安科瑞(ruì)電(diàn)動(dòng)機保(bǎo)護(hù)器(qì)抗(kàng)晃(huǎng)電(diàn)應用
2021-12-09
[1831]
安(ān)科瑞 鮑(bào)靜君
“晃電(diàn)"指(zhǐ)的是電(diàn)網(wǎng)因雷(léi)擊(jī)，對地短路，重(zhòng)合(hé)閘(zhá)，設(shè)備起動，發電廠故障及其他原(yuán)因(yīn)造成電(diàn)網(wǎng)電壓(yā)短時(shí)失壓，電(diàn)網(wǎng)電壓(yā)短時大幅(fú)度波動，短時(shí)斷(duàn)電數秒(miǎo)等的電(diàn)能(néng)質(zhì)量事件(jiàn)。化工企(qǐ)業對係統供電(diàn)可靠性(xìng)的要求較(jiào)高(gāo)，一旦(dàn)出(chū)現供電係統(tǒng)晃(huǎng)電(diàn)，會引起(qǐ)保護(hù)設備(bèi)欠壓(yā)誤保(bǎo)護(hù)，生產(chǎn)設備(bèi)意(yì)外停機，致使(shǐ)生(shēng)產綫癱(tān)癱，事故擴大，導(dǎo)致(zhì)非(fēi)常大(dà)的經濟損失，甚至對操(cāo)作人員的安全構成威(wēi)脅。
1 常(cháng)用(yòng)的抗晃(huǎng)電的措(cuò)施及應(yīng)用
（1）UPS抗晃(huǎng)電係統
控(kòng)製(zhì)係統(tǒng)如(rú)DCS，PLC 等工(gōng)作(zuò)電源由(yóu)UPS電(diàn)源(yuán)接入，實現抗晃電(diàn)的目的(dí)。在綫式(shì)UPS 工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)框圖(tú)如(rú)圖1 所(suǒ)示，在電網(wǎng)電壓工作正(zhèng)常時(shí)，給(gěi)負(fù)載供(gōng)電，同時(shí)給(gěi)儲能電(diàn)池充電(diàn)。當市電欠壓或突然掉電時(shí)，UPS電源(yuán)開(kāi)始(shǐ)工(gōng)作(zuò)，由(yóu)儲(chǔ)能電(diàn)池給負(fù)載(zǎi)供(gōng)電。
係統(tǒng)發生(shēng)晃(huǎng)電時(shí)，接觸(chù)器(qì)的綫圈(quān)依(yī)靠(kào)UPS供(gōng)電(diàn)正(zhèng)常工作，保(bǎo)持(chí)主觸頭的吸(xī)合(hé)，避免(miǎn)晃電造(zào)成(chéng)電機(jī)停(tíng)機(jī)。當(dāng)母綫失電(diàn)超(chāo)過一(yī)定的時間(jiān)後，根(gēn)據(jù)二次控(kòng)製部分設定(dìng)的(dí)時(shí)間(jiān)斷開(kāi)輸出，避(bì)免電壓(yā)回(huí)復後(hòu)事故的發生。
（2）DC-BANK 抗晃(huǎng)電係統
應(yīng)對變頻器抗晃電有如下方法：
方法1：取(qǔ)消變(biàn)頻器低(dī)壓(yā)保護設(shè)置，設置(zhì)快速重起動(dòng)，缺(quē)點(diǎn)是關鍵(jiàn)電機的(dí)停(tíng)止(zhǐ)，重起會(huì)影響(xiǎng)生產的連(lián)續性(xìng)和(hé)造成(chéng)次(cì)品(pǐn)增(zēng)加(jiā)，另(lìng)外低壓往(wǎng)往會表(biǎo)現(xiàn)為(wéi)變頻(pín)器(qì)的過(guò)流保護(hù)，而取(qǔ)消過(guò)流(liú)保(bǎo)護會增(zēng)加變(biàn)頻器本身(shēn)損壞隱(yǐn)患，這種(zhǒng)方式(shì)在連續性(xìng)生產要求(qiú)較高的石(shí)化(huà)企業(yè)很少(shǎo)使(shǐ)用。
