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【摘 要】对于石化企业来说，供电系统的可靠性至关重要，由于电网晃电极易导致低压电机停车，所以极易影响整套装置非计划停车事故发生，从而影响生产装置的平稳运行造成经济损失。本文从实际操作的角度，分析电动机群晃电智能自启动控制技术的控制原理和设计原理。
【关键词】电动机；电网晃电；自启动；控制原理
一直以来，困扰众多连续性生产企业的问题就是如何才能高效率地避免因电网晃电所引起的装置停车、生产停止等，为了有效解决这一问题，越来越多的专家学者开始研究电动机晃电自启动技术，其应用一方面可以应对实际中存在的因电网晃电引起的电动机停车事故，另一方面还可以根据负荷的重要程度分批启动晃电停车的电机，以预防装置的非计划停车障碍。本文以扬子石化炼油改造装置的电动机群晃电自启动控制系统为例，深入探讨其控制原理。
1.电动机晃电概念简介
晃电，也就是电网闪烁，是由于种种原因造成供电母线暂时失压的常见故障，通常由于供电系统受雷击或设备故障等原因所致。供电网络中通常发生的晃电有两个特质：一个是短暂性，大致持续1-2秒钟，甚至更短。一个是突发性，没有任何预兆地发生。尽管又短又快，但危害程度极高，因为接触器是控制低压电动机的开机或停机的，所以一旦供电系统短时失压，接触器便会立即跳闸，导致电动机停止正常运转，等到晃电结束电网正常后，传统的依靠人力启动会耗时较长，通常会引起供电系统非常规运行或生产装置停车等情况，导致不必要的经济社会甚至企业形象影响。
扬子石化炼油改造装置电动机群晃电自启动的控制系统通过结合工控机、网络通讯、PLC等先进技术，从而完成了电网晃电后的低压电动机群的智能自启动，这是一种既能监控和记录电动机运转状态，又能快速采集晃电失压故障和电网的波动信息的控制系统，当电网失压故障出现时，能快速检测电网情况，在供電网络安全的情况下，只要一恢复正常，系统就能快速按照之前已经设定好的时间间隔将电动机自动地分批启动，以最大限度地减少系统恢复时间。
2.电动机晃电工作原理
控制系统是由检测元件、数台PLC、PLC工作站、一台工控机和通讯网络组成。根据供电系统的要求和生产工艺设备的分布，一台PLC监一段低压母线，并由PLC监控母线的供电情况，在设置PLC工作站时，为了使电动机更好地运转，应该依据母线所供电机的分配进行。信息的传递由主PLC和工作站完成，工控机的信息传递则由各母线的PLC实现，由此可见，所有信息的收集、计算、控制、判断等都必须由PLC进行，上位工控机则负责所有信息的存储、查询、控制等。
整个系统的控制工程主要体现在以下方面：当母线的电流值、电压经过电量的转换模块转换后，由该段母线的PLC进行监控和采集，相关工作站或PLC本体采集本母段线的各发动机是否在使用。当没有捕捉到电网失压信息时，PLC采集的信息会在刷新之前被传送到上位工控机，在这一过程中，一旦母线有失压现象发生， PLC则迅速采集并存储失压前和失压时的各种信息，并不会进行刷新，以便为自启动提供控制依据。接着PLC会持续监控母线情况，一旦其恢复到原本设定值，便能判断出是事故还是晃电。如在自启动范围内，则执行自启动程序，这是一种在电网允许范围内，电动机分批进行自动运转的过程，这一过程必须按照原本设定的顺序、间隔时间、批次、失压前状况等进行。自动控制过程完全由PLC完成，由PLC及其工作站的输出端口经继电器控制器完成电机的启动。
3.技术参数
（1）无故障时间10万小时。（2）每台PLC检测其母线及其备用母线的两相电流、三相电压以及母联的两相电流，误差必须小于等于3%左右。（3）控制信号输出继电器动作时间必须小于等于50ms。（4）电网参数及受控电机工况检测周期为小于等于100ms。（5）失压事件捕获时间：大于等于120ms的失压事件均可以可靠捕获。失压所历时间记录误差必须小于等于100ms。（6）系统配置：PLC：SIMATIC S7-300系列，工控机：台湾研华P4标准配置，通讯网络：PROFIBUS-DP。
