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，本文介紹電動機自動再起動原理和方法，并通過兩個實例具體說明了應(yīng)注意的問題和效果。 
        關(guān)健詞：電網(wǎng)波動、電動機 、再起動 
        因雷擊、自動重合閘動作成功或備用電源自動投入而恢復(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，會引起電網(wǎng)瞬間失壓，造成運行中的接觸器因失壓動作而釋放，所控制的電動機停止運行。對于石油化工等連續(xù)性運行的企業(yè)，會引起生產(chǎn)波動，操作混亂，甚至發(fā)生起火爆炸事故，造成很大的經(jīng)濟損失。自動再起動指經(jīng)常運行的電動機，因短暫停電（俗稱晃電）后，在速度降低或完全停止運行的情況下重新起動。采用這一技術(shù)可以解決晃電帶來的問題.
        1、常見再起動的方式
        1.1、瞬間再起動
恢復(fù)供電后，所有電動機 立即再起動。
        1.2、延時分別再起動
        當(dāng)需要再起動的電動機較多 ，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，彼此間用時間繼電器控制，保持一定的時差。
        1.3、成組分批再起動
多臺電動機為一組，組與組保持時差，形成批次再起動。選用這些方式時與變壓器容量的大小、負(fù)荷率的高低以及再起動電動機臺數(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、自動再起動應(yīng)遵守兩項原則
        2.1、所有的再起動措施只在停電后的短時間內(nèi)起作用。在短時間內(nèi)（一般為2-5秒）等待線路重合閘或者備用電源自動投入或電壓恢復(fù)正常。超過這段時間，再起動措施應(yīng)自動解除，因此時斷電已成定局，生產(chǎn)無可挽回只能停下來。必須避免下次人工恢復(fù)供電后電動機盲目自起動。
        2.2、對手動停車或事故跳閘的電動機，不應(yīng)再起動。
        3、自動再起動的常見線路
        3.1.1、如圖所1示的線路

         工作原理：當(dāng)電動機合閘后，接觸器KM投入，中間繼電器KA和時間繼電器KT（斷電延時）也接著投入。當(dāng)系統(tǒng)斷電時，KT延時5秒斷開，在0-5秒內(nèi)恢復(fù)供電，電動機M便立即再起動。正常時KA常閉觸點是斷開著的，所以手動停機不會再起動。同樣熱繼電器FR動作跳開后，也不會再起動。
        該電路特點是接觸器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：電動機運行后，接觸器KM及時間繼電器1KT、2KT均投入，當(dāng)系統(tǒng)斷電時，1KT常閉觸點延時閉合，2KT延時5秒斷開， 圖 1
        在0~5秒內(nèi)恢復(fù)供電，可實現(xiàn)再起動。調(diào)整1KT的延時時間，可實現(xiàn)瞬時起動或延時起動。
        圖2
        3.1.3、圖3線路

 

         本線路采用了一只專用再起動繼電器ZQJ來達(dá)到再起動之目的，再起動繼電器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，ZQJ也投入，此時常閉觸點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手動跳閘時，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，在下半波時電流有效值很小，J立即釋放，此時J1的（1）-（3）觸點閉合，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作合閘。R2可改變停電后延時的時間，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瞬時再起動方式上增加一只時間繼電器KT來完成分批再起動，如果兩臺電動機接線中的時間繼電器KT整定時間相同，那么兩臺便成一組，同時再起動。整定時間不同，則成分批。

         3.1.5、圖5線路

工作原理：電動機運行后，接觸器KM及時間繼電器1KT、2KT均投入，當(dāng)系統(tǒng)斷電時，1KT常閉觸點延時閉合，2KT延時5秒斷開， 圖 1
在0~5秒內(nèi)恢復(fù)供電，可實現(xiàn)再起動。調(diào)整1KT的延時時間，可實現(xiàn)瞬時起動或延時起動。
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，交流接觸器要延時數(shù)百毫秒才會地斷開。CJ12系列交流接觸器在圖6三種線路情況下的斷開時間、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才斷開，則可采用線路C。此種線路在電源電壓有短暫波動或斷電情況下，只要波動或斷電時間不超過表中所列的延時斷開時間，則交流接觸器就不會斷開。這就有利于供電的連續(xù)性。如希望延長時間，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斷開，則應(yīng)采用斷開線圈電路的線路b，在此情況下斷開時間與原交流操作線路a的斷開時間差不多，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間

 

