0 前言

“晃電"指的是電網(wǎng)因雷擊、對地短路、重合閘、設(shè)備起動、發(fā)電廠故障及其他原因造成電網(wǎng)電壓短時失壓、電網(wǎng)電壓短時大幅度波動、短時斷電數(shù)秒等的電能質(zhì)量事件?；て髽I(yè)對系統(tǒng)供電可靠性的要求較高，一旦出現(xiàn)供電系統(tǒng)晃電，會引起保護設(shè)備欠壓誤保護、生產(chǎn)設(shè)備意外停機，致使生產(chǎn)線癱瘓、事故擴大，導(dǎo)致非常大的經(jīng)濟損失，甚至對操作人員的安全構(gòu)成威脅。

（1）UPS抗晃電系統(tǒng)

控制系統(tǒng)如DCS，PLC 等工作電源由UPS電源接入，實現(xiàn)抗晃電的目的。在電網(wǎng)電壓工作正常時，給負載供電，同時給儲能電池充電。當市電欠壓或突然掉電時，UPS電源開始工作，由儲能電池給負載供電。

系統(tǒng)發(fā)生晃電時，接觸器的線圈依靠UPS供電正常工作，保持主觸頭的吸合，避免晃電造成電機停機。當母線失電超過一定的時間后，根據(jù)二次控制部分設(shè)定的時間斷開輸出，避免電壓回復(fù)后事故的發(fā)生。

（2）DC-BANK 抗晃電系統(tǒng)

應(yīng)對變頻器抗晃電有如下方法：

方法1：取消變頻器低壓保護設(shè)置，設(shè)置快速重起動，缺點是關(guān)鍵電機的停止、重起會影響生產(chǎn)的連續(xù)性和造成次品增加，另外低壓往往會表現(xiàn)為變頻器的過流保護，而取消過流保護會增加變頻器本身損壞隱患，這種方式在連續(xù)性生產(chǎn)要求較高的石化企業(yè)很少使用。

方法2： DC-BANK系統(tǒng)，DC-BANK系統(tǒng)主要應(yīng)用于變頻電機和PLC/DCS 供電系統(tǒng)。電網(wǎng)正常時變頻器由交流母線供電，DC-BANK 系統(tǒng)處于熱備狀態(tài)。電網(wǎng)晃電或備自投切換時，電網(wǎng)電壓下降，轉(zhuǎn)換成由DC-BANK 向變頻器的直流母線供電，變頻器保持正常工作。

（3）電動機的抗晃電措施

交流接觸器廣泛使用于低壓電動機控制系統(tǒng)中，晃電發(fā)生后接觸器斷開，會使電動機停轉(zhuǎn)。

電動機抗晃電主要為接觸器抗晃電，交流接觸器的抗晃電方法：

方法1：采用抗晃電接觸器，具有延時釋放/避開彈跳區(qū)的接觸器被稱為抗晃電接觸器，晃電出現(xiàn)時接觸器不立即釋放,也不工作在臨界彈跳區(qū)，其控制線路安裝接線如圖6所示。

方法2：原有的交流接觸器上增加延時模塊。

方法3：加裝再起動控制器。

方法4：使用帶有抗晃電功能的電動機保護器，電動機保護器具有過載、斷相、不平衡、堵轉(zhuǎn)、阻塞、起動超時、過壓、欠壓、接地、漏電等保護功能；具有電流測量、電壓測量、頻率測量、功率測量等測量功能；具有起動控制、抗晃電功能、失壓重起等控制功能；具有DC 4-20mA變送輸出，MODBUS、PROFIBUS通訊功能，可以提高生產(chǎn)自動化程度，減少設(shè)備投資。

工作原理如下：“95、96"接點作為保護接點，保護器上電后處于常閉狀態(tài)，當出現(xiàn)故障或輔助電源斷電后變?yōu)槌ｉ_狀態(tài)。“7、8"接點同起動按鈕SB2并聯(lián)，出現(xiàn)晃電后“7、8"吸合維持控制回路處于起動狀態(tài)，電壓瞬間后可執(zhí)行重起功能。

工作原因如下：“95、96"接點同圖9中功能描述。“7、8"接點為起動控制繼電器，保護器接收到“SB1"發(fā)出點動起動信號，“7、8"吸合并自保持，接觸器KM線圈得電接通電機主回路。保護器接收到“SB2"發(fā)出點動停止信號，“7、8"輸出斷開，接觸器KM線圈失電，斷開電機主回路。發(fā)生晃電后，線圈KM失電電機主回路被切斷，保護器根據(jù)晃電時間長短自動選擇執(zhí)行“立即重起動"，“分批延時自起動"或“禁止起動"。

電動機保護器行業(yè)標準（JB/T 10736）中對抗晃電（失壓重起）功能描述要求：“具有欠電壓（失壓）重起動保護功能的保護器，因主電路欠電壓故障或失壓停車，若在“立即重起動時間"內(nèi)電壓恢復(fù)至正常（允許重起動設(shè)定值以上）時，保護器可使電動機立即恢復(fù)至電動機停車前的運行狀態(tài)（不經(jīng)過起動延時、降壓等過程）；若超過“立即重起動失壓時間"而在“延時重起動延時時間"設(shè)定時間內(nèi)，電壓恢復(fù)至欠電壓（失壓）重起動設(shè)定值以上，則電動機按“延時重起動延時時間"延時起動（與正常起動的過程相同），延時時間允許誤差為±10%；若超過“延時重起動延時時間"后電壓恢復(fù)，則電動機不再自動重起動?；謴?fù)電壓值誤差不大于±10%。"

