高低压电动机抗晃电功能的分析与研究

高低压电动机抗晃电功能的分析与研究

韩苗苗 1

大唐林州热电有限责任公司，河南 林州 456561

摘要：对电力系统电能质量及供电可靠性要求较高，“当发生电网电压波动等"晃电"现象时，可能造成设备甚至人身事故，需要在"晃电"甚至断电的情况下，机组能够安全运行，这样就对电力系统的可靠性提出了更高的要求，而且“晃电”问题普遍性存在对企业危害大，本文通过比较不同的设备选择不同的治理办法，在兼顾安全性与经济效益关系的前提下，对抗"晃电"技术进行分析和对比，以供借鉴。

关键词：电力系统 晃电 抗晃电措施

某电厂发生一起由于某高压电机发生严重故障（两相短路），导致6kV工作二段母线电压降低至2.64kV，相当于降低了66%的电压，两相电流达到27倍的额定电流，并且持续77.24ms，同时拉低该侧380V系统电压，致使给煤机就地交流控制柜中的接触器失压脱扣，相应380V工作段上的给煤机跳闸，引发机组跳闸事故。本文以某电厂350MW机组实例为据，通过对发电厂重要辅机抗电压扰动能力进行分析与研究，得到了相应的结论。

1 引言

某发电厂发生一起由于6kV高压电动机发生短路故障，经检查发现该电机保护装置报“电流速断保护”动作。

动作电流I_a=5.05A，I_b =96.53A，I_c=66.35A（二次值）

折合到一次侧电流I_A=808A，I_B=15444.8A，I_C=10616A；

大于过流速断保护定值3.5A（二次值），保护装置正确动作。就地电机处有放电痕迹和糊味，初步判定为电机短路故障。

查
看2号机组故障录波器录波图：

短路导致6kV工作二段母线电压降低（最低至44.10V×600=2.64kV），持续77.24ms，同时拉低该侧380V系统电压，致使给煤机就地交流控制柜中的接触器失压脱扣，2C、2D给煤机跳闸，引发机组跳闸。跳闸原因是该辅机的控制回路电源为交流电源。母线电压跌落后，交流控制接触器失压脱扣，致使设备跳闸，也就是说该电动机在系统发生晃电，即电源电源扰动时，无法保证接触器的正常工作，导致设备跳闸。

2“晃电”的定义，及产生原因

“晃电”是指因雷击、短路或其他原因造成的电网短时电压波动或短时断电的现象。供电系统产生晃电的基本类型有：电压骤降、骤升、短时断电、电压闪变。电压骤升,持续时间0.5个周期至1min,电压上升或下降至标称电压的110～180%。电压暂降/骤降是电压有效值降至标称值的10%至90%,且持续时间为10ms至1min(典型持续时间为10ms～600ms)的电能质量事件之一。短时断电,持续时间在0.5个周波至3s的供电中断(如备自投、重合闸等)。电压闪变，电压波形包络线呈规则的变化或电压幅值一系列的随机变化一般表现为人眼对电压波动所引起的照明异常而产生的视觉感受。

3常用的抗晃电的措施
抗晃电技术，是指防止电源电压暂时跌落或者消失，让电源电压不会在很短的时间内（一般是几秒以内）出现间断的技术。 这种技术一般应用于，工业过程设备，因为这些设备对电压暂降特别敏感，因为设备内任何一个元件由于电源出现问题都会使整个流程停止运转。这些工业过程涉及汽车、半导体、塑料、石化、纺织、光纤、饮料乳业、移动通信等领域，常受电压暂降影响的重要设备有冷却装置控制、直流电机驱动、可编程逻辑控制器（PLC）、机械装置、可调速驱动装置等.目前，在电厂中的应用主要有以下几个方面：

（1）采用UPS供电，实现抗晃电功能
DCS、PLC等控制系统的工作电源由UPS电源接入，实现抗晃电的目的。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。
（2）电动机的抗晃电措施

①直流控制回路的电动机：发生晃电时，控制回路不受影响，但是需要重新发一个启动的指令，可以利用马达保护器的重启动功能实现。

②交流控制回路的电动机：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，晃电发生后接触器断开，会使电动机停转。

4在生产现场的实施

可以根据因“晃电”现象引起的生产设备停运原因分析，各种电气控制装置设备失电类型进行统计，同时按设备在系统中的重要程度，分类排查低压辅机抗电压波动能力以及可能造成的后果，重点对重要辅助设备进行排查，发现问题立即制定改进方案（使用直流控制、抗晃电继电器、使用UPS电源等方法），结合机组停备实施，切实提高低电压穿越能力，有效防范电源波动给系统和机组带来不安全隐患。

5　结语
通过对各种电气控制装置进行升级优化，使各种电气控制设备的抗晃电能力保护功能增强，晃电发生后，供电系统的整体稳定性能大大提升，接触器、低压进线开关、综合保护器及变频器等低压电气设备的稳定效果明显，这种全面的技术改进和系统的升级梳理，对晃电危害的防护效果、工作效率提升、环保及节能等方面得到全方位升级，为供电系统的安全稳定奠定坚实基础。

参考文献：

[1] 栾英, 发电厂, 万云, 等. 火电厂过程控制[M]. 中国电力出版, 2000.

[2] 李孟超, 王允平, 李献伟, 等. 升压站及技术特点分析[J]. 电力系统保护与控制, 2010 (18): 59 - 62.

[3] 张保会，尹项根,电力系统继电保护 [S]北京：中国电力出版社，2004.