陳國雄

（中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086）

0 引言

“晃電”也稱“電壓暫降”，是指電網(wǎng)遭受雷擊、系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)短路故障、大容量電機(jī)直接啟動、電源故障切換等情況下供電電壓有效值突然下降或幾乎完全損失，然后瞬間又回升到正常值附近的現(xiàn)象。

從以往的經(jīng)驗(yàn)來看，晃電持續(xù)的時(shí)間一般非常短，通常不會超過500 ms[1]，但對電壓波動敏感的變頻器來說，卻容易造成變頻器停機(jī)，變頻器的突然停車對于連續(xù)生產(chǎn)的化工裝置來說不僅會造成經(jīng)濟(jì)損失，還可能導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，因此需要對變頻器抗晃電能力提出要求，加強(qiáng)變頻器抗晃電能力，保證現(xiàn)場裝置平穩(wěn)運(yùn)行，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

1 存在問題及原因分析

某石化企業(yè)一種變頻器抗晃電回路如圖1所示，變頻器抗晃電回路中串入時(shí)間繼電器的通電延時(shí)常閉觸點(diǎn)，當(dāng)變頻器正常運(yùn)行后，抗晃電繼電器充電4 s后合上CM1常開觸點(diǎn)，時(shí)間繼電器設(shè)置延時(shí)6 s，6 s后時(shí)間繼電器通電延時(shí)常閉觸點(diǎn)打開。

圖1 變頻器控制回路

此種情況下：

1）正常操作SB2開關(guān)進(jìn)行停機(jī)，抗晃電回路在斷開位置，電機(jī)正常停止；

2）當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)晃電瞬間失電時(shí)間繼電器瞬時(shí)返回成常閉觸點(diǎn)，抗晃電繼電器保持控制回路合閘狀態(tài)4 s時(shí)間，即4 s內(nèi)系統(tǒng)電壓恢復(fù)則合上變頻器，保證變頻器繼續(xù)運(yùn)行。

變頻器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)兩種故障情況：1）運(yùn)行過程中現(xiàn)場無法停車；2）晃電過程中變頻器停機(jī)。

1.1 運(yùn)行過程中現(xiàn)場無法停車

現(xiàn)象：現(xiàn)場操作柱正常停機(jī)后，電機(jī)又繼續(xù)啟動運(yùn)行。

原因分析：對控制回路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)變頻器控制回路時(shí)間繼電器線圈故障，對照圖1分析，時(shí)間繼電器線圈故障后，時(shí)間繼電器常閉觸點(diǎn)保持，當(dāng)現(xiàn)場操作柱操作SB2進(jìn)行停機(jī)后，SB2復(fù)位成常閉，此時(shí)抗晃電繼電器處于充電狀態(tài)，CM1閉合，因此控制回路繼續(xù)接通，電機(jī)繼續(xù)啟動。

1.2 晃電過程中變頻器停機(jī)

現(xiàn)象：某變電站某臺10 kV電動機(jī)接線盒內(nèi)C相電纜彎曲銅屏蔽層割裂電纜終端冷縮護(hù)套，導(dǎo)致A相接線柱對C相電纜銅屏蔽層放電（圖2），造成單相接地，并迅速發(fā)展為三相短路接地故障跳閘，此過程中站內(nèi)系統(tǒng)電壓瞬間波動，低壓10臺變頻器無故障告警停機(jī)。

圖2 某電機(jī)接線盒電纜故障情況

原因分析：從圖3系統(tǒng)電壓波形中，系統(tǒng)電壓暫降時(shí)間持續(xù)約為100 ms，電壓最大跌落幅值約為70%。變頻器無任何報(bào)警自動停機(jī)的原因在于時(shí)間繼電器未釋放，而中間繼電器釋放導(dǎo)致變頻器停機(jī)，此過程變頻器認(rèn)為是正常停機(jī)，因此不會報(bào)任何故障信號。

圖3 系統(tǒng)電壓波形圖

造成這種情況的原因在于抗晃電回路廠家設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致，時(shí)間繼電器和中間繼電器的吸合電壓和釋放電壓標(biāo)準(zhǔn)差不多，釋放電壓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求30%～70%額定電壓下能可靠釋放（GB/T 18908.1—2002中3.2.1.1.2規(guī)定：時(shí)間繼電器輸入電壓釋放值不應(yīng)低于額定電壓的10%），這就導(dǎo)致部分時(shí)間繼電器由于自身釋放電壓較低而在電壓波動中沒有釋放，從而使抗晃電回路失效，變頻器停機(jī)。

2 整改措施

通過對故障情況進(jìn)行分析，主要原因?yàn)樽冾l器抗晃電回路存在缺陷導(dǎo)致，為避免時(shí)間繼電器在系統(tǒng)電壓波動中存在釋放不確定的因素，對此類抗晃電回路進(jìn)行整改，電路圖如圖4所示，改進(jìn)的主要技術(shù)指標(biāo)有如下幾點(diǎn)：

圖4 整改后變頻器控制回路

1）抗晃電再啟動控制器是單一元件，能滿足整個(gè)抗晃電回路的功能，不增加外部時(shí)間繼電器。

2）抗晃電再啟動控制器能區(qū)別正常停機(jī)和晃電停機(jī)。

3）抗晃電再啟動控制器能進(jìn)行邏輯判斷：只有在滿足變頻器運(yùn)行中突然停機(jī)，且此時(shí)電壓回路出現(xiàn)波動情況下才允許動作。

4）抗晃電再啟動控制器應(yīng)能記錄晃電動作情況，確保動作情況可追溯。

3 結(jié)論

本文所述對存在缺陷的某變頻器抗晃電回路進(jìn)行的分析與整改，充分保證了變頻器在系統(tǒng)電壓波動中穩(wěn)定可靠運(yùn)行的能力，避免了連續(xù)運(yùn)行的化工裝置突然停車帶來的經(jīng)濟(jì)損失及安全隱患。