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“晃電”之克星防晃電永磁式延時釋放交流接觸
時間:2017-10-09  編輯:陳營超
一、“晃電”造成的后果及原因
   “晃電”短短的數秒鐘,對連續生產中要求大量設備在工藝流程上不允許電動機跳閘停機的企業是災難性的,輕者幾十萬、上千經濟損失,嚴重的還會發生火災、爆炸乃至人身安全,對企業來講真是災難的幾秒鐘
   “晃電”——電力系統在運行過程中,由于雷擊,對地短路、障重合閘備自投,企業外部、內部的電網故障、大型設備起動等原因,所造成的電網故障,所造成電壓瞬間較大幅度波動或者短時斷電又恢復的現象稱為“晃電”
二、“晃電”造成跳閘停機原因
   交流接觸器在低壓電動機控制系統中的應用非常廣泛,占了相當大的比例。由于電磁式交流接觸器的工作原理特點,當電網出現晃時,會造成電磁或交流接觸器工作線圈短時斷電或電壓過低,導致靠電流維持吸的動、靜鐵芯吸力小于釋放彈簧的彈力,使接觸器釋放產生跳閘停機的重要原因。電磁式交流接觸器的動作特性:國際IEC標準規定、額定電壓的80%為臨界可靠吸合電壓。臨界釋放電壓為額定工作電壓的20—70%現場使用中電磁式交流接觸器一—般在標稱的電壓50%釋放,所以因“晃電”導致電磁式交流接觸器刁受控制而自然跳閘停機是原理所致。
三、解決晃電災害的永磁式延時接觸器的研發:
1、研發背景:
2001年齊魯石化針對“晃電壓”每年給企業帶來的近億元損失專門成立了“解決晃電減災攻關小組”,在組長卜照平的邀請下,我公司技術人員應邀參力。我公司技術人員根據“晃電”情況和客戶的技術要求,通過對“晃電”產生的原因的分析,減少控制電路中的故障點及現場方便安裝使用等,決定在接觸器自身的來解決電網失壓、失電造成的危害。早在1998年我公司就研發了永磁式交流接觸器并在1999年開始投入生產2000年齊魯石化開始使用松峰永磁式交流接觸器,并得到了預期收益,對松峰產品高度認可。
2、永磁式延時接觸器工作原理:
在控制電壓突然跌落到非正常工作電壓時,欠壓信號傳輸到永磁接觸器的控制電路中,控制系統對信號立即做出分析,需要延時來防止晃電事故發生時,接觸器在設定的延時時間內處于保持狀態,超過設定的延時時間接觸器立刻斷開。
3、永磁式接觸器解決晃電災害的措施:
    松峰永磁式延時接觸器替代傳統電磁接觸器。通過對已有永磁接觸器的控制模塊進行改進,增加相關邏輯分析電路,實現延時釋放,釋放時間可根據現場要求任意設定。
●  針對電網失壓現象(網電壓在一定范圍內波動),我公司可定制生產低壓延時永磁接觸器,電壓值和時間可根據需要設定。例如:電壓突然跌落至額定電壓的40%或25%時,延時3S釋放。
●  針對失電現象(電壓突然跌落至零),我公司可定制生產斷電延時永磁接觸器+時間可根據需要設定。自從2001;年我公司研制出永磁式延時接觸器,己廣泛應用于鋼鐵、化工和油田企業,成功地為客戶解決了“晃電”難題。
●  松峰電氣成功研制永磁式延時接觸器,成功地解決了齊魯石化的“晃電”難題。
●  河南南陽油田采用松峰NSFC2-45A-220V和NSFC2,65A,220V斷電延時2.5s接觸器,成功地解決了其“晃電”困難
●  馬鞍山鋼鐵公司采用松峰永磁接觸器NSFCl-100、400、630延時接觸器成功地避免了其電壓不穩定造成的損失。
●  三亞臨春110KV變電站工程目采用松峰永磁式接觸器CJ20J-160A-220V,電壓突然跌落為額定電壓的40%時,跌電延時4S,解決了其網電壓波動問題。
●  2007年,黃石電力采用松峰永磁接觸器NSFC2-9,DCll0V,額定電壓的65%可靠吸合,實現了其低壓吸合的目的。
4、技術成熟,性能穩定,服務完善,迅速及時:
   經過6年市場驗證松峰永磁式延時接觸器已成功地為眾多客戶解決了“晃電”難題,為客戶避免了嚴重損失。松峰完善的售前、售中、售后服務團隊,可以保證第一時間解決客戶的難題。
四、  松峰永磁式延時接觸器優勢
1、安全可靠性強。松峰永磁式接觸器解決“晃電”的技術方案是在產品自身完成的,不增設任何配件,插件等繁瑣的控制裝置減少了控制電路中的故障點,提高了安全和可靠性
2、更換成本低。松峰的永磁延時接觸器,是在原有接觸器的控制模塊中設置邏輯分析電路達到有效防止“晃電”現象的,沒有改變接觸器的體積和安裝尺寸。所以,客戶不需要增加其它電氣設備或更改安裝方式。
3、品質卓越,性價比高。松峰永磁式接觸器的生產質量標準嚴格符合國際1EC標準,在壽命保證100萬次以上的基礎上節電率達98%以上,動作速度快且無噪音。所以,不但保證了客戶的生產的安全無憂運行,•而且提高•了經濟效益。
 
