提   要：電網(wǎng)電壓的瞬間失壓對石油化工等不允許斷電的企業(yè)造成很大影響，本文介紹電動(dòng)機(jī)自動(dòng)再起動(dòng)原理和方法，并通過兩個(gè)實(shí)例具體說明了應(yīng)注意的問題和效果。 
        關(guān)健詞：電網(wǎng)波動(dòng)、電動(dòng)機(jī) 、再起動(dòng) 
        因雷擊、自動(dòng)重合閘動(dòng)作成功或備用電源自動(dòng)投入而恢復(fù)供電，或同一系統(tǒng)中，其中一用戶高壓系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，會(huì)引起電網(wǎng)瞬間失壓，造成運(yùn)行中的接觸器因失壓動(dòng)作而釋放，所控制的電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。對于石油化工等連續(xù)性運(yùn)行的企業(yè)，會(huì)引起生產(chǎn)波動(dòng)，操作混亂，甚至發(fā)生起火爆炸事故，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。自動(dòng)再起動(dòng)指經(jīng)常運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，因短暫停電（俗稱晃電）后，在速度降低或完全停止運(yùn)行的情況下重新起動(dòng)。采用這一技術(shù)可以解決晃電帶來的問題.
        1、常見再起動(dòng)的方式
        1.1、瞬間再起動(dòng)
恢復(fù)供電后，所有電動(dòng)機(jī) 立即再起動(dòng)。
        1.2、延時(shí)分別再起動(dòng)
        當(dāng)需要再起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)較多 ，而電源容量又較小，按照生產(chǎn)工藝的許可，分先后次序一臺臺分別起動(dòng)，彼此間用時(shí)間繼電器控制，保持一定的時(shí)差。
        1.3、成組分批再起動(dòng)
多臺電動(dòng)機(jī)為一組，組與組保持時(shí)差，形成批次再起動(dòng)。選用這些方式時(shí)與變壓器容量的大小、負(fù)荷率的高低以及再起動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺數(shù)的多少和生產(chǎn)工藝等情況有關(guān)，要根據(jù)具體情況而定。
        2、自動(dòng)再起動(dòng)應(yīng)遵守兩項(xiàng)原則
        2.1、所有的再起動(dòng)措施只在停電后的短時(shí)間內(nèi)起作用。在短時(shí)間內(nèi)（一般為2-5秒）等待線路重合閘或者備用電源自動(dòng)投入或電壓恢復(fù)正常。超過這段時(shí)間，再起動(dòng)措施應(yīng)自動(dòng)解除，因此時(shí)斷電已成定局，生產(chǎn)無可挽回只能停下來。必須避免下次人工恢復(fù)供電后電動(dòng)機(jī)盲目自起動(dòng)。
        2.2、對手動(dòng)停車或事故跳閘的電動(dòng)機(jī)，不應(yīng)再起動(dòng)。
        3、自動(dòng)再起動(dòng)的常見線路
        3.1.1、如圖所1示的線路

         工作原理：當(dāng)電動(dòng)機(jī)合閘后，接觸器KM投入，中間繼電器KA和時(shí)間繼電器KT（斷電延時(shí)）也接著投入。當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，KT延時(shí)5秒斷開，在0-5秒內(nèi)恢復(fù)供電，電動(dòng)機(jī)M便立即再起動(dòng)。正常時(shí)KA常閉觸點(diǎn)是斷開著的，所以手動(dòng)停機(jī)不會(huì)再起動(dòng)。同樣熱繼電器FR動(dòng)作跳開后，也不會(huì)再起動(dòng)。
        該電路特點(diǎn)是接觸器KM、中間繼電器KA的輔助觸頭使用較多，接線復(fù)雜。
        3.1.2、圖2線路

 

         工作原理：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，接觸器KM及時(shí)間繼電器1KT、2KT均投入，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，1KT常閉觸點(diǎn)延時(shí)閉合，2KT延時(shí)5秒斷開， 圖 1
        在0~5秒內(nèi)恢復(fù)供電，可實(shí)現(xiàn)再起動(dòng)。調(diào)整1KT的延時(shí)時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)起動(dòng)或延時(shí)起動(dòng)。
        圖2
        3.1.3、圖3線路

