CN112510816A - 一种低压电气系统抗晃电群启动功能结构及操作方法 - Google Patents

Abstract

一种低压电气系统抗晃电群启动功能结构及群启动方法，包括低压电力系统，所述低压电力系统包括若干相互电连接的电机的配电控制回路；若干配电控制回路分为第一启动组、第二启动组、第三启动组和第四启动组；第一启动组，其通过抗晃电功能无延时启动；第二启动组，其通过再启动功能自第一启动组启动后延时0.3秒启动；第三启动组，其通过再启动功能自第二启动组启动后延时3秒~5秒启动；第四启动组，其通过瞬时欠压保护功能自欠压事故起始进行欠压保护切除，自第三启动组启动后通过手动启动；具有实现设备自身快速反应，提高电气低压用电系统本质安全，最大限度保证化工装置中重要设备连续运行，减少经济损失及事故后恢复时间的优点。

Description

一种低压电气系统抗晃电群启动功能结构及操作方法

技术领域：

本发明涉及电力设备技术领域，更具体地说是一种低压电气系统抗晃电群启动功能结构及操作方法。

背景技术：

化工生产装置，一旦断电会使生产过程中断，原料及气体放散，带来极大安全风险，恢复生产所需时间较长，造成较大的经济损失与安全风险。

大型化工行业电力都是一级负荷，配置双电源进线及重合闸、备自投自动化装置保证供电可靠性，但系统故障时存在短时间失电及“晃电”风险，结合化工生产工艺特性，一旦失电保证安全则会联动安全SJS系统停车，原料及生产过程中物料放散泄压，造成较大经济损失及较长恢复时间和一定安全风险。

发明内容：

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明提供了一种按照重要性排序进行重启动、保证不发生停车事故、实现设备自身快速反应，提高电气低压用电系统本质安全，最大限度保证化工装置中重要设备连续运行，减少经济损失及事故后恢复时间的低压电气系统抗晃电群启动功能结构及操作方法。

为实现上述目的，本发明提供的一种低压电气系统抗晃电群启动功能结构，包括低压电力系统，所述低压电力系统包括若干相互电连接的电机的配电控制回路；

若干配电控制回路分为第一启动组、第二启动组、第三启动组和第四启动组；

第一启动组，其通过抗晃电功能无延时启动；

第二启动组，其通过再启动功能自第一启动组启动后延时0.3秒启动；

第三启动组，其通过再启动功能自第二启动组启动后延时3秒～5秒启动；

第四启动组，其通过瞬时欠压保护功能自欠压事故起始进行欠压保护切除，自第三启动组启动后通过手动启动。

进一步的，所述第一启动组包括变频器控制回路和软启动控制回路，所述变频器控制回路和软启动控制回路均包括UPS电源。

进一步的，所述第一启动组包括变频器欠压调节器和马达保护器。

进一步的，所述第二启动组和第三启动组包括马达保护器。

本发明还提供一种操作方法，包含以下步骤：

a)第一启动组投入抗晃电功能，第二启动组、第三启动组投入马达保护器的再启动功能，第四启动组投入欠压保护功能；

b)第四启动组通过欠压保护功能切除连接，停止再启动；

c)第一启动组通过抗晃电功能立即重启动，抗晃电启动时间为0.5～1秒；

d)第二启动组通过再启动功能延时再启动，自第一启动组启动后延时设置为0.3秒；

e)第三启动组通过再启动功能延时再启动，自第二启动组启动后延时设置为3～5秒；

f)待第一启动组、第二启动组和第三启动组均启动完毕且运行稳定后，手动再启动第四启动组。

进一步的，于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动后的厂用母线电压均大于65％。

进一步的，于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动时的群启动电流均小于保护动作电流。

进一步的，于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动时的电动机总功率均小于电源容量的20％。

本发明的有益效果是：

本发明提供的低压电气系统抗晃电群启动功能结构及操作方法具有实现设备自身快速反应，提高电气低压用电系统本质安全，最大限度保证化工装置中重要设备连续运行，减少经济损失及事故后恢复时间的优点，在低压系统各电机的配电控制回路中，利用马达保护器独有的重起动功能及变频器“抗晃电”功能，将重要负荷投入立即重起动功能，次要负荷投入延时重起动功能；当外网晃电引起欠电压事故时，实现重要设备几秒内自起动功能，使装置的生产工况稳定运行；没有马保的变频器类二次电源需增设UPS电源，保证启动设备二次回路继电器不失电跳停。

投资成本低，可充分利用原有电气设备功能，现一般马达保护器及变频器普遍带有此类功能，可最大化提升设备可利用率，从设备本质安全考虑配电系统安全运行水平，降低事故风险带来不利影响，各方面实施风险经可靠论述风险可控。

