1 晃電現象及其影響
鋼鐵企業(yè)能源廠主要擔負著煉鐵軋鋼系統水、電、風、氣等能源介質供應,其介質的持續(xù)穩(wěn)定供應直接關系到鋼鐵生產的質量及生產,因此生產中許多低壓電動機在工藝流程上是不允許跳閘停機的,一旦跳機,輕則介質壓力降低,無法滿足煉鐵軋鋼需求,形成廢品,嚴重的將會造成介質斷供,煉鐵軋鋼停產,甚至設備事故,給企業(yè)造成很大的損失。鋼鐵企業(yè)內部電網在運行中存在很多不穩(wěn)定因素(例如大負荷設備啟動沖擊、設備短路事故等),很容易對系統電壓產生影響,使內部電網電壓降低幅度過大或短時中斷后又恢復正常供電,導致能源廠大量風機、水泵等電動機跳機,水、風、氣等介質系統壓力降低或消失,影響正常的鋼鐵生產,造成生產損失??够坞姷膽脤㈦姎庠O備運行的穩(wěn)定性。
? ? ? 晃電一般是指電力系統在運行中,由于雷電波侵入、設備短路事故、電廠發(fā)電機故障、電網系統故障、大負荷設備直接起動等原因,造成系統電壓瞬間大幅度升降或者短時斷電又恢復正常的現象。對設備正常運行產生影響的晃電現象主要有以下幾種:1)電壓驟降、驟升,持續(xù)一般在1min之內,電壓上升或下降至正常額定電壓的百分之110~180或百分之10~90范圍之內;2)電壓閃變,電壓幅值在短時內的隨機變化;3)短時斷電,一般持續(xù)時間在3s內的短時供電中斷。鋼鐵能源廠電網系統晃電中電壓驟降和電壓短時中斷占大部分,當工作電壓短時中斷或跌幅超過百分之15時,容易引起控制電機的交流接觸器吸合電壓不足而跳電,其控制的拖動電機就會跳機。同時晃電過程中如果電壓降低幅度較大,可能會導致電機由于欠壓運行而過電流,使電機熱繼電器保護動作,電機跳機。在電機運行由變頻器調節(jié)的情況時,系統晃電可能使變頻器由于過壓、失壓和瞬間停電等保護而停止運行。
2 幾種抗晃電及其應用探討
2.1 應用抗晃電接觸器
抗晃電接觸器一般用于低壓交流電力系統中控制生產拖動電機的運行,在供電系統電壓發(fā)生晃電時可以保持接觸器不脫扣,抗晃電接觸器一般不需要輔助工作電源或機械裝置,正常的接通分斷操作與傳統接觸器相同,系統故障時能夠躲過晃電實現不停機的目的。抗晃電接觸器在構造上比常規(guī)接觸器增設了一個延時抗晃電裝置,系統電壓正常時,抗晃電裝置處于儲能備用狀態(tài),此時抗晃接觸器的起??刂婆c常規(guī)接觸器相同,電網系統晃電時,延時抗晃電裝置立刻轉入工作狀態(tài),釋放內部儲能在時間內來保持接觸器持續(xù)吸合,接觸器跳閘電機停止運行。抗晃接觸器保持不脫扣時間一般在0~3s內可以調整??够谓佑|器接線原理圖如圖1所示。
抗晃電接觸器適合于低壓水泵電機及高爐鼓風機輔助油泵等電機的控制,控制電機容量相對較大,不需斷電自啟動,較長時間欠壓運行易造成過流過熱動作。若是進行改造,改造費用相對不高,某廠供水低壓水泵電機及高爐鼓風機輔助電機進行抗晃電改造后,已多次成功躲過系統晃電影響。但是抗晃電接觸器具有晃電時間,時間為3s,晃電超過限定時間電動機仍會跳機,并且改造時需改變控制電路,增加一條充放電回路。若供電系統穩(wěn)定,晃電時間較短,或控制的電動機對跳機要求不很嚴格,抗晃電接觸器能較好的滿足生產需求。
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2.2?采用DVR電壓暫降保護系統
TPM-QSDVR應用于治理電網電壓暫降、電壓暫升和短時中斷的新型電力電子設備。供電系統電壓正常時,負載經由裝置內部晶閘管供電;電網電壓發(fā)生擾動時,晶閘管被關斷,裝置進入恒壓源控制模式,通過晶閘管切斷系統電源,電容內的能量通過逆變器輸出給負載供電;當系統電壓恢復正常時,裝置開始將負載側電壓調制與系統側電壓參數一致(幅值、頻率、相位),當滿足周期要求后, 導通晶閘管,負載繼續(xù)經由系統電源供電。整個過程平滑,對負載無擾動,從而實現動態(tài)治理供電系統電壓暫降、短時中斷、暫升的功能。
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本文討論的兩種抗晃電產品均由鄭州泰普科技有限公司生產,型號為:TPM-K抗晃電接觸器和TPM-QSDVR電壓暫降保護系統,這兩種產品在抗晃電措施上面各有特點,分別適應不同情況,均能起到較好的抗晃效果。應用時可以根據要保護的設備對抗晃電要求進行選擇,同時考慮設備在生產工藝中的重要程度,做到滿足抗晃電要求,減小晃電對生產穩(wěn)定的影響,又要考慮合理的費用,避免過度投資,各個企業(yè)可以根據自身需求選擇抗晃電產品。