 

         本線路采用了一只專用再起動(dòng)繼電器ZQJ來達(dá)到再起動(dòng)之目的，再起動(dòng)繼電器ZQJ做成插入式，檢修與更換方便，線路簡單，但ZQJ 的原理較復(fù)雜。原理如圖3：ZQJ心臟是一只高靈敏的中間繼電器J，輔助元件則是一些電容、電阻和一只二極管。當(dāng)投入接觸器KM時(shí)，ZQJ也投入，此時(shí)常閉觸點(diǎn)J2打開，轉(zhuǎn)換觸頭J1的（1）-（2）閉合。由于二極管V的整流作用，電容C1和C2被充電。當(dāng)系統(tǒng)失電后，由于C1、C2放電作用，J1延時(shí)2-3秒才能打開，從而保持接觸器KM的通路（0-3秒），當(dāng)SB2手動(dòng)跳閘時(shí)，流過繼電器J的電流，既有C1、C2經(jīng)電網(wǎng)回路來的直接放電電流I2，又有經(jīng)過C1的交流電流I1。兩電流迭加之后，在下半波時(shí)電流有效值很小，J立即釋放，此時(shí)J1的（1）-（3）觸點(diǎn)閉合，C1、C2中的電流迅速通過電阻R1放掉，在SB2復(fù)原后J不致因電容放電而動(dòng)作合閘。R2可改變停電后延時(shí)的時(shí)間，R5和C3則是保護(hù)二極管免受沖擊而損壞。

         3.1.4、圖4線路

         本圖在圖3瞬時(shí)再起動(dòng)方式上增加一只時(shí)間繼電器KT來完成分批再起動(dòng)，如果兩臺電動(dòng)機(jī)接線中的時(shí)間繼電器KT整定時(shí)間相同，那么兩臺便成一組，同時(shí)再起動(dòng)。整定時(shí)間不同，則成分批。

         3.1.5、圖5線路

工作原理：電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，接觸器KM及時(shí)間繼電器1KT、2KT均投入，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，1KT常閉觸點(diǎn)延時(shí)閉合，2KT延時(shí)5秒斷開， 圖 1
在0~5秒內(nèi)恢復(fù)供電，可實(shí)現(xiàn)再起動(dòng)。調(diào)整1KT的延時(shí)時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)起動(dòng)或延時(shí)起動(dòng)。
圖2
3.1.3、圖3線路

 

          當(dāng)斷開按鈕或斷開常閉 觸頭串接在電源進(jìn)線電路中（如圖b、c）進(jìn)行分?jǐn)啵捎诶m(xù)流二極管V2仍并聯(lián)在線圈KM上，故線圈可通過V2放電。線圈中的電流逐漸衰減，交流接觸器要延時(shí)數(shù)百毫秒才會(huì)地?cái)嚅_。CJ12系列交流接觸器在圖6三種線路情況下的斷開時(shí)間、范圍和平均值（操作100次以上）見表1。從表1中可以看出，如要求加裝無聲節(jié)電器的交流接觸器有幾分之一秒的延時(shí)才斷開，則可采用線路C。此種線路在電源電壓有短暫波動(dòng)或斷電情況下，只要波動(dòng)或斷電時(shí)間不超過表中所列的延時(shí)斷開時(shí)間，則交流接觸器就不會(huì)斷開。這就有利于供電的連續(xù)性。如希望延長時(shí)間，可在V2回路中串入適當(dāng)電阻即可。如果要求交流接觸器迅速地?cái)嚅_，則應(yīng)采用斷開線圈電路的線路b，在此情況下斷開時(shí)間與原交流操作線路a的斷開時(shí)間差不多，僅為數(shù)十毫秒。

表1 CJ12系列交流接觸器三種線路的斷開時(shí)間

 

