摘要:當前,電力供應面臨的壓力日益增大,用戶群體的多樣性也日益復雜。在電網運行中,電壓波動(晃電)現象頻繁發生。研究指出,電壓波動的原因多種多樣,包括自然因素、設備故障以及人為操作等。電壓波動不僅會導致經濟損失,而且其影響往往超出預期。在眾多受影響的行業中,煤化工企業尤為突出。一些關鍵電氣設備因其在生產過程中的重要性,需要特別的保護措施以維持其性能穩定。因此,采用抗電壓波動技術顯得尤為重要,以從根源上減少電壓波動帶來的風險。本文旨在分析抗電壓波動技術的應用,旨在為煤化工生產提供更為穩固的技術支持。
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0引言
煤化工產業作為新興的重點產業,在經濟發展的推動下迅速增長,企業數量持續上升。為確保其健康和長期發展,必須采用有效的抗晃電技術以增強生產穩定性。晃電現象會導致生產中斷,影響連續作業,降低產品質量并造成經濟損失。因此,應用抗晃電技術對于保障煤化工生產的穩定性具有重要意義,也是提升企業效益的關鍵。
1造成晃電的因素分析
1.1自然因素
晃電主要由自然因素引起,尤其在夏冬兩季節。夏季雷電和大風比較多,冬季主要是溫差大伴隨大霧和大雪,這些天氣條件增加了晃電的風險。此外,空氣污染可能導致“污閃”,進而引發晃電。研究指出,雷電和“污閃”是影響供電穩定性的關鍵自然因素,它們會導致供電中斷,從而影響生產效率。
1.2設備因素
設備因素對性能有顯著影響。老舊的動力設備,如連接開關和執行器,如果較長時間沒有更新,可能會導致電動閥門性能降低,開關絕緣老化,電動設備效率降低。這將導致運行異常和頻繁故障,增加晃電頻率。瞬間晃電對供電網壓力大,可能導致供電系統癱瘓。
1.3電網負荷因素
隨著用電需求的增長,電網負荷加重。重載設備的突然啟動可能會對電網造成嚴重威脅,導致過載故障。
1.4人為因素
人為因素對電力使用和設備維護至關重要。不當操作可能導致晃電現象,進而引發過電壓或欠電壓,激活保護機制,導致供電電壓瞬間下降,影響生產并損害設備性能和壽命。
2電力拖動系統要求
隨著經濟的發展,煤化工業進入深入發展階段,煤氣化技術在生產中得到廣泛應用并取得成效。氣化爐是煤氣化技術的關鍵器件,其安全穩定運行至關重要。高壓液氧泵是實現生產順利推進的關鍵設備,通過變頻器驅動電動機,確保氧煤比穩定。高壓液氧泵的連續穩定運行對電力拖動系統有嚴格要求,包括連續穩定運行和電動機輸出力矩的恒定性。電網電壓波動會影響液氧泵變頻器性能,導致生產中斷。因此,確保變頻器在電網波動下的穩定運行是保證生產穩定性的關鍵。
3解決煤化工生產中電氣設備抗晃電的方法
3.1抗晃電方案
3.1.1防晃電交流接觸器
分析電力拖動系統需求后,引入防晃電交流接觸器可提升性能和安全性。該接觸器利用磁極異性相吸原理,永磁驅動機構顯著優于傳統電磁鐵,形成穩定、安全、高效的微功耗接觸器。實踐證明,其性能卓越,適用于聯動機構。接觸器內永磁鐵極性固定,與軟磁鐵相互作用實現吸合與釋放。軟磁鐵的可變極性在電子模塊控制下產生脈沖電流,實現不同極性。為滿足斷電延時釋放需求,應科學設置釋放電壓值,以增強系統穩定性。
該系列接觸器性能優秀,尤其在防晃電方面表現突出,操作簡單,無需輔助電源即可工作,體積小且穩定。目前廣泛應用于石化、冶金等行業,有效控制電源不穩定情況,抵御晃電風險,即使在瞬間失壓和斷電情況下也能保持系統穩定,滿足連續生產需求,提升生產效率。然而,該接觸器在電壓波動時無法改變電壓參數,可能導致電動機轉矩下降,影響介質流量和壓力,因此更適合泵類、風機類等工藝參數不敏感的設備。
3.1.2 不間斷電源系統
