李兵

摘要

實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于電力系統(tǒng)“晃電”引起低壓系統(tǒng)繼電器釋放，導(dǎo)致了設(shè)備大面積停機(jī)，生產(chǎn)裝置停工，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，社會(huì)造成環(huán)境污染。針對(duì)“晃電”時(shí)所造成的嚴(yán)重影響和后果，本文介紹了應(yīng)急電源動(dòng)力EPS在抗“晃電”領(lǐng)域的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】動(dòng)力EPS 晃電 變頻器 直流支撐

“晃電”系指電網(wǎng)因雷擊、短路、大型設(shè)備起動(dòng)等原因而出現(xiàn)電壓大幅度下跌或短時(shí)斷電又恢復(fù)，致使用電設(shè)備由于自身特性不能正常工作的現(xiàn)象。怎樣保證在“晃電”的瞬間保證重要機(jī)組不停，才是抗“晃電”技術(shù)探索核心問(wèn)題。

1 動(dòng)力EPS電源性能指標(biāo)

動(dòng)力EPS基于工藝生產(chǎn)的需要自主研發(fā)的一種電力系統(tǒng)“晃電”產(chǎn)品，直流供電系統(tǒng)采用DC-BANK直流支撐技術(shù)，靜態(tài)切換開(kāi)關(guān)作為動(dòng)力EPS系統(tǒng)的切換技術(shù)的一部分，在故障時(shí)應(yīng)能滿足切換時(shí)間要求。當(dāng)故障清除時(shí)，靜態(tài)開(kāi)關(guān)快速切至主電源（市電）輸出位置。動(dòng)力EPS裝置配置專(zhuān)用蓄電池充電模塊，充電模塊應(yīng)采用N+1冗余配置。充電模塊應(yīng)具有蓄電池充電管理功能，能自動(dòng)進(jìn)行充電、浮充電、自動(dòng)調(diào)壓功能，以延長(zhǎng)蓄電池有效工作壽命。動(dòng)力EPS裝置配置專(zhuān)用蓄電池監(jiān)視檢測(cè)單元，能夠監(jiān)視并及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障電池并發(fā)出報(bào)警信號(hào)?？刂齐娫床捎秒p機(jī)冗余UPS供電，動(dòng)力EPS裝置采用多回路集中控制，結(jié)構(gòu)模塊化，各回路相互獨(dú)立，互不影響，動(dòng)力EPS一套DC-BANK可以同時(shí)支持多臺(tái)電動(dòng)機(jī)在電網(wǎng)“晃電”時(shí)無(wú)間斷工作，同時(shí)為多臺(tái)電機(jī)1-30分鐘的后備時(shí)間。

動(dòng)力EPS裝置配置西門(mén)子PLC和西門(mén)子人機(jī)界面HMI，智能化是動(dòng)力EPS系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況，界面HMI面板有多種監(jiān)視和報(bào)警等功能，使操作和維修非常簡(jiǎn)單方便，用戶可以利用液晶顯示板上的啟動(dòng)和關(guān)機(jī)，就地操縱動(dòng)力EPS的運(yùn)行，人機(jī)界面HMI實(shí)時(shí)反應(yīng)運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)。因此看動(dòng)力EPS是針對(duì)于低壓電動(dòng)機(jī)群的理想不間斷電源系統(tǒng)。

2 “晃電”的類(lèi)型及影響

2.1 “晃電”的類(lèi)型

（1）電壓驟降、驟升，持續(xù)時(shí)間0.5個(gè)周期至lmin，電壓上升或下降至標(biāo)稱(chēng)電壓的110?180%或10?80%。

（2）電壓閃變，電壓波形呈規(guī)則的變化，表現(xiàn)為人眼對(duì)照明異常而產(chǎn)生的視覺(jué)感受。

（3）短時(shí)斷電，持續(xù)時(shí)間在0.5個(gè)周波至3s的供電中斷（如備自投、重合閘等）。

2.2 “晃電”的危害

一般繼電器當(dāng)電壓低于線圈額定電壓的80%，持續(xù)0.1秒釋放；當(dāng)電壓低于50%，持續(xù)30毫秒釋放?！盎坞姟睂?duì)供電回路繼電器的影響極大，晃電時(shí)將造成回路的大面積停電，設(shè)備停電，裝置停車(chē)。

3 “晃電”的預(yù)防措施

3.1 控制回路改用UPS不間斷電源供電

電網(wǎng)正常工作時(shí)，給負(fù)載供電，同時(shí)給儲(chǔ)能電池充電；當(dāng)市電欠壓或突然掉電時(shí)，UPS電源利用靜態(tài)開(kāi)關(guān)在5ms快速切換到儲(chǔ)能電池，由儲(chǔ)能電池給負(fù)載供電。

