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1 前言
当供电系统在正常运行过程中受到雷击、短路故障、大容量电机直接起动等的冲击下，会造成系统电压短时间内的大幅度波动或瞬间失电，这种现象通常称为“晃电”。
石油化工企业属于连续生产性的企业，其特殊的要求对生产供电可靠性提出了考验，在生产过程中一般不允许断电，即使瞬间“晃电”，也会造成生产装置波动、停产，甚至造成重大安全事故。但是石化企业中各种设备运行年代参差不齐，系统受内外因素影响较多（如雷击、接地短路、设备故障等），很容易造成企业内部配电系统发生晃电，并引起各装置电动机跳闸停机，影响生产的连续进行，严重的将会导致停工停产，为企业造成巨大损失。
需要通过对供配电系统从预防、治理到事故分析的综合解决方案，才能有效解决石化企业“晃电”问题。
2晃电综合解决方案
电力系统是企业生产发展的基础，为了全面而有效的解决石化企业“晃电”问题，降低电网波动对生产装置的影响，需要从三个方面进行综合治理，首先是预防晃电事故的产生，如淘汰性能低劣的设备，加强对输电线路的绝缘监测等；其次治理晃电事故，当发生晃电现象时，通过继电保护装置的快速可靠动作，快切装置和电动机抗晃电装置的配合，将事故影响降至最低；最后是分析晃电事故，当无法避免晃电事故，造成生产停产，需要建立完善的事故追忆和分析系统，避免类似的事故再次发生。
2.1预防晃电
2.1.1 淘汰性能低劣的设备
石化企业内部电网中存在大量性能低劣开关设备，这些设备大多数在八十年代到九十年代后期安装投用，如油断路器、电磁式继电器、老化电缆等。由于设备技术落后、工艺水平差，故障频繁，很容易造成“晃电”。
通过淘汰这些性能低劣电气设备，石化企业的供配电系統的安全可靠性得到很大提高，可以有效减少由于设备故障原因造成的“晃电”。
2.1.2 增加输电线路监测系统
石化企业的内部电网输电线路分支多，电缆老化，导致线路故障率很高。有些故障会直接造成“晃电”，而另外一些故障发生后，如电缆单相接地等，虽然不会直接导致“晃电”，但由于需要人工排查解决故障（如沿线查找等），故障可能因此扩大而造成“晃电”。因此，为了能提前监测输电线路变化情况，预见可能的故障发生，并且能在故障发生时尽快发现故障线路并能及时切除故障点，可考虑在企业电网增设输电线路监测系统，具体有以下措施：
（1）电缆在线监测装置
电缆在线监测装置利用暂态行波信号在线检测电力电缆的绝缘状况，实时在线监测运行电缆的运行情况，真实反映电缆的绝缘水平。在没有形成永久性故障之前，对形成的暂态行波信号进行采集和分析，就能够实现电缆的故障预警和故障测距，达到对运行电缆进行在线检测的目的。与传统小电流接地选线装置相比，具有灵敏度高、不受消弧线圈影响等优点。
（2）系统在线绝缘监测装置
电力系统及电气设备的故障大部分是由于绝缘的损坏而引起的。而系统在线绝缘监测装置通过自身产生高压直流电通过高压电阻施加于运行或停运的线路、电力设备对地之间，连续高精度的检测绝缘电阻值，从而能够实时监测系统绝缘的变化，对可能出现的故障进行有效的预警。
2.2 治理晃电
2.2.1 增加电源快速切换装置
目前针对要求连续供电的石化企业，双电源备自投装置的使用效果并不理想。原因是这些石化企业有大量的电动机负荷，由于电动机反馈电压的存在，从失电到失压进而无压，备自投完成动作的过程持续时间长达 1-2 秒，甚至更长，此时电动机已经被分批切除。即使是延迟时间较长的高压重要电动机没被切除，由于母线已经无压（一般无压定值为额定电压的 20%-35%） ，转速已经严重下降，直接影响生产过程的连续性，并对产品质量造成不良影响。而且此时恢复供电将造成较大的电动机自起动电流，对供电网络产生冲击。而对 400V系统而言，低电压将造成接触器脱扣，变频器停止工作。
而新型专门针对石化行业的电源快速切换装置克服了以往备自投的缺点，更加适应石化企业的需求及技术特点，在切换过程中，装置实时跟踪开关两侧电源的电压、频率和相位，并提供了多种可靠的起动方式和切换实现方式，能够保证快速安全的投入备用电源，同时不会对电动机造成大的冲击。
2.2.2 更换线路光纤差动保护
目前石化企业中内部线路保护大多都采用了限时速断保护，由于线路短，上下级保护配合较难，时限的选择上太小容易发生越级保护动作；时限太大的话一旦线路内部发生故障，切除时间长，将对供电系统造成很大冲击。而采用全线速动的纵差保护可以不需要考虑上下级配合，大大缩短保护动作时间，使故障快速切除，并且又能快速启动快切。
