低压电动机抗晃电装置的应用
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摘要：在化工厂大型机电设备的启动或国家电网的波动，会使正在运行的低压电动机停运，触发工艺联锁停车，造成较大的经济损失。本文主要介绍低压电动机在供电系统短时波动，实现抗晃电功能的两种装置及原理。
关键词：抗晃电;装置;原理
“晃电”是指因雷击、短路或大型机电设备启动等造成的电网短时电压波动或短时断电的现象。低压供电系统产生晃电的基本类型有：电压骤降、骤升、短时断电、电压闪变。其中电压暂降/骤降对化工厂重要负荷设备的危害最大、出现也最多，极易造成化工厂局部或大面积工艺停车。本文重点介绍某化工厂为应对电压骤降、短时停电采取的两种抗晃电装置。
1 低压电动机的抗晃电装置分类
在某化工厂中，一般将机电设备分成ABC类，A类为特别重要负荷，B类为重要负荷，C类为一般负荷。针对A类和B类机电设备采用抗晃电保护，避免电压骤降、短时停电造成低压电动机停车。
1.1 A类低压电动机的抗晃电原理及常见故障处理
当电网电压正常时，A类特别重要设备由变频器的交流母线供电。低电压抗晃电系统处于热备用状态。当发生电压暂降/骤降时，变频器直流母线电压低于低电压抗晃电系统输出电压（电压有效值降至标称值的10%至90%，且持续时间为10ms至10s），转由低电压抗晃电系统给变频器提供直流电，即电池组直流电直供变频器直流接口，变频器再逆变输出，为低压电动机继续供电。
该类低电压抗晃电系统由整流充电单元、VSP模块、监测单元、执行单元、电池巡检仪等组成。电压暂降保护器VSP是一个以BOOST升压电路为基础的动态系统，用以保护A类低压电动机免受电压突变的干扰。它能对电压暂降作快速和精确的校正，并有连续的电压调节和负载电压补偿的功能。
该类低电压抗晃电系统故障主要有：交流侧故障、直流馈出故障等。
交流侧故障：主控柜触摸屏会有声光报警，显示三相缺相或欠压、三相指示灯显示异常。故障类型与分析步骤：
①断开交流输入侧断路器，检查三相交流输出断路器上端电压是否正常，如异常，使用万用表交流电压档测量并确认缺相线路或欠压异常原因;
②如上端电压正常，测量下端电压是否异常，检查下端回路连线是否牢固，是否存在线路脱落;
③检查熔断器FU1～FU3保险丝是否损坏或接触不良，线路是否有脱落;
④检查交流检测模块上的三相交流电压检测端口是否存在线路松动;实际测量电压是否异常，如电压及以上检查均正常，判断为交流检测模块损坏。
直流馈出故障：馈出柜触摸屏会有故障或时间报警记录。故障类型与分析步骤：
①直流输出断路器跳闸：检查变频器内部是否存在短路或外部直流母线线路短路;查询是否有操作工进行过误操作;
②直流输出接触器跳闸：检查变频器是否已处于停止状态或故障跳闸状态;
③变频器运行时，断路器、接触器均吸合，在电网晃电时未投入支撑而导致跳闸：检查充电柜触摸屏是否有过电池欠压报警记录或检查馈出柜触摸屏是否有过放电记录等。
1.2 B类低压电动机的抗晃电原理及应用
在某化工厂，针对B类低压电动机交流接触器在发生系统晃电时，采用一类智能型自适应抗晃电装置提供自动输出的直流电压来维持交流接触器不释放，在电压突然跌落 50V 或降低到180V以下时该装置为交流接触器线圈供电。可解决由于系统电源晃电对B类低压电动机造成的影响。该型自适应抗晃电装置支持630A及以下交流接触器。
该类低压电动机抗晃电在应用中常见的两类错误：交流接触器线圈电阻和控制线电阻设定不准确;晃电波形设置不正确。
交流接触器线圈电阻和控制线电阻设定不准确：线圈电阻可以用万用表欧姆挡直接测得。控制线电阻主要考虑一般工艺控制要求接触器启停一般都在就地控制。控制电缆的电阻一般可以估算得出。铜线阻率为0.0172，铝线阻率为0.0283。1.5平方线铝线的电阻为RL=0.0283* 1000/1.5 =18.8Ω/km，2.5平方线铝线的电阻为RL = 0.0283* 1000/2.5=11.3Ω/km。控制线电阻的估算要考虑来回线总电阻。设置好两者的电阻后，装置即可自动计算出输出电压的大小，并补偿线路压降的损耗，保证接觸器线圈的直流电压满足维持吸合的要求。
晃电波形设置不正确：晃电延时为在交流系统发生电压跌落（电压突然跌落50V或降低到180V以下）时，装置启动交流转直流切换，切换到直流维持状态，接触器线圈在直流电压的维持下，主触点和辅助触点继续吸合。装置在晃电延时时间到后，判断交流电压是否恢复到正常值（程序默认185V以上），如果已经恢复，则装置切换到交流运行状态，此时装置认为系统发生了“晃电”，装置“晃电”指示灯点亮;如交流电压低于正常电压值，则装置切断直流电压，并返回到交流模式，为下次系统上电做好准备，此时，装置认为系统“断电”而非是“晃电”。
3 结论
在化工厂使用以上两类抗晃电装置，有效减少了晃电对低压电动机的影响。其中A类直流电池供一次电的晃电装置，在一次电网持续3s的电压波动下，低压电动机正常输出，避免了一次工艺停车事故，有效保证了重要设备的安全稳定运行。
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