海南煉化低壓供電系統防晃電措施的改進方法

高偉（海南煉油化工有限公司機動部，海南 儋州 578001）

海南煉化低壓供電系統防晃電措施的改進方法

高偉（海南煉油化工有限公司機動部，海南 儋州 578001）

針對石化企業具有連續穩定易燃易爆等特殊性，我們統計海南煉化供電系統多次晃電對其生產造成的損失和影響，分析、總結了海南煉化供電系統晃電的特性及晃電造成電機跳閘的共性和個性特點。建廠初期，雖然設計單位已考慮海南煉化供電系統的防晃電問題，但所采取的的措施滿足不了電網供電環境及氣候因素所造成的影響，我們通過與兄弟企業多次經驗交流，在現場對多家防晃電模塊樣機進行試驗，并認真進行對比分析，選擇了最佳方案進行改造，實施后供電可靠性得到明顯改善，并提出了今后的改進方向。

晃電；分批再啟動；延時脫扣；措施；應用

供電系統“晃電”時間極短，一般發生在200ms以內，對煉化企業供電高壓系統（6kV以上）由于低電壓延時等保護功能可以躲過，所以影響不是太大，危害嚴重的主要是0.4kV低壓供電系統，特別是交流接觸器在“晃電”瞬間脫扣，造成系統停電和電機連鎖跳閘等事故發生，為此本文重點對海南煉化供電系統低壓防晃電措施進行分析、探討和改進。

1 晃電對海南煉化生產的影響

1.1 “7.29”晃電事故

2007年7月29日18時19分48秒,海南電網220kV洛三線、220kV鵝三線（同塔雙回線路）遭受雷擊，發生B、C相短路事故，兩條220kV線路兩側開關跳閘。

1.2 “8.29”晃電事故

2007年8月29日9時36分17秒，臨近海南煉化供電電源的洋浦電廠132kV架空線路，由于線路走廊植被過高，加之大風作用，致使植被與架空線路觸碰造成三相短路事故。

1.3 “9.03”海南煉化發電機升壓變相間短路事故

2010年9月3日7時13分24秒，由于發電機升壓變高壓側套管和絕緣瓷瓶表面積聚較多的灰塵，加之雨水飄落受潮，造成發電機升壓變壓器靠近外側的35kVC相套管被擊發生穿弧光接地，引起其他兩相電壓升高，因健全A、B相對地絕緣也較為薄弱，很快也造成對地放電，最后發展到發電機升壓變壓器35kV側三相短路事故，總變電站35kV母線三相電壓瞬間降到5kV左右，發電機線路光纖差動保護動作跳閘。

2 海南煉化供電系統晃電原因分析

2.1 氣候對電網的影響

海南煉化地處海南島西部濱海，受島嶼氣候影響，熱帶氣旋是影響海南島的主要自然災害，年平均影響7.4個。一年四季均可能發生，主要集中在5～11月份，而且屬于雷暴高發區，每到臺風季節，就會頻繁發生輸電線路遭受雷擊，造成的電網波動和停電事故。就供電環境和條件來講，海南電網在2009年7月以前為孤網運行，雖然在2009年7月海南電網與南方電網聯網，但是由于海底電纜經常檢修和維護等原因，海南電網每年在一定的時期內仍然為孤網運行狀態，大機小網體現出了系統抗擾動能力較弱的特點，各種原因造成的線路晃電事故時有發生。

2.2 海南煉化本身設備的缺陷

海南煉化建廠前期設計所選用的某品牌電機群起裝置，由工控機控制，程序內含有電機群起功能，受軟件、硬件性能等多方面原因影響，很難達到所要求的采樣精度（＜1級)和響應時間(＜40ms)，加之海南電網線路保護切除故障時間較短，因此該裝置不能對各種電壓閃變進行有效識別，造成所控制的低壓大部分電動機設備群起失敗，有些就完全沒有發出信號，為此海南煉化2007年7.29和8.29兩次重大電網晃電事故造成生產裝置大面積停工，本次事故給海南煉化帶來了較大經濟損失。

為此解決好海南煉化供電系統低壓防晃電問題迫在眉睫，直接關系到企業經濟效益和安全生產，為此我們進行了現場摸底、分析、調研、新技術設備試機等工作，提出了適合海南煉化供電系統防晃電的完整方案并進行改造。

3 解決晃電技術方法

(1)采用延時脫扣交流接觸器

(2)機組輔助油泵電機控制回路采用安裝TPM-MD型輔助電源模塊

(3)采用防晃再啟動控制器

4 海南煉化低壓供電系統防晃電具體改進措施

4.1 提出的解決措施原理

在電網發生“晃電”時，對“晃電”前現場的電機的運行狀態進行鎖存。現場運行的電機因晃電停機，在生產裝置工藝允許時間內，電網電壓又恢復正常后，裝置自動按預先設定的次序分批再起動要求再起動的電機，從而保證生產過程連續進行。若電網電壓恢復正常的時間超過生產裝置工藝允許時間，則不發出再啟動信號。

4.2 針對海南煉化生產主裝置用電設備特點的解決措施

對于海南煉化常減壓、催化、RDS、加氫裂化、重整等裝置安裝于同一個配電室的低壓電動機控制回路數量較多的具體情況，我們采用集中式的解決方案，即電壓分批再啟動柜的方式解決。通過改造，選用FZQD-III低壓電機分批再啟動柜可以很好的滿足同一配電室多臺電機集中控制的要求。FZQD-III低壓電機分批再啟動柜主要功能和參數。

5 海南煉化防晃電現存在的問題及改進措施

海南煉化電氣專業已在抗擊電網“晃電”方面做了大量的工作，但是只注重普通電動機回路的防晃電措施，沒有考慮到變頻器設備的特殊性，忽略了對變頻器本身防晃電功能的要求。“9.05”晃電事故造成的電機跳停，低壓變頻電機占有較大比例。針對部分變頻器不具備防晃電功能問題，我們要求今后新增項目中，所有變頻器選型必須具有防晃電功能。現有設備中，不具備防晃電功能的變頻器，根據工藝需要進行升級或更換。具有工藝連鎖關系的帶變頻的設備，將連鎖信號由變頻器前端的交流接觸器輔助觸點輸出改為變頻器狀態節點輸出，以減少晃電對重要生產裝置的影響。

6 結語

經過我們在生產運行中的應用研究以及在兄弟企業交流的使用經驗表明，要根據本企業和周圍環境等諸多因素對比來選擇技術成熟、適用得當的設備改造系統缺陷，電網“晃電”對我們石化企業生產的影響會逐年減少，基本滿足了生產裝置的需要。在介紹了“晃電”現象及幾種所采用的應對措施，海南煉化采用不同的方法綜合性解決抗晃電問題，并給出了具體的改造措施，很好的解決了重要機組、機泵的“晃電”跳機問題，采用上述措施之后，本廠的供用電系統的抗晃電能力明顯增強，有效地防止了多起晃電事故，最大程度的滿足了海南煉化連續性生產作業的需求。