论文部分内容阅读
【摘 要】当发生电网冲击时，电网电压瞬时下降，造成低电压保护动作或交流接触器释放，电机跳闸，联锁动作，生产装置停运。为解决此问题，选用电动机再起动控制器可在电压恢复后自启动，同时闭锁运行信号，不联锁跳闸，生产装置不因电网冲击而停运
【关键词】电网冲击 电压凹陷 电动机再起动控制器
鹤煤集团化工分公司动力站有三台220t煤粉锅炉，主要为化工装置提供高中压蒸汽及发电用，2012年9月份由于电网冲击先后三次灭火，对试车及安全生产造成一定影响，为提高锅炉应对电网冲击能力，对其进行技术改造势在必行。
一、锅炉灭火原因分析
2012年9月份三次电网冲击时，动力站锅炉给粉机电机和火检风机电机均跳闸，造成锅炉灭火，后续装置被迫停运。
动力站叶轮给粉机采用ACS510变频器控制，其运行信号由中间继电器KA1常开接点闭合给定，当遭遇电网电压瞬时凹陷“晃电”时，变频器主电源失电（或欠压），中间继电器KA1线圈失压，其常开接点KA1打开，变频器运行信号打开，则变频器报欠压故障而停机，尽管电压瞬间恢复，但变频器需人工复位才能起动，导致叶轮给粉机停机，同时DCS接到KAI停机信号，联锁停车。
火检风机为常规交流接触器控制电路，交流接触器特性是带电自保持，无压释放。交流接触器电保持的条件大致是：电压不小于85%或者失压时间不大于60ms，而电网电压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，约210m，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，这样就不可避免引起交流接触器释放，火检风机停机，同时DCS接到火检风机停车信号，锅炉MFT联锁跳车，造成生产中断。
二、解决技术路线
（一）叶轮给粉机
ACS510变频器程序菜单中具有瞬时停电再起动功能，但需外部运行信号一直处于保持状态，此功能才能激活。所以，变频器防晃电要得以实现，需要在晃电时一直保持变频器运行信号，再正确设置变频器参数。这样可确保变频器遭遇晃电时电源恢复后低电压故障自动复位，并可自动跟踪频率再起动。
但此保持运行信号需正确区分变频器是晃电停车还是正常或其他故障停车，只有在晃电停车时才能保持，在正常或其他故障停车时需立即释放，不能影响变频器正常停车。由于电压凹陷“晃电”时间极短，约在100-300ms左右，防晃电控制器的电压凹陷响应时间一定要满足晃电时间，即要小于100ms的电压凹陷响应时间，否则会因扑捉不到极短的晃电时间而不会发出再起动指令。
同时，由于变频器的运行信号直接进入DCS连锁，在晃电时要确保此运行信号被强制闭锁，不会造成DCS连锁跳车，这也是解决叶轮给粉机防晃电的关键。
（二）火检风机
在不影响原有控制电路运行方式及不用更换现有接触器条件下，安装防晃电控制器，当发生“晃电”时能够快速检测及响应电压瞬时凹陷，对原运行的电动机，来电后交流接触器自动重合，而非属“晃电”原因引起的接触器释放则不予重合或保持，从而保障火检风机安全连续运行。同时，需在晃电时闭锁接触器发给DCS运行信号，确保不会造成DCS动作联锁跳车。
三、解决方案
（一）叶轮给粉机
采用深圳市倍通控制技术有限公司生产的DZQ电动机再起动控制器可以很好解决以上问题。DZQ控制器采用集成硬逻辑和集成采样电路，内部含有多个继电控制单元及后备电源单元，等效于常规电磁继电器控制方式，安全可靠。其模拟算式和逻辑判式相互闭锁，对瞬间失压的响应时间可达40ms以内，完全能克服电源瞬时失压大于40ms时间所引起的接触器或中间继电器的不必要释放。
品名：电动机再起动控制器 DZQ-B2X
性能概述：DZQ-B2X型具有变频器再起动控制特性，它并联在变频器控制回路，输出三对接点。
1.主输出接点10-11并联在用于中间继电器器自保持回路，用于變频器运行指令KA1重合，实施来电即起，主输出接点10-11只有在变频器正常运行后（KA1闭合）才被激励，只有在KA1因电压凹陷“晃电”跳停才瞬时闭合，延时释放，来电KA1重合成功后自动复位。
