陳盼
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:大慶油田電網連接配接的石油石化、天然氣等用電負荷的生産過程具有連續性，各生産環節的建立息息相關，生産工藝流程中任何一個環節出了問題都會影響或終止裝置的運轉。如何防止電網晃電發生和發生晃電時如何保證敏感負荷的裝置正常運作是研究的主要問題。
1電網晃電的概念
晃電是電網電壓暫降的一種表現，通常晃電時系統電壓突降到額定電壓的0.1～0.9倍，經過短時間（10ms～1min）後電壓又恢複到正常數值。其産生的原因有雷擊、短路和大負荷起動等情況。
1.1抗晃電與自啟動的差別
1）電壓暫降時間的差別。抗晃電主要針對0.5s以下的低電壓、瞬時失電壓和電壓凹陷等短時電源瞬時故障，自起動主要針對備用電源自動投切或重合閘引發的1～10s的瞬時故障。
2）應用負荷對象的差別。抗晃電：生産連續保障型，通過對大部分電動機進行延時設定，對0.5s以下的瞬時失電壓電動機可以再加速起動，確定生産連續運作。自起動：生産安全保障型，通常安裝在重要電動機的負荷上，在瞬時失電壓1s以上後重新起動重要負荷，保證安全生産。
3）對電網沖擊的差別。抗晃電所針對的瞬時失電壓時間較短，一般小于0.5s，對電網的影響可忽略不計，恢複後不用檢測電網進線電壓的門檻值。自起動針對瞬時失電壓時間較長，一般在1s以上，電動機轉速下降較大，一般需要考慮重新開機後對電網的影響。通常情況下，應計算負荷容量後再分别重新開機，恢複後需檢測電網進線電壓門檻值。
1.2電網晃電對石油石化企業生産的影響
1）生産中斷。正常的電網電壓基本保持穩定，在晃電時電網電壓明顯降低。目前，大部分石油石化企業裝置的電動機采用真空斷路器、交流接觸器等控制起動和軟起動子產品，裝置正常運轉時，電壓突降導緻交流接觸器、變頻調速器和真空斷路器停止工作，裝置立刻停止運轉，關鍵裝置的停機導緻重要的生産單元，甚至整個生産裝置停止運轉，化工生産過程被迫中斷，造成巨大損失。
2）裝置損壞。晃電對石油石化生産裝置造成巨大損害，主要集中在電動機、給水泵和鍋爐等需要軸瓦潤滑的裝置。在晃電瞬間潤滑油泵電動機接觸器因欠電壓釋放，油泵停止運作，軸瓦較容易因缺油而損壞。
3）火災、爆炸事故。電網發生晃電時，系統電壓突降産生大電流超出裝置的額定電流，造成裝置過熱，而石油石化生産裝置大部分是密閉空間，較容易引發火災或者爆炸事故。
2電網晃電統計分析及應對措施
2.1電網晃電統計分析
圖1國内石油石化企業晃電事件統計圖
如圖1所示，對國内石油石化企業1010個晃電事件進行統計采樣。電壓暫降到額定電壓50%以上，且持續時間在0.5s以下的晃電事件有790個點，占總數的78.22%；持續時間在1s以下的有830個點，占總數的82.18%；持續時間在2s以下的有849個點，占總數的84.06%。電壓暫降到額定電壓50%以下，且持續時間在0.5s以下的晃電事件有152個點，占總數的15.05%；持續時間在0.5s以上的有7個點，占總數的0.7%。通過分析，可以看出：
1）絕大多數晃電事件集中在0.5s以内（約占93%），可通過抗晃電措施進行預防。
2）絕大多數晃電事件為電壓暫降到50%以上的輕微晃電（約占84%），可通過成本較低的抗晃電接觸器等措施減小損失。
3）電壓暫降到50%以下的嚴重失電壓情況機率較低（約占16%），其中持續時間在0.5s以上的情況更少（約占0.7%）。
2.2應對措施
1）對電壓暫降到50%以上的絕大多數事件，可考慮采用抗晃電接觸器或在電動機的控制回路中加裝再起動控制器等方法，增加斷電延時，避免電動機因短時低電壓停機。
2）對電壓暫降到50%以下，且持續時間在0.5s以下的事件，可考慮對重要負荷加裝動态電壓暫降補償器或電壓暫降綜合控制器等方法，對電源電壓補償，避免電動機因失電壓停機，如圖2所示。
圖2動态電壓暫降補償示意圖
3）對電壓暫降到50%以下，且持續時間在0.5s以上的事件，主要原因是繼電保護整定時間大于0.5s的相鄰線路發生了短路。可考慮對相鄰的長時限線路加裝快速保護，減少對敏感負荷的晃電沖擊。目前油田化工區負荷主要由電業局繁榮變和電力集團宏偉熱電廠系統連接配接。110kV系統與油田接口電源除建新甲乙線、讓馬線外，主保護都裝設了光纖縱差或橫差保護，此前相關部門已決定由煉化公司投資在建新甲乙線裝設光纖縱差保護。35kV相關系統興勝一次變、龍虎泡一次變電站和電業局讓變電站有10條35kV出線主保護時間為1s；6（10kV）系統馬鞍山一次變電站和建新一次變電站的部分6kV出線的主保護時間為0.6s。可考慮加裝快速保護，來減少對化工區生産裝置的晃電沖擊。
3有關建議
1）晃電對電壓品質要求較高使用者的影響巨大。大慶石油石化企業是國家能源的重要生産機關，多年來受晃電影響，應重視該問題的解決。
2）國内外對晃電制定了相應的标準，研究出治理措施，并在一些重要負荷上應用取得成效。但整體解決方案存在投入較高、改造技術複雜等難題。
3）建議結合大慶油田石油石化負荷的生産實際，對特别重要負荷加裝動态電壓暫降補償器或電壓暫降綜合控制器，有效降低電網晃電的影響。
4）建議大慶油田電網對重要35kV和6kV線路加裝快速保護，減少對石油石化企業生産裝置的晃電沖擊。
4安科瑞智能電動機保護器介紹
4.1産品介紹
智能電動機保護器(以下簡稱保護器)，采用單片機技術，具有抗幹擾能力強、工作穩定可靠、數字化、智能化、網絡化等特點。保護器能對電動機運作過程中出現的過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉、阻塞、外部故障等多種情況進行保護，并設有SOE故障事件記錄功能，友善現場維護人員查找故障原因。适用于煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建築等領域。本保護器具有RS485遠端通訊接口，DC4-20mA模拟量輸出，友善與PLC、PC等控制機組成網絡系統。實作電動機運作的遠端監控。
4.2技術參數
4.2.1數字式電動機保護器
4.2.2子產品式電動機保護器
4.3産品選型
5結語
綜上所述，抗晃電應用技術成效顯著，在煤化工領域應用價值較高，結合現狀來看，實施抗晃電技術，可以助力企業安全生産，同時讓企業生産保持高效。随着産業結構調整，煤
化工生産規模加大，在這樣的背景下，生産連續性逐漸加強，為了避免大規模裝置跳車，從源頭減少晃電現象，保證生産系統連續運轉，需要對新型抗晃電技術研究投入更多的精力，結合現實需求，開發新技術，減少晃電不良影響，幫助煤化工生産創造更多的價值。