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摘 要：采油厂的主要任务、功能就是采油，而现阶段采油的主要方式是机械采油，所以电气控制设施不可或缺地成为采油的重要辅助设备。在生产中应避免出现因电力系统的晃电而对抽油、输油等设备的正常生产产生干扰的问题，通过对油井控制电路电气控制系统的改进，实现了短时电网系统晃电，接触器或继电器不动作，电机欠失压保护更全面，改进电动机控制保护系统存在的弊端。避免电网系统晃电对油井正常生产造成的影响。
关键词：晃电 交流接触器 时间继电器 延时
中图分类号：TM645 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-00-01
电力系统在运行过程中，由于雷电、短路故障重合闸、企业外部或内部电网故障、大型设备启动等原因，会造成电压瞬间较大幅度波动或短时断电又恢复，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。（2）电压闪变。（3）短时断电。持续时间在0.5个周期至3 s的供电中断（如备用电自投、重合闸等）。其中电压短时中断占大部分。此类晃电会引起带失压脱扣器的断路器跳闸，也会引起由交流接触器控制的电气设备跳闸停机。
1 晃电对生产装置的影响
随着电网的发展、容量及规模的不断扩大，晃电现象发生的频率越来越多，由于现代化工矿企业生产装置的规模越来越大，晃电持续时间虽然比较短，但对生产的影响却十分巨大。尽管许多重要线路都装有备用电源自投或低电压快切装置，来保证供电电源的可靠性，但由于接触器的释放时间只有20～60毫秒，而备用电源自投、线路重合闸继电器、低电压快切的动作时间都大于接触器的释放时间，致使电动机停机。如何解决原本运行的电动机能在允许的时间内继续运转，是保障生产装置连续性的关键。问题：电机自控箱普遍使用交流接触器来控制电动机主电路的通断，交流接触器线圈相当于一个电感线圈，具有一定的续流能力，但当系统晃电电压低于其额定工作电压时，线圈磁通减弱、吸力下降，其力量不足以克服接触器反作用弹簧的推力，交流接触器主触头分开，电动机失电，抽油机停机。
2 交流接触器问题的分析及解决方案
2.1 针对以上问题的调查分析
当发生晃电后如果电压下降到交流接触器的释放电压及持续时间超过释放时间时（>80 ms），接触器立即释放，此时即使电压恢复，电动机也无法恢复运行。根据实际情况分析，当晃电时，如果失去电压的时间小于3 s，电动机拖动的设备由于惯性原因，转速不会出现明显下降，此时电压恢复后，电动机电流幼小幅度过冲后便恢复到运行值。当电压恢复后如果能利用抗晃电装置，将所有本来正常运转的电动机启动起来，就可以降低对生产造成的影响。一般情况下，从失电到电动机完全停止转动一般需要5～15 s，而晃电时间一般不超过1.25 s，此时电动机转速尚未下降很多，此时启动电动机，启动电流比正常启动要小得多，对电网的冲击也小得多。经过调查，市场已经有防晃电产品，主要有两种，一种是防晃电交流接触器，其主要原理均为电源正常时利用阻容储能装置储能，当有“晃电”发生使电压降到接触器的维持电压以下时，控制模块开始工作，以储能释放的形式保持接触器继续吸合，避免交流接触器跳闸，当电源电压恢复后，控制模块又转入储能状态。此类控制器厂家要求接触器的电气接线应严格按要求进行，当出现接线错误，晃电保护将不能正常工作！其有以下缺点：（1）控制线路变动较大，线路改造较为复杂；（2）无法控制抗晃电功能的启用与停用；（3）由于交流接触器一直保持吸合，电动机一直接在电网中，延缓了系统电压恢复；（4）专用交流接触器，通用性较差。另外一种是再起动控制器，由加拿大VPT公司生产的MRR电机再起动控制器。其核心器件是单片机，装置实时监测电网电压和电动机运行状态。当电网波动，现场运行电动机因电网波动停机，在允许时间内，电网又恢复正常后，自动按预先设定的次序分批启动。如果电压波动或中断时间超过允许值，则自动闭锁自动程序，以免发生事故。MRR的功能可以满足生产要求，但设备体积较大，一般的MNS型配电柜抽屉单元无法安装，另外其价格较为昂贵，所以没有采用。
