易晓东
摘 要：供电系统运行过程中，受恶劣气候条件、外力破坏、企业内部电气设备短路故障、大设备起动等原因，会造成电压瞬间较大幅度波动即又恢复，导致高压电动机低电压保护跳闸，电机控制柜交流接触器释放，造成企业用电设备损坏、生产装置停车、原材料报废，带来重大经济损失。因此，如何解决电壓波动对企业安全、有序生产的影响，将企业的经济损失降至最低，意义重大。
关键词：电压波动；安全生产；改进
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）20-0120-01
由于省政府对江北地区发展策略调整，六合区成为南京市重要的化工、冶金业基地，尤其是南京化学工业园的落成，带动了化工产业的飞速发展。由于化工、冶金行业用电特性，其生产装置对电源的连续性及供电电压质量的要求高，如何做好客户应对电压波动的技术措施，极大限度降低客户经济损失，防范重、特大供用电安全事故的发生，成为用电检查人员当前面临及迫切需要解决的问题。
1 电压波动形成的原因
（1）用电设备具有冲击负荷或不对称负荷，如电弧炉、轧钢机、电焊机、起重设备、轨道交通、电气化铁路及短路试验负荷等。（2）发生短路故障引起电网波动。（3）系统设备自动投切时产生操作波的影响，如备自投装置、自动重合闸装置动作等。（4）系统遭受雷击或外力破坏引起的电网电压波动等。
2 电压波动对客户生产的影响
连续性生产企业对供电的可靠性要求很高，一旦出现电压波动，会使得电动机低电压保护跳闸，交流接触器释放，造成企业用电设备损坏、生产装置停车、原材料报废，甚至环境污染、人身伤亡。下面以案例来具体说明系统电压波动给生产装置带来的影响。
2.1 220千伏线路受外力破坏引起电压波动
2009年8月下午某仓储中心，一吊车在220千伏盘三2#线下调运货物，与线路安全距离过近导致放电，供电电压瞬时降为0伏，单相接地故障扩大为相间短路，光差保护、距离保护动作跳闸，造成南钢三总降220千伏副母线、五总降220千伏正母线失电，企业内部变电站低电压保护动作，失电母线所带发电机组在进入“孤岛模式”后因发供负荷失衡（过载），低周保护动作1秒内解列，直接造成南钢二分之一生产设备停车，经济损失达800万元。
2.2 系统发生短路故障引起电网波动
2010年110千伏中新变10千伏普桥1#线遭外力破坏两相短路跳闸，影响同一段母线的菱天线电压瞬时波动，导致菱天化工循环水车间5台3千伏高压电机低电压保护动作停机。企业采用排空装置废气、迅速出料、消防水冷却反应釜等非电保安措施，将生产装置安全停车，因原材料报废造成经济损失30万元。
3 客户端改进措施
电网系统发生电压波动是不可避免的，如何解决电压波动对企业安全、有序生产的影响，尽可能保持装置的稳定运行，把损失降至最低。下面结合自己工作中的经验体会，浅谈电网系统发生电压波动客户端改进措施。
（1）合理调整运行方式，最大限度发挥自备电厂作用。自备电厂客户合理调整运行方式，将重要负荷挂接在自备电厂母线段，并确保发供负荷平衡性。必要时非重要负荷加装低电压保护，在电压波动或失电时将非重要负荷切除，确保自备电厂顺利进入“孤岛模式”运行。
扬子巴斯夫有限责任公司现有1座220千伏变电站，装接2台24万千伏安主变，自备电厂发电机组4台。考虑系统电压波动因素，现客户调整运行方式如下：220千伏母线合环，11#主变带110千伏1M、2M、3M母线运行，12#主变带110千伏4M母线运行，母联710合闸位置、730分闸位置。重要负荷701、702、703、704、751、110kV1#变和2#变分挂接于I段、II段、III段母线，由11#主变及4台发电机组同供。
2010年春节因周边220千伏线路故障导致槽坊变220千伏母线电压瞬时降为0伏，槽巴1#线4997开关动作，扬巴变电站110千伏系统脱网，因发供负荷平衡，顺利进入“孤岛模式”。
（2）重新校核电动机低电压保护定值。按照继电保护选择性原则，低电压保护在时限上应能躲过系统变电站重合闸时限。
菱天化工装接5台250千瓦高压电机，额定电压3千伏，型号YKK355-4W，生产厂家南阳防爆集团。
由上表1可知，电压波动或失压，进线开关不动作，3千伏电机因延时时限与变电站重合闸不匹配低电压保护动作跳闸，导致电动机停机，对生产装置造成较大影响。经用电检查人员重新校核保护定值并咨询电机厂家南阳防爆集团变更低电压保护延时定值对电动机的影响，调整如下：10千伏进线低电压定值不变，退出10千伏进线低电压保护，3千伏进线低电压保护电压定值仍设定为60V，延时时限设定为2S。通过以上保护定值调整，有效解决了系统电压波动导致的电动机停机事故。
（3）配置带再启动功能的电动机保护装置，减小供电系统电压波动带来的影响。对于连续运行的电动机回路，系统出现电压波动时，为尽快恢复工艺流程，再启动模块检测母线电压，当电源恢复时自动重新启动。
钟山化工有限公司主要从事乙醚生产，生产装置安装500余台2.2-160千瓦低压电动机，申请用电初期就电压波动对生产装置可能产生影响进行多次交流。经经济、技术比较，在低压电动机控制柜采用带再启动功能微机电动机保护监控装置。失电后，当电压恢复至95%额定电压值时，按照失压延时2S加上再启动装置延时0.5-1S的时间分批次自启动电动机，避免多台电动机同一时间启动造成变压器过载跳闸。
（4）电动机控制回路采用不间断电源供电。电动机控制回路对于电能质量要求极高，采用不间断电源供电，利用其零切换时间的功能特点，电压波动时，蓄电池变换成交流持续供电，避免交流接触器欠压释放及电动机控制设备正常工作在电压瞬时恢复后，保证电动机在惯性下自启动达到平稳运行。
空气化工有限公司主要从事气体分离及生产，装接一台27000千瓦同步电机，原电机励磁盘采用市电供电。2009年、2010年两次由于系统电压波动导致高压电机停运。2010年4月将其110千伏变电站直流屏蓄电池出线回路串入励磁盘控制回路，同时咨询ABB厂家AMS-900-LH型电动机低电压延时最大允许值，经厂家人员校核低电压延时由0.5S调整至0.8S，至今未发生因电压波动引起的高压电机停运。
4 结语
对于连续性生产的企业，系统电压波动造成生产装置的波动和非计划停车较多，如何解决系统电压波动并将电压波动对企业的影响降至最低一个亟待解决的课题。一是供电企业加强电网管理，提高供电可靠性、连续性，提高电能质量；二是企业在日常用电过程中加强电气运行管理、设备管理，积极利用各种先进的技术手段提高供用电设备可靠性，从管理上、技术上有效防范因系统电压波动给企业带来各种不利影响，从而带来较好的社会效益、经济效益、环保效益。
参考文献
[1]田立军，石国萍，孙英明.一种基于小波变换的电压波动和闪变的检测方法[J].山东大学学报（工学版），2005，（04）.
[2]翁利民，陈允平，张莉.电压波动与异步电动机起动方式的改进[J].电机技术，2004，（03） .
[3]尚德彬，杨全甫，刘东.厂矿电压波动及其抑制[J].电气时代，2001，（05）.endprint
