电动机保护器在化工行业抗晃电中的应用

发布时间:2015-01-23 供稿单位: 江苏安科瑞电器制造有限公司 推荐等级: 星级指数 星级指数 星级指数 点击次数:156 共0条反馈

  摘要

介绍目前常用的抗晃电措施,着重介绍使用电动机保护实现抗晃电的方法。

关键词

ARD电动机保护器抗晃电JB/T 10736

引言

晃电指的是电网因雷击、对地短路、重合闸、设备起动、发电厂故障及其他原因造成电网电压短时失压、电网电压短时大幅度波动、短时断电数秒等的电能质量事件。化工企业对系统供电可靠性的要求较高,一旦出现供电系统晃电,会引起保护设备欠压误保护、生产设备意外停机,致使生产线瘫痪、事故扩大,导致非常大的经济损失,甚至对操作人员的安全构成威胁。

1常用的抗晃电的措施

1.1 UPS抗晃电系统

DCSPLC控制系统工作电源由UPS电源接入,实现抗晃电的目的。在线式UPS 工作原理如图所示,电网正常工作时,给负载供电,同时给储能电池充电当市电欠压或突然掉电时,UPS电源开始工作,由储能电池给负载供电。

 
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 在线式UPS工作原理

系统发生晃电时,接触器的线圈依靠UPS供电正常工作,保持主触头的吸合,避免晃电造成电机停机当母线失电超过一定的时间后,根据二次控制部分设定的时间断开输出,避免电压恢复后事故的发生。其控制接线图如图所示。

 
   

电动机保护器在化工行业抗晃电中的应用 2-495 2  UPS控制接线图

1.2 DC-BANK 抗晃电系统

变频器抗晃电有如下方法:

1取消变频器低压保护设置,设置快速重起动。该方法缺点是关键电机的停止、重起会影响生产的连续性和造成次品增加,另外低压往往会表现为变频器的过流保护,而取消过流保护会增加变频器本身损坏隐患,因此,这种方式在连续性生产要求较高的石化企业很少使用。

2DC-BANK系统,主要应用于变频电机和PLC/DCS 供电系统。电网正常时变频器由交流母线供电,DC-BANK 系统处于热备状态电网晃电或备自投切换时,电网电压下降,转换成由DC-BANK 向变频器的直流母线供电,变频器保持正常工作其工作模式如图3,单台控制逻辑图如图所示。

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3  DC-BANK系统工作模式

 
  电动机保护器在化工行业抗晃电中的应用 2-829

4  DC-BANK系统单台控制逻辑

1.3 电动机的抗晃电措施

交流接触器广泛使用于低压电动机控制系统中,常用电机控制电路如图所示,晃电发生后接触器断开,会使电动机停转。

电动机保护器在化工行业抗晃电中的应用 2-920

5  电机控制电路

电动机抗晃电主要为接触器抗晃电,交流接触器的抗晃电方法:

1采用抗晃电接触器具有延时释放/避开弹跳区的接触器,晃电出现时接触器不立即释放,也不工作在临界弹跳区,其安装接线如图6所示。

电动机保护器在化工行业抗晃电中的应用 2-1029

    2)在原有的交流接触器上增加延时模块,控制电路如图所示。

电动机保护器在化工行业抗晃电中的应用 2-1080

7  增加延时模式的控制电路

    3加装再起动控制器,起动控制线路如图所示。

电动机保护器在化工行业抗晃电中的应用 2-1128

8  加装再起动控制器的控制线路

4使用带有抗晃电功能的电动机保护器电动机保护器具有过载、断相、不平衡、堵转、阻塞、起动超时、过压、欠压、接地、漏电等保护功能;具有电流测量、电压测量、频率测量、功率测量等测量功能;具有起动控制、抗晃电功能、失压重起等控制功能;具有4-20mA DC变送输出,MODBUSPROFIBUS通讯功能安科瑞ARD系列电动机保护器抗晃电控制回路(保护模式)见图9所示。

