低压变频器防晃电方案研究

电力系统典型晃电事故及防晃电措施研究摘要：随着企业用电量的不断增加，电力系统的设备和结构变得越来越复杂。

在正常运行的过程中，由于遭受雷击、内部电网短路以及大型设备的启动，可能会出现电压的瞬时波动，但很快就会恢复到原来的水平，这种电压波动被称为“晃电”。

对于一些辅助设备，如果保护器件跳闸，可能会导致主机故障，从而使整个机组停止运转。

因此，通过分析和研究晃电的危害和应对措施，我们可以更好地控制晃电的影响，确保系统的稳定性。

关键词：电力系统；晃电事故；防晃电措施一、晃电类型概述1.1电压骤然变化当电压突然上升或下降时，通常会出现晃电的情况。

这种异常现象通常会持续零点五秒到一分钟，通常认为电压的波动范围达到了一定程度就会发生晃电。

晃电的幅度通常在10%~80%之间，而下降的幅度则在10%~90%之间。

根据数据，当电压波动超过10%时，就可以断定出现了晃电现象。

1.2电压闪变当电压发生变化时，人们可以通过使用发光设备（如灯泡）来观察到这种变化。

在这种情况下，照明设备会出现明暗不一的状态，导致晃动。

此时，电压的波形会有规律地变化，或者电压的幅值会有随机的波动。

二、晃电事故对电力系统的负面作用2.1影响继电保护继电保护装置是电力系统的重要组成部分，它能够有效地保护整个系统的安全性。

当发生故障时，继电保护装置可以迅速准确地断开故障设备，并向总控室发出警报，以便工作人员及时采取行动，确保系统的安全运行。

继电保护装置不仅可以有效防止电力系统中的故障设备在发生故障后继续运行，而且还能够有效保护其他设备免受连带损害，从而确保电力系统的安全运行。

当振荡电流和继电保护装置的运行电流相匹配时，继电器将自动触发保护功能；而当两者不匹配时，继电器将自动关闭。

这样，由于电流速断保护的存在，将导致继电器的故障，从而严重损害其正常使用。

2.2影响变频器变频器是一种用于控制电力系统运行的设备，它通过整流电路、电容器、变压器、霍尔元件和电源板来实现电压和频率的调节。

低压变频器防晃电方案研究摘要：低压变频器的一个特性就是对电网电压波动较为敏感，变频器的非正常停机的现象主要是因为系统电压发生晃电事故。

笔者在研究了低压变频器防晃电直流支撑方案和再起动方案，通过对常用解决方式的分析出现的弊端，提出了相应的对策，在解决低压变频器防晃电方式中，有一定的借鉴作用。

关键词：防晃电；低压变频器；电网安全晃电形式包括电压在短时间内跌落或越限、电压闪变、电压短时中断、短时间断电等，突然启动大容量用电或供电设备、自然雷击、突发性对地短路、配电网络故障等均可引发晃电。

目前电网环网及并网规模正在不断扩大，再加上电力网络中配置的大容量变压器、电机数量日益增加，致使晃电问题频繁发生，低压配电系统及系统中的设备对于晃电的抵御能力较差，应注意运用保护措施防止晃电对配电设备造成破坏。

本文探讨了低压变频器防晃电措施，旨在保证配电网络中的低压设备能够维持稳定运行，减少晃电带来的损失。

1.晃电时变频调速电动机跳车原因分析在实际应用中．不同低压变频器品牌低电压保护限值和控制回路设计不同．导致低压变频器低电压跳闸原因也不同通常变频调速电机低电压跳闸有以下几个原因1.1低压变频器自身抗晃电能力差根据运行和事故数据发现不同品牌低压变频器防晃电能力差别很大。

通常根据低压变频器自身低电压限值要求和实际需要进行整定表1列出了部分品牌的低压变频器配置和整定情况。

际需通过上表及实际运行发现Siemens（MM430）和ABPOWERFLEX700低压变频器自身抗晃电能力差．电网电压下降幅度超过15％以上，并持续80ms以上，都会导致低压变频器低电压保护动作而跳闸，电机停机。

