煤氣柜高低壓配電系統運行方式分析和改造

寧國平

摘 要：鋼鐵企業由于生產需要輸送煤氣，煤氣加壓機在工廠中普遍存在，這些大型機組需要可靠的電源供應，這些機組的配套潤滑油泵、自動化儀表、煤氣檢測報警裝置等也需要可靠地電源供電，這些關鍵設備的進線柜電源要求無論在本身故障中斷還是備用電源故障時，都不應中斷供電，這些裝置一旦失電，將會使氣柜加壓機組失去必要的監視和調節手段，給機組的安全穩定運行造成嚴重的威脅，甚至造成巨大的經濟損失，本文淺述了供電可靠所采取的方法供同行業人員參考。

關鍵詞：煤氣加壓機 自投電源 供電可靠性

中圖分類號：TM642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0045-02

1 煤氣柜高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣、混合煤氣高壓供配電系統分析

煤氣加壓機在邯鋼采用很多，由于不同的生產工藝，產生出高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣，這些煤氣需要使用煤氣加壓機輸送到煤氣柜里進行儲存，或通過管道加壓輸送給自備發電廠供鍋爐使用，通過燃燒煤氣來加熱鍋爐進行發電供廠內生產單位使用，因此煤氣的穩定供應關系到廠內生產的各個環節，若煤氣供應不暢或煤氣加壓機發生故障將對生產造成較大影響，當前邯鋼使用高爐煤氣加壓機、轉爐煤氣加壓機、焦爐煤氣加壓機、混合煤氣加壓機多臺，這些加壓機負荷大小不同，電源電壓要求不同，有的使用10kV系統供電，有的使用380V電源供電，不同的電壓等級所采用的保護方式各有不同。邯鋼西區煤氣站6臺630kW混合煤氣加壓機和6臺800kW轉爐煤氣加壓機采用10kV電力系統供電，這些加壓機分兩段供電，一路來自鐵前變電站044，一路來自鐵前變電站073，母聯開關在日常運行中斷開，若其中一段進線出現故障或需要檢修則將母聯柜合上，由一路進線帶全部負荷，6臺混合煤氣加壓機的繼電保護裝置采用南自綜保裝置和6臺轉爐煤氣加壓機的繼電保護裝置采用北京四方綜保裝置，筆者通過維護這些設備的經驗發現煤氣加壓機的定值設置存在缺陷，保護投入退出不合理，有的混合煤氣加壓機只投入過流保護一段，過流保護二段沒有投入，有的加壓機保護裝置投入了低電壓跳閘，有的保護裝置沒有投入；轉爐煤氣加壓機和混合煤氣加壓機的斷路器廠家不同，斷路器出現故障后不能相互備用替換，維修備件替代性不強；混合煤氣加壓機和轉爐煤氣加壓機的二次控制回路接線方式也千差萬別；因此同一個配電站內采用不同保護裝置，二次回路各不相同不便于電氣人員日常維護和檢修，因此通過優化電力系統的運行方式，優化設備繼電保護裝置定值，采用統一的繼電保護設備，采用統一的二次回路控制方式，通過這些改造措施能夠提高設備供配電的可靠性，使設備維護和查找故障時更加方便快捷，使煤氣柜的加壓機提高煤氣系統電力的穩定供應，從而減少煤氣加壓設備因電力系統供應問題造成對生產影響的情況發生。

