孫娟妮 石耀軍(陜西陜化煤化工集團有限公司，陜西渭南 714100)

110KV電網(wǎng)波動引起高低壓設(shè)備跳車的分析與防范

孫娟妮 石耀軍(陜西陜化煤化工集團有限公司，陜西渭南 714100)

110KV電網(wǎng)波動引起部分高壓電動機及低壓設(shè)備跳車，造成系統(tǒng)停車，為降低由于外網(wǎng)瞬間波動對系統(tǒng)影響，通過對高壓電動機定值的調(diào)整、低壓進線斷路器欠壓脫扣的調(diào)整及低壓電動機接觸器控制電源改造等措施，降低晃電對化工企業(yè)帶來的危害。

電壓波動;定值;失壓脫扣;UPS裝置;防晃電裝置

1 故障情況

2016年6月18日凌晨00：28分左右，陜化變301總變控制室后臺報警，10KV高壓電動機部分低電壓跳車，低壓配電室低壓電動機低電壓全部跳車，造成系統(tǒng)停車。

2 檢查分析

檢查高壓電動機低電壓跳車情況，保護定值為低電壓60V，時限1.5S，跳車時電壓為38.8V。10KV未跳閘高壓設(shè)備低電壓定值為60V，時限為3S或5S。低壓進線斷路器失壓脫扣跳閘，低壓電動機接觸器由于電壓降低到一定值，線圈產(chǎn)生的磁場減弱，造成吸力不足而釋放。經(jīng)與渭南地調(diào)聯(lián)系，得知西安南郊330千伏變電站3#、4#主變壓器起火后爆炸引起供電電網(wǎng)波動，晃電時間大于1.5S小于3S。

3 防范措施

3.1 對高壓電動機定值進行調(diào)整

根據(jù)現(xiàn)場工藝要求及安全條件，當系統(tǒng)電壓降低時，逐步切除部分負荷以維持線電壓，使剩余重要負荷能在允許的范圍更好的運行。當電動機的供電母線電壓短時降低或中斷又恢復(fù)時，為防止線路上電動機同時自啟動使電源電壓嚴重降低，將不重要電動機上低電壓保護定值設(shè)為70V，時限為0.5S，次要電動機根據(jù)工藝要求低電壓定值設(shè)置為60V，時限為1.5S或3S。對重要設(shè)備（工藝聯(lián)鎖有可能造成生產(chǎn)系統(tǒng)停車或重大安全事故的），低電壓保護定值設(shè)為60v，時限設(shè)置為5S。以確保供電母線電壓恢復(fù)到足夠的電壓時，保證重要電動機的自啟動。避免電壓恢復(fù)正常時高壓電動機群起造成對電網(wǎng)的沖擊。

3.2 對低壓配電室進線斷路器欠壓脫扣進行調(diào)整

3.2.1 一般電力系統(tǒng)中除因永久性故障引起的暫時不可恢復(fù)的供電外，大多數(shù)為瞬時性故障，可采用延時欠壓脫扣器，這樣對于一般性短時電壓波動、閃變等，低壓斷路器將不會跳閘。（其工作原理為當?shù)蛪簲嗦菲髡９ぷ鲿r，電源通過欠壓延時裝置對欠壓脫扣器進行充電，使其保持吸合并監(jiān)視電網(wǎng)狀態(tài)，同時欠壓延時裝置通過內(nèi)部電路儲備電能，當電網(wǎng)電壓處于額定電壓的70-35%或瞬時斷電時，電源無法提供足夠的電壓保持電壓脫扣的吸合，此時欠壓延時裝置釋放儲備的電能，對欠壓脫扣器進行供電，使其得以延時動作）。對于長時間低于欠壓脫扣器動作電壓及75%額定電壓，此時電網(wǎng)狀況已經(jīng)非常惡劣，理應(yīng)跳開低壓斷路器保護用電設(shè)備。

