晃电对我厂化工生产的影响及其预防措施

摘 要：化工生产是连续生产的过程，从原料、燃料煤储运到锅炉系统、空分系统、气化系统和合成等系统的建立都是息息相关的，在此过程中后系统的原料往往都是前一系统的产物，因此在整个生产系统中，哪个环节出了问题都会直接或间接地影响甚至中断生产。而电网的晃电会使连续运行的设备跳车、生产中断。因此如何采取必要的措施防止电网晃电、以及在电网发生晃电时怎样保持设备正常运行将是我们所面临的问题。

关键词：晃电 影响生产 预防措施

一、 概述

化工生产是个连续的过程，在此过程中任何一个与生产主流程相关的设备出了问题都有可能直接或间接地影响甚至中断生产，电网晃电对生产将会造成致命的打击，因此如何避免电网晃电以及预防电网发生晃电尽可能不对生产系统造成影响，将是化工企业目前生产过程中所面临并且必须防止的重要问题。

二 、晃电产生的原因

“晃电”系指电网出现电压大幅度下跌或短时中断数秒，致使用电设备不能正常工作的现象。其产生的原因有：雷击；短路；大负载启动等情况。

三、晃电对化工生产企业的影响

晃电对化工生产企业的常见影响有：电网电压波动；设备损坏；生产中断；火灾、爆炸事故等；下面将分别介绍上述晃电对化工生产企业造成事故的原因：

1.电网电压波动

正常的供电电网电压基本保持稳定，不会产生很大的波动，但是在晃电时电网电压都会有明显的降低，电网中有很多电磁类设备，当电压有明显的降低时：电动机本身的出力明显降低；接触器电磁铁因低电压释放；低压进线断路器因低电压而失压脱扣；变频器、软启动器因低电压停止运行等。

2.设备损坏

在化工企业中因晃电而造成的设备损坏事故主要是指汽轮机、发电机、高压锅炉给水泵等使用稀油站对设备轴瓦进行的大型设备。由于这些设备是稀油的轴瓦式设备，其油一般由专门的稀油站提供，在晃电瞬间稀油站的油泵电机接触器因低电压释放，油泵停止运行，此时油站供油油压降低，轴瓦极容易因缺油而损坏。

3.生产中断

电动机的工作大多采用交流接触器、软启动器、变频调速器和真空断路器等控制启动，在晃电时交流接触器、真空断路器会因低电压而释放，软启动器、变频调速器也会因为低电压而停机，工业生产中，常常因“晃电”引起许多重要的高、低压电机（设备）停机，而关键设备的停机又会导致大机组、甚至整个生产装置连锁停机，导致连续生产过程被迫中断、生产装置停车。

4.火灾、爆炸事故

晃电时电网电压大幅度下跌，同时还伴随着电网大电流的产生，由于某些设备或线路耐受电流是有一定限度的，在晃电时短时的大电流有可能挑战设备的耐流能力而将其损毁，如果电流足够大而故障又发生在有限的密闭空间，此时必然伴随着火灾、爆炸事故的发生。如我厂4.14事故，不但造成引风机B电机接线盒内单相接地弧光放电而损坏，全厂电网发生波动，还迫使正常的生产系统连锁停车。

四、防止晃电所采取的措施

1.加强设备管理，提高设备运行可靠性

电网的“晃电”系指电网出现电压大幅度下跌或短时中断数秒，致使用电设备不能正常工作的现象。其产生的原因有：雷击；短路；大负载启动等情况，高压架空送电线路杆塔上一般都装有避雷线，因此雷击产生晃电的机率非常的小，绝大部分情况的晃电都是由电网中电气设备发生异常或者人为不正确的操作所引起的，因此加强电网中供配电电气设备的供电可靠性，保证其正常运行，规范电力操作人员的操作行为，落实“操作复诵制”、“手指口述”，对大负荷电力用户加强管控，限制其无规律的频繁操作是从设备管理防止晃电的切入点。

2.在电网中加装大容量电抗器

电抗器按照功能可以分为：并联电抗器；串联电抗器；消弧电抗器；通信电抗器。

其中串联电抗器原理及作用是可以在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流以达到稳定电网电压的目的。

