淺談某石化企業(yè)供電系統(tǒng)的抗“晃電”措施

摘 要：石化企業(yè)作為一個(gè)易燃易爆、生產(chǎn)工藝連續(xù)的企業(yè)，對(duì)企業(yè)的供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求極高。一旦發(fā)生供電系統(tǒng)晃電波動(dòng)，將可能導(dǎo)致部分工藝裝置的停車(chē)，并產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失甚至火災(zāi)、爆炸等事故。文章簡(jiǎn)述了某石化企業(yè)在這幾年經(jīng)歷過(guò)多次供電系統(tǒng)“晃電”后，陸續(xù)制定出來(lái)的一些防范技術(shù)措施，來(lái)提高供電系統(tǒng)抗“晃電”能力，不斷得降低對(duì)生產(chǎn)工藝的影響，滿足石化企業(yè)連續(xù)運(yùn)行的需求。

關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng)；抗晃電；自起動(dòng)

1 概述

“晃電”是指因雷擊、短路或其他原因造成的電網(wǎng)短時(shí)電壓波動(dòng)或短時(shí)斷電的現(xiàn)象。某石化企業(yè)作為一個(gè)連續(xù)型生產(chǎn)企業(yè)，由于工藝上聯(lián)鎖較多，就算是短時(shí)間的系統(tǒng)波動(dòng)，都可能導(dǎo)致整套裝置的非計(jì)劃性停車(chē)，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失甚至設(shè)備的損壞或人員的傷亡。所以針對(duì)“晃電”事故，必須制定出可靠的防范技術(shù)措施，將“晃電”事故造成影響最小化。

2 “晃電”對(duì)某石化企業(yè)的影響

自企業(yè)投產(chǎn)以來(lái)，供電系統(tǒng)已經(jīng)遭遇多次因雷擊而引起的“晃電”事故，前期由于經(jīng)驗(yàn)的不足及防范措施不到位，每次系統(tǒng)“晃電”都引起大批低壓電動(dòng)機(jī)的停機(jī)，導(dǎo)致對(duì)工藝生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響甚至部分裝置的停車(chē)，造成企業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以必須制定可靠的措施來(lái)提高供電系統(tǒng)抗“晃電”能力，降低“晃電”事故所造成的影響。

3 抗“晃電”防范技術(shù)措施

3.1 供電系統(tǒng)采用雙電源供電

某石化企業(yè)現(xiàn)供電系統(tǒng)采用了雙電源供電，兩路電源來(lái)自不同的變電站，且兩路電源互為備用形式，在其中某一路電源失壓后，母聯(lián)備自投動(dòng)作，全廠設(shè)備由另一路電源供電。其中有段由于處于雷電頻發(fā)區(qū)域，導(dǎo)致該段供電系統(tǒng)經(jīng)常因此而受影響。為了降低受損程度，對(duì)部分關(guān)鍵的設(shè)備都改由另一路電源供電，降低“晃電”的風(fēng)險(xiǎn)及頻率。

3.2 采用電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器實(shí)現(xiàn)抗“晃電”功能

現(xiàn)某石化企業(yè)低壓電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器大部分都采用了ABB M102-M系列綜保，它具有“晃電自起動(dòng)”功能，通過(guò)設(shè)置綜保參數(shù)就可實(shí)現(xiàn)大部分低壓電動(dòng)機(jī)的抗“晃電”能力。在供電系統(tǒng)發(fā)生“晃電”導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)低電壓跳閘后，通過(guò)接觸器輔助觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的變化反饋至綜保，如果供電系統(tǒng)在我們?cè)O(shè)定的時(shí)間范圍恢復(fù)正常，綜保就會(huì)自動(dòng)復(fù)位并發(fā)出“自動(dòng)重起動(dòng)”命令，使電動(dòng)機(jī)重新運(yùn)行。同時(shí)為了防止電動(dòng)機(jī)都在同一時(shí)間起動(dòng)會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)造成較大的影響，根據(jù)其重要程度設(shè)置分批自起動(dòng)時(shí)間。

M102-M系列綜保基本能夠保證電動(dòng)機(jī)“晃電”自起動(dòng)成功，但除了綜保本身故障或接線錯(cuò)誤原因外，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)過(guò)大批量電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)失敗。通過(guò)對(duì)這部分電動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)部分接觸器的釋放電壓（60-70%左右）高于電動(dòng)機(jī)設(shè)置的低電壓保護(hù)定值（60%），導(dǎo)致供電系統(tǒng)“晃電”在高于60%時(shí)就可能會(huì)使得這部分電動(dòng)機(jī)接觸器提前釋放，而M102-M綜保默認(rèn)為正常停機(jī)使得無(wú)法觸發(fā)自動(dòng)重起動(dòng)功能，造成電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)失敗。為了防止這部分電動(dòng)機(jī)再出現(xiàn)自起動(dòng)失敗，將其低電壓保護(hù)定值設(shè)置為75%，防止該情況的再度發(fā)生。

3.3 機(jī)組潤(rùn)滑油泵主備機(jī)增加電氣互鎖起動(dòng)

機(jī)組的主備潤(rùn)滑油泵本身具備有工藝聯(lián)鎖，在油壓下降至設(shè)定的低液位值后，備用油泵就會(huì)聯(lián)鎖起動(dòng)。但在實(shí)際運(yùn)行中由于主油泵停機(jī)后油壓下降速度過(guò)快，導(dǎo)致在備用油泵在接收到聯(lián)鎖起動(dòng)信號(hào)之前，整個(gè)機(jī)組已聯(lián)鎖停車(chē)。針對(duì)該情況制定了以下措施：

