摘要：當(dāng)前，電力供應(yīng)面臨的壓力日益增大，用戶群體的多樣性也日益復(fù)雜。在電網(wǎng)運(yùn)行中，電壓波動(dòng)（晃電）現(xiàn)象頻繁發(fā)生。研究指出，電壓波動(dòng)的原因多種多樣，包括自然因素、設(shè)備故障以及人為操作等。電壓波動(dòng)不僅會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，而且其影響往往超出預(yù)期。在眾多受影響的行業(yè)中，煤化工企業(yè)尤為突出。一些關(guān)鍵電氣設(shè)備因其在生產(chǎn)過程中的重要性，需要特別的保護(hù)措施以維持其性能穩(wěn)定。因此，采用抗電壓波動(dòng)技術(shù)顯得尤為重要，以從根源上減少電壓波動(dòng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。本文旨在分析抗電壓波動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，旨在為煤化工生產(chǎn)提供更為穩(wěn)固的技術(shù)支持。
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0引言

煤化工產(chǎn)業(yè)作為新興的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下迅速增長(zhǎng)，企業(yè)數(shù)量持續(xù)上升。為確保其健康和長(zhǎng)期發(fā)展，必須采用有效的抗晃電技術(shù)以增強(qiáng)生產(chǎn)穩(wěn)定性。晃電現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，影響連續(xù)作業(yè)，降低產(chǎn)品質(zhì)量并造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，應(yīng)用抗晃電技術(shù)對(duì)于保障煤化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有重要意義，也是提升企業(yè)效益的關(guān)鍵。

1造成晃電的因素分析

1.1自然因素

晃電主要由自然因素引起，尤其在夏冬兩季節(jié)。夏季雷電和大風(fēng)比較多，冬季主要是溫差大伴隨大霧和大雪，這些天氣條件增加了晃電的風(fēng)險(xiǎn)。此外，空氣污染可能導(dǎo)致“污閃”，進(jìn)而引發(fā)晃電。研究指出，雷電和“污閃”是影響供電穩(wěn)定性的關(guān)鍵自然因素，它們會(huì)導(dǎo)致供電中斷，從而影響生產(chǎn)效率。

1.2設(shè)備因素

設(shè)備因素對(duì)性能有顯著影響。老舊的動(dòng)力設(shè)備，如連接開關(guān)和執(zhí)行器，如果較長(zhǎng)時(shí)間沒有更新，可能會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)閥門性能降低，開關(guān)絕緣老化，電動(dòng)設(shè)備效率降低。這將導(dǎo)致運(yùn)行異常和頻繁故障，增加晃電頻率。瞬間晃電對(duì)供電網(wǎng)壓力大，可能導(dǎo)致供電系統(tǒng)癱瘓。

1.3電網(wǎng)負(fù)荷因素

隨著用電需求的增長(zhǎng)，電網(wǎng)負(fù)荷加重。重載設(shè)備的突然啟動(dòng)可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重威脅，導(dǎo)致過載故障。

1.4人為因素

人為因素對(duì)電力使用和設(shè)備維護(hù)至關(guān)重要。不當(dāng)操作可能導(dǎo)致晃電現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)過電壓或欠電壓，激活保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致供電電壓瞬間下降，影響生產(chǎn)并損害設(shè)備性能和壽命。

2電力拖動(dòng)系統(tǒng)要求

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤化工業(yè)進(jìn)入深入發(fā)展階段，煤氣化技術(shù)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用并取得成效。氣化爐是煤氣化技術(shù)的關(guān)鍵器件，其安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。高壓液氧泵是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)順利推進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備，通過變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，確保氧煤比穩(wěn)定。高壓液氧泵的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)有嚴(yán)格要求，包括連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和電動(dòng)機(jī)輸出力矩的恒定性。電網(wǎng)電壓波動(dòng)會(huì)影響液氧泵變頻器性能，導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。因此，確保變頻器在電網(wǎng)波動(dòng)下的穩(wěn)定運(yùn)行是保證生產(chǎn)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

3解決煤化工生產(chǎn)中電氣設(shè)備抗晃電的方法

3.1抗晃電方案

3.1.1防晃電交流接觸器

分析電力拖動(dòng)系統(tǒng)需求后，引入防晃電交流接觸器可提升性能和安全性。該接觸器利用磁極異性相吸原理，永磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)顯著優(yōu)于傳統(tǒng)電磁鐵，形成穩(wěn)定、安全、高效的微功耗接觸器。實(shí)踐證明，其性能卓越，適用于聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。接觸器內(nèi)永磁鐵極性固定，與軟磁鐵相互作用實(shí)現(xiàn)吸合與釋放。軟磁鐵的可變極性在電子模塊控制下產(chǎn)生脈沖電流，實(shí)現(xiàn)不同極性。為滿足斷電延時(shí)釋放需求，應(yīng)科學(xué)設(shè)置釋放電壓值，以增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

該系列接觸器性能優(yōu)秀，尤其在防晃電方面表現(xiàn)突出，操作簡(jiǎn)單，無需輔助電源即可工作，體積小且穩(wěn)定。目前廣泛應(yīng)用于石化、冶金等行業(yè)，有效控制電源不穩(wěn)定情況，抵御晃電風(fēng)險(xiǎn)，即使在瞬間失壓和斷電情況下也能保持系統(tǒng)穩(wěn)定，滿足連續(xù)生產(chǎn)需求，提升生產(chǎn)效率。然而，該接觸器在電壓波動(dòng)時(shí)無法改變電壓參數(shù)，可能導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩下降，影響介質(zhì)流量和壓力，因此更適合泵類、風(fēng)機(jī)類等工藝參數(shù)不敏感的設(shè)備。