該系統能有效穩定電動機性能和供電,具有廣泛的應用價值和業界認可。該系統對硬件要求不高,能減輕晃電對電動機的影響,確保轉速和轉矩穩定,避免輸出力矩變化,保障工藝參數穩定,從而有效抵抗晃電,提高應用水平。
3.2回路增加時間繼電器
追加時間繼電器到回路中,可以增強抗晃電能力。關鍵電氣設備短暫停運不會影響系統穩定,因此建議在控制回路中科學增設時間繼電器,利用其失電后仍能工作的特性,保護節點閉合,確保功能延續,自動起動,從而提高抗晃電效果。
3.3馬達保護器的應用
使用馬達保護器可增強晃電再起動功能。關鍵電氣設備如電動機回路在運行時需輔助保護器以全面保護電路。研究顯示,此功能可顯著提升抗晃電能力。馬達保護器在設定時間內,若晃電合理,會發出合閘命令,重新啟動電動機。即使系統停電時間長,電壓恢復后,保護器也會根據需要延時發出合閘命令,分批連貫地啟動電動機,從而提升抗晃電能力。
3.4變頻器欠壓自復位
通過變頻器合理控制起停動作,并啟用抗晃電功能。建議配合UPS供電,以高效控制整個回路,并將欠壓故障復位設置為自復位。這樣,在晃電發生時,輸出頻率能在約2秒內恢復正常,確保自復位功能有效,從而在晃電期間實現抗晃電效果。
3.5增加抗晃電模塊
抗晃電設計復雜,涉及多項措施。增加抗晃電模塊可提升控制回路的抗晃電能力。對于關鍵設備,如潤滑油泵,需確保交流接觸器正常工作,通過控制回路電源供電。在電壓不穩定時,系統應切換至“晃電”模式以保持穩定。接觸器線圈應使用超級電容以存儲更多電能,維持供電。電壓恢復后,抗晃電模塊可自動切換回“交流工作”模式,確保系統順暢運行。
4安科瑞智能電動機保護器和抗晃電裝置
4.1智能電動機保護器介紹
4.1.1產品介紹
智能電動機保護器集成了單片機技術,具備強抗干擾性、穩定性和智能化特性。它能有效保護電動機免受過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉、阻塞和外部故障等影響,并記錄故障事件,便于維護。適用于多個行業,包括煤礦、石化、冶煉、電力和民用建筑。該保護器還配備了RS485遠程通訊接口和DC4-20mA模擬量輸出,便于與PLC、PC等設備組成網絡,實現遠程監控電動機運行。
4.1.2技術參數
數字式電動機保護器
模塊式電動機保護器
4.1.2產品選型
說明:“√”表示具備,“■”表示可選。
4.2抗晃電裝置介紹
4.2.1 產品介紹
交流接觸器是電動機回路中關鍵的控制器件,在工業生產中發揮著重要作用。然而,由于雷擊、短路、電網故障以及大功率設備啟動等原因,電壓下跌(晃電)現象常常發生,嚴重的時候會影響接觸器的正常運作,并導致相關聯鎖設備停機,從而給企業造成巨大的經濟損失。
安科瑞抗晃電裝置具備“晃電保持”和“晃電再啟動”兩大功能,能夠有效防止因接觸器控制回路晃電導致的接觸器釋放(不適用于直流接觸器或具備節能功能的接觸器)。此外,該裝置還可以實現變頻和軟啟動回路的重新啟動,確保設備的連續運行,為企業的高效生產提供保障。
4.2.2 技術參數
5結語
綜合上述分析,抗晃電應用技術在煤化工領域展現出了顯著的成效,并具有較高的應用價值。考慮到當前的行業狀況,采用抗晃電技術不僅能夠促進企業的安全生產,還能確保生產過程的高效性。隨著產業結構的調整和煤化工生產規模的擴大,生產連續性變得越來越重要。為了防止大規模設備故障導致的生產中斷,從根源上減少晃電事件的發生,并確保生產系統的持續運行,有必要加大對新型抗晃電技術研究的投入。結合實際需求,開發創新技術,以減輕晃電帶來的不良影響,并助力煤化工生產創造更大的經濟價值。
參考文獻
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