晃电继电器技术资料.doc

晃电继电器一、晃电基本知识1、导致晃电的因素： 电力系统运行中时刻受下列因素干扰：电网的瞬间波动；对地短路故障；重合闸动作；电源备自投；相邻回路故障；雷击，及风雨天气。所以不可避免存在“晃电”的可能。2、防晃电与自启动的区别： 瞬时失压时间的区别：防晃电主要针对300ms以下的低电压、瞬时失压、电压凹陷、电压暂降或晃电等极短电源瞬时故障。自启动主要针对因电源备自投或重合闸等投切时引起的1s-10s的稍长电源瞬时故障。但自起动装置响应时间必须首先满足“晃电”的瞬时要求，即响应时间必须小于200ms以下。 应用负荷对象的区别：防晃电：生产连续保障型，可以整套装置大部分电动机安装，500ms以下的瞬时失压大部分电动机可以再加速启动，确保生产连续运行，带有普遍意义。自起动：生产安全保障型，只能安装在重要电动机负荷上，在1秒以上瞬时失压对重要负荷的再起动，确保对生产安全的需要。 对电网冲击的区别：防晃电所针对的瞬时失压时间极短，通常在500ms以下，故可不考虑对电网的冲击，不检测来电电压阀值，实施来电即起。自启动针对瞬时失压时间较长，通常大于一秒，电动机转速下降较大，故要考虑再起动时对电网的冲击，一般需计算负荷容量实施分批分时再起动，并要检测来电电压阀值。3、晃电装置响应时间要求：对电源瞬时失电应该有两类电机重合装置，第一类是配合备用电源自投或电源重合闸的自起动设备，适用于失压稍长。由于它可能会对电源带来较大的冲击，只限在 重要负荷电动机的控制中采用。另一类是用于克服电源“晃电”引起的接触器释放，适用于约200毫秒失电，类似中压电机的低电压延时跳闸控制电路，由于时间 极短而不会对电源造成冲击，可以在电动机接触器控制电路中普遍使用。由于“晃电”是造成接触器非正常释放的绝大多数原因，显然自起动装置响应时间必须首先 满足“晃电”的瞬时要求。4、晃电的时间范围： 随着电网并网、环网的日益扩大，以及馈电变压器容量增大带来的配出回路的增多，电源瞬时失压即“晃电”的现象越来越频繁，其原因是相邻回路故障引起的电压波动几率增加了。最长持续时间一般是故障保护的切除时间，大约在200毫秒以下，也有保护元件来不及动作的“一过性”瞬时失压特殊情况的。交流接触器电保持大致要求是：电压不小于45%或者是失压时间不大于60毫秒。对于此类因“晃电”引起的接触器释放，常规微处理器自起动设备是无能为力的，因为故障时间小于微处理器的电压采集周期时间而无法识别。5、晃电危害： “晃电”短短数百毫秒，对连续生产中要求大量设备在工艺流程上不允许电动机跳闸停机的企业是灾难性的：损失产品；降低能源使用效率；延迟交货给客户；损失收入和利润；降低产品质量；损坏设备；损失生产时间；浪费材料。6、晃电危害案例 茂名石化乙烯装置爆炸2008年6月3日，我国国内最大的乙烯生产基地-中国石化茂名石化乙烯装置，因外电网架空线遭受雷击，发生A相接地短路，引起“晃电”， 致使乙烯装置2号裂解、1号聚丙烯等12套 装置和机泵跳闸停车。跳车后，由于多套装置同时往火炬排放，造成火炬管网压力超高，导致炉急冷锅炉出口直管段膨胀节拉裂，最终引起裂解炉裂解气管线爆炸起 火，乙烯装置全部停车，所幸这场大火被迅速扑灭，事故未造成人员伤亡。此事故影响之大，惊动了国家安全监督管理 总局，由副局长孙华山带队，国家相关部门和有关专家组成的事故调查组赶赴广东省茂名市，对茂名石化 “63”火灾事故进行现场督导。