国网自控防晃电装置技术特性说明
KHD-100 智能型自适应抗晃电装置
技术特性说明
江苏国网自控科技股份有限公司
Jiangsu State Grid Automation Technology CO.,LTD.
声明：最终解释权归我公司所有。
携手合作 共创共赢
一、对接触器的适应性要求
我公司目前生产的智能自适应防晃电装置，主要有以下几个型号细分。
二、防晃电的时间设置说明
在“功能定值”中“晃电参数设置”中设置晃电延时。晃电延时为在交流系统发生电压跌落（电压突然跌落50V或降低到180V以下）时，KHD-100装置启动交流转直流切换，切换到直流维持状态，接触器线圈在直流电压的维持下，主触点和辅助触点继续吸合。装置在晃电延时时间到后，判断交流电压是否恢复到正常值（程序默认185V以上），如果已经恢复，则装置切换到交流运行状态，此时装置认为系统发生了“晃电”，装置“晃电”指示灯点亮；如交流电压低压
正常电压值，则KHD-100切断直流电压，并返回到交流模式，为下次系统上电做好准备，此时，装置认为系统“断电”而非是“晃电”。如图4-2，T1为系统发生晃电的持续时间，一般在0.5~1s 左右。晃电的延时时间（图中为Thd ，为设置定值）设置需要大于系统发生晃电的持续时间，并有一定的裕量。T2为装置判断晃电并切换时间，在整个晃电延时Thd 内，装置都会在DC 模式，输出直流电压，直到Thd 结束，装置将会切换到交流模式。如果在Thd 延时结束时，交流电压恢复，则装置晃电指示灯会点亮；否则，认为是系统断电，而非晃电（因为电压跌落的时间持续时间超过了晃电设定时间）。
1
2）
图- 1 晃电时间设置示意图（设置晃电模式）
图示说明：线圈电压波形1为设置晃电延时正确，线圈电压波形2为设置晃电延时错误，波形2将导致接触器在晃电发生时引起接触器释放。
三、 对控制电源和装置电源电压的说明
图-2 KHD-100系列防晃电装置端子图
图-2中，为装置的端子图，其中控制电源为端子16，15，一般按接触器的
线圈控制电压来选择，可分为AC110V，AC220V和AC380V三种，请订货前声明。装置电源端子为14，13装置运行时的接入电源为AC 220V。
四、动作实验方法及动作可靠性
KM
HD
图-3实验分析示意图
图-3所示为模拟系统晃电和系统断电情况实验方法。其中KK为空气开关，
用来模拟系统断电和晃电；
RL
用于模拟在实际应用过程中控制柜和现场分合按钮之间的长距离走线电阻；SB1为模拟现场控制合闸按钮，SB2为模拟现场分闸按钮，KM为接触器辅助接点，XQ为接触器线圈。图3a和图3b分别给出电力系统交流电压跌落时，利用泰克示波器TDS 1012C-SC实测交流切换到直流的状态后供电系统未恢复与恢复到交流波形图。
a）电力系统交流断电情况（b）电力系统交流发生晃电情况
图4 电力系统交流发生系统断电/晃电情况
图4a所示交流系统发生电压跌落时，防晃电智能模块将交流切换到直流运行状态。利用防晃电智能模块提供自动输出的直流电压维持交流接触器吸合，维持时间（设定的晃电延时时间）持续到释放接触器。但系统并未及时的恢复到交流运行状态。此时，防晃电智能装置将释放交流接触器，认为是外部的原因导致的断电故障。图4b可以看出，在交流切换到直流维持设定的晃电时间之后，系
统又重新切换回到交流运行状态，说明系统发生了短暂的晃电故障。
装置在充电完毕，且无装置异常情况下，切换成功率可保证100%。
五、电容容量计算及说明
装置内部超级电容的容量为1F，装置在运行后充至14V左右，为保证超级电容过放电对电容寿命造成损伤，超级电容放电至9V后管断对外输出，因此，超级电容的输出能量E = 0.5*C(U1*U1 – U2*U2) =0.5*1*(14*14-9*9)=57焦耳。
按最大支撑5s接触器不脱扣时间，其平均输出功率P = E/T = 57/5 = 11W。对于接触器直流运行时的功耗实测获得均小于3W，装置运行时自身功耗在2W 左右，因此，超级电容功率在设计时考虑了1倍的裕量，因此可靠性上无任何问题。
这里主要说明一下超级电容的设计可靠性问题，对于电容的寿命影响最大的有两点，一个是温度，一个是过压。电解质的温度每升高7~8℃，电容的寿命就损伤一半，因此超级电容一定要选择耐高温的电容，下表为我公司使用的VINA-2.7V超级电容寿命参数。
表-1 VINA-超级电容技术参数
升高作用在电容器上的电压会同时加速电容器的电老化和热老化。而且，当作用在电容器上的电压一旦超过电容器的起始局部放电电压，其内部介质就会受到严重损伤。电容器在高于其起始局部放电电压的电压下只要几分钟到几个小时，电容器就可能失效。因此，为了确保电容器运行的可靠性和长寿命，对电容器在运行过程中可能会加到电容器上的各种过电压予以充分注意，并采取必要的保护。我公司设计的超级电容充电电源采用工业级AC/DC开关电源，电容对外输出采
用DC/DC开关电源，将外部回路完全通过模块电源进行隔离，AC/DC的隔离电压为4KV，DC/DC隔离电压为2KV。
图5 超级电容输入输出电源模块隔离设计
六、三种比较典型的接线图
（a）典型接线图一
（b）典型接线图二：
适合现场改造,控制回路无晃电时断开接点。（c）典型接线图三:
七、出厂检验报告样本
八、EMC实验检测报告
九、技术参数
电力系统防晃电技术应用
