摘要:當前,電力供應(yīng)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(wǎng)運行中,電壓波動(晃電)現(xiàn)象頻繁發(fā)生。研究指出,電壓波動的原因多種多樣,包括自然因素、設(shè)備故障以及人為操作等。電壓波動不僅會導致經(jīng)濟損失,而且其影響往往超出預(yù)期。在眾多受影響的行業(yè)中,煤化工企業(yè)尤為突出。一些關(guān)鍵電氣設(shè)備因其在生產(chǎn)過程中的重要性,需要特別的保護措施以維持其性能穩(wěn)定。因此,采用抗電壓波動技術(shù)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(shù)的應(yīng)用,旨在為煤化工生產(chǎn)提供更為穩(wěn)固的技術(shù)支持。
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0引言
煤化工產(chǎn)業(yè)作為新興的重點產(chǎn)業(yè),在經(jīng)濟發(fā)展的推動下迅速增長,企業(yè)數(shù)量持續(xù)上升。為確保其健康和長期發(fā)展,必須采用有效的抗晃電技術(shù)以增強生產(chǎn)穩(wěn)定性。晃電現(xiàn)象會導致生產(chǎn)中斷,影響連續(xù)作業(yè),降低產(chǎn)品質(zhì)量并造成經(jīng)濟損失。因此,應(yīng)用抗晃電技術(shù)對于保障煤化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有重要意義,也是提升企業(yè)效益的關(guān)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(jié)。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(fā)晃電。研究指出,雷電和“污閃”是影響供電穩(wěn)定性的關(guān)鍵自然因素,它們會導致供電中斷,從而影響生產(chǎn)效率。
1.2設(shè)備因素
設(shè)備因素對性能有顯著影響。老舊的動力設(shè)備,如連接開關(guān)和執(zhí)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(guān)絕緣老化,電動設(shè)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(wǎng)壓力大,可能導致供電系統(tǒng)癱瘓。
1.3電網(wǎng)負荷因素
隨著用電需求的增長,電網(wǎng)負荷加重。重載設(shè)備的突然啟動可能會對電網(wǎng)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(shè)備維護至關(guān)重要。不當操作可能導致晃電現(xiàn)象,進而引發(fā)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(chǎn)并損害設(shè)備性能和壽命。
2電力拖動系統(tǒng)要求
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,煤化工業(yè)進入深入發(fā)展階段,煤氣化技術(shù)在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用并取得成效。氣化爐是煤氣化技術(shù)的關(guān)鍵器件,其安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。高壓液氧泵是實現(xiàn)生產(chǎn)順利推進的關(guān)鍵設(shè)備,通過變頻器驅(qū)動電動機,確保氧煤比穩(wěn)定。高壓液氧泵的連續(xù)穩(wěn)定運行對電力拖動系統(tǒng)有嚴格要求,包括連續(xù)穩(wěn)定運行和電動機輸出力矩的恒定性。電網(wǎng)電壓波動會影響液氧泵變頻器性能,導致生產(chǎn)中斷。因此,確保變頻器在電網(wǎng)波動下的穩(wěn)定運行是保證生產(chǎn)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。
3解決煤化工生產(chǎn)中電氣設(shè)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(tǒng)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(qū)動機構(gòu)顯著優(yōu)于傳統(tǒng)電磁鐵,形成穩(wěn)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(lián)動機構(gòu)。接觸器內(nèi)永磁鐵極性固定,與軟磁鐵相互作用實現(xiàn)吸合與釋放。軟磁鐵的可變極性在電子模塊控制下產(chǎn)生脈沖電流,實現(xiàn)不同極性。為滿足斷電延時釋放需求,應(yīng)科學設(shè)置釋放電壓值,以增強系統(tǒng)穩(wěn)定性。
該系列接觸器性能優(yōu)秀,尤其在防晃電方面表現(xiàn)突出,操作簡單,無需輔助電源即可工作,體積小且穩(wěn)定。目前廣泛應(yīng)用于石化、冶金等行業(yè),有效控制電源不穩(wěn)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(tǒng)穩(wěn)定,滿足連續(xù)生產(chǎn)需求,提升生產(chǎn)效率。然而,該接觸器在電壓波動時無法改變電壓參數(shù),可能導致電動機轉(zhuǎn)矩下降,影響介質(zhì)流量和壓力,因此更適合泵類、風機類等工藝參數(shù)不敏感的設(shè)備。