2.一对信号保持接点1-2用于变频器运行信号闭锁，并联在变频器运行信号KA1常开接点DI-+24。在变频器正常运行后延时闭合，在KA1因电压闪降跳停后延时释放。当电压瞬时恢复后，因运行信号一直处于保持状态，则变频器自动复位故障并转速跟踪再起动。信号保持接点在变频器非电压闪降原因跳停时，立即释放，不予保持。
3.一对信号接点5-6用于变频器送给DCS运行信号闭锁，并联在送与DCS运行信号KA1常开接点上，晃电时KA1打开，而5-6接点为在线式闭合，延时打开，确保晃电时DCS连锁信号被强制闭锁，不会动作。非晃电原因造成变频器停车，运行信号KA1打开，5-6接点同时释放，不予保持。不影响DCS正常连锁停车。
4.控制器3-4接点接入KA1一对常开接点，用于判断变频器的运行状态。
5.控制器7-8接点用于接入控制电源，与变频器控制回路同相。
叶轮给粉机变频器防晃电接线原理图如下：
（二）火检风机
采用DZQ-BX针对交流接触器防晃电控制，DZQ-BX控制器为故障安全型设计，只有在被控接触器因晃电而跳停后瞬间闭锁其运行指令，延时释放，若延时时限内电源恢复，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；若延时时限内电源没有恢复，则其运行指令立即断开，不会误动作。
同时DZQ-BX输出一对信号接点，用于接触器送给DCS运行信号闭锁，并联在送与DCS运行信号KM常开接点上，晃电时KM打开，而信号接点为在线式闭合，延时打开，确保晃电时DCS连锁信号被强制闭锁，不会动作。非晃电原因造接触器释放，运行信号KM打开，信号接点同时释放，不予保持。不影响DCS正常连锁停车。
火检风机防晃电接线原理图如下：
四、改造效果
按照上述方案对每台煤粉炉的8台叶轮给粉机和2台火检风机进行了技改，改造后没有再因为电网冲击而引起锅炉灭火事故，为化工装置的安全稳定运行打好了基础，极大提高了公司的经济效益。
【关键词】电网冲击 电压凹陷 电动机再起动控制器
鹤煤集团化工分公司动力站有三台220t煤粉锅炉，主要为化工装置提供高中压蒸汽及发电用，2012年9月份由于电网冲击先后三次灭火，对试车及安全生产造成一定影响，为提高锅炉应对电网冲击能力，对其进行技术改造势在必行。
一、锅炉灭火原因分析
2012年9月份三次电网冲击时，动力站锅炉给粉机电机和火检风机电机均跳闸，造成锅炉灭火，后续装置被迫停运。
动力站叶轮给粉机采用ACS510变频器控制，其运行信号由中间继电器KA1常开接点闭合给定，当遭遇电网电压瞬时凹陷“晃电”时，变频器主电源失电（或欠压），中间继电器KA1线圈失压，其常开接点KA1打开，变频器运行信号打开，则变频器报欠压故障而停机，尽管电压瞬间恢复，但变频器需人工复位才能起动，导致叶轮给粉机停机，同时DCS接到KAI停机信号，联锁停车。
火检风机为常规交流接触器控制电路，交流接触器特性是带电自保持，无压释放。交流接触器电保持的条件大致是：电压不小于85%或者失压时间不大于60ms，而电网电压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，约210m，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，这样就不可避免引起交流接触器释放，火检风机停机，同时DCS接到火检风机停车信号，锅炉MFT联锁跳车，造成生产中断。
二、解决技术路线
（一）叶轮给粉机
ACS510变频器程序菜单中具有瞬时停电再起动功能，但需外部运行信号一直处于保持状态，此功能才能激活。所以，变频器防晃电要得以实现，需要在晃电时一直保持变频器运行信号，再正确设置变频器参数。这样可确保变频器遭遇晃电时电源恢复后低电压故障自动复位，并可自动跟踪频率再起动。