公共管理 122 ·ENT REPRE NEUR WO RLD 电力系统防晃电技术应用 文/吴 方 摘 要:在大型石化﹑化工企业中,连续性生产要求很高。部分由交流电动机驱动的关键设备在工艺流程上是不允许跳闸停车的,这些关键电动机一旦跳闸停车,将会造成整个系统非计划停运,给企业带来很大的经济损失。然而,在实际运行中有很多不确定因素(例如大型设备起动、雷击、电力系统故障等内部、外部原因),很容易对电网产生影响,使企业内部配电网供电电源电压降低或短时中断后又恢复供电(通常称为晃电),造成电动机跳闸停车进而导致整个装置停车。本文从晃电类型及对电气设备运行的影响入手,结合防晃电改造实例详细介绍了常用防晃电措施。关键词:防晃电技术;电力系统;安全作 者:南京化工职业技术学院 一、晃电类型及其影响 1.晃电的类型 电力系统在运行过程中,由于雷击、短路故障重合闸、企业外部或内部电网故障、大型设备起动等原因,会造成电压瞬间较大幅度波动或者短时断电又恢复,这种现象通常称为“晃电”。晃电主要有以下几种情况。 ①电压骤降、骤升持续时间0.5个周期至1min ,电压上升或下降至标称电压的110～180%或10～90%。 ②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。 ③短时断电持续时间在0.5个周波至3s 的供电中断(如备自投、重合闸等)。 2.晃电的影响 ①晃电对继电保护的影响 晃电引起的网络电压波动会造成变配电所进线开关欠压、过压继电保护误动作,开关跳闸母线停电造成大面积的停电。 ②晃电对供电回路控制电器的影响 交流接触器在低压电动机控制系统中应用非常广泛,占了相当大的比例。由于工作原理的特点,当电网出现晃电时,会造成其操作线圈短时断电或电压过低,导致线圈对铁芯的吸力小于释放弹簧的弹力使接触器释放。 ③晃电对变频器的影响 在使用变频器调节控制电动机的场合,由于一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能,变频器的逆变器件为G T R 时,一旦失压(指电压下降到额定电压的70%,个别变频器为76%)或停电,控制电路将停止向驱动电路输出信号,使驱动电路和G T R 全部停止工作,电动机将处于自由制动状态;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 (对于td 有两种规定方法,一种具体的规定时间,如15ms ;另一种规定为主电路的直流电压下降到原值的85%所需的时间),若失压或停电时间to
流量检测实验装置操作说明分析
KPXJS-FRC系统实训步骤 流量实训装置为自动化及相关专业的教学及实训设备。通过本套实训装置，学生可熟练掌握常用流量仪表及装置的使用、安装、调试与维护，熟悉流量仪表控制装置信号回路及信号关系，培养学生流量仪表的专业基础技能，提高学生的实际操作能力，为将来走向工作岗位打下坚实基础。 一、流量检测系统安装实训装置组成 1-主水箱：试验装置中液体主盛装容器；2-1#水箱：试验装置中液体付盛装容器;3-2#水箱：试验装置中液体付盛装容器；4-气动调节阀：气动执行机构，通过智能数显控制仪来控制它，可调节流量的变化;5-主水泵：实现试验中液体在主与付容器之间的切换，实现试验中液体的流动；6-法兰玻璃转子流量计；7-螺纹玻璃转子流量计；8- 金属转子流量计；9-涡街流量计；10-涡轮流量计；11-电磁流量计；12-孔板流量计；13-差压变送器；14-仪表控制柜：试验所需仪器仪表控制箱； A1 -闪光报警器；B1-智能数显表；B2-B3智能数显表：各流量显示； C1-C3智能数显表:各流量显示；D1-智能数显控制仪：控制调节阀，副操器；D2-智能数显控制仪：控制调节阀，副操器；D3-智能数显表； ST11: A1报警器声音消除按钮；ST12: A1报警器声音试验按钮； ST13:调节阀仪表控制柜与DCS切换旋钮；ST14：水泵液位旋钮； Q1 ―― Q9等球阀：通过球阀的开关来实现不同的试验。 二、试验准备 1.将仪表柜送电，观察仪表柜电源指示灯，如果不亮，请检查 电源。
2.将各数显仪表送电，观察数显表和现场仪表，如有异常请检查，排除故障。 3.观察主水箱液位，如果主水箱液位低于1/2，请补充液位。 三、流量试验 1.打开阀门Q1、Q7,关闭Q2、Q3、Q4、Q5、Q6 2.操作ST14旋钮，打开主水泵，开始上水 3.观察主泵出口压力表，缓慢打开Q2,缓慢关闭Q1。观察主 管道玻璃转子流量计流量，调整Q1、Q2的开度 4?观察分管道安装的玻璃转子流量计 5.如需观察其他流量计，请打开对应的阀门 6.试验完毕后，打开放空阀，关闭电源 四、调节阀试验 1?使用智能数显控制仪（C3），用手动模式，打开调节阀 （FV101）0%、25%、50%、75%、100%，观察阀门与仪表，调校 调节阀。 2.打开阀门Q1、Q7,关闭Q2、Q3、Q4、Q5、Q6。 3.打开调节阀5%,操作ST14旋钮，打开主水泵，开始上水。 4.观察主泵出口压力表，缓慢打开Q2,缓慢关闭Q1。观察主 管道玻璃转子流量计流量，调整Q1、Q2的开度。 5?观察分管道安装的转子流量计。 6.使用用手动模式，将调节阀（FV101）打开（5%-100%），关闭
低压系统防晃 电技术方案2016.11.24
低压系统防晃电 技术方案 合富共展机电科技有限公司 2016.11
目录 一、前言 (1) 1.1简介 (1) 1.2方案目标和设计原则 (1) 二、方案说明 (2) 2.1方案概述 (2) 2.2系统构成 (2) 2.3系统中各组成部分功能 (2) 三、解决方案 (3) 3.1 TPM-MD-I防晃电模块 (3) 3.2 TPM-MD-IZ防晃电系列自启动模块 (4) 3.2 系统回路方案 (5) 3.2.1 交流接触器回路 (5) 3.2.2 变频器回路 (6) 3.2.1 软启动回路（包括变频启动回路） (7) 四、产品检验报告 (8)
