煤化工企業(yè)供電系統(tǒng)主網結構的可靠性分析

程烽

摘 要：煤化工企業(yè)在我國的經濟發(fā)展中占有十分重要的地位，是我國科技水平以及整體經濟實力的重要標志。隨著化工企業(yè)向大型化和長周期運行發(fā)展，企業(yè)生產裝置對供電可靠性要求越來越高，因此傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)主接線、電氣設施已不能滿足先進生產工藝要求，需要得到進一步的優(yōu)化以確保其合理、安全地運行。

關鍵詞：煤化工企業(yè);供電系統(tǒng);主網結構;可靠性;分析

1 供電系統(tǒng)特點及要求

大型煤化工企業(yè)的顯著特點是原料及產品絕大多數(shù)具有易燃、易爆、有毒等特性;其生產工藝連續(xù)性強，設備種類繁多，技術復雜，自動化程度高，稍有不慎就有可能發(fā)生破壞性巨大的事故;煤化工企業(yè)的生產區(qū)域大容量的高壓電動機數(shù)量眾多，供電系統(tǒng)容量大;整個企業(yè)的電網結構復雜，發(fā)電、供電、配電系統(tǒng)共有，電壓等級多;大容量的高壓電機的啟動，需連續(xù)不斷地運作，在系統(tǒng)短時停電后電機再啟動將會對系統(tǒng)的可靠性造成巨大沖擊。

2 主網結構可靠性的故障樹方法

假設某企業(yè)內熱電站有兩條35kV的聯(lián)絡線，并在站內設置了量為3MW的發(fā)電機以及10MVA的變壓器各兩臺，35kV進線電壓以及發(fā)電機送出的10kV電源采用兩段母線進行供電，兩段母線之間采用斷路器和隔離開關進行聯(lián)絡，如圖1所示。

以對重要負荷的供電中斷為頂事件，在四種不同的主接線形式下，建立故障樹，利用故障樹原理求得相應的頂事件概率。

方式一：35kV母線及10kV母線均分段運行由圖2可知：W=D+E;V=F+G+H;C=WV=（D+E）（F+G+H）;T1=

A+B+C=A+B+D+EF+G+H。

假設所有事件是相互獨立的，則頂事件的概率為：

PT1=PA+B+D+EF+G+H=1-（1-P（A））*（1-P（B））*

（1-P（D+E））*P（F+G+H））（1）

方式二：35kV母線并列運行，10kV母線分段運行由圖3可知：Y=FX;V=G+H+Y;W=D+E;T2=A+B+C=A+B+（D+E）（G+H+FX）。

假設所有基本事件都獨立，則頂事件（重要負荷供電中斷）概率為：

PT2=PA+B+D+EG+H+FX=1-（1-P（A））·（1-P（B））（1-P（D+E）·P（G+H+FX））（2）

方式三：35kV母線分段運行，10kV母線并列運行由圖4可知：W=D+E;V=F+G+H;C=WVZ=D+EF+G+HZ;T3=A+

B+D+EF+G+HZ。

假設所有基本事件都獨立，則頂事件概率為：

PT3=PA+B+D+EF+G+HZ=1-（1-P（A））·（1-P（B））（1-P（D+E））·P（F+G+H）·P（Z））（3）

假設所有基本事件都獨立，則頂事件概率為：

PT4=PA+B+D+EF+G+HZX=1-（1-P（A））·（1-P（B））（1-P（D+E）·P（F+G+H）·P（Z）·PX）（4）

3 頂事件概率分析

分別比較式（1）和（2），（3）和（4）可以得到：PT1>PT2，PT3>PT4為了比較PT2和PT3的大小，假設事件X和事件Z發(fā)生的概率相等，即PX=PZ，則不難得到：PT2>PT3通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)：在以上四種運行方式當中，運行方式一的重要負荷供電可靠性最低，運行方式四的供電可靠性最高，運行方式二以及運行方式三的可靠性介于兩者中間。當2#電源中斷供電的概率與2#發(fā)電機中斷供電的概率相等時，方式三的重要負荷供電可靠性高于方式二。通過以上對不同主接線方式的故障比較分析，采用頂概率計算的方式選擇最優(yōu)的配電方案，從而提高了熱電站對于重要負荷的供電可靠性。

4 結論

本文結合煤化工企業(yè)的供電特點，以熱電站為例，對其供配電系統(tǒng)主接線方式進行了理論研究，并選擇了最優(yōu)接線方式。在實際供電系統(tǒng)的主接線運行方式的選擇中仍需要考慮其接線的經濟性以及對短路電流的限制等因素，結合多方面因素選擇適合該企業(yè)的供電系統(tǒng)的主接線方式，以保證企業(yè)生產活動的正常、持續(xù)進行。

參考文獻：

[1]高英才.電氣節(jié)能技術在煤化工企業(yè)中的應用[J].煤炭與化工，2014（4）：66-68.