2.2.3 电动机抗晃电措施
（1）分批自起动技术
对于重要电动机负荷较集中的变电所，可以考虑采用由PLC控制的分批自起动电动机顺序控制起动系统的核心为一套可靠的PLC（可编程控制器），整个系统的控制逻辑是在系统运行前已输入至PLC的CPU模块的RAM存储区。该系统可对电动机在电网晃电恢复后，按照设定程序对被控电动机群按批次排序实现连续快速自动再起动。
（2）采用专门的抗晃电交流接触器
采用专门的抗晃电交流接触器也是有效的防晃电措施。采用双线圈结构，接触器再吸合或释放时干净利落，无有害的抖动。电源正常状态下，控制模块处于储能状态。接触器的起动和停止与常规接触器一样，当有“晃电”发生使电压降到接触器的维持电压以下时，控制模块开始工作，以储能释放的形式保持接触器继续吸合。当电源电压恢复后，控制模块又转入储能状态。
（3）智能抗晃电辅助模块
智能抗晃电辅助模块不仅具有延时功能，还有节能效果。通电时交流电经过整流变为直流电，使接触器可靠有力地吸合，然后通过控制部分把比较高的直流电压转换为由开关电源提供的直流低电压小电流，继续维持接触器的吸合，大大降低了接触器的功耗，如果发生晃电，控制部分按照设定好的延时时间去控制开关电源向接触器继续供电，实现延时脱扣。
（4）动力UPS
主要针对使用变频器控制的设备，它是针对于低压电动机群的理想不间断电源系统。动力UPS可以在电网晃电时给变频器直流母线提供电压补偿，使其电压不至于瞬间跌落，从而维持变频器的正常运行。
2.3 事故分析
当晃电现象产生并造成停电故障后，除了故障排除，恢复生产外，还必须对事故现象进行分析，找出事故发生的原因，然后制定相应的措施避免类似的事故再次发生。
故障录波测距系统具有实时监测电能质量的功能，被监测系统的电压和电流的有效值、各次谐波值、谐波畸变率、功率值、功率因数、电压偏差和波动、频率等电气量可被长期记录和显示。可为事故分析提供详细、完整的数据。
3 结束语
总之，为了避免因石化企业“晃电”带来的巨大经济损失，相信会有越来越多的抗晃电技术应运而生。通过在预防、治理到事故分析各个阶段应用相应的抗晃电技术，并结合实际使用的情况，相信可以有效的解决石化企业的晃电问题。
参考文献
[1] 许洪元，石化企业抗“晃电”综合解决方案研究与应用，电气应用，2012年12月
当供电系统在正常运行过程中受到雷击、短路故障、大容量电机直接起动等的冲击下，会造成系统电压短时间内的大幅度波动或瞬间失电，这种现象通常称为“晃电”。
石油化工企业属于连续生产性的企业，其特殊的要求对生产供电可靠性提出了考验，在生产过程中一般不允许断电，即使瞬间“晃电”，也会造成生产装置波动、停产，甚至造成重大安全事故。但是石化企业中各种设备运行年代参差不齐，系统受内外因素影响较多（如雷击、接地短路、设备故障等），很容易造成企业内部配电系统发生晃电，并引起各装置电动机跳闸停机，影响生产的连续进行，严重的将会导致停工停产，为企业造成巨大损失。
需要通过对供配电系统从预防、治理到事故分析的综合解决方案，才能有效解决石化企业“晃电”问题。
2晃电综合解决方案
电力系统是企业生产发展的基础，为了全面而有效的解决石化企业“晃电”问题，降低电网波动对生产装置的影响，需要从三个方面进行综合治理，首先是预防晃电事故的产生，如淘汰性能低劣的设备，加强对输电线路的绝缘监测等；其次治理晃电事故，当发生晃电现象时，通过继电保护装置的快速可靠动作，快切装置和电动机抗晃电装置的配合，将事故影响降至最低；最后是分析晃电事故，当无法避免晃电事故，造成生产停产，需要建立完善的事故追忆和分析系统，避免类似的事故再次发生。
2.1预防晃电
2.1.1 淘汰性能低劣的设备
石化企业内部电网中存在大量性能低劣开关设备，这些设备大多数在八十年代到九十年代后期安装投用，如油断路器、电磁式继电器、老化电缆等。由于设备技术落后、工艺水平差，故障频繁，很容易造成“晃电”。
通过淘汰这些性能低劣电气设备，石化企业的供配电系統的安全可靠性得到很大提高，可以有效减少由于设备故障原因造成的“晃电”。
2.1.2 增加输电线路监测系统
石化企业的内部电网输电线路分支多，电缆老化，导致线路故障率很高。有些故障会直接造成“晃电”，而另外一些故障发生后，如电缆单相接地等，虽然不会直接导致“晃电”，但由于需要人工排查解决故障（如沿线查找等），故障可能因此扩大而造成“晃电”。因此，为了能提前监测输电线路变化情况，预见可能的故障发生，并且能在故障发生时尽快发现故障线路并能及时切除故障点，可考虑在企业电网增设输电线路监测系统，具体有以下措施：
