石化企业低压供电可靠性的探讨

第２２卷第１１期　甘肃科技　Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｚ．２２Ｎ０ｕ．　．Ｗａ．¨　２００６　２００６年１１月　石化企业低压供电可靠性的探讨　彭贞祥　，刘晓文。　（１．兰州石化公司污水处理厂；２．兰州石化公司电仪事业部，甘肃兰州７３００６０）　摘　要：介绍了石化企业低压供电系统保护的可靠性，通过对失压保护环节。母联自投起动环节，闭　锁环节，二次保护控制回路的电源设置等环节的分析探讨，提出意见反处理方法，为解决企业低压　供电稳定运行奠定了基础。　关键词：石化企业；低压供电；可靠性；探讨　中图分类号：ＴＭ７２６．２　１　前言　电力输送到石化企业后，各企业变配电站将用　于传输的高压变为６ＫＶ和３８０Ｖ供电系统，给电气　没备提供电源。其中３８０Ｖ用电占重要比例，　而　低压保护就显得极其重要。保护形式合理性、定值　设置合理性、保护响应起动环节正确性等都直接影　响到供电的安全、可靠。这一点对石化企业尤为重　要。　保护是电力系统中每一个设备不可缺少的控制　装置，其主要作用是保证电气设备的安全，通过预防　事故或缩小事故范围来提高供电系统运行的可靠　性。当系统或设备发生故障或出现影响安全运行的　异常情况时，用以及时准确地切除故障和不安全因　素。对保护的基本要求可概括为可靠、速动、选择和　灵敏性。一次误动作、拒动作往往是扩大事故或酿　成大停电事故的根源，这是对保护要求特别严格的　原因。从运行观点看任何一个保护都包括两方面：　一是设计、配置、整定和安装；二是包括由取得故障　判断的电流互感器和电压互感器的二次回路。保护　的可靠性是前提。另外，整个保护系统的可靠性与　它所用的元件数量有密切关系，系统越大，对元件要　求越高。　以下分别对石化企业低压供电运行中存在影响　可靠性因素的问题加以分析探讨。　２失压保护环节　对电源保护而言ｌ欠压保护环节必不可少。当电　源消失或电压降低时，要求｝薹（环节准确可靠动作，断　开运行设备以防受到冲击，断开电源总开关以便实　现电源自动切换。及时恢复给设备供电，该环节的动　作必然伴随着设备停运，影响正常生产，因此．就运　行而言必须保证其可靠准确，该动则动，不该动别　动。为实现失压保护经常采用的形式有失压瞬动、　失压延时（分定时、不定时）等，现在工厂企业中有相　当一部分所采用的正是这种不定时即延时保护形　式，其跳闸采用机械联锁方式无源跳闸。其原理如　图１所示，正常工作条件下失压线圈ｗ吸合使开关　保持合闸状态，同时电源经二级管Ｄ给Ｒ１Ｃ研路充　电，当电源失压时由电容Ｃ内存储的能量沿ｃ、ｗ、　Ｒ２、Ｒ１回路形成放电电流来维持ｗ线罔保持吸　合，也保持开关的合闸状态，随着时问延长放电电流　逐渐减小，直到该电流不足以维持ｗ线圈的吸合时　释放，开关跳闸，这一段保护时间即保护的延时时　间，一般约为ｌ＿５±０．５秒。　在变电所低压进线断路器ＭＥ开关，就安装了　这种失压保护环节，这有效地避免了由于Ｅ级电网　晃电，而造成变电所低压进线断电的危险，保证了低　压用电设备的正常运转。然而在实际运行中这一环　节却存在１．５±０．５秒不精确，不便于统一管理；延　时回路组成元件的参数改变将导致延时时问改变，　不稳定；不易进行定值调整和校验；无源跳闸易造成　开关误动作，引起系统供电混乱等问题。因此。这一　方式不易用于重要供电场所。　３母联自投起动环节　该装置应满足下列基本要求：起动部分应能反　应工作母线失去电压的状态，保证装置可靠起动，另　一路电源自动投人保证供电；应保证工作电源断开　后，备用电源才能投入，防止事故扩大，避免加深设　备损坏程度；最多只允许动作一次；动作时问应以使　负荷的停电时间短为原则；接线上应保证当保险熔　维普资讯 http://www.cqvip.com

