晃電對(duì)煤化工裝置的危害及應(yīng)對(duì)策略

李長(zhǎng)偉

摘 要：煤化工生產(chǎn)屬于“流水線”作業(yè)，其在正常生產(chǎn)時(shí)的連續(xù)性，穩(wěn)定性都至關(guān)重要。任何一個(gè)與生產(chǎn)主流程相關(guān)的設(shè)備波動(dòng)或停運(yùn)都將直接或間接地影響正常生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐烧麄€(gè)生產(chǎn)線停產(chǎn)。供配電網(wǎng)的電壓、頻率瞬時(shí)波動(dòng)（俗稱晃電）對(duì)煤化工的生產(chǎn)會(huì)造成致命的打擊，晃電的處理方法對(duì)煤化工裝置顯的十分重要。本文主要分析晃電的起因，從技術(shù)和管理兩個(gè)方面分析，從而降低晃電帶來的危害。

關(guān)鍵詞：晃電；煤化工；策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.163

1 引言

電網(wǎng)晃電是一種不可避免的現(xiàn)象，晃電發(fā)生時(shí)，如何處理才能夠不對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)造成影響，是煤化工企業(yè)必須面臨和解決的重要問題。

2 晃電產(chǎn)生的原因和危害

煤化工企業(yè)在正常生產(chǎn)中不可避免的要面對(duì)晃電對(duì)正常生產(chǎn)帶來的威脅。對(duì)晃電產(chǎn)生的原因以及晃電會(huì)造成的影響進(jìn)行分析，相對(duì)于煤化工企業(yè)來說可謂是意義重大。

2.1 產(chǎn)生晃電的原因

晃電是企業(yè)內(nèi)外供配電網(wǎng)因遭受雷擊、短路、接地、系統(tǒng)震蕩，以及其它原因造成電網(wǎng)電壓下降、頻率降低、三相不對(duì)稱等短時(shí)大幅度波動(dòng)，甚至失壓數(shù)秒的現(xiàn)象。外在的表現(xiàn)是可以在視覺感受上明顯能夠看到照明會(huì)明顯暗一下。

2.2 晃電對(duì)煤化工生產(chǎn)危害巨大

晃電不會(huì)引起供配電網(wǎng)斷路器跳閘造成失壓，卻對(duì)煤化工生產(chǎn)危害巨大，究其原因是煤化工裝置設(shè)備動(dòng)力絕大部分是電動(dòng)機(jī)和汽輪機(jī)拖動(dòng)。低壓電動(dòng)機(jī)、高壓電動(dòng)機(jī)輔機(jī)、汽輪機(jī)輔機(jī)均有接觸器、軟啟動(dòng)器、變頻器等控制啟動(dòng)。在晃電時(shí)交流接觸器因電壓降低釋放而停機(jī)。軟啟動(dòng)器、變頻器會(huì)因電壓降低、頻率變化、電壓不對(duì)稱性保護(hù)動(dòng)作停機(jī)。部分設(shè)備由于電壓變化造成繼電保護(hù)動(dòng)作停機(jī)?；坞娡饌€(gè)別設(shè)備停運(yùn)，化工生產(chǎn)流程錯(cuò)亂，輕則造成生產(chǎn)中斷。重則大型設(shè)備因潤滑油中斷對(duì)汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)等造成的設(shè)備損壞事故導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)損失；甚至因生產(chǎn)物料及保護(hù)物料中斷整個(gè)生產(chǎn)線癱瘓，引發(fā)爆炸、火災(zāi)等重特大事故，對(duì)操作人員的人生安全造成威脅。

3 晃電的應(yīng)對(duì)策略

3.1 技術(shù)方面的應(yīng)對(duì)策略

晃電發(fā)生時(shí)不會(huì)引起供配電網(wǎng)斷路器跳閘造成失壓，且是暫態(tài)過程，這樣只要保證在晃電發(fā)生時(shí)，接觸器不返回，或返回后立即自吸合就可以有效避免晃電造成的危害。

（1）晃電對(duì)380V低壓配電網(wǎng)進(jìn)線斷路器的影響應(yīng)對(duì)措施。380V低壓配電網(wǎng)進(jìn)線斷路器欠壓脫扣器，整定值過大，晃電時(shí)引起斷路器脫扣母線失壓，造成該母線上所有設(shè)備停電，可以通過適當(dāng)?shù)慕档拖到y(tǒng)低電壓保護(hù)的閥值，或斷路器為變壓器低壓側(cè)出線的可拆除欠壓脫扣器，采用上一級(jí)保護(hù)聯(lián)跳。采用這種改變保護(hù)電壓的方法可以減小晃電的影響。

（2）晃電對(duì)繼電保護(hù)的影響及措施?；坞姲l(fā)生時(shí)正常情況下電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)裝置不應(yīng)該有保護(hù)動(dòng)作。然而實(shí)際生產(chǎn)中由于電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)設(shè)備的機(jī)械性能不同，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的差異，繼電保護(hù)的整定等因素往往會(huì)使得繼電保護(hù)裝置發(fā)生保護(hù)動(dòng)作。可以根據(jù)使用工況計(jì)算整定合適的保護(hù)定值，保證發(fā)生故障時(shí)不誤動(dòng)、不拒動(dòng)、不越級(jí)，繼電保護(hù)裝置可以在晃電發(fā)生時(shí)不產(chǎn)生誤動(dòng)作。