         3.1.7、對于高壓電動(dòng)機(jī)的再起動(dòng)，一般利用母線上的電壓互感器來監(jiān)視電壓的變化，通過時(shí)間繼電器的延時(shí)作用，延時(shí)一定時(shí)間后，再去動(dòng)作于斷路器的跳閘，就可實(shí)現(xiàn)斷電延時(shí)自起動(dòng)功能。
         3.1.8、對于同步電動(dòng)機(jī)，可采用失步再整步技術(shù)實(shí)現(xiàn)斷電自起動(dòng)功能。常見的有原核工業(yè)部的斷電失步再整步技術(shù)和蘇州的LZK型技術(shù)。
         3.2、延時(shí)分別再起動(dòng)方式
         3.2.1、從接線原理講，將圖5成組再起動(dòng)方式可組成延時(shí)分別再起動(dòng)，只要把時(shí)間錯(cuò)開便可以了。但因時(shí)間拖得太長，所以一般不使用在正常供電的系統(tǒng)中，而較多地使用在應(yīng)急發(fā)電機(jī)系統(tǒng)上。
         3.2.2、直接利用低壓電機(jī)自起動(dòng)繼電器MRR
這種繼電器是專為斷電延時(shí)自起動(dòng)設(shè)計(jì)的一體化的高科技產(chǎn)品，體積小、安裝方便、接線簡單，見圖7，可直接安裝于現(xiàn)場低壓開關(guān)柜內(nèi)。

 

        MRR在“晃電”后可按設(shè)定的時(shí)間（0~25s）自起動(dòng)“晃”停的電機(jī)。如超過設(shè)定時(shí)間，則MRR閉鎖自起動(dòng)功能。現(xiàn)場如有多臺電機(jī)，可由MRR設(shè)定不同的自起動(dòng)時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)分批自起動(dòng)。MRR單元內(nèi)無任何需用戶維護(hù)的部件，如電池等。在工作電源徹底中斷25s之久，它仍能按設(shè)定的參數(shù)精確控制，下次來電，參數(shù)不用重新調(diào)整。常用型號MRR-220、MRR-380。
3.2.3、利用easy或logo等控制繼電器
這種控制繼電器實(shí)際上一臺微電腦，它利用軟件來實(shí)現(xiàn)硬件的功能。
使用面板按鍵輸入所設(shè)計(jì)的電路圖，由開關(guān)程序?qū)崿F(xiàn)邏輯連接。通過液晶屏可以清楚地看清每一步操作。
        easy 412-DC-RC具有8個(gè)輸入端，其中2個(gè)可以用作模擬量輸入，輸出端相當(dāng)于4個(gè)繼電器，內(nèi)置有8個(gè)不同特性的時(shí)間繼電器，4個(gè)定時(shí)器，8個(gè)遞增和遞減計(jì)數(shù)器，8個(gè)模似量比較器，除了滿足延時(shí)自起動(dòng)功能外，還可以應(yīng)用在其它需用繼電器組實(shí)現(xiàn)邏輯功能的地方，值得一提的是這么多功能，體積卻只有71.5×90×53mm。
        考慮采用以上控制線路時(shí)，用戶要執(zhí)行再起動(dòng)原則，還要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況（如配電柜空間、操作情況等），使改造或重新裝配的工作量少、合理布局，易于檢修，易于更換，易于操作。還必須考慮經(jīng)濟(jì)性。
        4、應(yīng)用實(shí)例
         根據(jù)某廠的實(shí)際情況，我們對比較集中的電動(dòng)機(jī)采用了分批自起動(dòng)柜，而對較為分散的電動(dòng)機(jī)采用了單臺延時(shí)斷電瞬間自起動(dòng)電路，下面分別予以論述。
         4.1、自起動(dòng)柜用FZQD-II型分批再起動(dòng)裝置，其核心器件是philips公司生產(chǎn)的80C522單片機(jī)。裝置        實(shí)時(shí)監(jiān)測電網(wǎng)電壓和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)電網(wǎng)波動(dòng)，現(xiàn)場運(yùn)行電機(jī)因電網(wǎng)波動(dòng)停機(jī)，在允許時(shí)間內(nèi)，電網(wǎng)又恢復(fù)正常后，自動(dòng)按預(yù)先設(shè)定的次序分批再起動(dòng)。如果電壓波動(dòng)或中斷時(shí)間超過允許值，則自動(dòng)閉鎖自動(dòng)程序，以免發(fā)生事故。
裝置硬件由五個(gè)部分組成：
        （1）電源；
        （2）電壓取樣部分；
        （3）電機(jī)檢測部分：采用光電隔離技術(shù)，可接入交流接觸器的常開接點(diǎn)或常閉接點(diǎn)，無特殊要求。
        （4）控制繼電器部分：用于將微機(jī)輸出的控制信號放大，直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場電機(jī)主回路的交流接觸器。（600A及以下）
        （5）人機(jī)接口部分：用于顯示裝置運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)試及整定有關(guān)參數(shù)。
        裝置可控電機(jī)23臺，批次可在1-23內(nèi)任意整定，每批再起動(dòng)電機(jī)數(shù)目可在1-23內(nèi)整定。批次時(shí)間間隔可在0.1s-12.7s任意整定，級差0.1s可識別兩段6相電壓波動(dòng)，并可同時(shí)控制兩段母線上的低壓電機(jī)。它對各種電壓波動(dòng)均能有效識別。
        應(yīng)用這種裝置4套，用于催化、蒸餾、重整、供水等煉油生產(chǎn)裝置，已經(jīng)4年多，歷經(jīng)數(shù)十次晃電，能夠有效地解決晃電帶來的影響，為我廠平穩(wěn)、安全、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)給予了有力的保障。