综上所述，按照电抗器在电网中的原理及作用，可以在电网中串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流以达到稳定电网电压增强电网抗晃电的能力。

3.核算并整定合适的保护定值

电气设备的正常状态都是在额定的电压、电流下运行的，要想保证电气设备按照负荷重要性的等级正常运行就必须使电气设备在一定的电压、电流范围内工作，否则电网电压、电流的异常势必会引起电气设备的损坏、生产的中断，大面积的停电势必会带来巨大的经济损失，因此对电气设备核算并整定合适的保护定值不但能保证单台电气设备的安全稳定运行，也是保证在电气设备故障时不越级跳闸，电网晃电时缩小电网停电面积减少经济损失的必要手段。

5.对低压小容量的重要设备采用UPS供电

如我厂各DCS机柜间都设有不同容量的UPS，用以保证DCS设备供电的稳定性、可靠性。101中央控制室的监控机也接在UPS输出负荷上，是为了保证现场设备每天24小时既能够被在线监测又能够被实时控制。

6.对大容量主回路由接触器直接启动的低压电动机将其接触器更换为同容量的防晃电接触器或在电机的控制回路中加装再起动控制器

将主回路普通交流接触器更换为防晃电交流接触器后，既能在正常供电状况下达到使用普通接触器的效果，又能够保证晃电时接触器延缓释放，其释放时间0～30s可调，等短暂的晃电结束后，电机又可自动恢复运行。如我厂271空压机机组、672合成压缩机机组和208A发电机机组油泵均已加装防晃电交流接触器，在运行中十分可靠。

在控制回路中加装再起动控制器后，当电网严重晃电时接触器释放，但接触器起动控制回路始终接通，接通时间0～30s可调，如果在整定时间内电网电压恢复至接触器线圈额定电压的75%以上，接触器自动吸合供电保证设备正常运行，我厂已在708高压锅炉给水泵和208D高压锅炉给水泵稀油站电机控制回路进行加装，运行效果显著。

7.在高、低压母线断路器上加装无扰动稳定控制器

无扰动稳定控制装置是专门为解决厂用电的安全运行而研制的。预备自投切换装置相比采用该装置后，可避免母线电压（残压）与备用电源电压差压过大合闸而对电机造成冲击，大大缩短断电时间。可采用快速切换，如失去快速切换的机会，则装置自动转换为同期判别或残压判别的慢速切换，同时装置有母线零序电压监测功能，在母线有故障时装置会即时闭锁，不会将故障扩大，从而提高了厂用电切换的成功率，而且确保设备安全，如果在母联柜上再加装一个弧光保护器，所内每一面配电柜中再加装一个弧光检测探头，这样弧光保护和无扰动稳定控制器配合使用效果更好。我厂已成功加装使用。

8.对软启动器供电的电动机小功率的改直接启动，大功率的将软启动器更换为西安丰和具有防晃电功能的第五代软启动器

在变压器的备用容量足够的情况下，将小功率的由软启动器供电的电动机，可以将软启动器拆除，将电机控制回路改造为使用防晃电交流接触器直接启动，电机的保护可使用综保或热继电器与之配合。

大功率的由软启动器供电的电动机，可采用将软启动器直接更换为具有防晃电功能的西安二一电子科技公司生产的具有防晃电功能的软启动器。

9.对使用变频器控制的低压设备采取将变频器中间电路直流欠电压项参数设置为解除并且在其供电回路加装ABB动态电压调节器PCS100AVC的方法预防晃电。

变频器采用将中间电路直流欠电压项参数设置为解除的方案后工作电压裕度增大，不会因为微弱的电网波动而停运，如果经济条件允许还可以在其供电回路加装ABB动态电压调节器PCS100AVC来解决此类设备在电网严重晃电时停运的问题，但费用颇高。

四、结束语

电网晃电对化工企业的生产造成的危害是非常巨大的，本文力求严谨，但作者受技术水平局限，同时受视野面的限制，此文可能一些论点偏颇，敬祈指正。

作者简介：张宁新，男，1979.11.，神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司甲醇厂电气车间技术员，电气工程师。