電動機保護器(qi)抗晃(huang)電應用
阅讀量: I 发布時間: 2021-02-09 13:23
“晃電”指的是電網(wang)因雷擊、對(dui)地短路、重合闸、設備起(qi)動、发電廠故障及其他原因造成電網電壓短時(shi)失壓、電網(wang)電(dian)壓短時大幅度波動、短時断電(dian)数秒等的電能(neng)質量事件。化工企業對系統供電可靠性的(de)要求较高，一旦出現供電系統晃電，會引起保(bao)護(hu)設備欠壓误保護、生產設備意外(wai)停機，致(zhi)使生產線瘫痪、事故擴大，导致非常大的經濟损失，甚(shen)至對操作人員的安全構(gou)成威胁。
1 常(chang)用的抗晃電的措施及應用
（1）UPS抗晃電系(xi)統(tong)
控製系(xi)統如DCS，PLC 等工作電源由UPS電源(yuan)接入，實現抗晃電的(de)目的。在線式UPS 工作原理(li)框圖如(ru)圖1 所(suo)示，在電(dian)網電壓工作正常時(shi)，給负载供電，同時(shi)給储能電(dian)池充電。当(dang)市電欠壓或突然掉電時，UPS電源開(kai)始工作，由储能(neng)電池給负载供電。
系統(tong)发生晃電時(shi)，接触器的線(xian)圈依靠UPS供電正常(chang)工作，保(bao)持主触头的吸合，避免晃電造成電機停機。当母線失電超過一定(ding)的時(shi)間后，根據二(er)次控製部分設定的時間(jian)断開輸出，避免電(dian)壓回复后事故的发生。
（2）DC-BANK 抗晃電系(xi)統(tong)
應對變頻器抗晃電(dian)有如下(xia)方法：
方法1：取消變(bian)頻器低壓保護設置，設(she)置(zhi)快速重起動，缺點是關键電機的停止、重起會影響(xiang)生產的连(lian)續性和造成次品增加，另(ling)外低(di)壓往往會表現為變頻器的過流保護，而取消過流(liu)保護(hu)會增加變頻器本身损坏隐患，这種方式在连續性生產(chan)要求较高的石化企業(ye)很少使用。
方法2： DC-BANK系統，DC-BANK系統(tong)主要應用於變頻(pin)電機和PLC/DCS 供電系統。電網正常時變頻器由(you)交(jiao)流母線供電，DC-BANK 系統處於熱備状態。電網晃電或備自投切换時，電網電壓下降，轉换成由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，單臺控製逻輯圖。
（3）電動機的抗晃電措施
交流接触器廣泛使用於低壓電動機控製系統中，常用電機控製電路如圖5 所示，晃電发生后接触器断開，會使電動機停轉。
電動機抗晃電主要為接触器抗晃電，交流接触器的抗晃電方法：
方法1：采用抗晃電接触器，具有延時释放/避開弹跳區的接触器被称為抗晃電接触器，晃電出現時接触器不立即释放,也不工作在臨界弹跳區，其控製線路安裝接線如圖6所示。
方法2：原有的交流接触器上增加延時模块，其具體的控製電路如圖7 所示。
方法3：加裝再起動控製器，，加裝再起動模块的自起動控製器的起動控製線路如圖8 所示。
方法4：使用带有抗晃電功能的電動機保護器，電動機保護器具有過载、断相、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；具有起動控製、抗晃電功能、失壓重起等控製功能；具有DC 4-20mA變送輸出，MODBUS、PROFIBUS通訊功能，可以提高生產自動化程度，减少設備投资，安科瑞ARD系列電動機保護器抗晃電控製回路见圖9所示。
工作原理如下：“95、96”接點作為保護接點，保護器上電后處於常闭状態，当出現故障或辅助電源断電后變為常開状態。“7、8”接點同起動按钮SB2並聯，出現晃電后“7、8”吸合維持控製回路處於起動状態，電壓瞬間后可執行重起功能。圖9為是保護器采用保護模式的抗晃電功能接線實例，圖10為采用直接起動方式的抗晃電控製原理圖。
工作原因如下：“95、96”接點同圖9中功能描述。“7、8”接點為起動控製繼電器，保護器接收到“SB1”发出點動起動信號，“7、8”吸合並自保持，接触器KM線圈得電接通電機主回路。保護器接收到“SB2”发出點動停止信號，“7、8”輸出断開，接触器KM線圈失電，断開電機主回路。发生晃電后，線圈KM失電電機主回路被切断，保護器根據晃電時間长短自動選擇執行“立即重起動”，“分批延時自起動”或“禁止起動”。
電動機保護器行業標準（JB/T 10736）中對抗晃電（失壓重起）功能描述要求：“具有欠電壓（失壓）重起動保護功能的保護器，因主電路欠電壓故障或失壓停车，若在“立即重起動時間”内電壓恢复至正常（允許重起動設定值以上）時，保護器可使電動機立即恢复至電動機停车前的運行状態（不經過起動延時、降壓等過程）；若超過“立即重起動失壓時間”而在“延時重起動延時時間”設定時間内，電壓恢复至欠電壓（失壓）重起動設定值以上，則電動機按“延時重起動延時時間”延時起動（與正常起動的過程相同），延時時間允許误差為±10%；若超過“延時重起動延時時間”后電壓恢复，則電動機不再自動重起動。恢复電壓值误差不大於±10%。”
2 電動機保護器抗晃工作原理及相關參数的設置
以安科瑞ARD系列電動機保護為例，結合圖10介紹電動機保護器的抗晃電功能的工作原理。為實現抗晃電功能，電動機保護器需带有抗晃電模块，將交流電輸入接在抗晃電模块的輸入端，抗晃電模块的輸出接到電動機保護器的辅助電源輸入端，電動機保護器的電壓測量信號取自接触器上級，防止晃電時接触器脱開，无法測得恢复電壓。線路正常供電時抗晃電模块的内部储能裝置處於储能状態，晃電期間由抗晃電模块储能設備向電動機保護器供電，維持電動機保護器正常工作。当系統電壓恢复到“重起動電壓”后，電動機保護器對晃電持續時間進行判断，時間小於“立即重起動失電時間”立即吸合“輸出繼電器7、8”起動電動機；晃電時間长於“立即重起動失電時間”，而小於“允許失電時間”，執行延時重起動；晃電時間长於“允許失電時間”，不執行起動。
采用電動機保護器可以實現晃電立即重起動、失壓延時重起動、失壓時間過长闭锁起動，並且带有過载、断相、堵轉、阻塞、過壓、欠功率等全面的保護功能，可以確保電動機的平稳運行，並减少系統投资，在化工行業使用具有實际意義，相關參数的設置见表1說明。
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