１５２　甘肃科技　第２２卷　断器熔断时不动作；当备用电源无电压时自投装置　自投。然而当我们换一个方式分析（或遇到供电系　统波动时）就会出现一种引起事故发生的结果。动　不应动作，很明显，在这种情况下即使动作也没有什　么意义。为满足上述基本要求，自投装置应包括两　个部分：其一，低电压起动部分，当母线因各种原因　作过程如下：电网供电停电、波动——控制电源消失　（来自本段）——扩展中间继电器瞬时释放——引起　失去电压时，断开工作电源；其二，自动合闸部分，工　母联开关自投——电源反送一失压段进线开关　作电源的断路器断开后母联断路器投入。　Ｎ　图ｌ　失压延时保护环节　该环节在低压供电中起着十分重要的作用，在　双电源供电系统中，当一段失压时。要求母联可靠自　投以恢复供电，动作顺序为进线开关断开，母联开关　自动合闸，母联自投起动环节多用开关本身辅助节　点，当其常闭接点由断开变为闭合时，母联开关动作　合闸，如图２所示：　图２母联自投简图　图中：ＳＫ——母联自投开关；１ＫＡ、２ＫＡ——两　段进线开关过流闭锁中间继电器常闭接点；ＱＦ１、　ＱＦ２——两段进线开关本身常闭辅助节点；合闸机　构——母联开关电动合闸回路。　变电所低压柜采用母联自投起动环节，增加了　低压整个供电回路的可靠性，不会因为某一段进线　断电而影响整个变电所的供电。　现以一段失电为例，其动作过程为：母联自投开　关ＳＫ闭合（置自投位）；两段均无过流（１ＫＡ、２ＫＡ　常闭接点闭合）；Ｉ段进线开关在断开状态（ＱＦ１常　闭接点闭合）；另一段有电控制电源正常。　以上这几个方面同时具备，母联自动闭合。但　是在有些情况下由于种种原因会存在以下情况，结　果导致母联误动作，产生严重后果。分析如图３中：　图中：】ＫＡ为ＱＦ１扩展中间继电器及接点；ＳＫ　为自投开关；１ＫＡｌ、２ＫＡ１分别为两段进线中的闭　锁中间继电器接点。　正常情况下，ＳＫ在自投入，进线开关断开，ＱＦ１　常开接点断开，扩展中间继电器１ＫＡ（２ＫＡ）常闭接　点闭合，母联自投回路接通，开关自动合闸从而实现　延时返回——低压进线开关不跳闸——系统环流将　在这三个开关中流过，势必造成更大面积的停电或　崩溃事故。因此这种情况在工厂生产中出现将引起　严重后果。故有的低压变电所。为了避免这种情况，　未采用扩展中间继电器控制回路，却利用两个进线　开关和母联开关的辅助接点相互闭锁。只有Ｉ（ＩＩ）　段进线开关断开，母联开关才允许合闸；另外，母联　开关合闸后，即使失压段进线恢复供电，断开的Ｉ　（ＩＩ）段进线开关也不会合闸，系统不会产生环流。　辅”攮　投　废囹．蕃　电　尊懿　挫　合闸税构　电妊　图３母联自投原理简图　４　闭锁环节　所谓闭锁即：关闭某一回路、锁住某一设备，使　之动不得。闭锁环节是防止事故扩大的重要环节，　只有闭锁可靠，才能保护设备免受更大损失，把事故　范围在最小的范围内，为另一段上的设备正常　运行提供有力保证。主要内容有：　（１）闭锁的定值。闭锁的定值选择是否合理准　确将直接关系到供电系统的稳定性、可靠性，常用的　有过流闭锁和低电压过流闭锁，其目的都是在发生　接地、短路等故障时起到闭锁作用，原则上对于负荷　不发生作用。就其定值应区别于变压器的过负荷。　若此定值按变压器额定电流整定，在本段起动大电　动机时，电动机起动电流将冲击保护，并使之保持。　如不能及时发现并解除，当遇到上一级停电时，进线　开关跳闸后，母联开关巾于受到闭锁而不能自投，将　造成这一段时间停电，给生产部门造成更大经济损　失。凶此此闭锁的定值必须避过大电动机起动所造　成的冲击，只有在发生接地、短路等故障时起到闭锁　作用。　