2.2 解决方案
经过分析与实验，我采用LA3-D型空氣延时头来改造电路，形成一种抗晃电的电路，可以达到我们的要求。LA3-D型空气延时头其本身不带线圈，可以是配合JZC4，CJX2系列等常见的交流接触器组合成延时接触器，时间继电器模块的触点为延时开启动合触点，延时时间0.1～30 s。把空气延时头的触点并联到交流接触器的自保持触点上，当电压恢复后能把电机启动起来。其组合形式如图1所示：（图中虚线为新增的电路部分）。
2.3 参数设置
其延时时间要和断路器配合，比断路器时间稍短即可，综合各方面要求，将其设置为4秒钟，超过4秒则KT断开电机不在自动启动。
2.4 电路动作过程
控制旋钮SA未闭合时，该电路为普通直接启动电路，可正常操作。控制旋钮SA闭合，此时抗晃电部分投入运行，顺时针旋转操作柱把手，SB2闭合，此时由FU1→FR→SB1→SB2→KM→FU2形成闭合回路，交流接触器KM线圈得电动作，KM的主触头闭合电动机得电运转。同时，KM的辅助触头闭合，空气延时头的常开触头KT闭合。逆时针转操作柱把手，SB1断开，KM失电断开，电动机停止转。当系统发生晃电时，系统失电，交流接触器KM断开，此时空气延时头触点KT保持闭合，当系统电压在设定的时间内回复后，此时经FU1→ FR→SB1→SB2→KM→FU2形成回路交流接触器KM线圈得电动作，KM的主触头闭合电动机得电运转。同时，KM的辅助触头闭合，空气延时头的常开触头KT闭合，完成晃电再启动动作。如果系统发生晃电后，系统电压未在设定时间内恢复，则KT断开（没有kt的线路图），不会再启动。
2.5 关键技术及创新点
该电路有以下优点：（1）模块体积小，安装方便。（2）对原控制电路改动小。（3）旋钮（看文字，旋钮和sb2连锁运行）可以非常方便的实现防晃电电路的投入与退出，不影响电路的原有功能。（4）价格便宜、投资少。
3 结语
通过对交流接触器控制线路的改造，基本上消除了原来系统晃电造成的电动机停运，大大减少了原来由于电动机停运造成的抽油机停机而引起的产量损失，极大地提高了油井的采油时率。该技术具有普遍性，可以用来改造电动机控制线路，提高系统抗晃点能力。
参考文献
[1] 电机及电力拖动[M].机械工业出版社.
[2] 常用电工电子技术手册[M].化学工业出版社.
关键词：晃电 交流接触器 时间继电器 延时
中图分类号：TM645 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（a）-00-01
电力系统在运行过程中，由于雷电、短路故障重合闸、企业外部或内部电网故障、大型设备启动等原因，会造成电压瞬间较大幅度波动或短时断电又恢复，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。（2）电压闪变。（3）短时断电。持续时间在0.5个周期至3 s的供电中断（如备用电自投、重合闸等）。其中电压短时中断占大部分。此类晃电会引起带失压脱扣器的断路器跳闸，也会引起由交流接触器控制的电气设备跳闸停机。
1 晃电对生产装置的影响
随着电网的发展、容量及规模的不断扩大，晃电现象发生的频率越来越多，由于现代化工矿企业生产装置的规模越来越大，晃电持续时间虽然比较短，但对生产的影响却十分巨大。尽管许多重要线路都装有备用电源自投或低电压快切装置，来保证供电电源的可靠性，但由于接触器的释放时间只有20～60毫秒，而备用电源自投、线路重合闸继电器、低电压快切的动作时间都大于接触器的释放时间，致使电动机停机。如何解决原本运行的电动机能在允许的时间内继续运转，是保障生产装置连续性的关键。问题：电机自控箱普遍使用交流接触器来控制电动机主电路的通断，交流接触器线圈相当于一个电感线圈，具有一定的续流能力，但当系统晃电电压低于其额定工作电压时，线圈磁通减弱、吸力下降，其力量不足以克服接触器反作用弹簧的推力，交流接触器主触头分开，电动机失电，抽油机停机。
2 交流接触器问题的分析及解决方案
2.1 针对以上问题的调查分析
