晃電的危害及抗晃電的技術(shù)措施

1.概念

在電力系統(tǒng)的運行中，由于外部線路遭受雷擊、瞬時短路等故障，可能會引起企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)的相鄰線路發(fā)生短路故障，或者由于大型電動機啟動等原因，導(dǎo)致電壓出現(xiàn)短暫而顯著的波動后又恢復(fù)穩(wěn)定。這種現(xiàn)象通常被稱為“晃電”。

晃電現(xiàn)象通常有以下幾種表現(xiàn)形式：

1）電壓突變，包括驟降和驟升。這種變化的持續(xù)時間通常在0.5個周期至1分鐘之間，電壓可能上升至標稱電壓的110%至180%，或者下降至標稱電壓的10%至90%。

2）電壓閃變，即電壓波形的包絡(luò)線呈現(xiàn)出規(guī)則性變化，或者電壓幅值發(fā)生一系列隨機變化。這種現(xiàn)象通常表現(xiàn)為人們視覺上對電壓波動導(dǎo)致的照明異常的感知。

3）短時斷電，指的是持續(xù)時間為0.5個周期至3秒的供電中斷。

晃電發(fā)生時的電壓波形圖

2.晃電的原因

短路故障

絕緣閃絡(luò)

大功率電機啟動

雷擊浪涌

備自投或快速切換裝置的切換

3.晃電造成的危害

1）對公共用戶影響較小

電壓驟降對眾多用戶，尤其是公共和民用建筑的用戶來說，影響微乎其微，有些用戶甚至無法察覺其發(fā)生。由于這一現(xiàn)象持續(xù)時間極短，因此必須在電網(wǎng)上安裝專用監(jiān)測設(shè)備（例如APM830、APView500），否則很難確定是否出現(xiàn)了電壓驟降。

2）對石化、半導(dǎo)體等行業(yè)影響較大

對于那些對電壓驟降極為敏感的用戶和設(shè)施（例如半導(dǎo)體行業(yè)、電子數(shù)控設(shè)備、變速傳動電動機裝置、IT產(chǎn)業(yè)設(shè)備企業(yè)等），一旦遭遇電壓驟降，所造成的損失將是巨大的。

3）造成敏感用戶的長時間停產(chǎn)

電壓下降若超過設(shè)備耐受限度，會影響其正常運作，可能導(dǎo)致設(shè)備停止或自動重啟，進而使生產(chǎn)線停止。電壓暫降可能引起接觸器跳閘，導(dǎo)致電機停止工作。短暫電力中斷可能導(dǎo)致完全中斷。電壓波動導(dǎo)致的生產(chǎn)線停運不僅會造成產(chǎn)品報廢，還需重新啟動，導(dǎo)致數(shù)小時生產(chǎn)停滯，類似于非計劃停電后的重啟。

4）給敏感用戶帶來巨大的經(jīng)濟損失

電壓驟降導(dǎo)致用戶不得不進行長時間的現(xiàn)場清理和設(shè)備重啟工作，每次此類事件給用戶造成的經(jīng)濟損失和潛在危害極為嚴重。此外，它還無法確保生產(chǎn)過程的安全性。

5）已上升為重要的電能質(zhì)量問題

超過90%的電能質(zhì)量問題對敏感用戶來說是由電壓驟降引起的，這使其成為影響設(shè)備正常和安全運行的主要問題。在歐洲和美國，電壓驟降比其他電能質(zhì)量問題更受關(guān)注，因為它導(dǎo)致的用戶投訴超過80%，而其他因素如諧波或開關(guān)操作過電壓導(dǎo)致的投訴不到20%。

4晃電的治理

電壓暫降的治理策略：

理論上，治理電力系統(tǒng)中任何設(shè)備都能改善電能質(zhì)量，但成本和時間各異。治理從源頭到生產(chǎn)線，再到單個設(shè)備乃至電氣控制元件，成本隨層級深入而顯著降低?；诔杀拘б婧托Чㄗh在設(shè)備末端或其電氣控制元件進行治理，因為這樣成本更低且效果相同。治理重點是解決低壓系統(tǒng)中設(shè)備的電壓暫降問題。

1）接觸器回路的晃電問題治理方案

UPS供電：利用不間斷電源（UPS）確保電源側(cè)的穩(wěn)定供電。

防晃電接觸器：選用具備防晃電功能的接觸器，以減少晃電對電路的影響。

再起動控制：通過電動機保護器等設(shè)備，在二次控制回路中實現(xiàn)對電動機的再起動控制。

抗晃電裝置：應(yīng)用專用模塊對接觸器進行保持和控制，以增強電路對晃電的抵抗力。

2）變頻器晃電治理方案

大多數(shù)變頻器都配備了過壓、欠壓以及瞬時停電保護功能。變頻器的逆變部分通常采用IGBT作為其核心器件。在遇到電壓下降或停電的情況下，變頻器能夠維持短暫的運行時間TD。然而，如果電壓下降或停電的持續(xù)時間TOTD超出了預(yù)設(shè)的安全范圍，變頻器將啟動自我保護機制，停止運行。

變頻器常見治理方案：

UPS供電

變頻器自啟動

直流支撐技術(shù)

控制電路失壓再起動

3）軟啟動器治理方案

軟啟動器廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，特別是在45kW以上的大功率電機場合。它集成了軟啟動、軟停車以及多種保護功能，旨在確保電機在啟動過程中平穩(wěn)無沖擊，避免啟動時產(chǎn)生過大電流，從而保護電機的正常運行并延長其使用壽命。

與變頻器相比，軟啟動器本質(zhì)上是一個電壓調(diào)節(jié)器，不具備頻率和速度調(diào)節(jié)的能力。盡管如此，變頻器幾乎涵蓋了軟啟動器的所有功能。因此，適用于變頻器的晃電再啟動功能的ARD-KHD-S03F型號，同樣適用于軟啟動器的晃電再啟動。

5抗晃電裝置介紹

5.1 產(chǎn)品介紹

交流接觸器在電動機回路中扮演著至關(guān)重要的控制角色，對工業(yè)生產(chǎn)過程至關(guān)重要。但是，由于雷擊、短路重合閘、電網(wǎng)故障以及大功率設(shè)備啟動等多種因素，電壓波動（俗稱“晃電”）現(xiàn)象時有發(fā)生，這不僅嚴重干擾了接觸器的正常工作，還可能導(dǎo)致相關(guān)聯(lián)鎖設(shè)備的非計劃停機，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。

安科瑞抗晃電裝置配備了“晃電保持”和“晃電再啟動”兩大核心功能，能夠顯著降低因接觸器控制回路受晃電影響而引起的接觸器釋放問題（本裝置不適用于直流接觸器或具備節(jié)能功能的接觸器）。此外，該裝置還支持變頻器和軟啟動回路的重新啟動，確保了設(shè)備的持續(xù)運行，為企業(yè)高效生產(chǎn)提供了堅實的保障。

5.2 技術(shù)參數(shù)