（２）闭锁的功能实现。闭锁的功能实现当前较　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１１期　彭贞祥等：石化企业低压供电可靠性的探讨　１５３　多采用中间继电器，利用其常闭接点串接于母联自　当１段母线发生短路时，由于控制电源降低或　投回路中，当一段发生接地、短路等故障时其保护回　消失，开关并不跳闸，直到ＫＡ１释放后实现了控制　路中的闭锁中间继电器动作并保持，串接于母联自　电源切换，短路段进线开关才断开。不符合保护的　投回路中的常闭接点断开，闭锁母联不能合闸，从而　快速性要求。在这个过程中ＫＡ２也是直到ＫＡＩ释　现其功能　放后实现了控制电源切换才吸合并保持，但是随着　（３）闭锁的可靠性。闭锁的可靠性是关键所在，　故障切除ＬＡ１电压恢复正常，ＫＡ１又要吸合，控制　Ｈ皂否真正事故范嗣，减小事故损失，防止事故扩　电源又要切回ＬＡｌ。注意，在ＫＡ１巾断到吸的过　大。关键就看闭锁的可靠性，抛开元件本身因素，单　程中ＫＡ２线圈有一个瞬间失电，将有可能导致　就线路原理加以分析也可以发现一些相关的问题。　ＫＡ２释放，即发生闭锁失灵现象，尽管不是１００　，　注意闭锁中问继电器动作过程中要发生两个变　但这种几率是确实存在的。由此看来常用的这一种　化：其一，短路情况下电压降低，该继电器不能靠本　控制电源取法（本段电源为主，另一段电源为备用）　段电源快速、准确、可靠吸台；其二，在该继电器可靠　存在缺陷　吸合，故障段进线开关跳闸后进线电源侧电压恢复　如图５所示，进线过流闭锁保护电源取自母联　正常，该继电器电源若是切回本段，在这个过程中会　二次回路，从３０５点取出两段进线保护电源，此保护　释放，母联将投向故障段，引发更大事故。以上两点　电源以３ＬＩ１即ｌＩ段电源为主。当ＩＩ段发生短路故　在很大程度　取决于进线保护电源如何设置，以下　障时，因为伴随有电压降低，因此短路电流达到了保　分析了电源没置问题。　护定值。１（２）ＫＡ２并不会快速响应，直到３ＫＡ释放　后，保护电源切换到３ＬＩ后Ｉ（２）ＫＡ２才闭合，进线　开关才跳闸，并闭锁。　图４进线保护简图　图５保护电源殛母联二次简图　５二次保护控制回路的电源设置　６　结论　如图４所示，ＬＡ１取之１段进线开关电源侧，　通过对我厂各变电所实际情况分析，我们分别　ＬＡ２取之１Ｉ段进线开关电源侧，ＫＡＩ为电源切换　采用了以上各种保护形式，在运行中其抗电压波动、　中问继电器。　晃电能力较强，从而保证了供电系统的长期稳定运　行。　　－●…　●…．●…－●…．●．・．●…．●…．●…・●…－●，…●…・●・・‘・●…一●…・●…一●…一●・ｔ・’●・・，，●，，．＿●．＿－，●ｕ，，●－，－・●…・●…・●　…●…一●…・●…・●…　●…・●…・●－…●…‘●…‘●…’●，，，　●　－，－●…－●““●…’●…　●…‘●…●…’●…●’’　●＾　。。●…　●。　（上接第１５０页）　［６］蔡天锡．有机合成中杂多酸催化应用研究十九年．大连　杂多酸催化剂走向分子设计．现代化工，１９９８，（１　２），７—　理工大学学报．１９９９，（２），２０８—２１２．　９．　［７］杜少斌，徐元值，王瑾．杂多酸催化剂在有机合成中应　［４］　毛萱，殷元骐．杂多酸催化研究新进展．分子催化．　用的新进展．精细石油化工．１９９４，（２），１—１Ｏ．　２０００，（１２），４８３—４８９．　［８］王恩波，胡长文，许林．多酸化学导论．化学工业出版　［５］许静玉，林欣荣．金松林．谢高阳．多艘催化反应的研究　社．ｉ９９８．　进展．上海化工．２０００，（１５），２０一Ｚ４．