低压变频器自身低电压限值偏低是导致晃电时低压变频器跳闸的原因。

2）ABBACS800—04—3—0440系列低压变频器自身抗晃电能力强．在保证低压变频器控制回路不断电、电机辅机不受晃电影响情况、变频电机所带负荷又不大时．短时晃电。

电网电压下降幅度不超过低压变频器低电压限值时．ABB变频调速电机不会跳车。

低压变频器抗晃电应用分析摘要：本文结合大型石化企业生产装置连续运行的特点，分析电网晃电对变频器运行的影响。

通过DZQ-CF5X/L23抗晃电再启动装置在某石化企业供电系统实际应用案列，验证了低压变频器抗晃电的可行性。

关键词：抗晃电；控制；分析1.引言为了保证供电系统的稳定性，实现供电系统安全可靠运行，对大型石化企业的连续生产有着非常重要的意义。

抗晃电已经成为提高供电可靠性必须解决的首要问题。

目前，大型石化企业电气系统接线一般采用双母线带母联开关接线形式。

双电源供电，母联开关设置备用自动投入装置可以大大提高供电可靠性。

然而在石化企中业存在着大量的电动机、变频器等感性负荷，在电网晃电的过程中，大量变频电动机会因为保护跳闸，造成装置停工停产，给企业带来巨大损失。

2.电网晃电电网晃电，也称为电网电压暂降。

是指电网因保护切除短路故障、自动装置误切换或其他原因，造成的电网短时电压波动的现象。

一般电压波动幅值10%，时间持续在10ms至2s。

电网晃电会造成系统电压骤降，瞬间的电压波动将造成大量电动机负荷跳闸，进而导致生产装置停车，甚至引发火灾、爆炸等安全事故，严重影响企业安全生产运行。

目前，大型石油化工企业电气系统主接线一般采用双母线带母联开关接线，双电源供电，母联开关设置备自投装置可以大大提高供电可靠性。

然而在石化企业中存在着大量的电动机变频器感性负荷，在电网晃电的过程中，大量变频电动机会因电压波动造成保护跳闸，导致装置停工停产，给企业带来巨大损失和安全风险。

因此，晃电已经成为影响供电可靠性必须解决的首要问题。

3.电网晃电对变频器的影响1.当逆变器件为GTR（晶体管）时，一旦晃电（电压下降到控制阀值以下），控制电路将停止向驱动电路输出信号，使驱动电路和GTR全部停止工作。

2.当逆变器件为IGBT（绝缘栅双极型晶体管）时，在失压或停电后，将允许变频器继续工作一个短时间td（td有两种规定方法，一种为具体的规定时间，如15ms；另一种则规定为主电路的直流电压降到原值的85%所需的时间），若失压或停电时间to云南石化有大部分电机均使用西门子变频器，其逆变器核心元件IGBT（绝缘栅双极型晶闸管），该类型变频器自我保护相对敏感（控制阈值80%），电压波动幅度达到20%就会触发变频器动作跳闸。

380V低压电动机晃电问题的现状及研究
380V低压电动机晃电是一个无人不知，无人不晓的问题，近年来，晃电在370V低压
电动机中不断蔓延，给企业安全生产和运行机器设备带来极大困扰。

晃电是指频繁变化的电源电压，对380V低压电动机造成的机械停止或性能下降。

380V低压电动机晃电产生的影响主要有四个方面：一是电动机本身损坏，如轴承损坏、原定的工作电压下转子不能旋转，定子绕组烧坏等；二是造成噪声大，振动大，动力输出不足，机器停机；三是发热温度太高，导热性能变差，电磁转换性能变差；四是带宽过窄，
负载调节性能降低，功率因数变化较大。

380V低压电机晃电的研究主要围绕如何减少电动机的工作状态，保护负载不受晃电影响三个方面展开：一是采用晃电补偿器，凭借不同的原理，可以有效补偿晃电对电动机的
影响；二是采用滤波器，通过滤除晃电干扰，使电路工作稳定；三是采用调速器，通过在
电路中添加调节器，可以实现频率调整和振动衰减，有效减少晃电对380V电动机的影响。