（3）晃電對(duì)變頻器的影響的應(yīng)對(duì)措施。變頻器內(nèi)部主要可以分為整流器和逆變器兩個(gè)部分。通常變頻器都可以在過壓失壓或瞬間斷電的情況下執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作。如果變頻器內(nèi)部的逆變器采用的原件是GTR時(shí)，發(fā)生失壓或者斷電情況時(shí)，一般失壓是指當(dāng)前電壓已經(jīng)下降到額定電壓的70%，變頻器的控制器會(huì)停止向輸出電路的驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖信號(hào)，變頻器的驅(qū)動(dòng)器停止工作，從而GTR也就停止輸出，電機(jī)失去動(dòng)力，靠系統(tǒng)阻力制動(dòng)。

如果內(nèi)部的逆變器件是IGBT時(shí)，在出現(xiàn)以上狀況時(shí)，逆變器還會(huì)繼續(xù)運(yùn)行一小斷時(shí)間，一般這個(gè)時(shí)間是15毫秒或者主電路從原來電壓下將到原有的85%所消耗的時(shí)間。如果失壓或者斷電小于這個(gè)時(shí)間，采用IGBT器件的變頻器還能夠正常工作，如果大于這個(gè)時(shí)間，變頻器保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)，使電機(jī)停止運(yùn)行?；坞娪袕?qiáng)有弱，較強(qiáng)時(shí)都能夠讓逆變器保護(hù)系統(tǒng)啟動(dòng)。針對(duì)變頻器控制的電機(jī)多采用UPS供電，中壓變頻器我們采用切旁路來規(guī)避晃電對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)危害。

（4）晃電對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的影響及應(yīng)對(duì)措施?；坞妼?duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也有很大的影響，計(jì)算在正常運(yùn)行時(shí)需要很多相關(guān)的單元配合工作，對(duì)供電的要求非常高。在晃電發(fā)生時(shí)，計(jì)算機(jī)的CPU可能會(huì)發(fā)生程序錯(cuò)誤，嚴(yán)重時(shí)直接停止工作，導(dǎo)致系統(tǒng)重啟，所有控制量都被設(shè)置成初始值。在生產(chǎn)線上很多用于檢測(cè)各種工作狀態(tài)的傳感器，會(huì)因晃電導(dǎo)致工作不穩(wěn)定，發(fā)送錯(cuò)誤信號(hào)，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)作。煤化工系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)往往在設(shè)計(jì)時(shí)就采用UPS供電來提高可靠性和穩(wěn)定性。

（5）晃電對(duì)交流接觸器的影響。交流接觸器由于工作原理的特點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)晃電時(shí)，會(huì)造成其線圈短時(shí)斷電或電壓過低，導(dǎo)致線圈對(duì)鐵心的吸力小于釋放彈簧的彈力，接觸器釋放或者工作在臨界彈跳區(qū)，而在特定的工作環(huán)境下（如石化等連續(xù)性生產(chǎn)企業(yè)），這些情況都是不允許的。解決接觸器返回的措施就是在晃電時(shí)保證接觸器線圈有足夠的電壓，線圈兩端并聯(lián)電容；使用防晃電接觸器；改造電控回路晃電發(fā)生時(shí)聯(lián)鎖自啟動(dòng)；對(duì)于特別重要的設(shè)備控制回路可由UPS供電或改為公司直流電源供電。

3.2 晃電的管理應(yīng)對(duì)措施

晃電發(fā)生多有外部供電系統(tǒng)引起，特別是公司用電的上級(jí)變電站故障影響最為嚴(yán)重，向上級(jí)供電部門反映，要求上級(jí)變電站采取措施減少進(jìn)出線的故障率。

結(jié)合本公司生產(chǎn)情況生產(chǎn)運(yùn)行部制定了《發(fā)供電裝置應(yīng)急救援方案》《電網(wǎng)波動(dòng)應(yīng)急預(yù)案》以及各裝置區(qū)的每臺(tái)設(shè)備的防晃電措施。

根據(jù)制定的預(yù)案組織培訓(xùn)學(xué)習(xí)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演習(xí)，反復(fù)模擬各種晃電狀態(tài)，使各級(jí)人員熟知晃電發(fā)生時(shí)的快速處理辦法挽救系統(tǒng)。

4 結(jié)論

經(jīng)過幾年對(duì)晃電的探索與改造，從設(shè)備電控、工藝流程、生產(chǎn)管理等方面解決了晃電中斷生產(chǎn)問題，使整個(gè)系統(tǒng)抗晃電能力明顯增強(qiáng)，有效杜絕多起晃電事故，公司殼牌氣化爐由聯(lián)運(yùn)幾十天逐步達(dá)到A級(jí)聯(lián)運(yùn)250天以上。

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