3.1.2 不間斷電源系統(tǒng)

該系統(tǒng)能有效穩(wěn)定電動(dòng)機(jī)性能和供電，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和業(yè)界認(rèn)可。該系統(tǒng)對(duì)硬件要求不高，能減輕晃電對(duì)電動(dòng)機(jī)的影響，確保轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定，避免輸出力矩變化，保障工藝參數(shù)穩(wěn)定，從而有效抵抗晃電，提高應(yīng)用水平。

3.2回路增加時(shí)間繼電器

追加時(shí)間繼電器到回路中，可以增強(qiáng)抗晃電能力。關(guān)鍵電氣設(shè)備短暫停運(yùn)不會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定，因此建議在控制回路中科學(xué)增設(shè)時(shí)間繼電器，利用其失電后仍能工作的特性，保護(hù)節(jié)點(diǎn)閉合，確保功能延續(xù)，自動(dòng)起動(dòng)，從而提高抗晃電效果。

3.3馬達(dá)保護(hù)器的應(yīng)用

使用馬達(dá)保護(hù)器可增強(qiáng)晃電再起動(dòng)功能。關(guān)鍵電氣設(shè)備如電動(dòng)機(jī)回路在運(yùn)行時(shí)需輔助保護(hù)器以全面保護(hù)電路。研究顯示，此功能可顯著提升抗晃電能力。馬達(dá)保護(hù)器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，若晃電合理，會(huì)發(fā)出合閘命令，重新啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。即使系統(tǒng)停電時(shí)間長(zhǎng)，電壓恢復(fù)后，保護(hù)器也會(huì)根據(jù)需要延時(shí)發(fā)出合閘命令，分批連貫地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從而提升抗晃電能力。

3.4變頻器欠壓自復(fù)位

通過變頻器合理控制起停動(dòng)作，并啟用抗晃電功能。建議配合UPS供電，以高效控制整個(gè)回路，并將欠壓故障復(fù)位設(shè)置為自復(fù)位。這樣，在晃電發(fā)生時(shí)，輸出頻率能在約2秒內(nèi)恢復(fù)正常，確保自復(fù)位功能有效，從而在晃電期間實(shí)現(xiàn)抗晃電效果。

3.5增加抗晃電模塊

抗晃電設(shè)計(jì)復(fù)雜，涉及多項(xiàng)措施。增加抗晃電模塊可提升控制回路的抗晃電能力。對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備，如潤(rùn)滑油泵，需確保交流接觸器正常工作，通過控制回路電源供電。在電壓不穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)切換至“晃電”模式以保持穩(wěn)定。接觸器線圈應(yīng)使用超級(jí)電容以存儲(chǔ)更多電能，維持供電。電壓恢復(fù)后，抗晃電模塊可自動(dòng)切換回“交流工作”模式，確保系統(tǒng)順暢運(yùn)行。

4安科瑞智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器和抗晃電裝置

4.1智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器介紹

4.1.1產(chǎn)品介紹

智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器集成了單片機(jī)技術(shù)，具備強(qiáng)抗干擾性、穩(wěn)定性和智能化特性。它能有效保護(hù)電動(dòng)機(jī)免受過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)、阻塞和外部故障等影響，并記錄故障事件，便于維護(hù)。適用于多個(gè)行業(yè)，包括煤礦、石化、冶煉、電力和民用建筑。該保護(hù)器還配備了RS485遠(yuǎn)程通訊接口和DC4-20mA模擬量輸出，便于與PLC、PC等設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

4.1.2技術(shù)參數(shù)

數(shù)字式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器

4.1.2產(chǎn)品選型

說明：“√”表示具備，“■”表示可選。

4.2抗晃電裝置介紹

4.2.1 產(chǎn)品介紹

交流接觸器是電動(dòng)機(jī)回路中關(guān)鍵的控制器件，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。然而，由于雷擊、短路、電網(wǎng)故障以及大功率設(shè)備啟動(dòng)等原因，電壓下跌（晃電）現(xiàn)象常常發(fā)生，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)影響接觸器的正常運(yùn)作，并導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)鎖設(shè)備停機(jī)，從而給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

安科瑞抗晃電裝置具備“晃電保持”和“晃電再啟動(dòng)”兩大功能，能夠有效防止因接觸器控制回路晃電導(dǎo)致的接觸器釋放（不適用于直流接觸器或具備節(jié)能功能的接觸器）。此外，該裝置還可以實(shí)現(xiàn)變頻和軟啟動(dòng)回路的重新啟動(dòng)，確保設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行，為企業(yè)的高效生產(chǎn)提供保障。

4.2.2 技術(shù)參數(shù)

5結(jié)語

綜合上述分析，抗晃電應(yīng)用技術(shù)在煤化工領(lǐng)域展現(xiàn)出了顯著的成效，并具有較高的應(yīng)用價(jià)值。考慮到當(dāng)前的行業(yè)狀況，采用抗晃電技術(shù)不僅能夠促進(jìn)企業(yè)的安全生產(chǎn)，還能確保生產(chǎn)過程的高效性。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和煤化工生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)連續(xù)性變得越來越重要。為了防止大規(guī)模設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷，從根源上減少晃電事件的發(fā)生，并確保生產(chǎn)系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行，有必要加大對(duì)新型抗晃電技術(shù)研究的投入。結(jié)合實(shí)際需求，開發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，以減輕晃電帶來的不良影響，并助力煤化工生產(chǎn)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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審核編輯 黃宇