一、前言 1.1简介 化工、冶金等连续生产型企业的工艺流程要求供电不中断，而电源的任何波动，都可能使对工艺流程重要的设备非正常停车，从而造成连锁反应使生产工艺中断，给企业带来巨大的经济损失。 系统中的不同负载，如：电动机、交流接触器、变频器等，在供电异常时，均会不同程度受到影响，严重时，会造成设备停车。 交流接触器的返回特性是：返回电压30%-70%Ue，60-80mS接触器释放。晃电或电源切换过程中极易造成返回电压高的交流接触器释放，从而造成电动机停机，工艺流程中断，给企业带来重大的经济损失。 变频器由于其自身的保护，在电压将至80%-85%时，即报失压退出。该保护使变频器极易退出，变频器的退出将给生产造成极大的影响。 无扰动稳定供电系统，作为一个综合解决方案，在化工、冶金等行业的众多企业中，很好地解决了晃电和电源切换对系统造成影响的问题，对企业的连续生产提供了可靠的电源保证。 1.2方案目标和设计原则 无扰动稳定供电系统解决方案是以工艺流程的连续性为目的，在晃电和电源切换的过程中，最大限度保障设备不退出运行，生产过程不受电源波动的影响，母线段供电不中断，系统工艺流程无扰动。 系统问题需要系统解决，仅靠某一种产品无法完全解决全部系统问题；根据系统中设备的特点配置解决方案，设备性质不同，解决方案也不应相同；以确保连续生产为目的，本方案所采取的所有措施均以保证工艺流程连续作为最终目标。
抗晃电产品比较
抗晃电实现方法及原理 电气传统术语里以前是没有抗晃电这个名词，其实质是指设备能躲过短时、瞬间的电压跌落，电压恢复正常时，设备再重新正常工作。这里所说的抗晃电，其原理就是特指电动机的再起动技术。 抗晃电技术经历了几个历程，在最早是使用气囊式时间继电器接点的延时释放功能，当断电后恢复电压时，若时间没有超过接点延时时间，就会直接起动控制回路的起动回路，使电动机重新运行。在树脂事业部特种树脂车间80年代的日本MCC（马达控制中心）的控制原理中，也能发现这种控制技术的身影，只不过日本在80年代电子技术比较发达，使用的是电子式时间继电器。 这种控制方式简单，成本低廉。但是有致命的缺点，一是控制精度低，不能较精确的分配各个机组起动时间，二是不能判定电压恢复达不到要求时是否允许电动机再起动。 现在的抗晃电技术应用了单片机技术，比较容易的解决了上述两个问题。现在的产品分为两种，一种是专门为抗晃电而设计的抗晃电控制器，其应用简单，不需要改变原有控制回路，可以方便的对原控制回路进行改造。第二种是在电动机微机保护器中集成抗晃电功能，但是在设计之初就必须考虑是否需要此功能，以便选型。这两种控制方式最大的特点就是可以设定低电压值，
和恢复电压值，以及合理配置机组再起动时间。 实际使用中还有PLC控制的分批起动方式,除了PLC控制的分批起动控制方式外，最后还有一种方式就是利用接触器本身的延时释放，来达到躲过低电压时间的目的。这种方法和第一代相比，属于同一类控制方式。即不判定电压值和机组起动时间，主要用于对连续运行要求比较高的地方。 DC-BANK系统基于变频器的系统组织架构。主回路供电在市电正常情况下,经交流配电系统、变频器、电动机受电端，驱动电机带动各用电设备连续运行。DC-BANK系统仅作为变频器的在线电源备份。当市电发生故障时，系统在控制系统（PLC）和直流静态开关（SW）协同作用下，DC-BANK自动切入变频器的直流母线（DC-BUS），保证电机在直流电源的支撑下不间断运行，同时PLC开始记录电池放电时间，在人机界面显示电池放电电流，并发出声光及人机界面（HMI）显示报警。当市电恢复正常供电，系统在控制系统（PLC）、直流静态开关（SW）协同作用下，迅速切断DC-BANK，系统在市电支撑下恢复正常工作，变频器自动无扰动恢复由市电供电，蓄电池转为自动维护状态，人机界面显示DC-BANK充电器的充电电流，当充电电流为零时，DC-BANK进入热备用状态,完成一次失电保护。在低压系统发生晃电、瞬时停电等电力故障时，DC-BANK系统确保被保护电机持续供电并不间断运行15min以上。在上述过程中，电动机输入电压无任何
流量检测装置说明书
流量检测装置设计说明书 一、装置需求： 1. 100点流量差压信号的采集。用键盘输入流量系数，输入时可显示； 2.围0-1000l/min,采集周期0.5s,信号4-20mA，分辨力0.1%； 3.要求运用数字滤波（方法自选）； 4.计算瞬时流量（l/min）、累计流量（m3/h）,并显示； 5.操作人员可随时修改流量系数和切换显示容（瞬时/累计流量）。 二、设计说明书要求： 1.系统构成框图及构成说明，包括主要部件的选型及依据； 2.DSP与A/D转换芯片连接的电原理图； 3.程序框图，包括主要流程； 4.采集、数字滤波、流量计算程序清单。 三、差压式流量计基本理论 1.节流装置工作原理 差压式流量计是根据伯努力方程和流体连续性原理用差压法测量流量的，其节流装置工作原理如图1所示，在横截面H处：流体的平均流速是v 1 ，密度是ρ 1，横截面积是A 1 ；在横截面L处：流体的平均流速是v 2 ，密度是ρ 2 ，横截面积 是A 2 。 图1 差压流量计工作原理图根据流体流动连续性原理有如下关系式： v 1·A 1 ·ρ 1 =v 2 ·A 2 ·ρ 2 （1） 如果流体是液体，可认为在收缩前、后其密度不变： ρ 1＝ρ 2 ＝ρ（2） 根据瞬时流量的定义，即单位时间流体流经管道或明渠某横截面的数量，所
以液体的体积瞬时流量： 2211A v A v q v ?=?= （3） 根据伯努利方程（能量守恒定律），在水平管道上Z1＝Z2，则有如下关系式： 2 2 2 2 222 111v P v P ρρ+ =+ （4） 应用伯努利方程和流动连续性原理，在两个横截面上压力差则有如下关系式： )(2 212 221v v P P P -= -=?ρ （5） 将（3）代入（5）式，并整理，则得： 2221 2])( 1[2 v A A P -= ?ρ （6） 由于4 2 1D A ?= π， 4 2 2d A ?= π， 定义直径比D d = β， 其中d 为工作状况下节流件的等效开孔直径，D 为管道直径，则得到： 222 4 )1(2A q P v βρ -=? （7） 这样可推导出以下的理论流量公式： 1 2 4 24 11ρπ β P d q v ??-= （8） 又由于流量系数C 的定义是：C= 实际流量/理论流量，可得出节流式差压流 量计普遍适用的测量体积流量的实际流量公式： ρ π β εP d C q v ??-?= 24 12 4 （9） 其中，ε为被测介质的可膨胀性系数：对于液体=1； 对气体、蒸气等可压缩流体＜1 。 根据累计流量的定义，即在某一段时间流过某横截面流体的总量，所以液体的体积累计流量为： dt q Q t v v ?= （10） 因此，我们只要检测出差压即可分别计算出瞬时流量和累计流量的大小。 2. 差压变送器工作原理 在采用差压方式进行流量测量时，其流量 v Q 与差压P ?呈非线性关系，即差 压信号与流量之间存在一个开方关系。为了线性的表达流量，需要对测量系统总
