趙麗梅

（連云港沃利帕森工程技術有限公司，江蘇 連云港222000）

1 晃電概念及特點

“晃電”是指因雷擊、短路或其他原因造成的電網短時電壓波動或短時斷電，而在很短的時間內（一般是幾秒以內）又恢復正常的現象。供電系統(tǒng)產生晃電的基本類型有：電壓驟降、驟升、短時斷電、電壓閃變。電壓驟升，持續(xù)時間0.5個周期至1 min，電壓上升或下降至標稱電壓的110%～180%。電壓暫降、驟降是電壓有效值降至標稱值的10%至90%，且持續(xù)時間為10 ms至1 min（典型持續(xù)時間為10～600 ms）的電能質量事件之一。短時斷電，持續(xù)時間在0.5個周波至3s的供電中斷[1]?；坞娋哂型话l(fā)性和不可預見性，晃電無法避免。

2 晃電影響統(tǒng)計

某廠在投運的十年里進行了統(tǒng)計，晃電事故的電壓降幅統(tǒng)計記錄數據匯總：電壓暫降共發(fā)生154次，平均每年發(fā)生15.4次，發(fā)現晃電時90%持續(xù)在0.5個周波之間，晃電時電壓暫降幅度在50%內的情況占98%，引起設備停機的占73%[2]?；坞娨痣妷后E降的主要原因為雷電的占63%。

3 針對晃電的綜合治理方案

將某廠受晃電影響的低壓設備按重要和敏感程度分為A、B兩組，A組為敏感負荷，數量約占10%，設備總容量小。B組設備為一般負荷，總容量大，數量約占90%。

技術與經濟兼顧，針對這兩組設備采用兩種方案，敏感而少量的A組設備采用動態(tài)電壓調節(jié)器方案。B組設備在利用電氣及控制系統(tǒng)采取晃電后分批自起動方案。

3.1 A組設備動態(tài)電壓調節(jié)器方案描述

動態(tài)電壓調節(jié)器方案如圖1所示。

圖1 動態(tài)電壓調節(jié)器方案示意圖

串聯在現有配電變壓器低壓側和現有配電盤之間，用于集中保護多個敏感負載。晃電發(fā)生時，動態(tài)電壓調節(jié)器同時完成了電壓暫降補償、電壓暫升校正、連續(xù)在線調壓、相角誤差修正、電壓不平衡修正、電壓波動與閃變修正。電壓暫升保護功能校正了過電壓。持續(xù)在線調節(jié)電壓保證了供電可靠性。設備本身故障不會引起負載掉電，0.25 ms內開始補償，10 ms內補償完畢。無電池、電容等儲能元件，免維護，電能損耗低。

電壓調節(jié)器在自身設備發(fā)生故障時會自動轉為旁路供電，內部旁路模式下，逆變器不生成補償電壓，市電通過注入變壓器次級繞組直接為負載供電。經過電壓調節(jié)器補償后，供電系統(tǒng)主要技術指標均達到了較好效果，具體數據如表1所示。

表1 供電系統(tǒng)主要技術指標

3.2 B組設備利用現有裝置電氣及DCS控制系統(tǒng)實現晃電后分批自起動

B組設備的低壓配電回路方案如表2所示。

表2 B組設備的低壓配電回路方案

下面針對表中方案分別闡述。

3.2.1 斷路器配電方案

斷路器欠電壓脫扣器結合安裝在斷路器外部的電子延時繼電器配合使用，預先設定調整時間來延遲欠電壓脫扣器的動作；利用延遲性防止系統(tǒng)因短時的壓降或斷電而造成斷路器脫扣。欠電壓脫扣器：在脫扣器電壓達到額定電壓的35%～70%時，斷路器分閘；在脫扣器電壓達到85%～110%時，斷路器合閘；延時繼電器整定時間為3s[3]。

3.2.2 斷路器+接觸器+電動機綜合保護器配電方案

斷路器的功能同以上描述，盡量避免了晃電引起的電動機停車。接觸器在線圈電壓達到額定電壓85%～110%時吸合，在線圈電壓達到40%～65%時釋放。利用馬達綜合保護器自起動功能，通過參數設置，使電動機在晃電停車之后，系統(tǒng)電壓恢復時重新啟動。

圖2 斷路器+接觸器+電動機綜合保護器配電方案啟動示意圖

3.2.3 斷路器+變頻器配電方案

斷路器的功能同以上描述，盡量避免了晃電引起的電動機停車。利用變頻器的欠壓自復位自起動功能，通過調節(jié)參數設置使變頻器檢測到特定的故障后，延時重新起動。

3.3 分批自起動通過DCS自動控制實現

該廠裝置中全部A組、大部分B組設備的控制進入現有的DCS系統(tǒng)。該系統(tǒng)涉及晃電處理的變頻器、馬保（現場設備為風機、水泵、調功器）統(tǒng)一采用系統(tǒng)自帶的模塊控制[4]。模塊為單DO輸出電機控制模塊。DO輸出為ON時，輸出繼電器常開觸點始終保持閉合狀態(tài)，為OFF時，則保持斷開狀態(tài)。在電機運行過程中，DO始終保持ON狀態(tài)。

4 結語

解決方案運行近2年，由于電網晃電導致裝置事故停車很少，尤其是A組敏感負荷更少。供電系統(tǒng)的可靠性提高，裝置穩(wěn)定運行給企業(yè)帶來了巨大的經濟效益，收回用于解決晃電設備的部分投資，證明解決方案技術可行且經濟合理。本文所涉及的裝置，在工業(yè)企業(yè)中具有一定的代表性，值得現有裝置改造時借鑒。