電動機保護器在化工行業抗晃電中的應用

王志南1 趙波2

（1. 中國寰球工程公司遼寧分公司，遼寧 撫順 113006）

（2.安科瑞電氣股份有限公司，上海 201801）

    0 引言

    “晃電”指的是電網因雷擊、對地短路、重合閘、設備起動、發電廠故障及其他原因造成電網電壓短時失壓、電網電壓短時大幅度波動、短時斷電數秒等的電能質量事件�；�工企業對系統供電可靠性的要求較高，一旦出現供電系統晃電，會引起保護設備欠壓誤保護、生產設備意外停機，致使生產線癱瘓、事故擴大，導致非常大的經濟損失，甚至對操作人員的安全構成威脅。

    1常用的抗晃電的措施

    1.1 UPS抗晃電系統

    DCS、PLC等控制系統的工作電源由UPS電源接入，實現抗晃電的目的。在線式UPS 工作原理如圖1 所示，電網正常工作時，給負載供電，同時給儲能電池充電；當市電欠壓或突然掉電時，UPS電源開始工作，由儲能電池給負載供電。

圖1 在線式UPS工作原理

    系統發生晃電時，接觸器的線圈依靠UPS供電正常工作，保持主觸頭的吸合，避免晃電造成電機停機；當母線失電超過一定的時間后，根據二次控制部分設定的時間斷開輸出，避免電壓恢復后事故的發生。其控制接線圖如圖2 所示。

圖2 UPS控制接線圖

    1.2 DC-BANK 抗晃電系統

    變頻器抗晃電有如下方法：

    （1）取消變頻器低壓保護設置，設置快速重起動。該方法缺點是關鍵電機的停止、重起會影響生產的連續性和造成次品增加，另外低壓往往會表現為變頻器的過流保護，而取消過流保護會增加變頻器本身損壞隱患，因此，這種方式在連續性生產要求較高的石化企業很少使用。

    （2）DC-BANK系統，主要應用于變頻電機和PLC/DCS 供電系統。電網正常時變頻器由交流母線供電，DC-BANK 系統處于熱備狀態；電網晃電或備自投切換時，電網電壓下降，轉換成由DC-BANK 向變頻器的直流母線供電，變頻器保持正常工作。其工作模式如圖3，單臺控制邏輯圖如圖4 所示。

圖3 DC-BANK系統工作模式

圖4 DC-BANK系統單臺控制邏輯

    1.3 電動機的抗晃電措施

    交流接觸器廣泛使用于低壓電動機控制系統中，常用電機控制電路如圖5 所示，晃電發生后接觸器斷開，會使電動機停轉。

圖5 電機控制電路

    電動機抗晃電主要為接觸器抗晃電，交流接觸器的抗晃電方法：

    （1）采用抗晃電接觸器（具有延時釋放/避開彈跳區的接觸器），晃電出現時接觸器不立即釋放,也不工作在臨界彈跳區，其安裝接線如圖6所示。

圖6 抗晃電接觸器接線圖

    （2）在原有的交流接觸器上增加延時模塊，控制電路如圖7 所示。

圖7 增加延時模式的控制電路

    （3）加裝再起動控制器，起動控制線路如圖8 所示。

圖8 加裝再起動控制器的控制線路

    （4）使用帶有抗晃電功能的電動機保護器。電動機保護器具有過載、斷相、不平衡、堵轉、阻塞、起動超時、過壓、欠壓、接地、漏電等保護功能；具有電流測量、電壓測量、頻率測量、功率測量等測量功能；具有起動控制、抗晃電功能、失壓重起等控制功能；具有4-20mA DC變送輸出，MODBUS、PROFIBUS通訊功能。安科瑞ARD系列電動機保護器抗晃電控制回路（保護模式）見圖9所示。

圖9 ARD系列電動機保護器抗晃電控制回路（保護模式）