接触器选用1
3.3控制电焊变压器用接触器的选用 当接通低压变压器负载时，变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流，在一次侧出现较大电流，可达额定电流的15～20倍，它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流，所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器，即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-6a. 3.4电动机用接触器的选用 电动机用接触器根据电动机使用情况及电动机类别可分别选用AC-2～4，对于启动电流在6倍额定电流，分断电流为额定电流下可选用AC-3，如风机水泵等，可采用查表法及选用曲线法，根据样本及手册选用，不用再计算。 绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流，一般启动时在转子中串入电阻以限制启动电流，增加启动转矩，使用类别AC-2，可选用转动式接触器。 当电动机处于点动、需反向运转及制动时，接通电流为6Ie，使用类别为AC-4，它比AC-3严酷的多。可根据使用类别AC-4下列出电流大小计算电动机的功率。公式如下： Pe=3UeIeCOS￠η, Ue：电动机额定电流，Ie：电动机额定电压，COS￠：功率因数，η：电动机效率。 如果允许触头寿命短，AC-4电流可适当加大，在很低的通断频率下改为AC-3类。 根据电动机保护配合的要求，堵转电流以下电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y 系列电动机的堵转电流≤7Ie，因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定：电动机运行在AC-3下，接触器额定电流不大于630A时，接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。 对于一般设备用电动机，工作电流小于额定电流，启动电流虽然达到额定电流的4～7倍，但时间短，对接触器的触头损伤不大，接触器在设计时已考虑此因数，一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对于在特殊情况下工作的电动机要根据实际工况考虑。如电动葫芦属于冲击性负载，重载启停频繁，反接制动等，所以计算工作电流要乘以相应倍数，由于重载启停频繁，选用4倍电动机额定电流，通常重载下反接制动电流为启动电流2倍，所以对于此工况要选用8倍额定电流。 3.5电容器用接触器选用 电容器接通时电容器产生瞬态充电过程，出现很大的合闸涌流，同时伴随着很高的电流频率振荡，此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定（即与此馈电变压器和连接导线有关），因此触头闭合过程中可能烧蚀严重，应当按计算出的电容器电路中最大稳态电流和实际电力系统中接通时可能产生的最大涌流峰值进行选择，这样才能保证正确安全的
化工企业供电系统防晃电对策
化工企业供电系统防晃电对策 目前，所有的石油化工等连续运行的企业，供电系统“晃电”，会引起瞬间电压波动，使生产过程紊乱，操作混乱，甚至发生起火爆炸事故，造成很大的经济损失。所谓的“晃电”是指电网因雷击、对地短路、发电厂故障及其他外部、内部原因造成电网短时间故障、电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒种的现象。化工企业中380V低压接触器是泵组电动机供配电主回路中，使用占有率达到90%的主要设备。供电系统“晃电”往往会造成运行中的交流接触器因失压而脱扣，所控制的电动机停止运行，造成石油化工装置停车或局部停车, 进而导致生产过程紊乱。自建厂以来，因供电系统“晃电”已多次对我厂的正常生产运行造成了威胁，供电系统可靠性低和抗“晃电”能力弱成为困扰我厂安全生产的一大难题，为了消除“晃电对生产的不良影响，我们逐年以来，跟踪高新技术，采用新器件，改造重要机泵和用电设备的供电设施，使供电平稳性有效提高。 我厂地理位置特殊，现有三座总降压变电所的66KV高压架空进线铁塔，都是经过厂区北侧的山顶进入厂区。夏季的雷击晃电概率非常大，而且雷击晃电在全世界范围内，目前都无法采用技术手段来避免。吉林电网的短路、接地短路故障，能够瞬间影响到我厂的用电稳定。厂内供电系统中线路的绝缘损坏引起的相间短路、接地短路也会瞬间影响本段供电负荷的运行。为了减低晃电的风险，电气车间开始逐步实施以下措施。 首先，自2010年起，在新建项目的车间级变电所的6KV供电系