综上所述，380V低压电动机晃电产生的影响是非常明显的，为了更好地解决这个问题，可以采取如上三种措施，以减少电动机受到晃电影响的程度，保证电动机的正常运行。

LNG接收站低压设备防晃电研究及解决方案摘要：本文介绍了晃电产生的原因，晃电对生产工艺的危害，通过对低压电机跳闸原因的分析，研究防晃电技术方案，通过比较选择最佳解决晃电方案，保障工艺设备安全稳定运行。

关键词：晃电、真空接触器、电机跳闸1晃电产生的原因及现象晃电是指因雷击、短路或其他原因造成的电网短时电压波动或短时断电的现象。

晃电的基本现象有:电压突降、突升、短时断电、电压闪变。

电压突降，电压有效值降至额定值的10%至90%,且持续时间为10ms至1min（典型持续时间为10ms~600ms）；电压突升,电压上升至额定电压的110~180%，持续时间为半个周期至1min；短时断电,持续时间在半个周期至3s的供电中断（如备自投、重合闸等）；电压闪变，电压波形包络线呈规则的变化或电压幅值一系列的随机变化，一般表现为人眼对电压波动所引起的照明异常而产生的视觉感受。

2晃电对接收站的危害电气设备交流接触器由于晃电导致线圈端电压低于维持电压而发生脱扣，主触头断开，所控制负荷设备停运，与之关联的重要负荷设备联锁停车，进而造成连续工艺生产系统被迫停产，产生巨大损失的同时，还有可能引起火灾、爆炸等恶性事故的发生。

2019年某一个月时间内，有记载的外供电线路发生晃电时，接收站内部分低压设备跳车，导致触发联锁影响外输：1）外电瞬时接地，导致燃料气电加热器E-2201A和E-1601C冷却水泵停车，外输量暂时降低190t/h。

供电正常后重启设备，恢复运行；2）外电晃电，导致E-1601C冷却水泵、E-2201A燃料气电加热器、P-2401B生产水泵、电解制氯系统停车。

供电正常后重启设备，恢复运行；3）外电晃电，E-1601C冷却水泵停车，供电正常后重启。

外电接地导致短短一个月发生三次晃电，对接收站工艺生产造成严重影响。

3低压设备跳车原因查找及分析作为润滑、冷却、动力、供热、供水、供气介质来源的各种重要电气设备贯穿于LNG接收站整个工艺生产系统中，一旦由于部分重要低压电机出现供应中断势必引起联锁反应，造成系统性停产停车事故的发生。

抗晃电系统1：变频器的抗晃电措施1
变频器的抗晃电措施1
提高变频器的抗晃电能力要从主回路和控制回路两个方面着手采取措施。

本次交流谈谈从控制回路采取的措施。

如图1：当400V电压发生晃电，造成L3-N电压降低，则KA继电器或KM接触器释放，变频器停车。

KA继电器、KM接触器长期得电，也很容易损坏，造成变频器停车。

图1
在图2中：利用变频器的本身参数的“自保持”功能实现脉冲命
令启停变频器，而不需要象图1一样，依靠KA、KM的自保持来实现变频器的启停。

因些，图2中控制回路的晃电不会造成变频器停车，也将控制回路精减到极致。

变频器外围回路简单，提高了供电可靠性。

图2参数设定：
F01(频率设定)=1，频率设定由外置电位器设定。

F02(运行操作)=1，设定运行操作由外部端子FWD、REV输入运行命令。

X1输入端子设定为E01=6，将HLD信号作为三制式运行时的自保持信号使用。

保护原理：变频器检测到故障时，变频器的30A/30C常开触点闭合，接通S9分励脱扣器，QF跳闸。

这种接线消除了接触器KM和中间继电器KA因晃电或故障造成变频器停运的事故，践行了”用最少的元器件，最简单的接线，实现你需要的功能，提高系统的本质安全“的理念。

1 引言当前，变频器以其优良的调速性能和显著的节能效果，越来越被更多的现代化企业所采用，我公司的空分液氧泵电机采用了abbacs800-07-0610-3+f253+f260+r712+p901变频器。

