|
摘要
晃電，作為電能質(zhì)量問題中最為常見和隱蔽的一類現(xiàn)象，已經(jīng)成為制約現(xiàn)代生產(chǎn)型企業(yè)穩(wěn)定運行的重要隱患。尤其在電子、化工、半導(dǎo)體、精密制造等行業(yè)，晃電對敏感負載設(shè)備的影響尤為顯著，輕則引起控制系統(tǒng)失靈，重則導(dǎo)致生產(chǎn)線停工。本文系統(tǒng)分析了晃電的成因與危害，結(jié)合企業(yè)中常見的低壓回路負載特性，提出了切實可行的抗晃電治理策略，并結(jié)合多個工業(yè)項目案例，展示了抗晃電裝置在企業(yè)電力系統(tǒng)中的實際應(yīng)用效果。
一、什么是晃電
晃電指的是電力系統(tǒng)中短時間的電壓暫降或短時中斷，電能質(zhì)量問題中最常見具破壞力的現(xiàn)象之一，尤其對以連續(xù)化、自動化為核心的生產(chǎn)型企業(yè)帶來重大影響。，按照國家標準GB/T301372013、GB/T17626.11等的定義，其特征表現(xiàn)為持續(xù)時間短、恢復(fù)迅速、肉眼難以察覺。常見的晃電成因包括電網(wǎng)短路、大型電機啟動、雷擊浪涌、電力設(shè)備切換、絕緣擊穿等。
2. 成因及其危害
2.1 晃電成因
晃電是指短時間內(nèi)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)驟降、短時中斷或波動。其主要成因包括：
電網(wǎng)短路故障；大功率設(shè)備啟動；絕緣閃絡(luò)； 雷擊浪涌；快速切換裝置動作（如備自投）。
2.2 晃電對企業(yè)的危害
對于大多數(shù)民用或辦公類建筑來說，晃電的影響較輕微，甚至常被忽略。然而在生產(chǎn)型企業(yè)中，尤其是那些依賴自動化和連續(xù)化運行的行業(yè)，晃電帶來的后果卻十分嚴重。
對石化、半導(dǎo)體等行業(yè)影響較大 一些對電壓驟降非常敏感的用戶及設(shè)施 (例如：半導(dǎo)體行業(yè)、電子數(shù)控設(shè)備、變速傳動的電動機裝置、IT產(chǎn)業(yè)設(shè)備企 業(yè)等)一旦發(fā)生電壓驟降，帶來的損失將是巨大的。
容易造成敏感用戶的長時間停產(chǎn) 電壓暫降幅值和持續(xù)時間超過敏感負荷的關(guān)鍵控制設(shè)備的耐受能力時，會影響正常工作。使其停止工作或在電壓恢復(fù) 時自我重啟動，從而引起由它們控制的自動化生產(chǎn)線停止工作，甚至無序重啟。 電壓暫降會造成接觸器或保護回路等動作跳閘，引起電機等主要用電設(shè)備停止工作。
晃電會導(dǎo)致接觸器、繼電器、PLC、DCS等控制設(shè)備誤動作，造成關(guān)鍵生產(chǎn)系統(tǒng)突然停機。由于電壓驟降引起控制系統(tǒng)非預(yù)期重啟，可能導(dǎo)致工藝流程紊亂、在制品報廢，嚴重時甚至威脅人員與設(shè)備安全。再者，頻繁的晃電還會加速設(shè)備老化，降低電機與電子模塊的壽命。對如半導(dǎo)體制造、化工反應(yīng)、冶金熱處理等行業(yè)而言，哪怕只有數(shù)十毫秒的晃電也足以造成百萬級的經(jīng)濟損失。
三、晃電治理
從電源側(cè)到末端設(shè)備層面，晃電治理理論上可在任一環(huán)節(jié)實施。然而從投入成本與治理效率來看，治理越接近負載末端，效果越直接、成本越可控。因此，現(xiàn)代抗晃電策略更推薦在設(shè)備控制層或部件級別實現(xiàn)，比如在接觸器、變頻器、電機保護器等末端環(huán)節(jié)增加抗晃電功能，能夠以較小的投資達成穩(wěn)定供電的目的。