4.系统的功能实现
（1）对每台电机的启停状况进行实时地监测、记录、存储和查询。（2）对于各段母线的电流和电压进行实时监测、记录、存储和查询。（3）及时捕捉每段母线出现的失压情况，并记录失压时间和恢复时间，由此判断是属于故障还是晃电，是否进行自启动程序。（4）依靠上位工控机对PLC进行设定，主要包括①各母线额定电压、电流。②各母线电流的互感器变比。③各母线允许自启动的电压、电流。④每台电动机的启动批号、编号、间隔时间。⑤每台电动机的启动电流，额定电流。⑥允许自启动的失压时间。⑦每台电机允许启动时间。⑧自启动的分组及启动顺序。（5）自启动后，自动检查电动机的工作状态与失电前是否一致，若不一致予以报警。（6）按设定顺序自动启动，或依靠上位工控机手动启动电机。（7）系统配备两回路自动切换供电和UPS电源。（8）系统具有脱线试验和自检功能。（9）对关键的电机进行升温、电流的实时查询、监测和报警。
5.结语
随着经济的不断进步和发展，电网晃电市场的竞争日益激烈，越来越多的石油化工等连续性生产企业开始重视生产装置供电的稳定性和安全性，电动机晃电自启动技术也伴随于此发展起来，随着技术的不断成熟完善，电动机晃电自启动技术的应用定会有更大市场。
【参考文献】
[1]刘龙舞.电动机抗晃电技术在石化企业中的应用[J].电工电气，2011（12）.
[2]梁定祥.皮带机控制系统的防晃电设计和运用[J].大连理工大学，2013（10）.
[3]刘龙舞.电动机抗晃电技术在石化企业中的应用[J].电工电气，2011（12）.
[4]杜涛，车慧明.电机再启动在丙烯酸装置中的应用[J].辽宁化工，2010（06）.
[5]李福成，程虎.电动机自启动技术在炼油化工生产中的应用[J].甘肃科技，2011（04）.
[6]刘龙舞.“晃电”再启动技术在石油化工企业中的运用[J].电气传动自动化，2011（12）.
【关键词】电动机；电网晃电；自启动；控制原理
一直以来，困扰众多连续性生产企业的问题就是如何才能高效率地避免因电网晃电所引起的装置停车、生产停止等，为了有效解决这一问题，越来越多的专家学者开始研究电动机晃电自启动技术，其应用一方面可以应对实际中存在的因电网晃电引起的电动机停车事故，另一方面还可以根据负荷的重要程度分批启动晃电停车的电机，以预防装置的非计划停车障碍。本文以扬子石化炼油改造装置的电动机群晃电自启动控制系统为例，深入探讨其控制原理。
1.电动机晃电概念简介
晃电，也就是电网闪烁，是由于种种原因造成供电母线暂时失压的常见故障，通常由于供电系统受雷击或设备故障等原因所致。供电网络中通常发生的晃电有两个特质：一个是短暂性，大致持续1-2秒钟，甚至更短。一个是突发性，没有任何预兆地发生。尽管又短又快，但危害程度极高，因为接触器是控制低压电动机的开机或停机的，所以一旦供电系统短时失压，接触器便会立即跳闸，导致电动机停止正常运转，等到晃电结束电网正常后，传统的依靠人力启动会耗时较长，通常会引起供电系统非常规运行或生产装置停车等情况，导致不必要的经济社会甚至企业形象影响。
扬子石化炼油改造装置电动机群晃电自启动的控制系统通过结合工控机、网络通讯、PLC等先进技术，从而完成了电网晃电后的低压电动机群的智能自启动，这是一种既能监控和记录电动机运转状态，又能快速采集晃电失压故障和电网的波动信息的控制系统，当电网失压故障出现时，能快速检测电网情况，在供電网络安全的情况下，只要一恢复正常，系统就能快速按照之前已经设定好的时间间隔将电动机自动地分批启动，以最大限度地减少系统恢复时间。
2.电动机晃电工作原理
