0 前言

“晃電"指的是電網因雷擊、對地短路、重合閘、設備起動、發電廠故障及其他原因造成電網電壓短時失壓、電網電壓短時大幅度波動、短時斷電數秒等的電能質量事件。化工企業對系統供電可靠性的要求較高，一旦出現供電系統晃電，會引起保護設備欠壓誤保護、生產設備意外停機，致使生產線癱瘓、事故擴大，導致非常大的經濟損失，甚至對操作人員的安全構成威脅。

（1）UPS抗晃電系統

控制系統如DCS，PLC 等工作電源由UPS電源接入，實現抗晃電的目的。在電網電壓工作正常時，給負載供電，同時給儲能電池充電。當市電欠壓或突然掉電時，UPS電源開始工作，由儲能電池給負載供電。

系統發生晃電時，接觸器的線圈依靠UPS供電正常工作，保持主觸頭的吸合，避免晃電造成電機停機。當母線失電超過一定的時間后，根據二次控制部分設定的時間斷開輸出，避免電壓回復后事故的發生。

（2）DC-BANK 抗晃電系統

應對變頻器抗晃電有如下方法：

方法1：取消變頻器低壓保護設置，設置快速重起動，缺點是關鍵電機的停止、重起會影響生產的連續性和造成次品增加，另外低壓往往會表現為變頻器的過流保護，而取消過流保護會增加變頻器本身損壞隱患，這種方式在連續性生產要求較高的石化企業很少使用。

方法2： DC-BANK系統，DC-BANK系統主要應用于變頻電機和PLC/DCS 供電系統。電網正常時變頻器由交流母線供電，DC-BANK 系統處于熱備狀態。電網晃電或備自投切換時，電網電壓下降，轉換成由DC-BANK 向變頻器的直流母線供電，變頻器保持正常工作。

（3）電動機的抗晃電措施

交流接觸器廣泛使用于低壓電動機控制系統中，晃電發生后接觸器斷開，會使電動機停轉。

電動機抗晃電主要為接觸器抗晃電，交流接觸器的抗晃電方法：

方法1：采用抗晃電接觸器，具有延時釋放/避開彈跳區的接觸器被稱為抗晃電接觸器，晃電出現時接觸器不立即釋放,也不工作在臨界彈跳區，其控制線路安裝接線如圖6所示。

方法2：原有的交流接觸器上增加延時模塊。

方法3：加裝再起動控制器。

方法4：使用帶有抗晃電功能的電動機保護器，電動機保護器具有過載、斷相、不平衡、堵轉、阻塞、起動超時、過壓、欠壓、接地、漏電等保護功能；具有電流測量、電壓測量、頻率測量、功率測量等測量功能；具有起動控制、抗晃電功能、失壓重起等控制功能；具有DC 4-20mA變送輸出，MODBUS、PROFIBUS通訊功能，可以提高生產自動化程度，減少設備投資。

工作原理如下：“95、96"接點作為保護接點，保護器上電后處于常閉狀態，當出現故障或輔助電源斷電后變為常開狀態。“7、8"接點同起動按鈕SB2并聯，出現晃電后“7、8"吸合維持控制回路處于起動狀態，電壓瞬間后可執行重起功能。

工作原因如下：“95、96"接點同圖9中功能描述。“7、8"接點為起動控制繼電器，保護器接收到“SB1"發出點動起動信號，“7、8"吸合并自保持，接觸器KM線圈得電接通電機主回路。保護器接收到“SB2"發出點動停止信號，“7、8"輸出斷開，接觸器KM線圈失電，斷開電機主回路。發生晃電后，線圈KM失電電機主回路被切斷，保護器根據晃電時間長短自動選擇執行“立即重起動"，“分批延時自起動"或“禁止起動"。

電動機保護器行業標準（JB/T 10736）中對抗晃電（失壓重起）功能描述要求：“具有欠電壓（失壓）重起動保護功能的保護器，因主電路欠電壓故障或失壓停車，若在“立即重起動時間"內電壓恢復至正常（允許重起動設定值以上）時，保護器可使電動機立即恢復至電動機停車前的運行狀態（不經過起動延時、降壓等過程）；若超過“立即重起動失壓時間"而在“延時重起動延時時間"設定時間內，電壓恢復至欠電壓（失壓）重起動設定值以上，則電動機按“延時重起動延時時間"延時起動（與正常起動的過程相同），延時時間允許誤差為±10%；若超過“延時重起動延時時間"后電壓恢復，則電動機不再自動重起動。恢復電壓值誤差不大于±10%。"