统中，使用上海合富共展的TPM300和ABB的SUE3000这两种快切装置。“快切”装置实质上是一种替代原有的“备自投”功能的智能装置。这种装置的优点是：实时监测，快速切换。 “备自投”是一种备用电源自动投入的经典控制设计，和“自动重合闸”一样，都广泛使用在90年代中期以前的中高压多路独立电源的控制线路中。其缺点也非常明显，需要判断并延时，将负荷切换到正常的备用电源继续供电，但是至少1.5秒的时间间隔，无论高压和低压用电负载，都会转速急剧下降而停车，低压接触器全部掉电释放。而这1.5秒是为了备用电源安全而不得不设计的最短时间，防止故障段残余电压并列引起备用段过流或者速断保护动作而拉掉双路电源。 这种“快切”装置，替代原有的“备自投”功能，对于应付上级变电所引来电源的失压，逻辑判断迅速，启动快，在故障发生的第一时间就发出故障段进线分闸，母联合闸的指令，避免高压电动机因低电压保护动作而跳闸。再次是它的切换非常安全，通过采集双路电源的电压、频率和相位角，结合内部程序的智能判断，以快慢不同的四种方式发出分、合闸指令，使故障段并列到备用段的时刻，相位角最接近，电流冲击最小。一旦一种切换条件失败，立即进入下一个切换判别条件实现切换。曾经我厂某车间级变电所晃电，TPM-300切换时间不足80毫秒，所有高压电动机都没有停车，低压电动机仅有几台停车。限于篇幅，该装置的具体技术规格和使用要求，参见《TPM-300型使用说明书》有关章节。
皮托管流量测量装置使用说明书
皮托管流量测量装置安装使用说明书 C M （06）渝制00000331 重庆渝润仪表有限公司
2 一、概述 本公司生产的S 形皮托管主要用于气体流量的测量，特别是如焦炉煤气、高炉煤气、水炉煤气、各种烟气等赃污介质流量的连续测量。 二、性能特点 本公司采用独特并且专业的技术，生产的S 形皮托管流量测量系统的测量精度经过有关部门实流检测，误差为±0.46％，达到0.5级精度；同时，独特设计的感压孔，长期使用不会堵塞。主要有以下特点： ▲长期运行精度高、稳定性好。 ▲无可可动部件与易损部件，使用寿命长。 三、主要技术参数 ▲测量精度： 0.5级 ▲管道覆盖面：100~5000mm 。 四、测量原理 1、 测量系统组成 流量测量系统由皮托管、差压变送器、压力变送器、温度传感器、流量积算控制仪等组成，如图一所示：
3 图一 图一是在线带温度压力补偿的流量测量，如果现场的温度压力参数比较稳定，变化不大，也可以定点设定温度压力补偿方式进行流量测量。 2、流量测量计算公式 流量测量计算公式根据国标GB 5468-91确定，具体如下： 2.1密度的计算 测试工况下湿气体密度γs 按式（1）计算； 式 中： N ——标准状态下湿气体密度，kg ／Nm 3 , ts ——测量断面内气体平均温度,℃ Ps ——测量断面内气体静压,Pa ； Ba ——大气压力，Pa 。 2.2 管道内气体流速及流量的计算 气体流速按照式（2）计算： 式中：Vs i ——测定点流速，m ／s ； Kp ——皮托管修正系数； γs ——管道内湿气密度，kg ／m 3； Pdi ——测定点气体动压，Pa 。 2.3 在测定点工况下气体流量按式（3）计算： Q=3600×F×Vs (3)
低压变频器防晃电方案研究
低压变频器防晃电方案研究 发表时间：2018-10-01T11:32:18.777Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：李自勇 [导读] 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。 （荆门石油化工总厂机电仪部三区（电气维修）湖北荆门 448000） 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。 1.2低压变频器柜主接触器跳闸 根据一些电网波动导致系统停车的事故发现．很多跳闸故障电网电压下降在15％～20％持续时间约为lOOms一200ms。故障后低压变频器的主接触器断开．变频器控制电断开，控制盘失电．重新上电复位后变频器控制盘上没有故障记录．低压变频器欠电压故障值为额定值的70％，而实际检测到电网电压降落为15％～20％．判断跳闸不是由变频器的欠电压保护引起．而是低压变频器的主接触器的控制回路在晃电时无法保持正常的控制电压，主接触器跳断，导致低压变频器停车。低压变频器控制板的电源取自主回路．低压变频器的主接触器跳车，控制盘也相应失电．因此低压变频器控制板上查不到故障记录。 1.3低压低压变频器内部参数设置不当 为延长低压低压变频器使用寿命．变频器内部参数出场设置欠电压故障一般不设自动复位晃电时低压变频器会因自身抗晃电能力差而跳车，故障后不能自动复位重启动一次．导致变频调速电机跳闸。 2防晃电措施 2.1针对低压变频器特点运用防晃电技术 为了能够有效防晃电，首先应根据低压变频器的运行特点合理选择防晃电技术，以低压系统中的变频器与UPS设备为例，在实际工作中可以运用以下技术防晃电。 （1）变频器。低压变频器由逆变器及整流器等部件构成，具备瞬间停电保护功能、失压保护功能及过压保护功能，但在晃电比较强烈的情况下，变频器的保护机制将会停止运转。对于能够修改自动保护参数的低压变频器，可以在直接修改欠电压自动滞环宽度及直流参考值的基础上实现防晃电。如变压器的欠压自动保护参数无法修改，应通过调整变频器的再启动工作参数实现防晃电。调整再启动工作参数前应进行试验，确保在主电源晃电故障或晃电隐患消失后低压变频器能够自动实现再启动。如在试验中发现低压变频器启动失败，且重试后启动失败的次数达到3次以上，应注意重新修改启动参数，以保证在晃电消失后低压变频器能够实现自动激活。此外，可以通过技术改造强化低压变频器的防晃电性能，如改造主电路、应用DC-BANK系统等。 （2）UPS。为改善防晃电能力，首先应合理选择UPS容量。确定UPS容量时，需要将接触器的线圈保持功率、吸合功率作为依据，并根据以下公式选择容量及校验容量是否合理，公式为NCONT=[70%SUPS-max（PCONT1，PCONT2，PCONT3，PCONT4，PCONT5，PCONT6???PCONTn）]/PCONT，公式中的70%为接触器带载率，PCONT为保持功率，PCONTn为吸合功率，SUPS为UPS容量。