李學(xué)文(中國(guó)石油寧夏石化公司,寧夏 銀川 750026)
抗晃電模塊在石化企業(yè)低壓柜的應(yīng)用
李學(xué)文(中國(guó)石油寧夏石化公司,寧夏 銀川 750026)
本文論述了“晃電”的概念,“晃電”對(duì)石化企業(yè)安全生產(chǎn)的危害,介紹了一種新型抗晃電裝置在寧夏石化公司成功使用的案例。
晃電;抗晃電模塊;低壓設(shè)備;交流接觸器
化工生產(chǎn)具有高度的連續(xù)性、石化行業(yè)對(duì)供電品質(zhì)要求較高,“晃電”故障常造成機(jī)泵或裝置停車(chē)。為了提高供電可靠性,很多企業(yè)采用雙電源供電方式,并用快切裝置實(shí)現(xiàn)主備電源切換,但切換時(shí)間最快為200ms,仍會(huì)形成“晃電”。
寧夏石化公司尿素變電所負(fù)責(zé)尿素裝置的供電,6kV側(cè)采用單母線運(yùn)行方式;寧夏石化總變電所110kV側(cè)接入寧夏電力公司的131線路,寧夏電網(wǎng)每年都會(huì)發(fā)生多次“晃電”故障;每次“晃電”都會(huì)造成尿素裝置部分機(jī)泵甚至整個(gè)裝置停車(chē),給公司的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)造成不利的影響。
“晃電”是指電網(wǎng)電壓在短時(shí)間內(nèi)大幅波動(dòng),瞬時(shí)跌落或失電,時(shí)間在1.5S內(nèi)又恢復(fù)正常的現(xiàn)象。
晃電的幾種情況:電壓驟降、驟升,持續(xù)時(shí)間0.5個(gè)周波至1min,電壓上升或下降至額定電壓的110%~180%或10%~90%;電壓閃變。
低壓電機(jī)采用交流接觸器控制,交流接觸器對(duì)“晃電‘比較敏感,”晃電”易造成接觸器“非正常釋放”,常常給石化企業(yè)造成重大損失,甚至造成設(shè)備和人身事故。
珠海萬(wàn)力達(dá)公司生產(chǎn)的BKP系列抗晃電模塊適用電壓范圍廣(AC86~264V)、適用接觸器容量范圍廣,時(shí)間設(shè)定范圍:0.1~5.0秒(0.1s/step),內(nèi)部采用并聯(lián)接線方式,自身故障不會(huì)造成回路跳車(chē),可靠性高。
BKP系列抗晃電模塊(以BKP-200S型為例)電氣主接線圖(如圖1所示):
圖1中端子1、2為電源輸入,端子11、12為模塊輸出,KM為接觸器,不同型號(hào)的模塊接線端子定義略有不同(參照廠家使用說(shuō)明)。
當(dāng)市電正常時(shí),端子11、12輸出交流電壓220V,給接觸器KM線圈供電,發(fā)生“晃電”故障時(shí),模塊輸出直流給接觸器KM線圈供電。
抗晃電模塊工作模式有三種:“交流工作”模式,“直流維持”模式,“晃電保持”模式。
在接觸器啟動(dòng)過(guò)程中,由于啟動(dòng)功率大,需要系統(tǒng)提供很大的啟動(dòng)電流,抗晃電模塊工作在“交流工作”模式,通過(guò)接觸器常閉接點(diǎn)接通接觸器線圈。當(dāng)在“直流維持”時(shí),裝置發(fā)生異常,主要體現(xiàn)為直流電壓輸出下降,直流電流減小,則裝置切換到“交流工作”模式,并輸出異常信號(hào)。
接觸器啟動(dòng)完成后(15S后),裝置確認(rèn)交流電流為維持電流,并且交流電壓在合理范圍內(nèi),裝置將交流端斷開(kāi),輸出直流電壓給接觸器線圈,接觸器處于“直流維持”工作狀態(tài)。
“晃電”故障發(fā)生時(shí),模塊切換到“晃電保持”模式,接觸器的線圈由超級(jí)電容儲(chǔ)存電能供電;當(dāng)交流跌落時(shí)間持續(xù)到設(shè)定的時(shí)間后,模塊自動(dòng)切除交流接觸器供電,并切換到“交流工作”模式。若交流電壓在設(shè)定時(shí)間內(nèi)返回到正常值,裝置切換到“直流維持”工作狀態(tài)。
2015年大修期間,尿素變電所低壓柜共有24個(gè)重要回路改造安裝了抗晃電模塊,圖2為抗晃電模塊安裝圖紙
圖2 抗晃電模塊安裝改造電氣原理圖
控制電源發(fā)生“晃電”時(shí),BKP模塊啟動(dòng)晃電邏輯,模塊內(nèi)部的超級(jí)電容通過(guò)端子11和12向接觸器線圈提供直流電,保證接觸器銜鐵不釋放。達(dá)到電網(wǎng)“晃電”時(shí)接觸器不釋放的目的。熱繼電器動(dòng)作或者按下停止按鈕時(shí),模塊將不啟動(dòng)直流,接觸器KM線圈失電,機(jī)泵停運(yùn)。BKP系列抗晃電模塊可自動(dòng)識(shí)別正常停車(chē)或者“晃電”故障,可以可靠實(shí)現(xiàn)抗晃電功能。
2015年寧夏石化公司化肥一廠裝置大修時(shí),尿素變24個(gè)重要低壓回路改造加裝抗晃電模塊,時(shí)間整定為1.5S,至今運(yùn)行近一年,期間公司電網(wǎng)因外部原因發(fā)生數(shù)次“晃電”故障,尿素裝置成功的抗擊了“晃電”的沖擊,有力的保障了尿素裝置的“安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)”運(yùn)行。
[1]沈詩(shī)佳.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及二次回路[M].北京:中國(guó)電力出版社,2007:32-34.
[2]全柯喬.BKP系列抗晃電模塊用戶手冊(cè)WLD[K]-JY-256-2014珠海萬(wàn)力達(dá)電氣自動(dòng)化有限公司2014年09月.
李學(xué)文(1972-)男,漢,寧夏中寧人,工程師,主要從事工廠供電、工程設(shè)計(jì)、審核、設(shè)備管理、調(diào)試等工作。