欠功率等全麵的保護功能,可以確保電動機的平穩運行,並減少係統投資,在化工行業使用具有實際意義,相關參數的設置見表1說明。

    表1  相關參數設置

    參數

    範圍

    說明

    重起動電壓

    (75%-95%)Ue

    Ue為係統額定電壓。係統電壓恢複到此設定值後認為晃電結束電壓恢複。

    立即重起失電時間

    (0.1-0.5)s

    通常說的晃電時間,晃電時間短,恢複後可立即重起。

    允許失電時間

    (0.5-10)s

    失電/失壓時間,超出此時間不執行起動,大於立即“重起失電時間”小於此時間執行分批重起動,防止電機同時造成電網衝擊。

    重起延時

    (1-60)s

    分批重起延時時間,不同電機設定不同延時時間防止電機同時重起,衝擊電網。

    結束語

    介紹了幾種常見的晃電處理方法,著重介紹電動機保護器實現抗晃電的方法。

    文章來源:《自動化應用》2014年第6期

    參考文獻:

    [1]陳琳,嚴金雲.石化企業抗晃電影響及抗晃電措施[J].電氣技術,2012(10):72~74.

    [2]孫偉森.石化化工裝置抗晃電措施的探討[J].電工技術,2003(9):82~84.

    [3]梁永勝.抗“晃電”措施在石化企業中的應用[J].電氣時代,2007(11):78~80.

    [4]周立宏.低壓電動機在再起動裝置的改進[J].電氣時代,2004(9):126~127.

    [5]宋玉才,何國平.防晃電技術再石油化工企業中的應用[J].電氣時代,2007(7):73~75.

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