智能產品基本情況說明
 
防晃電的多種類型永磁交流接觸器,其中包括:智能型斷電延時、智能型跌落延時、智能型延時\速斷、降壓起動永磁接觸器產品。針對以上特殊類型產品作以下介紹:
1、智能型斷電延時交流、直流接觸器是在接觸器每次失電時都會在事先設定時間范圍內接觸器處于保持閉合狀態,事先定置的時間完成后,工作電壓不能恢復時,接觸器立即釋放。在事先設定時間內,工作電壓恢復到正常吸合電壓值,則接觸器不釋放,繼續保持閉合狀態。
接觸器吸合特性額定電壓:80%Us—110%Us; 
接觸器保持特性額定電壓:0—110%Us; 
延時時間設定為0.3ms—10000ms(任意選擇),±誤差0.5%。 
2、智能型電壓跌落延時交流、直流接觸器是在額定工作電壓條件下、因受各種不同的條件影響,導致電壓突然跌落到某一個電壓范圍時,接觸器的延時控制程序開始啟動,在事先設定的延時時間范圍內接觸器處于閉合保持狀態,當事先設定時間完成后,工作電壓不能恢復時,接觸器立即釋放,在事先設定時間內,工作電壓恢復到正常吸合電壓值,則接觸器不釋放,工作電壓在正常的條件下接觸器屬常規的動作特性,不會發生延時性能,即正常操作啟動與停止時,接觸器為立即吸合與立即釋放。
接觸器吸合特性額定電壓:80%Us—110%Us; 
    接觸器保持特性額定電壓:約定值—110%Us;
    延時時間設定為0.1ms—10000ms(任意選擇),±誤差0.5%。
例:NSFC1-185A/220V 
技術要求:在工作電壓突然跌落到額定電壓的30%時延時3秒釋放。 
根據要求智能型跌落延時釋放接觸器NSFC1-185A/220V,不管受任何條件影響,只要工作電壓突然跌落到66V時(±10%)接觸器開始啟動延時釋放功能,在3秒鐘時間內,工作電壓不能恢復,則3秒后接觸器立即釋放,如3秒鐘內工作電壓恢復到正常吸合電壓值,則接觸器不釋放,繼續保持閉合狀態。
3、
智能型延時速斷永磁交流、直流接觸器是在額定工作電壓條件下,因受各種不同的條件影響,導致電壓跌落、或失電情況發生,使接觸器跳閘,但在現場實際工作中有些生產流程是既不能停電,又必須在電壓正常條件下停止時接觸器速斷,因此根據用戶的要求我公司研發了智能型延時速斷永磁交流接觸器,接觸器在控制回路中增加一對接線端,在接觸器的控制回路中分A1、A2、A3、A4,A1、A2為額定工作電壓接線端,A3、A4為延時速斷切換接線端。(見下圖)
接觸器斷電延時吸合特性額定電壓:80%Us—110%Us
接觸器斷電延時保持特性額定電壓:0—110%Us
接觸器速斷吸合特性額定電壓:80%Us—110%Us
接觸器速斷保持特性額定電壓:60%Us—110%Us
延時時間設定為0.3ms—10000ms(任意選擇),±誤差0.5% 
例:NSFC1-265A-380V 
技術要求:(1)在額定工作電壓發生特殊情況產生失電時(非正常操作)需要接觸器延時5S釋放。 
(2)在常規工作電壓情況下要求停止接觸器,則接觸器立即斷開。 
智能型延時速斷接觸器的接線及操作方法如下: 
①接觸器A1、A2為控制電壓接線端,A3、A4為延時、速斷切換接線端; 
②操作步驟:接觸器A1、A2為控制電壓輸入端,A3、A4為延時、速斷轉換開關接線端,如需要接觸器延時,把A3、A4接線端上的開關閉合,接觸器的延時程序啟動,A1、A2送電接觸器吸合,失電后接觸器處于閉合保持狀態,事先設定的時間5秒完成后接觸器立即釋放。 
③根據現場使用情況,如不需要接觸器延時釋放把A3、A4的開關先斷開,則延時程序中斷,再斷掉A1、A2的工作電壓接觸器立即釋放。 

 

