摘要
晃電,作為電能質量問題中最為常見和隱蔽的一類現(xiàn)象,已經成為制約現(xiàn)代生產型企業(yè)穩(wěn)定運行的重要隱患。尤其在電子、化工、半導體、精密制造等行業(yè),晃電對敏感負載設備的影響尤為顯著,輕則引起控制系統(tǒng)失靈,重則導致生產線停工。本文系統(tǒng)分析了晃電的成因與危害,結合企業(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、恢復迅速、肉眼難以察覺。常見的晃電成因包括電網短路、大型電機啟動、雷擊浪涌、電力設備切換、絕緣擊穿等。
2. 成因及其危害
2.1 晃電成因
晃電是指短時間內電網電壓出現(xiàn)驟降、短時中斷或波動。其主要成因包括:
電網短路故障;大功率設備啟動;絕緣閃絡; 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施 (例如:半導體行業(yè)、電子數(shù)控設備、變速傳動的電動機裝置、IT產業(yè)設備企 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 電壓暫降幅值和持續(xù)時間超過敏感負荷的關鍵控制設備的耐受能力時,會影響正常工作。使其停止工作或在電壓恢復 時自我重啟動,從而引起由它們控制的自動化生產線停止工作,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備停止工作。
晃電會導致接觸器、繼電器、PLC、DCS等控制設備誤動作,造成關鍵生產系統(tǒng)突然停機。由于電壓驟降引起控制系統(tǒng)非預期重啟,可能導致工藝流程紊亂、在制品報廢,嚴重時甚至威脅人員與設備安全。再者,頻繁的晃電還會加速設備老化,降低電機與電子模塊的壽命。對如半導體制造、化工反應、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濟損失。
三、晃電治理
從電源側到末端設備層面,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、維護復雜,防晃電接觸器又存在過壓損傷風險。因此,抗晃電模塊逐漸被市場認同,ARDKHDS03A裝置,可以在電網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,保障設備的連續(xù)性運行,為企業(yè)生產保駕護航。

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;二是應用直流支撐技術,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,減少突停帶來的風險。特別是軟啟動器因其應用于大功率電機,更需增強晃電后的應急啟動能力,以保障生產的連續(xù)性與安全性。
4.1 型號說明


4.2 技術參數(shù)

4.3 設備功能
晃電保持和晃電再起動相結合,接線方便,能有效抵御電壓跌落引起的接觸器釋放
抗晃電可編程設置,滿足不同客戶需求
4 路可編程 DI 輸入,采用內置 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了52臺ARD-KHD-S03A抗晃電模塊。經過現(xiàn)場模擬測試,所有設備在電壓波動情況下均能穩(wěn)定運行,無接觸器脫扣、跳閘等異常現(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)光伏組件生產基地的穩(wěn)定供電和生產節(jié)奏。
結語
隨著工業(yè)用電負荷日益復雜與敏感,電能質量問題正從“容忍”走向“必須解決”;坞,雖只是短暫的電壓擾動,但帶來的后果卻可能是成規(guī)模的生產事故與經濟損失。因此,生產型企業(yè)應高度重視抗晃電能力的建設,從設備層級入手,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品質量、生產效率與企業(yè)形象,贏得發(fā)展主動權。
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