2 電動機保護器抗晃電

以安科瑞ARD系列電動機保護為例，介紹電動機保護器的抗晃電功能的工作原理。為實現抗晃電功能，電動機保護器需帶有抗晃電模塊，將交流電輸入接在抗晃電模塊的輸入端，抗晃電模塊的輸出接到電動機保護器的輔助電源輸入端，電動機保護器的電壓測量信號取自接觸器上級，防止晃電時接觸器脫開，無法測得恢復電壓。線路正常供電時抗晃電模塊的內部儲能裝置處于儲能狀態，晃電期間由抗晃電模塊儲能設備向電動機保護器供電，維持電動機保護器正常工作。當系統電壓恢復到“重起動電壓"后，電動機保護器對晃電持續時間進行判斷，時間小于“立即重起動失電時間"立即吸合“輸出繼電器7、8"起動電動機；晃電時間長于“立即重起動失電時間"，而小于“允許失電時間"，執行延時重起動；晃電時間長于“允許失電時間"，不執行起動。

采用電動機保護器可以實現晃電立即重起動、失壓延時重起動、失壓時間過長閉鎖起動，并且帶有過載、斷相、堵轉、阻塞、過壓、欠功率等全面的保護功能，可以確保電動機的平穩運行，并減少系統投資，在化工行業使用具有實際意義。

方案1：帶抗晃電功能的電動機保護器

針對需要綜合測量、保護的電動機回路，可選擇帶抗晃電功能的電動機保護器，功能代號“SU"。

ARD2F(II)、ARD2M、ARD3M保護器在實現電參量測量、保護、控制及通訊組網的同時，通過內置電容，在晃電發生時為保護器持續供電。保護器繼電器輸出可維持一段時間（0.0-10.0s可調）后釋放，期間電壓恢復，接觸器自動吸合，否則進入再起動階段，在預設的允許時間內電壓恢復，起動繼電器延時閉合，使接觸器重新吸合實現電機再起動。

典型二次接線圖

產品圖片

ARD2F(II)低壓電動機保護器

ARD2M一體式電動機保護器

ARD3M電動機保護器

方案二：ARD-KHD-S03A抗晃電裝置

針對僅需要實現抗晃電保護或者已經安裝無抗晃電功能的電動機保護器的回路，可選ARD-KHD-S03系列抗晃電裝置。

ARD-KHD-S03A具備“晃電保持+再起動"功能，發生晃電時裝置持續為接觸器線圈供電，維持其持續吸合，在此期間電壓恢復，電機繼續運行；超出保持時間后，接觸器釋放，進入“再起動"階段，電壓在設置時間內恢復則裝置輸出再起動信號，使接觸器重新吸合，實現再起動。

裝置具備節能輸出模式，減少控制回路功耗，降低噪音。

典型二次接線圖

產品圖片

ARD-KHD-S03A抗晃電裝置

帶抗晃電功能的電動機保護和ARD-KHD-S03A抗晃電裝置都能抵御晃電造成的設備停車停產，各具優勢，且相對于源頭治理，成本更低，針對性更強，是企業治理抗晃電問題，保障生產連續性的理想選擇。

3 變頻器抗晃電

變頻回路發生晃電時，裝置會首先判斷電壓是否跌落至設置的晃電電壓以下，來判斷當前是否處于晃電狀態，同時通過DI采集變頻啟動中間繼電器信號、變頻器ERROR信號和運行信號。當電壓在設定的時間之內恢復至再起動電壓之上，則會在設定的再起動延時之后給變頻器輸出再起動信號，使其重新起動。如果在電壓恢復的同時有變頻器ERROR信號存在，則裝置變頻復位DO輸出，復位變頻器故障，并在再起動延時之后輸出再起動信號。

典型接線如下圖所示：

4 結束語

晃電作為一種常見的電能質量問題對企業生產的影響日益嚴重，這個問題在變頻回路尤為突出，因為變頻器本身無法像部分電動機保護器一樣實現失壓再起，所以尤其需要抗晃電裝置來抵御晃電造成的停機。本文介紹的ARD-KHD-S03抗晃電裝置對變頻回路的晃電實現綜合監控，可合理預防控制晃電對變頻回路的不利影響。