工矿企业晃电危机大揭秘!

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工矿企业晃电危机大揭秘

 

根源剖析与超强应对全攻略

 
 
 
 
 

工矿企业的生产用电设备对供电的持续性和稳定性要求比较高。电力系统在运行过程中,由于短路、接地等故障,会造成电压出现较大幅度的瞬间波动,这种现象一般称为“晃电”,晃电现象可能造成继电保护跳闸、接触器脱口、电机停转等问题,进而造成生产设备停转,产品报废等问题。总之,“晃电”对工矿企业的正常生产危害非常大。因此,工矿企业在供配电系统的设计、建设期就应该注重应对晃电问题。

 

 

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晃电从何而来?

 
 
 
 
 

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晃电产生的原理

电网里某个地方的电气设备要是短路或者接地故障了,从故障发生到被切除,大概得20到700毫秒。在这期间,企业受电端的电压就会暂时下降,这就出现晃电了。夏天雷电多,雷击影响到电网,电压也会暂时降低,也会造成晃电。

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晃电产生的现象

 

电压骤变有乾坤

电压骤降或者骤升,持续时间从0.5个周期到1分钟,电压可能上升到标称电压的110%到180%,或者下降到10% 到90%。电压暂降或者骤降呢,就是电压有效值降到标称值的10%到 90%,持续时间是10毫秒到1分钟,典型的是10毫秒到600毫秒,严重的电压暂降会让用电设备不工作,或者让产品质量变差,而且不同用电设备受电压暂降影响的程度不一样。像冷却装置控制、直流电机驱动、可编程逻辑控制器(PLC)、机械装置、可调速驱动装置这些重要设备就容易受影响。

短时断电麻烦大

短时断电指的是持续时间在0.5个周波到3秒的供电中断,像备自投、重合闸这些情况。短路故障可能会让系统远端供电电压跌得很厉害,影响工业生产里对电压敏感的电气设备正常工作,甚至造成很大经济损失。

电压闪变原因多

电压闪变指的是电压波形包络线有规则地变化。产生电压闪变的主要原因是用电设备有冲击负荷或者波动负荷,像电弧炉、炼钢炉、轧钢机、电焊机、轨道交通、电气化铁路、短路试验负荷这些;或者是系统发生短路故障,引起电网波动和闪变;还有系统设备自动投切的时候产生操作波的影响,像备用电源自动投切、自动重合闸动作;以及系统遭雷击引起电网电压波动。

 
 

 

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多管齐下,抗击晃电

 
 
 
 
 

| 企业外部供电系统有高招

连续性生产企业,特别是重型生产企业,对供电可靠性要求高,一般用双电源或者多电源供电。设计外部供电系统的时候,让两条或者多条电源来自不同的变电站,或者电源从不同变压器带的母线段取,这样就能避免上级变电站一段母线出问

| 企业内部供电系统巧应对

电源保障很关键:重要系统可以用不间断电源和发电机。用不间断电源能保证电源稳定,像重要的控制系统,像 DCS、PLC,还有机房重要数据中心的工作电源,都得接上 UPS 电源,这样抗干扰性就强了。对那些停电可能会出重大设备事故或者人身伤害事故的设备,可以配上事故发电机,系统失电的时候启动事故发电机恢复供电,就能避免因为供电系统晃电让重要机组停车。

 

运行方式有讲究:可以采取分列运行方式,厂内总降压变电站和下级各变电站最好用分列运行方式,两段或者多段母线之间的母联开关最好装个备用电源自投装置,各级自投的自投时限从总降压变电站往下逐渐加大。

 

设备功能再升级:重要动力设备可以增加晃电停车再起动功能,在重要设备的电动机控制回路里加上这个功能,高压电动机晃电后,可以延长它的低电压保护跳闸时限,这样来电后就能自动启动。就是在供电系统晃电的时候,让它的低电压保护延时动作跳闸,如果在延时范围内电压恢复了,电动机就马上启动。

| 直流支撑技术来助力

变频器是由整流器和逆变器两部分组成的。研究变频器就知道,变频器低电压是说其中间直流回路低电压,也就是逆变器输入电压过低。一般变频器都有过压、失压和瞬间停电保护功能,只要电源 “晃电” 比较厉害,超过几十毫秒或者几百毫秒,变频器就自我保护停止运行,电动机也就停了。电压暂降直流支撑系统 DCB,这是个双向的 DCDC,输入接直流母线系统,输出接超级电容或者电池这些储能设备。供电稳定装置高压侧和直流母线连着,低压侧和储能单元连着,能实现直流电网和储能单元之间的能量交换。供电稳定装置会实时检测输入直流母线电压,当母线电压跌落到设定的阈值电压以下,就发出有功功率补偿直流母线,稳定直流母线电压。

 

四 | 企业外部供电系统有高招

高压电动机抗晃电一般是靠母线上的电压互感器监视电压变化,通过时间继电器延时,延时一定时间后,再让断路器跳闸,这样就能实现断电延时自起动功能。

 
 
 

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