控制系统是由检测元件、数台PLC、PLC工作站、一台工控机和通讯网络组成。根据供电系统的要求和生产工艺设备的分布，一台PLC监一段低压母线，并由PLC监控母线的供电情况，在设置PLC工作站时，为了使电动机更好地运转，应该依据母线所供电机的分配进行。信息的传递由主PLC和工作站完成，工控机的信息传递则由各母线的PLC实现，由此可见，所有信息的收集、计算、控制、判断等都必须由PLC进行，上位工控机则负责所有信息的存储、查询、控制等。
整个系统的控制工程主要体现在以下方面：当母线的电流值、电压经过电量的转换模块转换后，由该段母线的PLC进行监控和采集，相关工作站或PLC本体采集本母段线的各发动机是否在使用。当没有捕捉到电网失压信息时，PLC采集的信息会在刷新之前被传送到上位工控机，在这一过程中，一旦母线有失压现象发生， PLC则迅速采集并存储失压前和失压时的各种信息，并不会进行刷新，以便为自启动提供控制依据。接着PLC会持续监控母线情况，一旦其恢复到原本设定值，便能判断出是事故还是晃电。如在自启动范围内，则执行自启动程序，这是一种在电网允许范围内，电动机分批进行自动运转的过程，这一过程必须按照原本设定的顺序、间隔时间、批次、失压前状况等进行。自动控制过程完全由PLC完成，由PLC及其工作站的输出端口经继电器控制器完成电机的启动。
3.技术参数
（1）无故障时间10万小时。（2）每台PLC检测其母线及其备用母线的两相电流、三相电压以及母联的两相电流，误差必须小于等于3%左右。（3）控制信号输出继电器动作时间必须小于等于50ms。（4）电网参数及受控电机工况检测周期为小于等于100ms。（5）失压事件捕获时间：大于等于120ms的失压事件均可以可靠捕获。失压所历时间记录误差必须小于等于100ms。（6）系统配置：PLC：SIMATIC S7-300系列，工控机：台湾研华P4标准配置，通讯网络：PROFIBUS-DP。
4.系统的功能实现
（1）对每台电机的启停状况进行实时地监测、记录、存储和查询。（2）对于各段母线的电流和电压进行实时监测、记录、存储和查询。（3）及时捕捉每段母线出现的失压情况，并记录失压时间和恢复时间，由此判断是属于故障还是晃电，是否进行自启动程序。（4）依靠上位工控机对PLC进行设定，主要包括①各母线额定电压、电流。②各母线电流的互感器变比。③各母线允许自启动的电压、电流。④每台电动机的启动批号、编号、间隔时间。⑤每台电动机的启动电流，额定电流。⑥允许自启动的失压时间。⑦每台电机允许启动时间。⑧自启动的分组及启动顺序。（5）自启动后，自动检查电动机的工作状态与失电前是否一致，若不一致予以报警。（6）按设定顺序自动启动，或依靠上位工控机手动启动电机。（7）系统配备两回路自动切换供电和UPS电源。（8）系统具有脱线试验和自检功能。（9）对关键的电机进行升温、电流的实时查询、监测和报警。
5.结语
随着经济的不断进步和发展，电网晃电市场的竞争日益激烈，越来越多的石油化工等连续性生产企业开始重视生产装置供电的稳定性和安全性，电动机晃电自启动技术也伴随于此发展起来，随着技术的不断成熟完善，电动机晃电自启动技术的应用定会有更大市场。
【参考文献】
[1]刘龙舞.电动机抗晃电技术在石化企业中的应用[J].电工电气，2011（12）.
[2]梁定祥.皮带机控制系统的防晃电设计和运用[J].大连理工大学，2013（10）.
[3]刘龙舞.电动机抗晃电技术在石化企业中的应用[J].电工电气，2011（12）.
[4]杜涛，车慧明.电机再启动在丙烯酸装置中的应用[J].辽宁化工，2010（06）.
[5]李福成，程虎.电动机自启动技术在炼油化工生产中的应用[J].甘肃科技，2011（04）.
[6]刘龙舞.“晃电”再启动技术在石油化工企业中的运用[J].电气传动自动化，2011（12）.