无设备投资成本且最大化利用原有设备马达保护器装置功能，实施后能有效保障晃电时重要设备连续运行，降低事故异常时产生的不合格产品数量及产量影响，最大程度上降低不可预知电力系统造成的装置运行风险。

附图说明：

附图1是本发明的UPS电源技改示意图；

具体实施方式：

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图1，对本发明进行更加详细的描述。

本发明提供的低压电气系统抗晃电群启动功能结构，包括低压电力系统，所述低压电力系统包括若干相互电连接的电机的配电控制回路；

若干配电控制回路分为第一启动组、第二启动组、第三启动组和第四启动组；

第一启动组，其通过抗晃电功能无延时启动；

第二启动组，其通过再启动功能自第一启动组启动后延时0.3～5秒启动；

第三启动组，其通过再启动功能自第二启动组启动后延时3秒～5秒启动；

第四启动组，其通过瞬时欠压保护功能自欠压事故起始进行欠压保护切除，自第三启动组启动后通过手动启动。

进一步的，所述第一启动组包括变频器控制回路和软启动控制回路，所述变频器控制回路和软启动控制回路均包括UPS电源。

进一步的，所述第一启动组包括变频器欠压调节器和马达保护器。

进一步的，所述第二启动组和第三启动组包括马达保护器。

本发明还提供一种操作方法，包含以下步骤：

a)第一启动组投入抗晃电功能，第二启动组、第三启动组投入马达保护器的再启动功能，第四启动组投入欠压保护功能；

b)第四启动组通过欠压保护功能切除连接，停止再启动；

c)第一启动组通过抗晃电功能立即重启动，抗晃电启动时间为0.5～1秒；

d)第二启动组通过再启动功能延时再启动，自第一启动组启动后延时设置为0.3秒；

e)第三启动组通过再启动功能延时再启动，自第二启动组启动后延时设置为3～5秒；

f)待第一启动组、第二启动组和第三启动组均启动完毕且运行稳定后，手动再启动第四启动组。

进一步的，于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动后的厂用母线电压均大于65％。

进一步的，于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动时的群启动电流均小于保护动作电流。

进一步的，于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动时的电动机总功率均小于电源容量的20％。

本发明的其中一种实施例如下：

首先以整体的化工装置系统为一个项目单元，参照设备分级管理原则要求，区分出四批次的设备分类，区分原则：

一、“特别重要类”设备以下两种，停该设备运后几秒内会造成系统整体停车或该设备一旦停运很难再启动且短时间停运回造成系统连锁停车；

二、“次类重要设备”设备短时间停车会造成系统连锁停运；

三、“一般设备”该类设备短时间停车不影响设备运行，但操作复杂一旦停运会造成事故处理人力浪费；

四、“不重要设备”尽量多的找出设备停车一刻钟以上，不会造成系统故障及连锁跳车的类型设备。

以上分类为本领域技术人员的公知常识，本领域的技术人员能够清楚、明晰的根据以上原则，将多个电气设备分为四类。

上述四类电气设备的电机的配电控制回路分为第一启动组、第二启动组、第三启动组和第四启动组，其中第一启动组投入抗晃电功能，主要包括四种：抗晃电功能马达保护器、抗晃电功能变频器、抗晃电功能软启动器、抗晃电功能接触器，其中抗晃电功能变频器和抗晃电功能软启动器的抗晃电功能是本体自带抗晃电辅助电压功能，不能对外发出指令，一般不参与控制回路操作，将控制回路电源技改成UPS电源，保持晃电时控制回路中各中间继电器的正常运行。

第二启动组和第三启动组包括马达保护器，并投入延时抗晃电功能。

还提供一种操作方法，包含以下步骤：

a)第一启动组投入抗晃电功能，第二启动组、第三启动组投入马达保护器的再启动功能，第四启动组投入欠压保护功能；

b)第四启动组通过欠压保护功能切除连接，停止再启动；

c)第一启动组通过抗晃电功能立即重启动，抗晃电启动时间为0.5～1秒；

d)第二启动组通过再启动功能延时再启动，自第一启动组启动后延时设置为0.3～5秒；

e)第三启动组通过再启动功能延时再启动，自第二启动组启动后延时设置为3～5秒；

f)待第一启动组、第二启动组和第三启动组均启动完毕且运行稳定后，手动再启动第四启动组。

第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动后的厂用母线电压均大于 65％，再启动时的群启动电流均小于保护动作电流，再启动时的电动机总功率均小于电源容量的20％。