方(fāng)法(fǎ)2： DC-BANK係統(tǒng)，DC-BANK係(xì)統(tǒng)主要(yào)應用(yòng)於變(biàn)頻電機(jī)和PLC/DCS 供電(diàn)係統。電(diàn)網(wǎng)正(zhèng)常(cháng)時(shí)變頻(pín)器(qì)由交流母(mǔ)綫供電，DC-BANK 係統(tǒng)處(chǔ)於(yú)熱備(bèi)狀態。電網晃電或備(bèi)自(zì)投(tóu)切(qiē)換(huàn)時，電(diàn)網電壓下降，轉換成由(yóu)DC-BANK 向(xiàng)變頻(pín)器(qì)的直(zhí)流(liú)母綫供電，變頻器(qì)保(bǎo)持正(zhèng)常工作，其工作(zuò)模(mó)式如(rú)圖3，單台控(kòng)製邏(luó)輯(jí)圖。
（3）電動機(jī)的(dí)抗(kàng)晃(huǎng)電(diàn)措(cuò)施
交(jiāo)流(liú)接觸器廣(guǎng)泛使用(yòng)於(yú)低壓(yā)電(diàn)動機(jī)控(kòng)製係(xì)統中，常用電機控製電路如圖5 所示(shì)，晃(huǎng)電發(fā)生後接觸器(qì)斷開，會使(shǐ)電動機停(tíng)轉。
電動機抗晃電(diàn)主要(yào)為接(jiē)觸器抗(kàng)晃電(diàn)，交流接(jiē)觸器的(dí)抗晃(huǎng)電(diàn)方(fāng)法(fǎ)：
方(fāng)法1：采用抗晃電接觸器，具(jù)有(yǒu)延時釋(shì)放(fàng)/避開彈跳(tiào)區的接觸器被稱為抗晃(huǎng)電(diàn)接觸(chù)器(qì)，晃電出(chū)現時(shí)接觸器不立即釋(shì)放,也(yě)不工作(zuò)在臨(lín)界(jiè)彈跳區，其控製(zhì)綫(xiàn)路安(ān)裝(zhuāng)接(jiē)綫如(rú)圖6所示。
方法(fǎ)2：原(yuán)有(yǒu)的交(jiāo)流接觸器上(shàng)增加延(yán)時模塊，其(qí)具體(tǐ)的控(kòng)製電路(lù)如圖7 所示(shì)。
方(fāng)法(fǎ)3：加(jiā)裝再起動控(kòng)製器，，加(jiā)裝(zhuāng)再起動(dòng)模塊(kuài)的(dí)自起(qǐ)動控製器(qì)的起動控製(zhì)綫路(lù)如(rú)圖8 所(suǒ)示(shì)。
方法(fǎ)4：使用帶(dài)有(yǒu)抗(kàng)晃電功(gōng)能的(dí)電動機(jī)保護(hù)器(qì)，電動機(jī)保護器具有過載，斷(duàn)相(xiāng)，不平衡(héng)，堵轉(zhuǎn)，阻(zǔ)塞，起(qǐ)動(dòng)超時(shí)，過壓，欠(qiàn)壓(yā)，接地(dì)，漏電(diàn)等(děng)保護(hù)功(gōng)能(néng)；具(jù)有(yǒu)電(diàn)流(liú)測量，電壓(yā)測(cè)量(liáng)，頻(pín)率測(cè)量(liáng)，功率測量等(děng)測量(liáng)功(gōng)能；具有起(qǐ)動控(kòng)製(zhì)，抗(kàng)晃電(diàn)功能(néng)，失(shī)壓重(zhòng)起等控(kòng)製(zhì)功能；具(jù)有DC 