在接觸器類負載中，傳統(tǒng)治理方式包括配置UPS電源保障控制電路供電，或更換帶電容儲能的防晃電接觸器。但UPS成本高、維護復(fù)雜，防晃電接觸器又存在過壓損傷風(fēng)險。因此，抗晃電模塊逐漸被市場認同，ARDKHDS03A裝置，可以在電網(wǎng)電壓跌落時自動輸出低壓直流電源，維持接觸器線圈吸合，避免誤跳閘，晃電消失后再恢復(fù)常規(guī)供電，確保電機穩(wěn)定運行。
4. 抗晃電保護裝置
ARD-KHD-S03 抗晃電裝置，具備 “晃電保持+晃電再起動”功能，能夠 抵御接觸器控制回路晃電引起的接觸器釋放（不包括直流接觸器或帶節(jié)能功能的接觸器）， 也可以針對變頻、軟起回路實現(xiàn)再啟動，保障設(shè)備的連續(xù)性運行，為企業(yè)生產(chǎn)保駕護航。
針對變頻器與軟啟動器的負載，可以通過幾種方式實現(xiàn)抗晃電保護。一是啟用變頻器自啟動功能，在晃電后快速重啟；二是應(yīng)用直流支撐技術(shù)，在母線端注入電能維持變頻器工作；三是配置如ARDKHDS03F這樣的再啟動控制模塊，可感知晃電信號，主動控制系統(tǒng)恢復(fù)，減少突停帶來的風(fēng)險。特別是軟啟動器因其應(yīng)用于大功率電機，更需增強晃電后的應(yīng)急啟動能力，以保障生產(chǎn)的連續(xù)性與安全性。
4.1 型號說明
4.2 技術(shù)參數(shù)
4.3 設(shè)備功能
晃電保持和晃電再起動相結(jié)合，接線方便，能有效抵御電壓跌落引起的接觸器釋放
抗晃電可編程設(shè)置，滿足不同客戶需求
4 路可編程 DI 輸入，采用內(nèi)置 DC24V 電源；4 路可編程無源 DO 輸出
可選配 1 路 MODBUS_RTU 通訊
可選配記錄晃電事件、開關(guān)量事件、接觸器事件、裝置事件、上電事件、暫升暫降事件，各類事件各 16 條，方便用戶維護管理
主體標配液晶顯示，同時選配外置嵌入式安裝顯示單元
外置顯示單元支持 U 盤程序升級
4.4 設(shè)備規(guī)格
五、項目案例驗證
在河北某工項目中，針對139個低壓電機回路布設(shè)了52臺ARD-KHD-S03A抗晃電模塊。經(jīng)過現(xiàn)場模擬測試，所有設(shè)備在電壓波動情況下均能穩(wěn)定運行，無接觸器脫扣、跳閘等異�，F(xiàn)象。
在開封某新材料光與氣化改造項目中，企業(yè)對變頻和直起回路進行抗晃電升級改造，最終選擇安裝多臺ARD系列裝置，并完成復(fù)雜控制邏輯與原有工藝的兼容，實現(xiàn)了晃電環(huán)境下的無擾動運行。
而在隆基某新能源項目中，針對多個工廠車間66棟單體、近百臺電機回路實施抗晃電部署，已連續(xù)運行超過一年，無任何售后反饋，保障了該企業(yè)光伏組件生產(chǎn)基地的穩(wěn)定供電和生產(chǎn)節(jié)奏。
結(jié)語
隨著工業(yè)用電負荷日益復(fù)雜與敏感，電能質(zhì)量問題正從“容忍”走向“必須解決”�；坞姡m只是短暫的電壓擾動，但帶來的后果卻可能是成規(guī)模的生產(chǎn)事故與經(jīng)濟損失。因此，生產(chǎn)型企業(yè)應(yīng)高度重視抗晃電能力的建設(shè)，從設(shè)備層級入手，采用專業(yè)的抗晃電保護裝置，對敏感負載進行有針對性的治理。只有這樣，才能在激烈的市場競爭中保障產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與企業(yè)形象，贏得發(fā)展主動權(quán)。
|