据报道，茂名石化第一套乙烯装置于火灾2天后开工，第二套装置于火灾后15天才全面开工，此次事故给茂名石化造成了直接和间接损失达数千万元，并造成了不良的社会影响。 济南炼化电网“晃电”2008年12月13日16时36分，中国石化济南炼化公司发生了电网“晃电”，虽然只有90毫秒，但受晃电影响，停运的机泵、滑阀、气柜、压缩机、 空冷多达109台。此次晃电对聚丙烯装置影响最大，共造成20多台设备停车，导致多处设备管线堵塞，清理相当困难，经过员工近30小时的连续工作抢险，于 21时20分才全面开车恢复了生产，经企业造成了相应的经济损失。近几年，诸如此类的天灾引发的事故频发，给企业安全生产带来了极大的隐患。二、防晃电技术交流接触器普遍用于现代工业低压电动机控制回路，它的特性带电自保持，无压释放。然而，电动机正常运行时遭遇电源瞬时失压，接触器就会释放，当电源自动恢复后需要人工重新操作恢复电动机运转，造成运行中电动机不必要停机，使生产中断，从而对许多重要的自动化连续生产企业造成一定的经济损失。为此，石化、石油、化工、化纤、发电、冶炼、钢铁等行业应考虑在低压电动机控制回路加装自动重合装置，以应对这种因电源瞬时性故障引起的电动机非正常停机，确保电源恢复后，正在旋转的电动机因接触器自动重合而再加速起动，从而保障生产的连续运行及一些极重要负荷的自动再起动。然而，随着电网并网、环网的日益扩大，以及馈电变压器容量增大带来的配出回路增多，电源瞬时失压即“晃电”的现象越来越频繁，其原因是相邻回路故障引起的瞬时失压几率增加，最长持续时间一般是故障保护的切除时间，大约在300ms以下，也有保护元件来不及动作的电压闪降故障，其时间更短。而交流接触器电保持条件大致是：电压不小于45%或失压时间不大于60ms，并且离散性非常宽，对于这类“晃电”引起的接触器释放，常规微处理器方式的再起动设备是无法识别处理的，因为故障时间远小于微处理器的数据刷新周期时间。传统的电动机自起动技术原意是配合备用电源自投和重合闸的，备用电源和主电源基本是独立的或者是有阻抗隔离元件的，电源的失压时间都在1.5秒以上，而参与自起动的电动机群只是少部分极重要的设备，立足点是保生产安全。但是，我们今天所遇到的事实是，大量的瞬时失压都是小于0.5秒的相邻线路故障。因此，对于低压异步电动机的控制，电动机的自起动形式宜分两种不同的功能来设置，第一类属延时低电压保护类型，动作时间小于500ms，用于克服电源相邻回路故障切除的瞬时失压“晃电”引起的接触器释放后的重合，其时间极短（300ms以下）而不会对电源造成冲击，可以在电动机接触器控制电路中普遍使用。第二类针对重要负载的电动机，属生产安全保护型，以配合正常的备用电源自投和重合闸，确保少部分重要电动机的能再起动。我们的目标是即保安全，也要最大限度的保障生产。如果能够实现推广这一技术，那些重要的连续性生产企业将能够避免毫无必要的损失，为国家创造更多的经济价值。三、晃电继电器用途 DZQ 防晃电产品并联在低压电动机接触器控制回路，主要用于当电源侧发生双电源切换、线路重合闸动作时以及电网瞬时失压、瞬时欠压“晃电”时，对原运行的电动机，来电后交流接触器、变频器或软启动器自动重合，而非属以上原因引起的接 触器释放则不予保持或重合，从而保障生产的安全连续运行。四、机理 DZQ内部包括逻辑控制单元、电压继电单元、时间继电单元、中间继电单元和后备电源等电子集成的多个功能单元组合；采用非计算机原理的继电电子一体化方式，属于硬接线方式，等同于常规电磁继电器控制，内置超级电容作电源后备，超长使用寿命。