防晃電永磁式交流接觸器應用選型方案
 
    “晃電”對于系統的影響,取決于電源電壓的下降速率和持續時間,系統大,電容作用將延緩電壓下降和上升速率,當電壓下降到交流接觸器的釋放電壓及持續時間超過釋放時間時(>80ms),接觸器立即脫扣。如果“晃電”持續的時間<500ms,電動機拖動的設備由于慣性原因,轉速不會出現明顯下降,但當“晃電”消失后,電源系統的恢復以及電機的恢復運行狀態,有不同的要求,請貴公司根據實際情況選擇合適解決方案:
     1、電壓下跌型“晃電”(電壓降到一定值):
    “晃電”持續的時間長(一般小于2秒),電壓降到額定值50%以下,接觸器脫扣。在這個時間內,電動機功率下降,轉速開始降低,但由于轉動慣量的作用,轉速下降的并不明顯,電壓恢復后,電機電流有小幅度過沖后便恢復到運行值,見圖一①曲線,這種情況電動機供電系統應保持,亦即接觸器不應脫扣,對生產連續性保持將不受影響。如果“晃電”持續的時間繼續增加,則電機轉速迅速向疲倒方向發展。因此,接觸器不脫扣的時間小于2秒為佳。
 此種類型“晃電”適合采用智能型跌壓延時永磁式交流接觸器,延時時間小于2秒為佳,電壓跌落范圍根據貴公司電網及設備運行實際情況來確定,在訂貨時注明即可。智能型跌壓延時永磁式交流接觸器在電壓突然跌落到某一個約定的電壓值時啟動延時控制程序,在事先設定的延時時間范圍內接觸器處于閉合保持狀態,當事先設定時間完成后,工作電壓不能恢復時,接觸器立即釋放,在事先設定時間內,工作電壓恢復到正常值,則接觸器不釋放,即抗晃電成功。工作電壓在正常的條件下接觸器屬常規的動作特性,不會發生延時性能。例如,一臺NSFC4-75A/220V智能型跌壓延時永磁式交流接觸器,設定為電壓跌落至額定電壓的30%時延時1.2 S,則當工作電壓突然跌落至66V±15%時,接觸器啟動延時程序開始延時,1.2 S后接觸器立即釋放,若在1.2S的時間內電壓恢復至正常工作電壓,則接觸器不釋放,即完成抗晃電。而在正常工作電壓條件下操作啟動與停止,接觸器不產生延時,即立即吸合與立即釋放。其接線方式與常規接觸器相同,即為兩線式。
     2、電壓失去型“晃電”(電壓失去,電壓降到零)
    “晃電”持續的時間短,電網系統大,等效電容大,電壓下降和恢復曲線見圖二,不同系統“晃電”時的電壓波形也不同見圖三,在“晃電”電壓恢復時,電機電流從0開始上升,并有非周期分量的沖擊,然后迅速恢復到運行值,見圖一②曲線,這種情況的“晃電”,電機電流非周期分量的沖擊時間極短(小于10毫秒),因此,可以承受對電網的沖擊,電動機電源不開斷(接觸器不脫扣),使生產的連續性不受影響。
此種類型“晃電”適合采用智能型斷電延時永磁式交流接觸器,此類型接觸器每次失電時都會在事先設定時間范圍內處于保持閉合狀態,事先設定時間完成后,工作電壓不能恢復時,接觸器立即釋放,在事先設定時間內,工作電壓恢復到正常值,則接觸器不釋放,即抗晃電成功。接觸器吸合特性電壓為額定電壓的80%—110%;接觸器保持特性電壓為額定電壓的0—110%;延時時間可在0.3 ms—10000ms內任意設定,誤差±0.5 %。
    3、“晃電”使電壓下降到零,并且電機轉速下降低于額定值的30%,電壓恢復后,電機電流見圖一③曲線,此時非周期電流分量對電網的沖擊影響將不得不考慮采取分批啟動的方式進行,對生產的影響不可避免!我們認為:“晃電”使電網電壓下降到30%時,主電路應保持接通狀態,當電壓恢復時原有的生產狀態將保持不變!事實也證實了這種方案的可行性。根據以上情況接觸器應在“晃電”來時不脫扣,“晃電”持續的時間大于電機轉速明顯的下降的時間時,接觸器應脫扣,起動停止應保持接觸器原有的狀態不變!
此種情況任可采用智能型斷電延時永磁式交流接觸器,在延時時間上應采用分批啟動的方式進行,例如,可將不同批次設備所用接觸器延時時間分別設置為0.5S、1S、1.5S、2S、2.5S、3S等,進行分批次啟動。根據“晃電”產生的實際情況,如圖二所示,“晃電”產生時電壓跌落到恢復到正常整個周期一般都在一秒以內,而常規使用的電機拖動的設備在斷電一秒以內轉速一般不會下降至額定值的30%,所以一秒以內啟動的批次,可以安排較多的設備或功率較大的設備,可以使非周期電流分量對電網的沖擊影響較小,然后依次從大功率設備到小功率設備進行啟動,使非周期電流分量對電網的沖擊影響降到最小。此種方案貴公司可根據設備實際運行情況選擇使用。
上述三種解決晃電方案,貴公司可通過對本公司生產及設備運行實際情況進行分析后,選擇最佳方案。對于需要在停車后立即斷電的設備采用智能型跌壓延時,對于一些不需要快速停車的設備可采用智能型斷電延時,在即能完成防晃電的同時,又可節約企業成本。當然具體方案的選擇需要貴公司在分析實際情況后做最優選擇。我公司提供全程售后服務,提供現場指導協助安裝直至設備運行正常。
                                        
 
 
 
松峰牌產品:河南松峰電氣,防晃電智能交流接觸器
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