石化、冶金等大中型工業(yè)企業(yè),由于外部電網(wǎng)或內(nèi)部供電網(wǎng)絡(luò)故障或異常的原因,造成非正常停電、電壓大幅波動或短時斷電(俗稱“晃電”)的情況屢見不鮮。由于冶金、石化企業(yè)工藝流程的特殊性,供電的中斷或異常往往會造成設(shè)備停運或空轉(zhuǎn)、工藝流程中斷或廢品產(chǎn)生,有時甚至造成生產(chǎn)設(shè)備的報廢等嚴(yán)重后果。
目前,工業(yè)企業(yè)解決供電可靠性的主要辦法是一次系統(tǒng)采用雙路或多路供電,再輔以二次系統(tǒng)采用備自投裝置。對一般工業(yè)企業(yè)而言,備自投裝置已經(jīng)可以滿足要求。而在石化、冶金等要求連續(xù)供電的企業(yè),備自投的使用效果并不理想。原因是這些企業(yè)有大量的電動機負荷,由于電動機反饋電壓的存在,從失電到失壓進而無壓,備自投完成動作的過程持續(xù)時間長達1-2秒,甚至更長,此時電動機已經(jīng)被分批切除。即使是延遲時間較長的高壓重要電動機沒被切除,由于母線已經(jīng)無壓(一般無壓定值為額定電壓的20%-35%),轉(zhuǎn)速已經(jīng)嚴(yán)重下降,直接影響生產(chǎn)過程的連續(xù)性,并對產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響。而且此時恢復(fù)供電將造成較大的電動機自起動電流,對供電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生沖擊。而對400V 系統(tǒng)而言,低電壓將造成接觸器脫扣,變頻器停止工作??傊谑?、冶金行業(yè),看起來司空見慣的備自投實際上并沒有真正起到保障供電連續(xù)性的作用。備自投裝置動作時間為什么會那么長呢?主要原因有二,一是裝置起動太遲,二是裝置起動后將備用電源投入的時間太長。追根溯源,工業(yè)企業(yè)總降和中低壓變電站目前使用的備自投裝置幾乎套用電網(wǎng)變電站的備自投裝置工作原理,并沒有針對工業(yè)企業(yè)的需求和技術(shù)特點進行原理、功能、性能的專門性設(shè)計和開發(fā)。例如:在起動條件上,僅僅采用失壓起動,并沒有考慮把有關(guān)的保護動作、失電作為起動條件以縮短起動時間;在合閘(合備用電源)條件上,采用延時和無壓判據(jù),沒有采用在廠用電切換中已經(jīng)獲得巨大成功的母線電壓、頻率、相位實時跟蹤技術(shù),實現(xiàn)“快速切換”。尤其對于石化、鋼鐵等企業(yè),由于存在大量的感應(yīng)電動機,母線失壓后電動機惰行,反饋電壓下降較慢,為了避免備用電源合上時由于反相或相位差大造成大的沖擊電流,備自投裝置往往設(shè)定較長的延時和較小的低電壓定值。例如,某企業(yè)備自投裝置在檢測到母線電壓下降至定值(一般為65%~70%)并延時一段時間后(通常設(shè)定為0.8~1.5s),跳開工作電源開關(guān);再等待失電母線電壓降至20~35%以下時,合上備用電源開關(guān)或母聯(lián)開關(guān)。