五、晃电继电器技术性能DZQ独特的模拟算式和逻辑判式相互闭锁的多重逻辑判断技术，确保DZQ不会误动作，仅在电源侧晃电时才动作，不影响电动机正常停机及故障跳车。DZQ独有的转频率电势比较钳位技术及牺牲判式的模糊控制技术，实现DZQ对电压瞬时失压的响应时间达到0秒以上无死区，对因200ms以内电源瞬时“晃电”而造成的交流接触器释放可以达到来电自动重合。由于200ms以内电动机的惯性较大，起动电流较小，从而实现200ms以内电源瞬时失压大部分电动机都可以参与自动再加速（防晃电）运行，这样对石油、石化、化工、电力、冶金等行业保障生产连续性将起到非常积极的作用。六、晃电继电器产品结构 DZQ的控制电压分为220V和380V，特殊电压等级需单独提出要求，安装方式分为插拔式和固定式两种，均可进行标准导轨安装。插拔式结构可方便安装在抽屉柜内，并具有互换性。 DZQ-B用于接触器辅助保持防“晃电”控制。七、晃电继电器优势 1、电压瞬时凹陷响应时间优势 DZQ对电压瞬时失压的响应时间在0秒以上无死区，而用微处理器方式的再起动控制器及电动机综合保护器的电压响应时间在200-300ms以上。 2、产品设计机理优势 DZQ是采用硬接线（继电电子一体化）方式来实现防晃电控制，其控制方式等效于常规电磁继电器控制，内部含有多个继电控制单元及后备电源单元，整机采用环氧树脂固封，适用于3级污秽场所，具有防腐蚀、防灰尘、防水雾。 3、产品适用范围宽 DZQ不仅适用于交流接触器回路，同时还适用于软启动器、变频器、PLC、DCS联锁控制的电气回路。 4、故障安全型设计 DZQ为故障安全型设计，只有在接触器闭合约3分钟后才被加载激活，只有在接触器因“晃电”而跳停后才发出重合指令，多重逻辑判断，相互闭锁，不影响电动机的正常停车。即使DZQ本身故障，不影响原有控制回路的正常运行，可在线式进行更换与检测。 5、安装方便 DZQ适用于不同品牌及类型的接触器回路，不用更换接触器，不用改动原有线路的控制方式，互换性好。可选用插拔式和固定式两种结构方式。八、DZQ-B接触器防晃电应用1、针对电源失压类型DZQ-B针对故障类型主要以相邻线路故障引起的瞬时失压为主。随着主电网的环网化以及企业中压电网供电线路的增加，而企业为降低电耗不设阻抗隔离原件，这样，当主网或企业中压电网中相邻线路故障时无可避免的引起瞬间失压，失压时间取决于相邻线路故障的切除时间。对于中压线路短路故障的最短切除时间就是互感器退出饱和时间加断路器固有分断时间，约210ms。绝大多数瞬间失压几乎都是因相邻线路故障所致，时间就是切除故障时间，而交流接触器的失压脱扣时间应不大于3个周波，即小于60ms。所以是否能快速响应200ms以下的瞬时失压是解决防晃电的关键。性能概述：DZQ-B型控制器为故障安全型设计，对电压瞬时凹陷的响应时间在0秒以上无死区，可以快速检测到200ms以下的电源瞬时凹陷。DZQ-B并联在接触器控制回路自保持接点，只有在被控制接触器因晃电而跳停后瞬间闭锁其运行指令，延时0.5秒释放，若0.5秒内电源恢复，接触器将立即闭合，以接触器铁芯线圈吸合电压作为电压阀值判式，一般为70%以上；若0.5秒电源没有恢复，则其运行指令立即断开。允许失压时间出厂前固化设置，最大不超过10秒，可根据具体工况确定。其动作波形图如下所示：2、技术参数 控制电压 220V/380 允许失压时间：0-10秒 瞬时电压凹陷响应时间： 0秒以上 无盲区 继电器输出接点容量：8A/380Vac (COS=0.4