当发生晃电后如果电压下降到交流接触器的释放电压及持续时间超过释放时间时（>80 ms），接触器立即释放，此时即使电压恢复，电动机也无法恢复运行。根据实际情况分析，当晃电时，如果失去电压的时间小于3 s，电动机拖动的设备由于惯性原因，转速不会出现明显下降，此时电压恢复后，电动机电流幼小幅度过冲后便恢复到运行值。当电压恢复后如果能利用抗晃电装置，将所有本来正常运转的电动机启动起来，就可以降低对生产造成的影响。一般情况下，从失电到电动机完全停止转动一般需要5～15 s，而晃电时间一般不超过1.25 s，此时电动机转速尚未下降很多，此时启动电动机，启动电流比正常启动要小得多，对电网的冲击也小得多。经过调查，市场已经有防晃电产品，主要有两种，一种是防晃电交流接触器，其主要原理均为电源正常时利用阻容储能装置储能，当有“晃电”发生使电压降到接触器的维持电压以下时，控制模块开始工作，以储能释放的形式保持接触器继续吸合，避免交流接触器跳闸，当电源电压恢复后，控制模块又转入储能状态。此类控制器厂家要求接触器的电气接线应严格按要求进行，当出现接线错误，晃电保护将不能正常工作！其有以下缺点：（1）控制线路变动较大，线路改造较为复杂；（2）无法控制抗晃电功能的启用与停用；（3）由于交流接触器一直保持吸合，电动机一直接在电网中，延缓了系统电压恢复；（4）专用交流接触器，通用性较差。另外一种是再起动控制器，由加拿大VPT公司生产的MRR电机再起动控制器。其核心器件是单片机，装置实时监测电网电压和电动机运行状态。当电网波动，现场运行电动机因电网波动停机，在允许时间内，电网又恢复正常后，自动按预先设定的次序分批启动。如果电压波动或中断时间超过允许值，则自动闭锁自动程序，以免发生事故。MRR的功能可以满足生产要求，但设备体积较大，一般的MNS型配电柜抽屉单元无法安装，另外其价格较为昂贵，所以没有采用。
2.2 解决方案
经过分析与实验，我采用LA3-D型空氣延时头来改造电路，形成一种抗晃电的电路，可以达到我们的要求。LA3-D型空气延时头其本身不带线圈，可以是配合JZC4，CJX2系列等常见的交流接触器组合成延时接触器，时间继电器模块的触点为延时开启动合触点，延时时间0.1～30 s。把空气延时头的触点并联到交流接触器的自保持触点上，当电压恢复后能把电机启动起来。其组合形式如图1所示：（图中虚线为新增的电路部分）。
2.3 参数设置
其延时时间要和断路器配合，比断路器时间稍短即可，综合各方面要求，将其设置为4秒钟，超过4秒则KT断开电机不在自动启动。
2.4 电路动作过程
控制旋钮SA未闭合时，该电路为普通直接启动电路，可正常操作。控制旋钮SA闭合，此时抗晃电部分投入运行，顺时针旋转操作柱把手，SB2闭合，此时由FU1→FR→SB1→SB2→KM→FU2形成闭合回路，交流接触器KM线圈得电动作，KM的主触头闭合电动机得电运转。同时，KM的辅助触头闭合，空气延时头的常开触头KT闭合。逆时针转操作柱把手，SB1断开，KM失电断开，电动机停止转。当系统发生晃电时，系统失电，交流接触器KM断开，此时空气延时头触点KT保持闭合，当系统电压在设定的时间内回复后，此时经FU1→ FR→SB1→SB2→KM→FU2形成回路交流接触器KM线圈得电动作，KM的主触头闭合电动机得电运转。同时，KM的辅助触头闭合，空气延时头的常开触头KT闭合，完成晃电再启动动作。如果系统发生晃电后，系统电压未在设定时间内恢复，则KT断开（没有kt的线路图），不会再启动。
2.5 关键技术及创新点
该电路有以下优点：（1）模块体积小，安装方便。（2）对原控制电路改动小。（3）旋钮（看文字，旋钮和sb2连锁运行）可以非常方便的实现防晃电电路的投入与退出，不影响电路的原有功能。（4）价格便宜、投资少。
3 结语
通过对交流接触器控制线路的改造，基本上消除了原来系统晃电造成的电动机停运，大大减少了原来由于电动机停运造成的抽油机停机而引起的产量损失，极大地提高了油井的采油时率。该技术具有普遍性，可以用来改造电动机控制线路，提高系统抗晃点能力。
参考文献
[1] 电机及电力拖动[M].机械工业出版社.
[2] 常用电工电子技术手册[M].化学工业出版社.