（1）兩臺(tái)主備潤(rùn)滑油泵之間增加電氣互鎖。將其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)并接入另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)回路中。只要兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)都處于送電狀態(tài)且現(xiàn)場(chǎng)操作柱都切換至自動(dòng)位置，就能保證至少其中有一臺(tái)總會(huì)處于運(yùn)行狀態(tài)。另一臺(tái)在接收到運(yùn)行電動(dòng)機(jī)的停機(jī)信號(hào)后就會(huì)立即啟動(dòng)，這之間切換時(shí)間非常短，基本上能確保機(jī)組連續(xù)運(yùn)行。但由于電動(dòng)機(jī)本身具備有“晃電”自起動(dòng)功能，所以在備用油泵因電氣互鎖起動(dòng)后，在供電系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常后主油泵會(huì)自動(dòng)重起動(dòng)，形成兩臺(tái)油泵同時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)，需人工將其中一臺(tái)停機(jī)。

（2）延長(zhǎng)機(jī)組總管油壓聯(lián)鎖動(dòng)作時(shí)間。在工藝條件許可的情況下，適當(dāng)?shù)醚娱L(zhǎng)機(jī)組總管油壓聯(lián)鎖時(shí)間（1S）以便備用油泵在“晃電”自起動(dòng)后，有充足的時(shí)間使油壓恢復(fù)到正常的壓力值，盡量避免了機(jī)組沒(méi)必要的停車(chē)。

3.4 采用DZQ-B再起動(dòng)控制器實(shí)現(xiàn)變頻器“晃電”自起動(dòng)功能

現(xiàn)某石化企業(yè)有ABB、西門(mén)子及圣諾等三家變頻器，雖然它們都具備瞬時(shí)停電再起動(dòng)功能，但需外部運(yùn)行信號(hào)處于保持狀態(tài)，才能實(shí)現(xiàn)變頻器的防“晃電”功能?，F(xiàn)部分采用了M102-M綜保來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻器的再起動(dòng)功能，其余的則使用了DZQ-B再起動(dòng)控制器。

DZQ-B再起動(dòng)控制器并聯(lián)在變頻控制回路，主輸出接點(diǎn)用于接觸器、繼電器的再起動(dòng)指令，只有變頻器在正常運(yùn)行后且變頻器因電壓閃降跳停后才會(huì)發(fā)出重合指令，來(lái)電重合成功后自動(dòng)復(fù)位。信號(hào)接點(diǎn)用于變頻器運(yùn)行信號(hào)閉鎖，在變頻器正常運(yùn)行后延時(shí)閉合，在變頻器出現(xiàn)電壓閃降跳停后延時(shí)釋放。信號(hào)保持接點(diǎn)在變頻器非電壓閃降原因跳停時(shí)，將立即釋放。

3.5 UPS系統(tǒng)提高抗“晃電”能力

某石化企業(yè)采用的GTSI系列UPS主要由整流器、蓄電池組、逆變器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)及控制系統(tǒng)等模塊組成。是采用了SPWM脈寬調(diào)制技術(shù)，在電網(wǎng)各種波動(dòng)起伏及中斷的情況下，均能夠?qū)ω?fù)載提供可靠完善的保護(hù)。在交流輸入故障的情況下，UPS會(huì)立即自動(dòng)轉(zhuǎn)為備用模式運(yùn)行。在備用模式狀態(tài)下，UPS通過(guò)汲取蓄電池的能量來(lái)不間斷地為負(fù)載持續(xù)供電。但電源恢復(fù)正常后，自動(dòng)切換回由市電供電。即使在在主回路電源無(wú)法短時(shí)間回復(fù)正常且電池放電完后，UPS會(huì)自動(dòng)切換到旁路模式，繼續(xù)為負(fù)載提供可靠電源。這之間切換時(shí)間基本可忽略不計(jì)，對(duì)所帶負(fù)載基本沒(méi)有影響。

正是因?yàn)閁PS電源系統(tǒng)供電的穩(wěn)定可靠，所以可以將廠內(nèi)重要的控制系統(tǒng)如DCS、PLC及關(guān)鍵低壓電機(jī)配電柜的二次控制電源等工作電源由UPS電源接入，確保其不受供電系統(tǒng)“晃電”所影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章簡(jiǎn)單得介紹了某石化企業(yè)的一些抗“晃電”技術(shù)措施，在采用了以上措施后，某石化企業(yè)的供電系統(tǒng)抗“晃電”能力有了顯著的增強(qiáng)，有效地防止了多次“晃電”事故，避免了工藝裝置的停車(chē)，為企業(yè)挽回了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。供電系統(tǒng)的抗“晃電”措施是多種多樣的，為了進(jìn)一步提高企業(yè)的抗“晃電”能力，對(duì)某石化企業(yè)二期裝置供電系統(tǒng)采用了快切裝置，能夠更有效的增強(qiáng)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性及抗“晃電”能力，確保石化企業(yè)更安全平穩(wěn)的運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：鄭桂炎（1988-），男，廣東省汕頭市人，工作單位：洛陽(yáng)三隆安裝檢修有限公司，職務(wù)：電氣技術(shù)員，研究方向：電工技術(shù)。