其次，应在防晃电系统中运用安全性能好及可靠性高的UPS，保证UPS具有较强的适应能力，在供电环境变得相对恶劣时也能稳定输出非线性及线性负载。 3 低压变频器防晃电实例分析 3.1 防晃电背景 某低压配电系统中的变频器额定输出电压为 6KV，防护等级为 IP30，可在0℃～40℃的环境下运行，控制电源为 1kV A，过载能力为120%/min，超过 150%时可立即启动保护机制，变频器的输出频率为 0～120MHz，输入频率为 45Hz～55Hz，采用正弦波 PWM 调制技术。在低压电气系统中出现晃电时，该变频器回路中的直流电压可在瞬间跌落，在电压跌落至设定限值时，变频器将自动开启欠电压保护动作。该变频器设定的最低电压值为直流电压的 60%，在运行的过程中无法对电压限值参数进行调整，如电气系统的电压扰动达到 20%左右及持续晃电时间达到 200ms，变频器可自动停机，因此需要应用技术改造方案强化防晃电性能。 3.2 技术措施 在改造变频器时应用了 DC-BANK 系统，该系统的构成部分包括监测单元、执行单元、充电器及电池组。在低压电气系统中的电压处于正常水平时，可将 DC-BANK系统投入使用，接通变频器后，系统中的处理器可发出 PLC 逻辑控制指令，保证变频器正常运转，以模拟量电压及电流启动电动机。在 DC-BANK 系统发出模拟信号之后，变压器可自动闭合防晃电状态节点。如配电系统中发生晃电，且直流母
流量检测系统说明书(正式版)
《传感器技术及应用》课程设计说明书 课设题目流量检测系统班级 姓名 学号 指导教师 时间
摘要 流量是三大工业过程控制量之一，流量计量直接关系到国家利益和国计民生。电磁流量计因测量时不受被测介质的温度、粘度、密度等影响，应用领域非常广泛。因此，设计一个流量检测系统。 设计的流量检测系统以AT89C51单片机为核心，管道流量的检查采用电磁流量计，电磁流量计输入4～20mA的电流信号，通过I/A转为0～5V的电压信号，经AD转换送与单片机转换为流量数据，在液晶屏幕LCD1602中显示。 该流量检测系统可检测小口径管道流量,因不受流体材料的限制，常应用于食品工业。 关键词：电磁流量计，AT89C51单片机
目录 一、绪论 1.1课题开发的背景和现状 1.2课题开发的目的和意义 1.3课题技术性能指标 二、流量计种类选择方案 三、系统总体方案设计 四、主要器件的方案选择 4.1、HR-LDG系列电磁流量传感器 4.2、单片机的方案选择 五、模块电路的设计 5.1、MCU主控电路 5.2、LCD1602液晶显示电路 5.3、电流/电压转换电路 5.4、A/D转换电路 5.5、电源模块 六、电磁流量计安装时注意事项 七、系统软件开发流程及代码分析 八、设计总结 九、参考文献 附录 1、总电路图 2、元器件清单
一、绪论 1.1课题开发的背景和现状 工业生产中过程控制是流量测量和仪表应用的一大领域，流量与温度、压力和物位一起称为过程控制中的四大参数，人们通过这些参数对生产过程进行监视与控制。对流体流量进行正确测量和调节是保证生产过程安全经济运行、提高产品质量、降低物质消耗、提高经济效益、实现科学管理的基础。流量的检测与控制在化工、能源电力、冶金、石油等领域应用广泛。 例如：在天然气工业蓬勃发展的现在，天然气的计量收起了人们的特别关注，因为在天然气的采集、处理储存、运输和分配过程中，需要数以百万计的流量计，其中流量蠩涉及到的结算金额数字巨大，对测量和控制准确度和可靠性要求特别训。此外，在环境保护领域，流量测量仪表也分演着重要角色。人们为了控制大气的污染，必须对污染大气的烟气以及其分温室气体排放进行监测；废液和污水的排放，使地表水源和地下水源受到污染，人们必须对废液和污水进行处理，对排放量进行控制。于是数以百万计的烟气排放点和污水排放口都成了流量测理对象。同时在科学试验领域，需要大量的流量控制系统进行仿真与试验，流量计在现代家业、水利建设、生物工程、管道输送、航天航空、军事领域等也有广泛的应用。 1.2课题开发的目的和意义 在现代工业生产过程自动化中，流量是重要的过程参数之一。流量是衡量设备的效率和经济性的重要指标；流量是生产操作和控制的依据，因为在大多数工业生产中，常用测量和控制流量来确定物料的配比与耗量，实现生产过程自动化和最优控制。同时为了进行经济核算，也必须知道如一个班组流过的介质总量。所以，流量的测量与控制是实现工业生产过程自动化的一项重要任务。 例如：由于石油是重要的能源，无论上从节约能源的角度，还是从经济性角度来看,对于流量的精确控制都是十分必要的，所产生的经济效益也是十分明显的。在自来水的监测与流量控制中，应用高精度的流量计量与控制仪表也是必须的，所带来的经济效益是十分巨大且显而易见的。 开展石油化工过程流程模拟、先进控制与过程优化技术的研究与应用具有十分重要的现实意义，是当前国内外石油化工界广泛关注的一个话题。自动化技术可以提高计量准确度、数据可靠性和及时性，为优化生产运行、核算经济效益、
交流接触器防晃电方案对比研究
交流接触器防晃电方案对比研究 姜万东1周海涛1杜佳2 （1. 江苏国网自控科技股份有限公司，江苏昆山 215311； 2. 国网辽宁电力阜新供电公司，辽宁阜新 123000） 摘要本文介绍了交流接触器防晃电的两种解决方案，即失压再起动方案和晃电保持方案。采用定性分析的方法，分析了母线残压情况、电动机残压情况以及电压恢复时是否存在直接起动和反相位合闸的问题，并指出采用接触器晃电保持方案和快切装置相结合的方式，既保证了快速恢复供电，又使系统冲击电流最小。 