4-20mA變(biàn)送(sòng)輸出(chū)，MODBUS，PROFIBUS通訊(xùn)功(gōng)能，可以提(tí)高(gāo)生產(chǎn)自(zì)動(dòng)化程度(dù)，減少設(shè)備投(tóu)資(zī)，安科瑞(ruì)ARD係(xì)列(liè)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器抗晃電(diàn)控(kòng)製(zhì)回路(lù)見圖9所示。
工(gōng)作原(yuán)理如下(xià)：“95，96"接(jiē)點作(zuò)為(wéi)保(bǎo)護(hù)接(jiē)點(diǎn)，保護器(qì)上(shàng)電(diàn)後(hòu)處(chǔ)於常閉狀態，當出(chū)現故(gù)障(zhàng)或(huò)輔助電(diàn)源(yuán)斷(duàn)電後(hòu)變為常(cháng)開(kāi)狀態(tài)。“7，8"接(jiē)點同起動(dòng)按鈕SB2並聯(lián)，出現(xiàn)晃電後(hòu)“7，8"吸合維持(chí)控(kòng)製回路處於起(qǐ)動(dòng)狀(zhuàng)態，電(diàn)壓瞬間後(hòu)可執行(háng)重(zhòng)起功能。圖(tú)9為是保護器采(cǎi)用保護模式(shì)的(dí)抗晃(huǎng)電功能(néng)接綫(xiàn)實例，圖(tú)10為(wéi)采用(yòng)直接起動(dòng)方式的(dí)抗(kàng)晃(huǎng)電(diàn)控製原理圖(tú)。
工作(zuò)原(yuán)因如下：“95，96"接點同(tóng)圖9中功(gōng)能描述。“7，8"接(jiē)點(diǎn)為(wéi)起動(dòng)控製繼電(diàn)器，保護器接收到(dào)“SB1"發出點(diǎn)動起動(dòng)信號，“7，8"吸(xī)合(hé)並(bìng)自保持，接(jiē)觸(chù)器KM綫(xiàn)圈(quān)得電(diàn)接通電機主回路。保(bǎo)護(hù)器接(jiē)收到“SB2"發出點動(dòng)停(tíng)止信號(hào)，“7，8"輸(shū)出(chū)斷開，接觸器(qì)KM綫圈失(shī)電(diàn)，斷開電機主(zhǔ)回路(lù)。發(fā)生(shēng)晃(huǎng)電後，綫圈(quān)KM失電(diàn)電機主回路(lù)被(bèi)切斷(duàn)，保護器根據晃(huǎng)電(diàn)時(shí)間(jiān)長短自動(dòng)選(xuǎn)擇執行(háng)“立(lì)即重起(qǐ)動"，“分批延(yán)時自起(qǐ)動(dòng)"或(huò)“禁(jīn)止起(qǐ)動(dòng)"。
電動機(jī)保護(hù)器(qì)行業標(biāo)準（JB/T 10736）中(zhōng)對(duì)抗(kàng)晃電（失壓重起）功能描述要求：“具有欠(qiàn)電(diàn)壓（失(shī)壓）重起動(dòng)保護(hù)功能(néng)的保護(hù)器，因主(zhǔ)電路(lù)欠(qiàn)電壓(yā)故障或失壓停車，若在(zài)“立即重起動時間"內(nèi)電(diàn)壓(yā)恢復至正常（允(yǔn)許重(zhòng)起動設定值以(yǐ)上）時(shí)，保護器可(kě)使電(diàn)動機立(lì)即恢復(fù)至電(diàn)動機停車(chē)前(qián)的運行(háng)狀態（不經(jīng)過起動延時，降壓等(děng)過(guò)程(chéng)）；若超過(guò)“立即重起(qǐ)動(dòng)失壓時間"而(ér)在“延時(shí)重(zhòng)起動延(yán)時時間(jiān)"設定時(shí)間內，電壓恢(huī)復至(zhì)欠(qiàn)電壓（失壓(yā)）重(zhòng)起動(dòng)設定值(zhí)以(yǐ)上，則電動機按(àn)“延(yán)時重起動延(yán)時(shí)時間"延時起動（與正常(cháng)起動(dòng)的過程相同(tóng)），延時時間允許(xǔ)誤(wù)差為(wéi)±10%；若超過“延時重起(qǐ)動(dòng)延(yán)時時間"後電壓(yā)恢復，則電動(dòng)機(jī)不再(zài)自動(dòng)重起(qǐ)動。恢復電壓(yā)值誤差不(bù)大於±10%。"
2 電動機保(bǎo)護器抗晃(huǎng)工作原(yuán)理及(jí)相(xiāng)關(guān)參(cān)數的設置
以安(ān)科瑞ARD係列電(diàn)動機(jī)保(bǎo)護(hù)為例，結(jié)合(hé)圖10介(jiè)紹(shào)電動機保護(hù)器的(dí)抗晃電功(gōng)能的工(gōng)作(zuò)原(yuán)理。為(wéi)實(shí)現抗晃電功(gōng)能(néng)，電(diàn)動機保護器(qì)需帶有抗晃電(diàn)模(mó)塊，將交(jiāo)流電(diàn)輸入接在抗晃電(diàn)模塊的輸入端，抗晃(huǎng)電模(mó)塊的(dí)輸出接到電(diàn)動機(jī)保護器(qì)的輔(fǔ)助電(diàn)源(yuán)輸入(rù)端，電(diàn)動機保護器的電壓測量信號取自接(jiē)觸(chù)器上(shàng)級，防止(zhǐ)晃電時接(jiē)觸(chù)器脫開，無(wú)法(fǎ)測得(dé)恢復電壓(yā)。綫路(lù)正常供電(diàn)時抗晃電模塊(kuài)的內部(bù)儲能(néng)裝置處於儲能狀態，晃電期間由抗晃(huǎng)電模(mó)塊(kuài)儲能設(shè)備向(xiàng)電動機保護(hù)器(qì)供電(diàn)，維持電動機保護器正常工作(zuò)。當係(xì)統電壓(yā)恢復到“重起(qǐ)動電壓"後(hòu)，電動機(jī)保(bǎo)護器對晃(huǎng)電持續(xù)時(shí)間進行判斷，時間小於(yú)“立(lì)即(jí)重(zhòng)起動(dòng)失(shī)電時(shí)間"立(lì)即(jí)吸(xī)合“輸出(chū)繼電(diàn)器(qì)7，8"起動(dòng)電動機(jī)；晃電時間長於(yú)“立(lì)即(jí)重起動失電時(shí)間"，而(ér)小於(yú)“允(yǔn)許失(shī)電(diàn)時間(jiān)"，執行(háng)延時重起(qǐ)動；晃電(diàn)時間長(cháng)於“允許(xǔ)失(shī)電時(shí)間(jiān)"，不(bù)執行起動。
采用電動機(jī)保護(hù)器可以實(shí)現(xiàn)晃電(diàn)立(lì)即重起動，失壓(yā)延(yán)時重起(qǐ)動(dòng)，失壓時(shí)間過長閉鎖起動，並且帶有(yǒu)過(guò)載(zǎi)，斷相(xiāng)，堵轉，阻塞(sāi)，過壓，欠功率等(děng)全麵的(dí)保(bǎo)護(hù)功(gōng)能，可以(yǐ)確保(bǎo)電(diàn)動機的平(píng)穩運行，並減(jiǎn)少係統(tǒng)投資，在化工(gōng)行業使用(yòng)具有實(shí)際(jì)意(yì)義(yì)，相關參數的(dí)設置(zhì)見表(biǎo)1說明(míng)。