3.2.2 根據(jù)我企業(yè)實際運行情況及經(jīng)驗，解除部分低壓配電室（相對不重要）進線失壓脫扣保護，確保電網(wǎng)波動或失壓后400V母線不失壓。因全廠低壓配電室較多、較散，全部斷電后逐一恢復(fù)工作量大，速度較慢，對系統(tǒng)開車造成影響。

3.3 對低壓電動機接觸器控制電源進行改造

3.3.1 采用不間斷電源UPS供電

晃電造成低壓電動機停機的主要原因是接觸器線圈在晃電期間釋放，主接觸器斷開造成停機。在低壓配電柜內(nèi)設(shè)計構(gòu)建一個獨立于一次電源的二次電源系統(tǒng)，可將配電柜電動機接觸器的工作電源取自“獨立”的二次電源。在系統(tǒng)發(fā)生晃電時，接觸器的線圈能夠依靠UPS提供的可靠電源正常工作，保持主觸頭的吸合，避免電機停機甩負荷事故。（UPS工作原理是當市電正常時，機器會將市電的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，而后對電池充電，以備電力中斷時使用，遇到電壓過低或過高、瞬間波動等，不間斷系統(tǒng)均會動作。一旦失電發(fā)生異常時將儲存于電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，供給負載繼續(xù)使用，達到不斷電功能。）。另外，當配電柜的主母線失電超過一定時間后，系統(tǒng)根據(jù)二次控制部分設(shè)定斷開輸出，避免電壓恢復(fù)時電動機群起過程對電網(wǎng)形成大的沖擊及設(shè)備事故。

3.3.3 對重要設(shè)備接觸器加裝防晃電裝置

針對化工企業(yè)由于電網(wǎng)波動單臺電動機跳車后可能導(dǎo)致停車或引起工藝聯(lián)鎖動作的重要設(shè)備加裝防晃電裝置。正常工作時，防晃電裝置進入時刻監(jiān)視狀態(tài)，主要是監(jiān)視接觸器的線圈電壓，檢測設(shè)備運行電流，并根據(jù)設(shè)置輸入的線圈電阻，計算輸出電壓。當檢測到接觸器的電壓降低到設(shè)定值時，瞬間將接觸器控制電源切換到智能型防晃電裝置供電。（防晃電裝置工作原理是，正常運行時間依然是原來的運行模式，交流啟動，交流運行。防晃電裝置作為旁路采用超級電容儲能，晃電發(fā)生時，裝置快速自適應(yīng)輸出直流電壓保持接觸器運行，可根據(jù)需要設(shè)定直流輸出時間為1-5S，電壓恢復(fù)后，又切換至交流運行模式）。而正常的分閘或保護跳閘，裝置判斷為外部故障，不輸出直流電壓，接觸器瞬間釋放，不改變原來的運行方式。

4 結(jié)語

化工生產(chǎn)是個連續(xù)的過程，在此過程中任何一個與生產(chǎn)主流程相關(guān)的設(shè)備出了問題都有可能直接或間接地影響甚至中斷生產(chǎn)，供電電網(wǎng)波動難以避免，電網(wǎng)晃電對生產(chǎn)將會造成致命的打擊，因此如何避免電網(wǎng)晃電以及預(yù)防電網(wǎng)發(fā)生晃電盡可能不對生產(chǎn)系統(tǒng)造成影響，將是化工企業(yè)目前生產(chǎn)過程中所面臨并且必須防止的重要問題。

[1]《防晃電技術(shù)在我公司的應(yīng)用》帥主編河南科技2016年16期.

[2]《應(yīng)對電網(wǎng)晃電防止事故擴大方案探討》閆迎洲編電工技術(shù)2013年02期.

[3]《防晃電技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用》宋玉才編電氣技術(shù)2007年07期.

[4]《變電站繼電保護安全風險分析和改進措施》胡義生2012年.