         3.1.7、對于高壓電動機的再起動，一般利用母線上的電壓互感器來監(jiān)視電壓的變化，通過時間繼電器的延時作用，延時一定時間后，再去動作于斷路器的跳閘，就可實現(xiàn)斷電延時自起動功能。
         3.1.8、對于同步電動機，可采用失步再整步技術(shù)實現(xiàn)斷電自起動功能。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、延時分別再起動方式
         3.2.1、從接線原理講，將圖5成組再起動方式可組成延時分別再起動，只要把時間錯開便可以了。但因時間拖得太長，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)電機系統(tǒng)上。
         3.2.2、直接利用低壓電機自起動繼電器MRR
這種繼電器是專為斷電延時自起動設(shè)計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)定的時間（0~25s）自起動“晃”停的電機。如超過設(shè)定時間，則MRR閉鎖自起動功能。現(xiàn)場如有多臺電機，可由MRR設(shè)定不同的自起動時間，以實現(xiàn)分批自起動。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
這種控制繼電器實際上一臺微電腦，它利用軟件來實現(xiàn)硬件的功能。
使用面板按鍵輸入所設(shè)計的電路圖，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個輸入端，其中2個可以用作模擬量輸入，輸出端相當(dāng)于4個繼電器，內(nèi)置有8個不同特性的時間繼電器，4個定時器，8個遞增和遞減計數(shù)器，8個模似量比較器，除了滿足延時自起動功能外，還可以應(yīng)用在其它需用繼電器組實現(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，用戶要執(zhí)行再起動原則，還要結(jié)合現(xiàn)場實際情況（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)濟性。
        4、應(yīng)用實例
         根據(jù)某廠的實際情況，我們對比較集中的電動機采用了分批自起動柜，而對較為分散的電動機采用了單臺延時斷電瞬間自起動電路，下面分別予以論述。
         4.1、自起動柜用FZQD-II型分批再起動裝置，其核心器件是philips公司生產(chǎn)的80C522單片機。裝置        實時監(jiān)測電網(wǎng)電壓和電動機運行狀態(tài)。當(dāng)電網(wǎng)波動，現(xiàn)場運行電機因電網(wǎng)波動停機，在允許時間內(nèi)，電網(wǎng)又恢復(fù)正常后，自動按預(yù)先設(shè)定的次序分批再起動。如果電壓波動或中斷時間超過允許值，則自動閉鎖自動程序，以免發(fā)生事故。
裝置硬件由五個部分組成：
        （1）電源；
        （2）電壓取樣部分；
        （3）電機檢測部分：采用光電隔離技術(shù)，可接入交流接觸器的常開接點或常閉接點，無特殊要求。
        （4）控制繼電器部分：用于將微機輸出的控制信號放大，直接驅(qū)動現(xiàn)場電機主回路的交流接觸器。（600A及以下）
        （5）人機接口部分：用于顯示裝置運行狀態(tài)，調(diào)試及整定有關(guān)參數(shù)。
        裝置可控電機23臺，批次可在1-23內(nèi)任意整定，每批再起動電機數(shù)目可在1-23內(nèi)整定。批次時間間隔可在0.1s-12.7s任意整定，級差0.1s可識別兩段6相電壓波動，并可同時控制兩段母線上的低壓電機。它對各種電壓波動均能有效識別。
        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、采用單臺斷電延時瞬間再起動方案，原理圖見圖8

        其原理比較簡單：按起動按鈕SB1，接觸器KM得電自保，電動機運行。同時時間繼電器KJ得電，延時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，電動機停轉(zhuǎn)。在KT設(shè)定的斷電延時范圍內(nèi)，KA自保回路：1Fu-KT斷電延時常開接點-KA自鎖觸頭-KA線圈-2Fu，在KT常開點斷開前一直吸合，其常閉點KA斷開，確保KM回路斷電，地直到KT延時打開后，KA才釋放，由于時間繼電器KT的斷電延時常開觸頭要設(shè)定延時（如3s）才斷開，這樣若電源在3s內(nèi)能恢復(fù)正常，KM會再起動電動機運行。
        該電路有如下特點：（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）改動的工作量小；（6）可靠性高。時間繼電器采用JSK4系列空氣式延時繼電器，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型空氣延時頭積木式組合而成。延時頭特點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，則出現(xiàn)現(xiàn)場第一次起動正常，停止也正常，但第二次卻無法起動。
        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電容C1、C2、C3（見附圖6虛線部分）。當(dāng)KA常開觸點閉合時，實測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不能得電起動電動機。在KA線圈兩端并一個2KΩ電阻后，KA能釋放電阻端電壓為6V。經(jīng)多年的實踐證明，該方法簡單、經(jīng)濟、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，運行情況理想。
         5、結(jié)語
         在電網(wǎng)無法保證不晃電時，用戶只能結(jié)合實際，采用不同的斷電延時自動再起動技術(shù)，能有效地解決問題，取得很好的經(jīng)濟效果。