关键词：防晃电；交流接触器；失压再起；防晃电保持 The Comparative Study on the Anti-electricity Shaking Scheme of AC Contactor Jiang Wandong1 Zhou Haitao1Du Jia2 (1. Jiangsu State Grid Automation Technology Co., Ltd, Kunshan, Jiangsu 215311; 2. Liaoning Power Grid Fuxin Power Supply, Fuxin, Liaoning 123000) Abstract This paper introduces two solutions of anti-electricity shaking for AC contactor: lost voltage restart scheme and keep contactor not release scheme. In using the method of qualitative analysis, this paper analyzes the residual voltage of the bus, the residual voltage of the motor and the problem of whether there is a direct restart and anti-phase switching after the voltage recovery, and points out that the combination of keeping contactor not released scheme and quick switching device ensure that the power supply which can be restored quickly, and the impulse current of the system being reduced to minimum. Keywords：anti-electricity shaking; AC contactor; lost voltage restart; keep contactor not released 电网因雷击、短路、重合闸、同一段设备起动或故障以及其他原因造成电网电压短时大幅度波动、短时中断数秒的现象俗称“晃电”[1-3]。对于交流接触器，当系统电压发生晃电时，若电压在某一瞬间低于接触器线圈的释放电压，则使低压马达停止运行进而导致用户的严重损失[4-5]。文献[6]也指出接触器对电压暂降敏感度影响因素都很多。目前交流接触器的防晃电方案主要有晃电后接触器再起、晃电接触器保持、采用防晃电交流接触器和采用延时分批再起等方案。文献[7]指出采用专门的防晃电交流接触器不适于防晃电要求较高的场合，而采用分批延时再起动不利于快速的恢复供电，只适用于晃电持续时间较长电动机停转时分批起动电动机（按工艺分批起动），避免造成对系统电压的冲击。 综上所述，在目前交流接触器的防晃电方案中，普遍采用的是晃电后再起接触器和晃电时接触器保持不释放方案（防晃时间一般设定500～1000ms）。应用中存在着对两种方案的系统电压情况、电动机残压情况以及电压恢复时是否系统存在冲击电流等认识较为模糊的问题。本文采用定性分析的方式，来分析晃电时两种方案接触器释放或保持吸合对母线残压、电机能量交互的影响情况，得出分析对比结论，并提出应用建议。 1接触器防晃电的两种方案 交流接触器防晃电再起动方案如图1（a）所示。当系统发生晃电时，电压降低使接触器释放；若电压在再起装置设定的防晃电时间内恢复，则再起装置QD继电器接点闭合，使接触器重新吸合，保证了供电回路继续工作。其中：端子3、8为装置提供
抗“晃电”措施在石油化工企业中的应用
抗“晃电”措施在石油化工企业中的应用 抗“晃电”措施在石油化工企业中的应用 新疆独山子石化炼油厂电修车间梁永胜 摘要：供电系统“晃电”对石油化工等不允许断电的企业造成很大影响，本文介绍了抗“晃电”原理及抗晃电技术，并通过我厂近几年采取的一系列抗“晃电”改造措施，来具体说明了抗“晃电”的实施及应用效果。 关键词：电动机晃电抗“晃电”措施效果 1 前言 “晃电”是指电网因雷击、对地短路、发电厂故障及其他外部、内部原因造成电网短时间故障、电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒种的现象。供电系统“晃电”往往会造成石油化工装置停车或局部停车, 进而导致生产过程紊乱，给生产造成大的损失。 我们独山子石化炼油厂是一个具有年加工原油能力达600万吨的老厂，由于供电设备使用年久，其大部分设备技术落后，不具备抗“晃电”能力。在2003年以前，常因系统发生各种短路故障造成上百台电机停机和装置停工、打循环，给炼化生产造成较大的影响，供电系统可靠性低和抗“晃电”能力弱成为困扰安全生产的一大难题，为了消除晃电对生产的不良影响，在此之后，我们对各装置供电系统逐步实施了抗“晃电”改造，这些措施的实施对石油化工装置的安全平稳运行起到了良好的作用。 2 抗“晃电”原理及抗晃电技术 2.1 抗“晃电”原理 电机抗“晃电”（再起动）指经常运行的电动机，因短暂停电（俗称晃电）后,在速度降低或完全停止运行的情况下通过再起动控制器重新起动，再起动控制器实时监测电网的电压,当电网发生瞬间掉电，使得低压接触器的自保持开关断开，在电网电压再设定的时间内，控制器的辅助触点会接通，对掉电释放的接触器进行再次接通。 2.2 抗“晃电”技术 2.2.1 电动机抗“晃电”方法 按电动机抗“晃电”（再起动）的过程中是否可以控制，电动机抗晃电再起动方法分为无控式与可控式两种。 在供配电系统故障后电压恢复瞬时，按电动机的运行状况，立即将所有参加再起动的电动机全部同时再起动既为无控式再起动方法。该方法电路简单，使用电器元件很少，费用低，但存在如下缺点：受到供配电系统容量的限制不能完成全部运行电动机均参加再起动。可因电动机残余电压而产生电流及转矩冲击。由于多台电动机同时起动会产生很大的非周期冲击电流，可能造成变压器跳闸，同时也会造成电动机端电压显著下降，电动机最大转矩低于负载转矩，使再起动失败。无法防止短时再次再起动以及再起动时间过长。 供配电系统故障时，将电动机的运行状况做瞬时的记录，供配电系统电压恢复后，利用各种控制方法按电动机的运行信息，逐步将全部停运的电动机分期分批地再起动既为可控式再起动方法。常见可控式抗晃电