由于电网电压不稳定，导致液氧泵变频器在使用中产生了新的问题——变频器因电网晃电而跳闸。

低电压通常都是短时的，对传统的控制系统影响较小，而对变频器则会产生低压跳闸导致电机停止，影响生产。

每次由于电网晃电变频低压跳闸造成的非计划停机，都给公司造成很大的经济损失。

因此，如何使变频器在瞬时低电压时仍能正常工作成为关键问题。

2 变频器抗晃电改造原理及技术方案2.1 变频器抗晃电改造关键变频器抗晃电技术改造的关键是如何使变频器在瞬时电压低于低电压保护整定值时还能正常工作。

我们这次改造方案根据变频器的工作原理和化工厂的实际情况，采用直流支撑系统dc-bank，在变频器直流侧加不间断直流电源，提高变频器的低电压跨越能力，保证了在厂用交流电源瞬时低电压时变频器能正常工作。

2.2 变频器抗“晃电”技术方案(1)“晃电”问题分析abb变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能。

变频器的逆变器件为igbt时，在失压或停电后，将允许变频器继续工作一个短时间td，若失压或停电时间totd，变频器自我保护停止运行。

一般td都在15～25ms，通常电源“晃电”较为强烈，都在几秒钟以上，变频器自我保护停止运行，电动机跳车。

电源电压的晃动造成了系统停车，严重影响了生产系统的稳定运行，造成了较大的经济损失。

(2)抗“晃电”技术方案针对变频器因电网“晃电”导致液氧泵停车问题，采用直流支撑系统dc-bank，改造液氧泵变频器主电路中间直流回路，将液氧泵变频器主电路中间直流回路p(+)、n(-)引出，接至直流支撑系统dc-bank的静态开关sw1输出的直流电源直流接触器mf1上，在电源电压波动即“晃电”时，依靠蓄电池bat为液氧泵变频器提供稳定的电源，保证变频器输出不变，液氧泵主电机转速保持不改变或液氧泵变频器欠电压保护功能不动作。

380V低压电动机晃电问题的现状及研究
近年来，随着工业化进程的加速推进，380V低压电动机在生产线和设备中得到了广泛应用。

随着使用时间的增加，一些电动机出现了晃电现象，给生产过程带来了一定的困扰
和安全隐患。

对380V低压电动机晃电问题进行研究和解决，具有重要的现实意义和理论价值。

目前，380V低压电动机晃电问题的主要表现为电机运行时产生较大的震动和噪音，严重影响了生产线和设备的正常运转。

在实际生产中，晃电问题严重的电动机甚至会导致设
备故障和停机，给生产带来了相当大的经济损失。

而且，电动机晃电还会加速设备的磨损，降低其使用寿命，增加了维修和更换成本。

解决380V低压电动机晃电问题的研究具有重要意义。

针对380V低压电动机晃电问题，研究人员已经进行了一系列的尝试和研究。

通过实地调查和实验分析发现，电动机晃电问题主要源于电动机内部的磁场不稳定和转子不平衡。

研究人员通过理论模型和仿真实验，探究了电动机内部结构和参数对晃电问题的影响，并
提出了一系列解决方案。

采用增加定子和转子的刚度，优化电机的设计结构，控制电机的
转速等方式，有效地改善了晃电问题。

一些研究者还通过实验验证和实际应用，进一步验证了以上解决方案的可行性和有效性。

他们发现，通过对电动机进行改进和优化，可以明显减小晃电现象，并改善电动机的
运行效果。

研究人员还对电动机晃电问题进行了经济评估和评价，发现解决晃电问题所带
来的经济效益远远超过了成本投入，从而进一步证明了解决晃电问题的重要性和必要性。

低压变频器抗晃电方案的应用与探讨摘要：文章围绕低压变频器抗晃电的相关问题进行分析，首先研究了低压变频器装置受晃电因素影响导致停机的关键原因，然后对低压变频器抗晃电方案进行分析，包括改造控制回路、对低压变频器参数进行设置优化、下调低电压保护值、以及更换接触器装置这几项技术措施，相关内容对进一步提升低压变频器装置抗晃电能力有一定的参考与指导价值。

