电气百科：提高自备电厂抗“晃电”能力的措施.docx

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1、电气百科：提高自备电厂抗“晃电”能力的措施孤网运行的自备电厂容量小，稳定性差，抗冲击能力弱。当电网出现故障时系统电压会瞬间降低很多，造成电厂的主要低压辅机（低压变频设备和采用了交流接触器控制的低压设备）跳闸停运，进而造成机组保护动作停机。本文总结了低压设备提高抗“晃电”能力的多项措施，有效保证自备电厂安全、可靠、稳定运行，避免机组黑起动，大大减少经济损失。某公司自备热电厂为公司主业项目的配套工程，属自备、热电联产、孤网运行性质，主要承担供热和供电任务。热电厂规模为3X25MW抽凝式汽轮发电机组+3X160t/h煤粉锅炉，己于2008年投产。热电厂三台发电机（IOkV）出口三段组成环网，28条回

2、路负荷直接接在环网上。由于机组容量较小，又是孤网运行，因此，电网电压稳定性相对要差，抗冲击能力低。当发生负载侧过载、线路短路或接地等事故时，虽然继电保护动作切除了故障点。但是，瞬间的系统电压骤降，会导致低压辅机跳闸停运，造成主设备保护动作，引起非计划停机事故。1事故案例2012年10月23日，某分厂一回路电缆头爆，造成IOKV高压母线瞬间最低值：UAB=2.428kV.UBC=2.455kV、UCA=2.609kV折算到400V低压侧线电压为：Uab=96.12V、UbC=97.189V、Uca=103.285V0引起给煤机变频器跳闸、供油泵跳闸、给水泵稀油站跳闸联锁给水泵保护跳闸、凝结水泵跳

3、闸、除盐水泵跳闸、工业水泵跳闸、火检冷却风机等设备跳闸，进而造成三台机组保护动作，全厂失电黑起动。2原因分析“晃电”通常都是瞬间的、短时的。引起“晃电”的原因很多，如电网侧的电压波动、负荷不平衡、雷击、电力切换等原因，负载侧大型设备的起动、线路短路或接地等原因。仔细分析此次事故，跳停的设备主要有两类：一类是低压变频设备，一类是采用普通交流接触器控制的低压设备。3抗晃电措施针对不同控制类型的设备采取可不同的防范措施。3.1低压变频设备抗晃电措施变频器是由整流器、逆变器通过中间的直流环节联结组成的。变频器的电压检测元件都设置在直流环节，变频器低电压是指其中间直流回路低电压（即逆变器输入电压过低）。

4、一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。变频器的逆变器件为GTR时，一旦失压或停电，控制电路将停止向驱动电路输出信号，使驱动电路和GTR全部停止工作，电动机将处于自由制动状态。逆变器件为IGBT时，在失压或停电后，将允许变频器继续工作一个短时间td,若失压或停电时间toVtd,变频器将平稳过度运行；若失压或停电时间totd,变频器自我保护停止运行。一般td都在1525ms,只要电源“晃电”较为强烈，to都在几秒钟以上，变频器自我保护停止运行，使电动机停止运行，所以不同厂家或同一厂家不同型号的变频保护是不同的。例如：西门子440变频器和雷诺尔RNB3000变频器虽都具有欠压保护功能，但

5、前者的保护值是无法修改的，默认值是额定电压的85%；后者的保护值可以修改，最低可设置为额定电压的30%。1）类似西门子440这类欠压保护参数不具备修改功能的变频器，可利用变频器自动再起动功能，防御电网的“晃电”。以西门子440变频器为例，修改的主要参数有：自动再起动参数P1210二4（默认值为0,既禁止自动再起动；修改为3,即在主电源消隐或故障后再起动）；自动再起动次数参数P1211=3（最大可设置为10）即自动再起动激活后，如果起动失败，变频器重试再起动的次数为3次，这两项参数可根据现场实际情况修改。2）类似雷诺尔RNB3000变频器，可通过修改变频器欠压保护参数值，来提高“晃电”能力。以雷

6、诺尔RNB3000变频器为例，修改的主要参数有：n608直流欠压参考值，n609欠电压滞环宽度，这两项参数也是根据现场实际情况修改。另外可采用实验的方法来检验效果，在变频器电源进线前端加一台调压器（调压器的功率等相关参数必须满足要求）。人调低调压器的输出电压，并用万用表测量输出电压值，观察能否达到技术要求。3 .2普通交流接触器控制的低压设备抗晃电措施电磁式交流接触器在低压设备控制系统中应用非常广泛。由于电磁式交流接触器的工作原理，决定了接触器工作线圈的抗“晃电”能力。电磁式交流接触器国际IEC标准规定：额定电压的80%为临界可靠吸合电压，临界释放电压为额定工作电压的2070机一般现场使用的电

7、磁式交流接触器都在额定电压的50%释放，所以电磁式交流接触器“晃电”跳闸停机是工作原理所致，可采取的措施主要有：1）利用UPS技术对二次控制部分供电电源进行改造。根据现场和投入资金，可在低压配电柜里加装独立的小型UPS电源，也可安装大容量UPS电源集中供电。用UPS为二次控制部分提供可靠的电源，在电网“晃电”时.接触器的工作线圈能够依靠UPS提供的电源正常工作，避免由于“晃电”导致接触器脱扣跳闸。2）利用抗“晃电”产品抗“晃电”产品目前包括：永磁接触器、抗“晃电”接触器、抗“晃电”再起动控制器、抗“晃电”延时释放模块等。以抗“晃电”接触器为例，阐述其抗“晃电”的工作原理：抗“晃电”接触器是一个

8、双线圈结构，电源正常状态下，控制模块处于储能状态，接触器的起动和停止与常规接触器一样，当有“晃电”发生时电压降到接触器的维持电压以下时，控制模块开始工作，以储能释放的形式保持接触器继续吸合。当电源电压恢复后，控制模块又转入储能状态。所以，可根据现场实际情况加装或更换具有抗“晃电”功能的接触器。3）利用电压检测和自动化控制技术利用电压检测和自动化控制技术，可对纳入自动化控制系统里的设备控制逻辑进行修改优化，从而实现设备快速自起动。这里需要注意两点：一要有可靠的检测设备，如，可以安装三台同样的电压检测设备，用三取二的方式来提高检测数据的可靠性；二要有严谨控制逻辑，要周全考虑设备运行的各种方式和状态

9、，防止不合理的逻辑造成设备的误起动。4 .效果分析通过以上多项抗“晃电”措施的技术改造，自备热电厂低压设备的抗“晃电”能力得到了明显提高，并在实际中得到了验证。例如：2013年12月26日，某分厂2号光卤石码头IOkVAB供电电缆中间接头击穿短路，1OkV瞬间最低电压值：UAB=701.5V,UBC=584.IV,UCA=749.2V,UN=O.5V,折算到400V低压侧线电压：Uab=26.65V,Ubc=22.25V,Uca=28.46V0虽然出现了严重的低电压，但是由于自备热电厂采取了上述一系列的防范措施，所以低压设备运行正常，没有造成主设备保护动作，保障了机组安全运行。5结论从根源上杜绝和制止“晃电”是无法实现的，但是采取一定的技术措施或方法，是可以有效避免和防范孤网运行自备热电厂因“晃电”造成的非计划停机，大大减少了“晃电”带来的经济损失和安全事故。