引言

 

当电气系统发生电气故障时，相邻电路的电压会暂时下降，石化装置的连续生产和运行会对电机的抗震功能提出更高的要求。为了避免不必要的损失，提高生产的稳定性，要求电机具有抗电网波动的能力，即抗震功能。

 

1震电的产生和影响

 

摇电是由许多因素引起的，如外部电路中的闪电、电气设备短路和操作不当。这些因素可能导致配电系统中的瞬时电压波动或电源丢失，从而在几秒钟内恢复正常的太阳能电源（临时电压下降）。这是一个电能质量事件，其有效电压从10毫秒到90%，持续10毫秒到1毫秒（通常是10毫秒到600毫秒）。当接触电压次回路低于额定电压的85%时，电机停止工作，正常制造过程会干扰“太阳能”电池，5个谐波电流将超过国家标准的两倍，从而影响转换器电路：反向单元为IGBT，失压或停电后，转换可在20毫秒左右工作。如果超过此值，转换器将保护运动，停止电机运行。

 

2变频器抗震方法

 

(1)失电穿越功能，一般变频器具有失电穿越功能:指变频器输入侧电源瞬时下降时，利用电机和负载中的旋转动能通过变频器逆变电路返回直流母线，保持直流母线电压不变，使变频器在电网波动时不发生直流母线低电压跳闸的策略。也就是说，当变频器直流母线电压低于一定额定电压时，机械能可以通过电机负载的旋转惯量转化为电能，保持变频器直流母线电压恒定。当电网电压恢复时，变频器将驱动电机快速恢复到电压降低前的转速。(2)母线，DC-当电网电压下降，变频器直流母线电压低于设定电压时，通过DC-BANK系统，即整流装置、电池组直流电路，通过PT传感器、开关数据采集输入PLC，控制直流电路的开关，使变频器工作正常，降低电网电压对变频器的影响。

 

3.摇电原因分析

 

当电力系统发生短路故障时，线路上的电压会明显下降。短路故障切除后，线路电压恢复正常，母线电压急剧下降至恢复形成的“电压凹陷”，导致停产事故，俗称“晃动”。在电压凹陷期间，各种用电负荷对摇电的反应差别很大。中低压电网中的一些负载，如照明、电炉等，可以在摇晃后正常恢复运行，称为非敏感负载，以及变频器、电机、继电器、电磁阀、低压交流接触器等一些敏感负载。～摇电故障过去后，即使短路点被切断，母线电压恢复正常，停机设备也不能自动启动。摇电事故的根本原因是故障切除前的“电压抑郁”时间过长。电压抑郁的持续时间包括继电保护出口时间、断路器开关时间和电弧燃烧时间、故障断路器运行时间和保护运行时间超过100ms。中低压敏感设备能承受的震动时间一般为20～40ms，因此100ms的晃动时间必然会导致敏感设备停机，造成“事故”。

 

4变频器抗震应用

 

4.1抗震电延时控制技术技术

 

电阻调节技术“晃动”可实现触点的延迟关闭。一般来说，启停工作电机与普通交流触点相同，但当“晃动”发生时，电机启动触点线圈会延迟辅助触点的控制信号，以避免“晃动”时间。电压恢复后，控制模块切换回能量存储状态。如果冲击时间超过控制模块中指定的延迟时间，则类似于拆卸接触线圈，关闭电机，“锁定”低压触点。也就是说，当“晃动”发生时，发动机分配柜的接触线圈不会在0.3到6.6秒的设定时间内释放。

 

4.2针对综合保护装置低压保护跳闸问题的改进措施

 

在配电室内安装快速切割装置，即。用快速切割装置代替快速切割装置，解决了高压电机对牵引电的阻力。要切换快速启动设备，需要两个条件：第一，启动标准，即。当发生冲击时，必须向快速启动装置提供启动信号；其次，开启备用电源的条件，即相位差、角差和两条连接线电源电压的频差，以满足开启快速切割装置关闭备用电源的条件。在这两种情况下，启动标准是最重要的，它决定了快速关闭装置是否可以在“快速切换区”中打开备用电源，并解决了高压电机“牵引”的关键。选择不受工作时间限制的速度保护装置，即光纤差动保护，作为启动快速切割装置的标准，可以解决内部线路的问题。电机逆功率选择（根据正常电流相反方向逆电流方向的特点，工厂母线入口三相短路为逆功率启动标准，可快速启动）作为启动标准，可解决外部网络或外部“牵引”问题；选择无流量（从检测输入电流从物理变化到未作为启动快速切割装置的标准）作为启动标准，可解决线路运行不当和断电引起的电力牵引问题。

 

4.3变频器内的两种电源

 

（1）主电路的电源和外部电源提供给变频器的整个电源。当电源电压波动或丢失时，变频器输出电压波动会影响电机的运行。负载低压限制一般为60％下面，此时开始执行摇电功能。但实际负载会引起过流保护。(2)当变频器功率较大时，控制电路电源一般单独提供。可以提供两个电源，其中一个最好由UPS提供，平时可以互相备用。如果变频器功率较小，变频器本身的控制电源由变频器内部提供，用户将不再提供外部控制电源。由于变频器控制电路中有储能元件，如电感、电容器等。，当电源电压波动时，由于储能元件的存在，控制电路电压下降缓慢，变频器控制电路电压不会在一定时间内过低，保证变频器内部程序和参数由可拆卸的存储单元存储，停电后程序和参数不会丢失。

 

4.4电压凹陷对电机的影响

 

异步电机运行时必须输入感性无功功率。当系统短路引起晃动时，系统不再为异步电机提供励磁电流。此时，异步电机变成异步发电机，原磁场在旋转过程中切割定子，产生的定子电压为外部短路点提供短路电流。从定子侧看，此时电机等效短路时间常数，3MW以下电机一般约30ms，100ms左右可消耗原系统提供的磁场能量。晃动后，当系统电压恢复时，增加到电机定子上的电压将重建异步机内部的旋转磁场。此时，电网对异步机的电流将为6～7倍于其额定电流的冲击电流等于其启动电流，冲击时间约为100ms，即磁场建立和磁场衰减的时间。冲击电流可能会导致电机的微机保护动作。如果大量电机一起启动，过大的冲击电流会导致线路主开关过流跳闸。在严重情况下，电网电压会因电机立即吸收过多而长时间过低。

 

结束语

 

通过配电系统抗震技术的研究和应用，开展了中压配电系统无扰切换改造，解决了电网摇电过程中压力设备的稳定运行问题，防止电网摇电向下负荷转移，研究应用了低压配电系统的摇电再启动、延迟技术和无扰补偿新技术，实现了低压系统的稳定运行，进一步提高了装置的供电可靠性，为其他石化装置配电系统抗震技术的应用提供了参考。