         4.2、采用單臺斷電延時(shí)瞬間再起動(dòng)方案，原理圖見圖8

        其原理比較簡單：按起動(dòng)按鈕SB1，接觸器KM得電自保，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。同時(shí)時(shí)間繼電器KJ得電，延時(shí)斷開的常開觸頭閉合；按停止按鈕SB2，中間繼電器KA得電，斷開KM、KT線圈回路，接觸器KM釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。在KT設(shè)定的斷電延時(shí)范圍內(nèi)，KA自保回路：1Fu-KT斷電延時(shí)常開接點(diǎn)-KA自鎖觸頭-KA線圈-2Fu，在KT常開點(diǎn)斷開前一直吸合，其常閉點(diǎn)KA斷開，確保KM回路斷電，地直到KT延時(shí)打開后，KA才釋放，由于時(shí)間繼電器KT的斷電延時(shí)常開觸頭要設(shè)定延時(shí)（如3s）才斷開，這樣若電源在3s內(nèi)能恢復(fù)正常，KM會(huì)再起動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
        該電路有如下特點(diǎn)：（1）增加元件少；（2）不必敷設(shè)新電纜；（3）操作方式不變；（4）占用配電柜空間小；（5）改動(dòng)的工作量小；（6）可靠性高。時(shí)間繼電器采用JSK4系列空氣式延時(shí)繼電器，代替易壞的JS7型。JSK4系列繼電器，它由CA2-DN122交流中間繼電器與LA3-D型空氣延時(shí)頭積木式組合而成。延時(shí)頭特點(diǎn)是氣囊為塔式橡膠囊，采用粉末冶金片作空氣過濾器，可靠性高。
        改造完第一臺后，曾發(fā)生過這樣的故障：控制電纜超過100m時(shí)，則出現(xiàn)現(xiàn)場第一次起動(dòng)正常，停止也正常，但第二次卻無法起動(dòng)。
        檢查測量100m長的KVV29-4×25，1kV控制電纜任兩條芯線間電容為0.017uF。三條控制線間存在三個(gè)電容C1、C2、C3（見附圖6虛線部分）。當(dāng)KA常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，實(shí)測K莼圈回路電流為7.46mA，大于保持電流6mA，故KA不釋放；造成 KM不能得電起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在KA線圈兩端并一個(gè)2KΩ電阻后，KA能釋放電阻端電壓為6V。經(jīng)多年的實(shí)踐證明，該方法簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠、易行。
         使用這種繼電器100多臺，歷經(jīng)四年多數(shù)十次的晃電，均獲成功，運(yùn)行情況理想。
         5、結(jié)語
         在電網(wǎng)無法保證不晃電時(shí)，用戶只能結(jié)合實(shí)際，采用不同的斷電延時(shí)自動(dòng)再起動(dòng)技術(shù)，能有效地解決問題，取得很好的經(jīng)濟(jì)效果。