但此保持运行信号需正确区分变频器是晃电停车还是正常或其他故障停车，只有在晃电停车时才能保持，在正常或其他故障停车时需立即释放，不能影响变频器正常停车。由于电压凹陷“晃电”时间极短，约在100-300ms左右，防晃电控制器的电压凹陷响应时间一定要满足晃电时间，即要小于100ms的电压凹陷响应时间，否则会因扑捉不到极短的晃电时间而不会发出再起动指令。
同时，由于变频器的运行信号直接进入DCS连锁，在晃电时要确保此运行信号被强制闭锁，不会造成DCS连锁跳车，这也是解决叶轮给粉机防晃电的关键。
（二）火检风机
在不影响原有控制电路运行方式及不用更换现有接触器条件下，安装防晃电控制器，当发生“晃电”时能够快速检测及响应电压瞬时凹陷，对原运行的电动机，来电后交流接触器自动重合，而非属“晃电”原因引起的接触器释放则不予重合或保持，从而保障火检风机安全连续运行。同时，需在晃电时闭锁接触器发给DCS运行信号，确保不会造成DCS动作联锁跳车。
三、解决方案
（一）叶轮给粉机
采用深圳市倍通控制技术有限公司生产的DZQ电动机再起动控制器可以很好解决以上问题。DZQ控制器采用集成硬逻辑和集成采样电路，内部含有多个继电控制单元及后备电源单元，等效于常规电磁继电器控制方式，安全可靠。其模拟算式和逻辑判式相互闭锁，对瞬间失压的响应时间可达40ms以内，完全能克服电源瞬时失压大于40ms时间所引起的接触器或中间继电器的不必要释放。
品名：电动机再起动控制器 DZQ-B2X
性能概述：DZQ-B2X型具有变频器再起动控制特性，它并联在变频器控制回路，输出三对接点。
1.主输出接点10-11并联在用于中间继电器器自保持回路，用于變频器运行指令KA1重合，实施来电即起，主输出接点10-11只有在变频器正常运行后（KA1闭合）才被激励，只有在KA1因电压凹陷“晃电”跳停才瞬时闭合，延时释放，来电KA1重合成功后自动复位。
2.一对信号保持接点1-2用于变频器运行信号闭锁，并联在变频器运行信号KA1常开接点DI-+24。在变频器正常运行后延时闭合，在KA1因电压闪降跳停后延时释放。当电压瞬时恢复后，因运行信号一直处于保持状态，则变频器自动复位故障并转速跟踪再起动。信号保持接点在变频器非电压闪降原因跳停时，立即释放，不予保持。
3.一对信号接点5-6用于变频器送给DCS运行信号闭锁，并联在送与DCS运行信号KA1常开接点上，晃电时KA1打开，而5-6接点为在线式闭合，延时打开，确保晃电时DCS连锁信号被强制闭锁，不会动作。非晃电原因造成变频器停车，运行信号KA1打开，5-6接点同时释放，不予保持。不影响DCS正常连锁停车。
4.控制器3-4接点接入KA1一对常开接点，用于判断变频器的运行状态。
5.控制器7-8接点用于接入控制电源，与变频器控制回路同相。
叶轮给粉机变频器防晃电接线原理图如下：
（二）火检风机
采用DZQ-BX针对交流接触器防晃电控制，DZQ-BX控制器为故障安全型设计，只有在被控接触器因晃电而跳停后瞬间闭锁其运行指令，延时释放，若延时时限内电源恢复，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；若延时时限内电源没有恢复，则其运行指令立即断开，不会误动作。
同时DZQ-BX输出一对信号接点，用于接触器送给DCS运行信号闭锁，并联在送与DCS运行信号KM常开接点上，晃电时KM打开，而信号接点为在线式闭合，延时打开，确保晃电时DCS连锁信号被强制闭锁，不会动作。非晃电原因造接触器释放，运行信号KM打开，信号接点同时释放，不予保持。不影响DCS正常连锁停车。
火检风机防晃电接线原理图如下：
四、改造效果
按照上述方案对每台煤粉炉的8台叶轮给粉机和2台火检风机进行了技改，改造后没有再因为电网冲击而引起锅炉灭火事故，为化工装置的安全稳定运行打好了基础，极大提高了公司的经济效益。