2 煤氣柜轉爐煤氣、高爐煤氣、焦爐煤氣低壓供配電系統分析

煤氣柜的低壓配電柜分為三部分，分別為轉爐煤氣柜低壓系統，高爐煤氣柜低壓系統，焦爐煤氣柜低壓系統。轉爐煤氣柜分兩段運行，一路來自進線柜044，一路來自進線柜073，兩段之間通過母聯柜分段，日常工作中母聯斷開，044和073兩段進線柜都在投運狀態，當一段進線出現故障或需要檢修時合上母聯柜，由一路進線帶全部負荷；高爐系統和焦爐系統的低壓電源沒有直接取自變壓器而是取自轉爐煤氣低壓系統的配出柜，高爐系統一段進線取自轉爐系統配出分路044，二段進線取自轉爐系統配出分路073，中間通過母聯柜連接；焦爐系統一段進線取自轉爐系統配出分路044，二段進線取自轉爐系統配出分路073，中間通過母聯柜連接，因為煤氣柜的高爐、轉爐、焦爐低壓柜上帶有煤氣加壓機油泵，稀油站油泵，自動化儀表電源，應急排風機電源、監控系統等重要設備，氣柜的控制、監視系統，故障報警系統，煤氣泄露檢查裝置都采用自動化水平較高、控制手段較為先進的計算機裝置，通過主控制室電臺后臺集中控制，這些裝置對電源質量和供電可靠性都有很高要求，煤氣加壓機的潤滑油泵，應急排風機，煤氣報警器等設備，需要一個可靠的電源，該電源由低壓配電柜提供，這些設備要求無論是電源本身故障中斷還是備用電源故障時，都不應中斷供電，這些裝置一旦失電，將會使氣柜加壓機組失去必要的監視和調節手段，給機組的安全穩定運行造成嚴重的威脅，甚至造成巨大的經濟損失，而當前的運行方式和設備布置不能滿足系統穩定可靠運行，當前的運行方式不盡合理，無法保證系統運行的可靠性。

3 提出改進方案及方法

煤氣柜高爐、焦爐、轉爐、混合四個系統的高壓柜繼電保護裝置統一采用同廠家同型號設備，這樣更加便于管理；根據現在所帶電機負荷的大小設置保護定值，對所設置保護定值進行分類，例如高爐煤氣加壓機投入了哪幾項保護，焦爐煤氣加壓機投入哪幾項保護，轉爐煤氣加壓機投入哪幾項保護進行統一化；在更換保護裝置的同時將二次回路進行改造，盡可能保持一致，比如合閘回路用了哪幾根線，跳閘回路用了哪幾根線，線號統一，接的端子號碼進行統一，便于后期維護檢修和查找故障。

煤氣柜的低壓系統，轉爐低壓兩段母線進線電源直接取自兩個變壓器，因此可以在低壓進線柜044、低壓進線柜073、母聯柜之間加裝聯鎖，保證三個斷路器至少有兩個在合閘位置，這樣將實現正常工作狀態下轉爐柜低壓進線044柜斷路器和進線柜073斷路器在合閘狀態，母聯柜斷開，當一段進線出現故障跳閘后母聯柜自動投入運行，保證了母線不會失電，從而保證了設備穩定運行。而對于高爐煤氣柜、焦爐煤氣柜、混合煤氣柜三個低壓系統，它們的進線柜電源沒有直接取自變壓器低壓側，而取自轉爐柜的兩段低壓母線，因此可以在轉爐煤氣低壓配電系統的I段母線各自取一配出開關作為主電源，在上級II段母線各自取一配出開關作為輔助電源，兩路電源通過自動投入裝置互為備用，同時各自加裝一UPS裝置，作為該高爐低壓柜的后備電源，正常情況下，主電源為一段電源正常供電，當供電給主電源發生故障停電時，則自動投入裝置動作，將主電源斷開，由輔助電源供電，同樣在供電給輔助電源的母線發生故障停電時，則自動投入裝置動作，將輔助電源斷開，由主電源供電，在兩路電源同時發生故障時，UPS可作為后備電源臨時供電1h，為電氣人員和崗位運行人員爭取應急處理的時間，保障重要設備不會因失電而損壞或發生安全事故。

4 主要技術，效果和主要經濟效益

按照目前運行工況，每臺高壓電機可創造效益2萬元/d，5臺電機可直接創效2萬元/d*5=10萬，若按每年每臺電動機因電氣問題造成設備損壞停機3次，每次需處理2d計算，改造后可減少損失=10萬×3×2=60萬元，可挽回直接經濟損失60萬元，因該裝置失電會造成一些重要電氣元件燒毀，間接損失也會很大；而低壓系統帶有煤氣加壓機油泵，稀油站油泵，自動化儀表電源，應急排風機電源、監控系統等重要設備，氣柜的控制、監視系統，故障報警系統，煤氣泄露檢查裝置這些重要設備，這些設備無論是電源本身故障中斷還是備用電源故障時，都不應中斷供電，這些裝置一旦失電，將會使氣柜加壓機組失去必要的監視和調節手段損失巨大，通過優化系統運行方式和設備改造能夠提高系統的穩定性，實現小投入大收益。

參考文獻

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