（1）电缆在线监测装置
电缆在线监测装置利用暂态行波信号在线检测电力电缆的绝缘状况，实时在线监测运行电缆的运行情况，真实反映电缆的绝缘水平。在没有形成永久性故障之前，对形成的暂态行波信号进行采集和分析，就能够实现电缆的故障预警和故障测距，达到对运行电缆进行在线检测的目的。与传统小电流接地选线装置相比，具有灵敏度高、不受消弧线圈影响等优点。
（2）系统在线绝缘监测装置
电力系统及电气设备的故障大部分是由于绝缘的损坏而引起的。而系统在线绝缘监测装置通过自身产生高压直流电通过高压电阻施加于运行或停运的线路、电力设备对地之间，连续高精度的检测绝缘电阻值，从而能够实时监测系统绝缘的变化，对可能出现的故障进行有效的预警。
2.2 治理晃电
2.2.1 增加电源快速切换装置
目前针对要求连续供电的石化企业，双电源备自投装置的使用效果并不理想。原因是这些石化企业有大量的电动机负荷，由于电动机反馈电压的存在，从失电到失压进而无压，备自投完成动作的过程持续时间长达 1-2 秒，甚至更长，此时电动机已经被分批切除。即使是延迟时间较长的高压重要电动机没被切除，由于母线已经无压（一般无压定值为额定电压的 20%-35%） ，转速已经严重下降，直接影响生产过程的连续性，并对产品质量造成不良影响。而且此时恢复供电将造成较大的电动机自起动电流，对供电网络产生冲击。而对 400V系统而言，低电压将造成接触器脱扣，变频器停止工作。
而新型专门针对石化行业的电源快速切换装置克服了以往备自投的缺点，更加适应石化企业的需求及技术特点，在切换过程中，装置实时跟踪开关两侧电源的电压、频率和相位，并提供了多种可靠的起动方式和切换实现方式，能够保证快速安全的投入备用电源，同时不会对电动机造成大的冲击。
2.2.2 更换线路光纤差动保护
目前石化企业中内部线路保护大多都采用了限时速断保护，由于线路短，上下级保护配合较难，时限的选择上太小容易发生越级保护动作；时限太大的话一旦线路内部发生故障，切除时间长，将对供电系统造成很大冲击。而采用全线速动的纵差保护可以不需要考虑上下级配合，大大缩短保护动作时间，使故障快速切除，并且又能快速启动快切。
2.2.3 电动机抗晃电措施
（1）分批自起动技术
对于重要电动机负荷较集中的变电所，可以考虑采用由PLC控制的分批自起动电动机顺序控制起动系统的核心为一套可靠的PLC（可编程控制器），整个系统的控制逻辑是在系统运行前已输入至PLC的CPU模块的RAM存储区。该系统可对电动机在电网晃电恢复后，按照设定程序对被控电动机群按批次排序实现连续快速自动再起动。
（2）采用专门的抗晃电交流接触器
采用专门的抗晃电交流接触器也是有效的防晃电措施。采用双线圈结构，接触器再吸合或释放时干净利落，无有害的抖动。电源正常状态下，控制模块处于储能状态。接触器的起动和停止与常规接触器一样，当有“晃电”发生使电压降到接触器的维持电压以下时，控制模块开始工作，以储能释放的形式保持接触器继续吸合。当电源电压恢复后，控制模块又转入储能状态。
（3）智能抗晃电辅助模块
智能抗晃电辅助模块不仅具有延时功能，还有节能效果。通电时交流电经过整流变为直流电，使接触器可靠有力地吸合，然后通过控制部分把比较高的直流电压转换为由开关电源提供的直流低电压小电流，继续维持接触器的吸合，大大降低了接触器的功耗，如果发生晃电，控制部分按照设定好的延时时间去控制开关电源向接触器继续供电，实现延时脱扣。
（4）动力UPS
主要针对使用变频器控制的设备，它是针对于低压电动机群的理想不间断电源系统。动力UPS可以在电网晃电时给变频器直流母线提供电压补偿，使其电压不至于瞬间跌落，从而维持变频器的正常运行。
2.3 事故分析
当晃电现象产生并造成停电故障后，除了故障排除，恢复生产外，还必须对事故现象进行分析，找出事故发生的原因，然后制定相应的措施避免类似的事故再次发生。
故障录波测距系统具有实时监测电能质量的功能，被监测系统的电压和电流的有效值、各次谐波值、谐波畸变率、功率值、功率因数、电压偏差和波动、频率等电气量可被长期记录和显示。可为事故分析提供详细、完整的数据。
3 结束语
总之，为了避免因石化企业“晃电”带来的巨大经济损失，相信会有越来越多的抗晃电技术应运而生。通过在预防、治理到事故分析各个阶段应用相应的抗晃电技术，并结合实际使用的情况，相信可以有效的解决石化企业的晃电问题。
参考文献
[1] 许洪元，石化企业抗“晃电”综合解决方案研究与应用，电气应用，2012年12月