3.1.2 不間斷電源系統(tǒng)
該系統(tǒng)能有效穩(wěn)定電動機性能和供電,具有廣泛的應(yīng)用價值和業(yè)界認可。該系統(tǒng)對硬件要求不高,能減輕晃電對電動機的影響,確保轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定,避免輸出力矩變化,保障工藝參數(shù)穩(wěn)定,從而有效抵抗晃電,提高應(yīng)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(guān)鍵電氣設(shè)備短暫停運不會影響系統(tǒng)穩(wěn)定,因此建議在控制回路中科學增設(shè)時間繼電器,利用其失電后仍能工作的特性,保護節(jié)點閉合,確保功能延續(xù),自動起動,從而提高抗晃電效果。
3.3馬達保護器的應(yīng)用
使用馬達保護器可增強晃電再起動功能。關(guān)鍵電氣設(shè)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(shè)定時間內(nèi),若晃電合理,會發(fā)出合閘命令,重新啟動電動機。即使系統(tǒng)停電時間長,電壓恢復后,保護器也會根據(jù)需要延時發(fā)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(shè)置為自復位。這樣,在晃電發(fā)生時,輸出頻率能在約2秒內(nèi)恢復正常,確保自復位功能有效,從而在晃電期間實現(xiàn)抗晃電效果。
3.5增加抗晃電模塊
抗晃電設(shè)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(guān)鍵設(shè)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(wěn)定時,系統(tǒng)應(yīng)切換至“晃電”模式以保持穩(wěn)定。接觸器線圈應(yīng)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(tǒng)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(chǎn)品介紹
智能電動機保護器集成了單片機技術(shù),具備強抗干擾性、穩(wěn)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(zhuǎn)、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(yè),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(shè)備組成網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)遠程監(jiān)控電動機運行。
4.1.2技術(shù)參數(shù)
數(shù)字式電動機保護器
模塊式電動機保護器
4.1.2產(chǎn)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(chǎn)品介紹
交流接觸器是電動機回路中關(guān)鍵的控制器件,在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。然而,由于雷擊、短路、電網(wǎng)故障以及大功率設(shè)備啟動等原因,電壓下跌(晃電)現(xiàn)象常常發(fā)生,嚴重的時候會影響接觸器的正常運作,并導致相關(guān)聯(lián)鎖設(shè)備停機,從而給企業(yè)造成巨大的經(jīng)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(jié)能功能的接觸器)。此外,該裝置還可以實現(xiàn)變頻和軟啟動回路的重新啟動,確保設(shè)備的連續(xù)運行,為企業(yè)的高效生產(chǎn)提供保障。
4.2.2 技術(shù)參數(shù)
5結(jié)語
綜合上述分析,抗晃電應(yīng)用技術(shù)在煤化工領(lǐng)域展現(xiàn)出了顯著的成效,并具有較高的應(yīng)用價值。考慮到當前的行業(yè)狀況,采用抗晃電技術(shù)不僅能夠促進企業(yè)的安全生產(chǎn),還能確保生產(chǎn)過程的高效性。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和煤化工生產(chǎn)規(guī)模的擴大,生產(chǎn)連續(xù)性變得越來越重要。為了防止大規(guī)模設(shè)備故障導致的生產(chǎn)中斷,從根源上減少晃電事件的發(fā)生,并確保生產(chǎn)系統(tǒng)的持續(xù)運行,有必要加大對新型抗晃電技術(shù)研究的投入。結(jié)合實際需求,開發(fā)創(chuàng)新技術(shù),以減輕晃電帶來的不良影響,并助力煤化工生產(chǎn)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。
參考文獻
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