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9  ARD系列电动机保护器抗晃电控制回路(保护模式)

工作原理如下:95-96接点作为保护接点,保护器上电后处于常闭状态,当出现故障或辅助电源断电后变为常开状态7-8接点同起动按钮SB2并联,出现晃电后7-8吸合维持控制回路处于起动状态,电压瞬间后可执行重起功能。

采用直接起动方式的抗晃电控制原理如图10所示,95-96接点功能同图97-8接点为起动控制继电器,保护器接收到SB1发出点动起动信号7-8吸合并自保持,接触器KM线圈得电接通电机主回路保护器接收到SB2发出点动停止信号7-8输出断开,接触器KM线圈失电,断开电机主回路发生晃电后,线圈KM失电电机主回路被切断,保护器根据晃电时间长短自动选择执行立即重起动分批延时自起动禁止起动

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10  采用直接起动方式的抗晃电控制原理

电动机保护器行业标准(JB/T 10736)中对抗晃电(失压重起)功能描述要求:具有欠电压(失压)重起动保护功能的保护器,因主电路欠电压故障或失压停车,若在立即重起动时间内电压恢复至正常(允许重起动设定值以上)时,保护器可使电动机立即恢复至电动机停车前的运行状态(不经过起动延时、降压等过程);若超过立即重起动失压时间而在延时重起动延时时间设定时间内,电压恢复至欠电压(失压)重起动设定值以上,则电动机按延时重起动延时时间延时起动(与正常起动的过程相同),延时时间允许误差为±10%;若超过延时重起动延时时间后电压恢复,则电动机不再自动重起动恢复电压值误差不大于±10%

电动机保护器抗晃工作原理及相关参数的设置

以安科瑞ARD系列电动机保护为例为实现抗晃电功能,电动机保护器需带有抗晃电模块,将交流电输入接在抗晃电模块的输入端,抗晃电模块的输出接到电动机保护器的辅助电源输入端,电动机保护器的电压测量信号取自接触器上级,防止晃电时接触器脱开,无法测得恢复电压。线路正常供电时抗晃电模块的内部储能装置处于储能状态,晃电期间由抗晃电模块储能设备向电动机保护器供电,维持电动机保护器正常工作。当系统电压恢复到重起动电压后,电动机保护器对晃电持续时间进行判断,时间小于立即重起动失电时间立即吸合输出继电7-8起动电动机;晃电时间长于立即重起动失电时间,而小于允许失电时间,执行延时重起动;晃电时间长于允许失电时间,不执行起动。

电动机保护器可以实现晃电立即重起动、失压延时重起动、失压时间过长闭锁起动,并且带有过载、断相、堵转、阻塞、过压、欠功率等全面的保护功能,可以确保电动机的平稳运行,并减少系统投资,在化工行业使用具有实际意义,相关参数的设置见表1说明。

1  相关参数设置

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结束语

介绍了几种常见的晃电处理方法,着重介绍电动机保护器实现抗晃电的方法

文章来源:《自动化应用》2014年第6


参考文献:

[1]陈琳,严金云.石化企业抗晃电影响及抗晃电措施[J].电气技术,2012(10):7274.

[2]孙伟森.石化化工装置抗晃电措施的探讨[J].电工技术,2003(9):8284.

[3]梁永胜.晃电措施在石化企业中的应用[J].电气时代,2007(11):7880.

[4]周立宏.低压电动机在再起动装置的改进[J].电气时代,2004(9):126127.

[5]宋玉才,何国平.防晃电技术再石油化工企业中的应用[J].电气时代,2007(7):7375.

作者简介:

徐玉丽 (1984-),女,本科,江苏安科瑞电器制造有限公司,技术工程师,主要研究方向为智能电力监控与电能管理系统。技术交流:0510-86179968 传真:0510-86179939 手机:18860995108  QQ:2880157873 主 页:http://cmp.acrel.cn/


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