石化行业重要负荷供电解决方案.doc

石化行业重要负荷供电可靠性与解决对策宁波理工电力电子设备有限公司2014年01月目录一、石化供配电特点  3二、石化行业电能质量问题  4三、智能切换稳压装置解决方案  6四、智能切换稳压装置  、技术原理  、快速切换模块技术原理  、稳压模块技术原理  、智能切换稳压装置技术参数:  、技术优势  10五、智能切换稳压装置的经济效益与社会效益  11一、石化供配电特点石化产业关系到国家能源战略安全和经济社会发展,在国民经济中起着举足轻重的作用。石化企业的显著特点是规模化连续性生产、生产装置多、工艺复杂、技术密集,且大量采用DCS、ESD、现场总线等国际先进水平的自动化控制技术。物料多为易燃易爆、有毒有害物质,生产设备经常在高温高压、低温深冷环境下,工作条件极为苛刻。企业电网不仅具有电力行业的基本特点,而且还有针对炼油化工的特性,这些特点对企业电力系统的安全供电提出了极高的要求。我国的大型石化企业一般都是国有大中型企业,一般石化电网具有两个以上独立电源供电,运行方式一般是双电源单运行或双电源双运行。如果其中一个电源出现问题就要进行电源切换。负荷的特殊性导致其供电系统有如下特点:●供电系统容量大。一般在500MVA以上,是国家电力网中的用电大户;●自发电能力强。自备发电机容量一般在200MW以上;●电力网结构复杂,供电电压等级多。变配电站多而分布很散,高压输电线路纵横交错,电缆配电系统很大;●炼油化工生产工艺的特殊性对企业内部电力网的安全供电要求很高很严。石化行业负荷特点:●设备使用率高、一般设备的使用率在90%以上;●受电可靠性要求高、一类负荷在85%以上;●重要敏感负荷与污染型负荷共存?负荷密集且种类多,电气距离很近?具有大型冲击性负荷,如负荷在4MW以上的压缩机机、离心泵等?部分负荷具有高温高压过程,用电要求高●电机类负荷众多二、石化行业电能质量问题正是因为石化配电网的特点和负荷的特殊性,导致石化供配电网络会面临以下问题的挑战:●大型冲击性负荷造成电能质量问题?感性负荷——功率因数低,?负荷冲击性大——电压波动情况严重?谐波干扰严重——规则和不规则谐波●供电可靠性问题?保护配合困难:电气距离短—保护选择性差(以过压过流保护为主)?局部故障很容易扩展?外来电力比例高——失去外来电源时的切负荷方案?电能质量(如谐波、冲击性负荷)影响保护装置的可靠性电能质量包括电压、频率、谐波、三相不平衡度、电压的骤升或骤降等等。石化系统经常所说得“晃电”,其实涵盖了大部分得电压质量问题,包括了电压暂降、波动与闪变、停电、电压冲击等。“晃电”的原因多种多样,其危害均是通过电网电压波动或电源的短时消失使工厂生产受到影响的。引起“晃电”的因素有多种多样,有自然界因素引起、有电网本身引起、有用电负荷引起的等等,一般是电网由于雷击、对地短路、发电厂故障及其他外部、内部原因造成电网短时故障,引起的电网电压短时大幅度波动、甚至短时断电数秒钟的现象,只是“晃”一下即过,但如果设备和系统抵御“晃电”的能力较差,将给生产带来不应有的损失。图1单相电压暂降根据EPRI(美国电科院)权威数据92%的电能质量问题都是由于电压暂升和暂降引起的,其他电能质量事件比例不超过8%。目前,石化企业解决供电可靠性的主要办法是一次系统采用双路或多路供电,再辅以二次系统采用备自投装置(BZT),但实际运行中,化工企业等要求连续供电的企业,备自投的使用效果并不理想。主要是传统的备自投动作时间长,无法满足企业对电源供电可靠性和连续性的要求。尽管高压电机可通过调整低电压保护延时来躲避“晃电”现象,但对变频器负荷来讲,仍然无法避免发生欠压保护。而对400V系统而言,低电压将造成接触器脱扣,变频器停止工作。总之,看起来司空见惯的备自投实际上并没有真正起到保障供电连续性的作用。一旦发生系统停电或事故,将直接导致设备停运和工艺流程中断,极易造***员伤害、重大环境污染和巨大经济损失,甚至带来较为严重的政治影响。石油化工行业自动化程度高,DCS控制系统及仪表对电源连续性要求很高,备自投的缺陷不能保证供电的连续性,所以设计上均考虑为其配置不间断电源(UPS)。然而因为UPS系统故障停机造成机组停运的情况时有发生,已经严重影响到石化企业的安全运行。针对于石化企业电压暂降现象、备自投切换时间长、UPS可靠运行时间短等问题,宁波理工电力电子设备有限公司提出了全新的技术方案,即使用基于电力电子技术的智能快速切换稳压装置,实现负荷供电电压稳定不间断。应用先进的电力电子技术的智能切换稳压装置,当电源电压下降在70%以内使用稳压系统稳定负荷电压在额定范围之内,当电源电压下降至70%以下,在1/4周波之内完成主备电源之间的切换,确保用户用电负荷供电连续,带来