关键词：低压变频器；抗晃电；方案变频调速是目前技术方案支撑下最合理的调速方案，在达到变频调速目的的同时也有非常理想的节能效果[1]。

目前在石化、钢铁、冶金等相关领域中对低压变频器装置的应用已经非常广泛。

但电力系统受电网异常、雷电、对地短路等一系列因素影响可能出现电压瞬时跌落至正常的现象，导致电压电压出现“晃电”问题，虽然该故障的持续时间短暂，但可能导致低压变频器装置出现跳闸停机现象，造成整个装置的非计划停工以及巨大损失[2]。

这一背景下，必须尝试研究提升低压变频器装置抗晃电能力的方案，以保障装置连续稳定运行。

1 低压变频器晃电停机原因1）主回路接触器跳闸。

低压变频器装置在工业应用中常通过主回路带电磁式交流接触器装置满足控制目的，受其工作原理的影响，在电网晃电故障状态下交流接触器装置可能出现电压水平异常下降或工作线圈短时断电的问题。

该情形下，释放弹簧弹力远高于维持吸合的动静铁芯吸力，进而造成电磁式交流接触器装置释放并跳闸，受输入电源断电影响，造成停机问题的产生[3]。

2）继电器跳闸。

对于低压变频器而言，供电回路可能受实际运行情况影响导致变频器主回路不带接触器。

在此模式下，中间继电器装置受现场按钮控制完成运转或停机指令。

而在晃电问题的影响下，电压水平异常降低（达到继电器保持电压水平以下），从而造成继电器线圈出现失电跳闸故障。

3）变频器控制电源失电。

低压变频器装置运行期间，控制电源以自变频器输入电源为主要动力，受低压变频器输入电压水平跌落的影响，导致控制电路控制功能丧失。

晃电原因分析与解决方案现状简述由于电网电压波动，低压电动机和变频器受到区外电网波动，导致非计划停机，对非正常生产及研发项目造成极大损失。

经过多方面原因分析，大部分原因是电网晃电幅度以及晃电时间，均超过接触器线圈保持电压的范围和时限，致使接触器欠压释放；而变频器对电压更为敏感，电压跌落至80%以下，变频器低电压保护功能动作，致使变频器报警停机。

原因分析1）晃电原因：晃电是指电压瞬时下降，下降的幅度区间为10-90%，持续时间为0.02-1s，甚至更长。

而电压瞬时暂降原因有以下几种类型：①母线内部故障，低压馈线和用电设备发生故障导致母线电压波动；②电动机起动，大容量电动机（或机群）起动时导致母线电压下降；③外部故障，外部电网发生短路故障、雷电冲击或者解列，导致电源中断。

其中电动机启动造成的母线电压暂降也可归类为内部故障。

综上，晃电产生的原因可以大体分为区内故障和区外故障。

所以，电网晃电具有一定的不可避免性、不确定性。

2）晃电对接触器的影响通常，低压系统中的电动机大多是异步电动机，电动机的控制回路是接触器控制回路，一般交流继电器当电压低于线圈额定电压的50%，时间超过30ms时接触器释放；当电压低于80%甚至更高，持续五个周波时接触器也释放，造成低压电动机失电停机。

3）晃电对变频器的影响低压变频器包括三相全波整流电路、储能滤波电路和逆变电路，为避免大电流对整流电路中的晶闸管或整流二极管的冲击，造成损坏。

变频器厂家都设置了欠压保护，电容电压下降到80%-70%时（各品牌厂家欠压定值不同），欠压保护动作封锁逆变脉冲，停止对外供电，持续时间大约为70-80ms，导致变频器报警停机，电源恢复后需人工复位解除故障报警才能重启变频器。

解决方案方案的理念是从配电网系统考虑，对重要负载保证其可靠的连续运行。

抗晃电模块可以在一些极端情况下，对敏感性电气元件释放后，当电源瞬时恢复，针对已释放的电气元件立即自动重合，使其迅速恢复工作。