2 電動機保護器抗晃電

以安科瑞ARD系列電動機保護為例，介紹電動機保護器的抗晃電功能的工作原理。為實現(xiàn)抗晃電功能，電動機保護器需帶有抗晃電模塊，將交流電輸入接在抗晃電模塊的輸入端，抗晃電模塊的輸出接到電動機保護器的輔助電源輸入端，電動機保護器的電壓測量信號取自接觸器上級，防止晃電時接觸器脫開，無法測得恢復(fù)電壓。線路正常供電時抗晃電模塊的內(nèi)部儲能裝置處于儲能狀態(tài)，晃電期間由抗晃電模塊儲能設(shè)備向電動機保護器供電，維持電動機保護器正常工作。當系統(tǒng)電壓恢復(fù)到“重起動電壓"后，電動機保護器對晃電持續(xù)時間進行判斷，時間小于“立即重起動失電時間"立即吸合“輸出繼電器7、8"起動電動機；晃電時間長于“立即重起動失電時間"，而小于“允許失電時間"，執(zhí)行延時重起動；晃電時間長于“允許失電時間"，不執(zhí)行起動。

采用電動機保護器可以實現(xiàn)晃電立即重起動、失壓延時重起動、失壓時間過長閉鎖起動，并且?guī)в羞^載、斷相、堵轉(zhuǎn)、阻塞、過壓、欠功率等全面的保護功能，可以確保電動機的平穩(wěn)運行，并減少系統(tǒng)投資，在化工行業(yè)使用具有實際意義。

方案1：帶抗晃電功能的電動機保護器

針對需要綜合測量、保護的電動機回路，可選擇帶抗晃電功能的電動機保護器，功能代號“SU"。

ARD2F(II)、ARD2M、ARD3M保護器在實現(xiàn)電參量測量、保護、控制及通訊組網(wǎng)的同時，通過內(nèi)置電容，在晃電發(fā)生時為保護器持續(xù)供電。保護器繼電器輸出可維持一段時間（0.0-10.0s可調(diào)）后釋放，期間電壓恢復(fù)，接觸器自動吸合，否則進入再起動階段，在預(yù)設(shè)的允許時間內(nèi)電壓恢復(fù)，起動繼電器延時閉合，使接觸器重新吸合實現(xiàn)電機再起動。

典型二次接線圖

產(chǎn)品圖片

ARD2F(II)低壓電動機保護器

ARD2M一體式電動機保護器

ARD3M電動機保護器

方案二：ARD-KHD-S03A抗晃電裝置

針對僅需要實現(xiàn)抗晃電保護或者已經(jīng)安裝無抗晃電功能的電動機保護器的回路，可選ARD-KHD-S03系列抗晃電裝置。

ARD-KHD-S03A具備“晃電保持+再起動"功能，發(fā)生晃電時裝置持續(xù)為接觸器線圈供電，維持其持續(xù)吸合，在此期間電壓恢復(fù)，電機繼續(xù)運行；超出保持時間后，接觸器釋放，進入“再起動"階段，電壓在設(shè)置時間內(nèi)恢復(fù)則裝置輸出再起動信號，使接觸器重新吸合，實現(xiàn)再起動。

裝置具備節(jié)能輸出模式，減少控制回路功耗，降低噪音。

典型二次接線圖

產(chǎn)品圖片

ARD-KHD-S03A抗晃電裝置

帶抗晃電功能的電動機保護和ARD-KHD-S03A抗晃電裝置都能抵御晃電造成的設(shè)備停車停產(chǎn)，各具優(yōu)勢，且相對于源頭治理，成本更低，針對性更強，是企業(yè)治理抗晃電問題，保障生產(chǎn)連續(xù)性的理想選擇。

3 變頻器抗晃電

變頻回路發(fā)生晃電時，裝置會首先判斷電壓是否跌落至設(shè)置的晃電電壓以下，來判斷當前是否處于晃電狀態(tài)，同時通過DI采集變頻啟動中間繼電器信號、變頻器ERROR信號和運行信號。當電壓在設(shè)定的時間之內(nèi)恢復(fù)至再起動電壓之上，則會在設(shè)定的再起動延時之后給變頻器輸出再起動信號，使其重新起動。如果在電壓恢復(fù)的同時有變頻器ERROR信號存在，則裝置變頻復(fù)位DO輸出，復(fù)位變頻器故障，并在再起動延時之后輸出再起動信號。

典型接線如下圖所示：

4 結(jié)束語

晃電作為一種常見的電能質(zhì)量問題對企業(yè)生產(chǎn)的影響日益嚴重，這個問題在變頻回路尤為突出，因為變頻器本身無法像部分電動機保護器一樣實現(xiàn)失壓再起，所以尤其需要抗晃電裝置來抵御晃電造成的停機。本文介紹的ARD-KHD-S03抗晃電裝置對變頻回路的晃電實現(xiàn)綜合監(jiān)控，可合理預(yù)防控制晃電對變頻回路的不利影響。