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电动机保护器在工业抗晃电中的应用
发布时间:2019-06-26 10:17:49 浏览次数:1690次
引言
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。
1 抗晃电措施及其应用
1.1 UPS抗晃电系统
UPS不间断电源是由整流器、逆变器、静态旁路开关、蓄电池组等部分组成,由两路电源供电,当主电源失电时,整流器停止工作,由蓄电池组的直流电通过逆变器转换为交流电供负荷使用,当电源恢复正常时,整流器投入工作,确保了供电的连续性。由于目前工业用UPS电源系统供电稳定,故障率低,可以用作生产装置重要机组的励磁变频设备及低压电机配电柜的二次控制电源,同时三相输出的UPS电源可以作为小功率的关键机泵的主电源使用。
1.2 DC-BANK 抗晃电系统
变频器抗晃电有如下方法:
1)取消变频器低压保护设置,设置快速重起动。该方法缺点是关键电机的停止、重起会影响生产的连续性和造成次品增加,另外低压往往会表现为变频器的过流保护,而取消过流保护会增加变频器本身损坏隐患,因此,这种方式在连续性生产要求较高的石化企业很少使用。
2)DC-BANK系统,主要应用于变频电机和PLC/DCS 供电系统。电网正常时变频器由交流母线供电,DC-BANK 系统处于热备状态;电网晃电或备自投切换时,电网电压下降,转换成由DC-BANK 向变频器的直流母线供电,变频器保持正常工作。其工作模式如图3,单台控制逻辑图如图4 所示。
1.3 电动机的抗晃电措施
交流接触器广泛使用于低压电动机控制系统中,常用电机控制电路如图5 所示,晃电发生后接触器断开,会使电动机停转。
电动机抗晃电主要为接触器抗晃电,交流接触器的抗晃电方法:
(1)采用抗晃电接触器(具有延时释放/避开弹跳区的接触器),晃电出现时接触器不立即释放,也不工作在临界弹跳区,其安装接线如图6所示。
(2)在原有的交流接触器上增加延时模块,控制电路如图7 所示。
(3)使用带有抗晃电功能的电动机保护器。电动机保护器具有过载、断相、不平衡、堵转、负序、起动超时、过压、欠压、接地、漏电等保护功能;具有电流、电压、频率、功率、频率、功率因数等测量功能;具有起动控制、抗晃电功能、失压重起等控制功能;具有4-20mA DC变送输出,MODBUS、CAN通讯功能。
工作原理如下:23-24接点作为保护接点,保护器上电后处于常闭状态,当出现故障或辅助电源断电后变为常开状态;出现晃电后24-25接点瞬间吸合维持控制回路处于起动状态,电压瞬间后可执行重起功能。
森尼瑞电气的电动机预警保护器完全按照行业标准(JB/T 10736-2007)文件中对抗晃电(失压重起)功能描述:
1)“具有欠电压(失压)重起动保护功能的保护器,因主电路欠电压故障或失压停车,若在“立即重起动时间”内电压恢复至正常(允许重起动设定值以上)时,保护器可使电动机立即恢复至电动机停车前的运行状态(不经过起动延时、降压等过程);
2)若超过“立即重起动失压时间”而在“延时重起动延时时间”设定时间内,电压恢复至欠电压(失压)重起动设定值以上,则电动机按“延时重起动延时时间”延时起动(与正常起动的过程相同),延时时间允许误差为±10%;
3)若超过“延时重起动延时时间”后电压恢复,则电动机不再自动重起动,恢复电压值误差不大于±10%。
3 结语
在电力系统无法避免“晃电”产生的情况下,如何采取有效措施应对“晃电”时大型企业需要面临的共同问题。综上所述,根据现场实际情况而制定的以上的措施,基本能够保证化工生产装置连续运行不停机,有效解决了大多化工企业目前普遍存在的突然电源电压不稳、瞬间断电等情况造成的直接经济损失,提高了连续生产的可靠性,给企业的安全生产提供了可靠的保证。
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河南森尼瑞电气有限公司 中试部 电气工程师