基于变频器防晃电技术的分析与应对策略研究
基于变频器防晃电技术的分析与应对策略研究 发表时间：2019-10-24T11:40:39.853Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：吴小虎1 尹财贵2 [导读] 摘要：本文对晃电对变频器产生的危害进行分析，阐述变频器防晃电技术的原理，以直流支撑系统为例，对该系统的理论基础、技术应用、系统调试进行分析，使晃电现象得到有效应对和解决，使电动机能够持续不断的生产工作，从而减少电网因晃电对企业造成的经济损失。 （1.兰州石化公司动力厂甘肃省兰州市 730060；2.兰州石化公司设备维修公司甘肃省兰州市 730060） 摘要：本文对晃电对变频器产生的危害进行分析，阐述变频器防晃电技术的原理，以直流支撑系统为例，对该系统的理论基础、技术应用、系统调试进行分析，使晃电现象得到有效应对和解决，使电动机能够持续不断的生产工作，从而减少电网因晃电对企业造成的经济损失。 关键词：变频器；防晃电技术；应对措施 引言 在电子电力技术飞速发展之下，变频器在调速和节能方面的优势更加突显，获得现代化企业的广泛应用，如三菱、西门子、艾默生等等，主要应用于化工、石油、冶金等领域。在实际应用中，由于受到雷击、短路、发电厂故障等因素影响，电网瞬时电压波动增加，出现晃电现象，应采取有效措施加以解决。 一、晃电对变频器的危害 “晃电”现象的成因主要电网受到雷击、短路、发电厂故障等内外因素影响，导致电网瞬时电压大幅度波动，甚至出现短时断电等情况。在变频器应用中，部分企业电网电压稳定性不强，从而引发新问题，如变频器低压跳闸等。通常情况下，低电压的时间相对较短，对控制系统的影响较小，但变频器可能受低电压影响而停止运行，进而影响正常的生产，特别是一些关键电机设备，造成的影响更加严重。当电网出现晃电现象时，由于电机属于意外停机，为企业带来很大的经济损失。由此可见，对变频器晃电原因进行分析，并采取措施应对解决，可使化工生产的稳定得到切实保障，减少不必要的损失。 变频器主要包括两个部分，一是整流器，二是逆变器。变频器低电压主要是指逆变器的输入电压值过低，通常变频器具有过压、失压与瞬间停电功能，当逆变器为GTR时，一旦出现停电或者失压情况，控制电路不再向驱动电路传送信号，使GTR与驱动电路双双暂停，电机也开启自由制动模式；当逆变器为IGBT时，一旦出现停电或者失压情况，允许设备继续工作一个短时间td，如若停电时间小于td，可使变频器平稳下来，继续运行；如若停电时间超过td，则变频器自动暂停运行。通常情况下，td的数值在15—25ms之间，高端品牌的变频器配置较高，可达到80ms。只要电源“晃电”现象较为明显，即便时间较短，td一般也会超过100ms，to一般达到几秒以上，变频器很容易开启自我保护模式，电机也因此停止运行[1]。 二、变频器防晃电技术原理 变频器在特定的电压区间内运行，当出现“晃电”现象时，设备中的直流母线电压短时急速降低，如若晃电时长超过设定时间，则变压器中的欠电压保护功能暂停。如若变频器具有自启动功能，当电压恢复正常后，便可自动重启；如若不具备该项功能，则导致设备停止运行，生产无法继续。为了减少企业因设备停止运行带来的经济损失，需要积极引入防晃电技术，以DZQ-B型继电器为例，对防晃电技术的原理进行分析。 本防晃电继电器为一体化设计，包括诸多控制单元与后备单元，采用独特的模拟算式与逻辑判据相互闭锁，保障设备能够在晃电故障中不影响电机的正常运行，避免因故障停机为企业带来损失。与传统设备相比，该设备中的模糊控制技术可有效缩短晃电的响应时间，达到0s以上无死区，对低于200ms的晃电可实现来电自动重合。在工作原理方面，如下图1所示。 图1 变频器防晃电技术原理图 图中，1和2端子代表的是电源接线，电压为交流220V；3和4端子代表的是设备运行信号反馈输入；6和8端子代表的是主输出接点，主要作用为来电自启，当变频器恢复运行后，主输出接点才可被激励，当变频器处于晃电状态时发出重合指令，待到来电重合后方可自动复位；5和7端子代表的信号接点，可对变频器运行信号闭锁，待到设备运行后延时闭合，使设备因电压瞬时降低跳停后延时释放[2]。 三、变频器防晃电技术的应用措施 针对变频器中存在的晃电现象，可采用直流支撑系统来解决，使变频器中间直流回路得以改造，引出P（+）与n（-）连接到系统输出直流电源上，当电压波动即“晃电”现象发生时，利用蓄电池bat为变频器提供稳定电源，使输出值不发生改变，实现防晃电的目标。 3.1理论基础 当电网供电处于正常状态时，切断电池组与变频器之间相连的静态开关，使直流系统经过整流设备对蓄电池组进行充电；当交流电源与低压保护数值相比较低时，利用监控系统启动静态开关，使变频器的供电方式发生转变，从交流供电转变为电池组供电。 3.2技术应用 当母线电压处于正常状态时，变频器与电源相连后，内部CPU运行，接收DCS或者PLC输送的启动指令，电机模拟量以4—20mA电流开启变频器，驱动其运转；当系统正常运行后，将接点闭合，由系统直接向直流接触器发送指令，使其合闸，如若回路空气开关闭合，说明回路处于热备份状态；当变频器电源处于失电状态时，PLC接收母线电压低于AC350V信号，当发出静态开关合闸命令时，开关检测到直流母线的电压不超过DC460V，此时快速导通，变频器中的电源供电形式发生转变，从交流供电转变为蓄电池供电，确保变频器持续运行；在电源供电恢复后，直流电压立即上升，使母线电压恢复至正常状态，PLC电压信号得以恢复，静态开关闭锁指令撤出；当直流母线的压力超过系统母线电压时，此时PLC撤出后静态开关应及时关闭，在此过程中电机始终处于运行状态。母线电压可在85%额定电压范围内持续波