在一个具体实施例中中：

其中，相关参数如下：

再启动后的厂用母线电压均大于65％；

群起动负荷、电源占比关系：

再启动时的电动机总功率均小于电源容量的20％；

为保证重要电动机自起动，需要切除的第四启动组装设低电压保护，将第四启动组在马达保护器中投入瞬时欠压保护，利用瞬时欠压保护切除，减少事故电源消耗，有助于稳定事故时电源电压保证群启动有利实施。

第一启动组、第二启动组和第三启动组均不大于电源功率的20％，并依次递减；

第一启动组投入抗晃电功能，主要包括四种：抗晃电功能马达保护器、抗晃电功能变频器、抗晃电功能软启动器、抗晃电功能接触器，其中抗晃电功能变频器和抗晃电功能软启动器的抗晃电功能是本体自带抗晃电辅助电压功能，不能对外发出指令，一般不参与控制回路操作，将控制回路电源技改成UPS电源，保持晃电时控制回路中各中间继电器的正常运行，抗晃电时间设置为0.5-1秒；第二启动组和第三启动组投入马达保护器的延时再启动功能，第二启动组自第一启动组启动后延时0.3秒再启动，重启动恢复电压为0.85，延时重启动最大失压时间设置最大5秒，第三启动组自第二启动组启动后延时3秒再启动，延时重启动最大失压时间设置最大5秒。

第一启动组、第二启动组和第三启动组在群启动时，同时启动电流较大，电机启动电流一般为额定电流4-7倍，将造成配电电源系统电压降低及瞬间电流升高的现象，结合电源总开关的主保护定值大小及群启动时厂用母线电压变化水平的规范公式要求，合理分配第一启动组、第二启动组和第三启动组的配置，保证各批次启动设备能正常启动且后启动设备不影响原运行设备正常工作，不会导致电源总开关保护动作；

根据确定的第一启动组、第二启动组和第三启动组的功率，还有电机启动方式，确定群启动电流大小与额定电流倍数，估算出群启动电机实际电流及时间与总开关保护电流及时间对比，保证群启动电流需小于保护动作电流；

对群起动的可行性风险评估验算符合群启动规范正常起动时的厂用母线电压水平的要求，第一启动组、第二启动组和第三启动组母线电压全部大于65％，保证设备正常启动。

本发明提供的操作方法适用于因外网系统电源故障切换后事故或公司内部电源瞬间短路事故，引起电源晃电现象时，不允许系统停工的大型化工等企业的低压配电系统中，能最大化保障设备连续运行稳定性，适应电力系统瞬息多变的特点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种低压电气系统抗晃电群启动功能结构，包括低压电力系统，所述低压电力系统包括若干相互电连接的电机的配电控制回路，其特征在于包括：

若干配电控制回路分为第一启动组、第二启动组、第三启动组和第四启动组；

第一启动组，其通过抗晃电功能无延时启动；

第二启动组，其通过再启动功能自第一启动组启动后延时0.3秒启动；

第三启动组，其通过再启动功能自第二启动组启动后延时3秒~5秒启动；

第四启动组，其通过瞬时欠压保护功能自欠压事故起始进行欠压保护切除，自第三启动组启动后通过手动启动。

2.根据权利要求1所述的低压电气系统抗晃电群启动功能结构，其特征在于：所述第一启动组包括变频器控制回路和软启动控制回路，所述变频器控制回路和软启动控制回路均包括UPS电源。

3.根据权利要求1或2所述的低压电气系统抗晃电群启动功能结构，其特征在于：所述第一启动组包括变频器欠压调节器和马达保护器。

4.根据权利要求1所述的低压电气系统抗晃电群启动功能结构，其特征在于：所述第二启动组和第三启动组包括马达保护器。

5.一种群启动方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-4任一项所述的低压电气系统抗晃电群启动功能结构，所述群启动方法包含以下步骤：

a）第一启动组投入抗晃电功能，第二启动组、第三启动组投入马达保护器的再启动功能，第四启动组投入欠压保护功能；

b）第四启动组通过欠压保护功能切除连接，停止再启动；

c）第一启动组通过抗晃电功能立即重启动，抗晃电启动时间为0.5~1秒；

d）第二启动组通过再启动功能延时再启动，自第一启动组启动后延时设置为0.3~5秒；

e）第三启动组通过再启动功能延时再启动，自第二启动组启动后延时设置为3~5秒；

f）待第一启动组、第二启动组和第三启动组均启动完毕且运行稳定后，手动再启动第四启动组。

6.根据权利要求5所述的群启动方法，其特征在于：于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动后的厂用母线电压均大于65%。

7.根据权利要求5或6所述的群启动方法，其特征在于：于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动时的群启动电流均小于保护动作电流。

8.根据权利要求5~7任一项所述的群启动方法，其特征在于：于步骤c、d和e中，第一启动组、第二启动组和第三启动组再启动时的电动机总功率均小于电源容量的20%。

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