3.2 采用抗“晃電”接觸器

防“晃電”接觸器是以?xún)?chǔ)能釋放的形式保持接觸器一定時(shí)間內(nèi)繼續(xù)吸合，避免交流接觸器跳閘。

3.3 采用帶有抗“晃電”功能的電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器

電動(dòng)機(jī)保護(hù)器具有電流測(cè)量、電壓測(cè)量等測(cè)量功能；具備抗“晃電”功能、失壓重起等控制功能可以采用啟用綜合保護(hù)器的抗“晃電”功能，在“晃電”時(shí)使回路重新啟動(dòng)。

3.4 變頻器“晃電”預(yù)防措施

針對(duì)變頻器的“晃電”措施，更改保護(hù)設(shè)置，取消變頻器低壓保護(hù)設(shè)置，設(shè)置快速重啟動(dòng)。

上述“晃電”措施都是在短時(shí)“晃電”的基礎(chǔ)上配置的功能，對(duì)于功率為5000KW以上的大功率電機(jī)，以上措施不適用。針對(duì)大型重要電機(jī)采用動(dòng)力EPS不間斷電源是最好的解決措施，動(dòng)力EPS后備時(shí)間是保障電機(jī)緊急處理時(shí)間，后備時(shí)間按用戶的需求設(shè)計(jì)，如中韓（武漢）乙烯循環(huán)氣壓縮機(jī)機(jī)組目前采用了用專(zhuān)業(yè)動(dòng)力EPS，既DOBANK直流支撐系統(tǒng)提供直流電源保證設(shè)備在最低負(fù)荷下運(yùn)行，負(fù)載工作原理如圖1所示。

正常工況下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電力系統(tǒng)突然晃電，在主電機(jī)市電1失電時(shí)（同時(shí)應(yīng)急電機(jī)市電2失電），壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)始下降，經(jīng)過(guò)3秒降到1500r/Min，油泵電機(jī)失電，備用油泵由于互起功能啟動(dòng)，保證循環(huán)氣壓縮機(jī)軸瓦潤(rùn)滑正常，在主備油泵全掉電的情況下，事故油泵快速啟動(dòng)，保證壓縮機(jī)軸瓦油系統(tǒng)工作正常。同時(shí)動(dòng)力EPS裝置檢測(cè)到事故電機(jī)啟動(dòng)命令，快速起動(dòng)應(yīng)急電機(jī)（恒轉(zhuǎn)矩變頻起動(dòng)），應(yīng)急事故電機(jī)在1.5秒內(nèi)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速1500r/Min，能夠使超越耦合器耦合，在應(yīng)急電源的供電下保證應(yīng)急電機(jī)和應(yīng)急油栗電機(jī)運(yùn)行15min。在運(yùn)行的15分鐘內(nèi)將管道物料走完，將避免管道物料結(jié)塊造成次生的危害。

上述動(dòng)力EPS系統(tǒng)的組織構(gòu)架是由VVVF（變頻器）及DC-BANK（直流支撐系統(tǒng)）組成。該應(yīng)急電源系統(tǒng)發(fā)揮了正常的斷電保護(hù)功能。DC-BANK直流電源支撐裝置主要由電池組、整流充電器、直流接觸器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)、檢測(cè)單元、執(zhí)行單元等組成。動(dòng)力EPS采用在線跟蹤和電壓自動(dòng)監(jiān)控，保證主電源電壓波動(dòng)和失電時(shí)，同時(shí)接到DCS啟動(dòng)命令后，系統(tǒng)在500微秒內(nèi)切換到電池供電，保證電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行。工藝應(yīng)急模式完成后，工藝給命令停車(chē)，動(dòng)力EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)自動(dòng)退出直流支撐，處于熱備用狀態(tài)；當(dāng)一臺(tái)變頻器故障時(shí)變頻器逆變器關(guān)閉，故障回路靜態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。正?；蚓o急停車(chē)時(shí)，變頻器逆變器關(guān)閉，動(dòng)力EPS處于熱備用狀態(tài)。當(dāng)變頻器正常運(yùn)行時(shí)直流接觸器吸合，DC-BANK系統(tǒng)處于熱備用狀。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)我廠實(shí)際工藝情況，在循環(huán)氣壓縮機(jī)機(jī)組上使用動(dòng)力EPS應(yīng)急電源，使我廠在電力系統(tǒng)“晃電”或斷電時(shí)避免造成的次生事故的發(fā)生，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。相信在動(dòng)力EPS應(yīng)急電源技術(shù)必將成為連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)抗“晃電”的新寵，為企業(yè)連續(xù)性生產(chǎn)保駕護(hù)航，免除企業(yè)因?yàn)椤盎坞姟倍鴰?lái)的種種后顧之憂。

參考文獻(xiàn)

[1]大連國(guó)彪EPS說(shuō)明書(shū).

[2]ST500智能型電動(dòng)機(jī)控制器通訊操作使用說(shuō)明書(shū).

[3]梁永勝.抗“晃電”措施在石化企業(yè)中的應(yīng)用[J].電氣時(shí)代，2007（11）：78-80.

[4]《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》GB50348—2004.

[5]趙景波.電工電子技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[6]電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求.GB/T19826-2005，GB/T19826-2005.