低壓無擾動快速切換裝置在石化行業(yè)應(yīng)用案例分析

《低壓無擾動快速切換裝置在石化行業(yè)應(yīng)用案例分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、400V快速切換裝置在石化行業(yè)的應(yīng)用轉(zhuǎn)永勝（南京國高電氣技術(shù)中心，江蘇南京211106）【摘要】：簡要概述石化系統(tǒng)配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，DCM633系列無擾動快速切換裝置在石化配電系統(tǒng)的工作過程，分析無擾動裝置的特點(diǎn)和工作過程分析，低壓快切裝置在石化行業(yè)的系統(tǒng)安全以及生產(chǎn)保障的意義【關(guān)鍵詞】低壓無擾動快切、低壓備自投、電源快速切換1，背景石化行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)之一，石化企業(yè)基本上是大型和特大型聯(lián)合企業(yè)，是國家的重點(diǎn)企業(yè)。象乙烯系統(tǒng)，20萬噸/年的產(chǎn)能的為中型系統(tǒng)，大于20萬噸/年規(guī)模的為大型系統(tǒng)，原來的中型乙烯系統(tǒng)經(jīng)過改挖潛擴(kuò)建

2、大多都變成了大型系統(tǒng)，原來30萬噸/年乙烯改擴(kuò)建后都變成60萬噸~90萬噸/年規(guī)模，成了特大型系統(tǒng)。石化行業(yè)由于生產(chǎn)工藝流程的特殊性，供電質(zhì)量要求很好高，電網(wǎng)公司供電或自備電廠供電都會因故障或負(fù)荷沖擊等原因，產(chǎn)生計(jì)劃外停電、過電壓或晃電等現(xiàn)象。因石化行業(yè)大量電機(jī)負(fù)載特性，非正?，F(xiàn)象的發(fā)生往往會引起設(shè)備停運(yùn)或空轉(zhuǎn)、工藝流程中斷或危險(xiǎn)發(fā)生，甚至直接導(dǎo)致重大事故。傳統(tǒng)的廠礦企業(yè)供電用來提高供電可靠性的主要辦法，是進(jìn)線系統(tǒng)采用雙路或多路供電如下圖：AT1變壓器柴油發(fā)電機(jī)AT2變壓器QF1QF3QF2QF4QF5ⅠⅡⅢ圖一、石化行業(yè)典型配電系

3、統(tǒng)圖對大多數(shù)企業(yè)來說低壓備自投裝置可以滿足使用要求。通過裝設(shè)DCM631系列低壓備自投對進(jìn)線分段以及發(fā)電機(jī)進(jìn)項(xiàng)自動投切完全滿足停電的自動恢復(fù)，而石化企業(yè)往往裝設(shè)有大量的電動機(jī)負(fù)荷，而各電動機(jī)的容量、參數(shù)不一致，功率從幾個(gè)千瓦到100多千瓦不等，失電后電動機(jī)在短時(shí)間內(nèi)將繼續(xù)旋轉(zhuǎn),電動機(jī)轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行勵磁發(fā)電，母線電壓為多臺規(guī)格不同的電機(jī)發(fā)電合成的復(fù)合電壓，傳統(tǒng)備自投為檢無壓延時(shí)投切，此時(shí)的低電壓已經(jīng)導(dǎo)致電機(jī)自動失鎖停機(jī)，需要再起動恢復(fù)生產(chǎn)，而此時(shí)生產(chǎn)工藝已經(jīng)丟失，備自投裝置的使用效果并不甚理想。實(shí)際中往往由于多臺電機(jī)起動的沖擊非常

4、大，每一臺的沖擊為額定的好幾倍，這樣嚴(yán)重的導(dǎo)致切換后保護(hù)起動，導(dǎo)致切換失敗，造成更大范圍的停電，嚴(yán)重影響用電可靠以及石化企業(yè)用電安全。無擾動快速切換裝置，尤其對于石化企業(yè)存在大量的感應(yīng)電動機(jī)的情況，當(dāng)需要快速切換時(shí)可以從快速切換，同期切換，殘壓切換和延時(shí)切換中優(yōu)選最佳的切換模式，完成無擾動的投切。所謂快速切換模式，一般母線電壓和備用線電壓之間的相位差小于30°，切換全過程也小于100ms，完美的滿足速切的要求。如果電機(jī)惰性形成的母線電壓和備用線的相位差已經(jīng)超過了30°，合閘的任務(wù)則落到同期合閘模式上在下一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期有一個(gè)相位差為0的

5、同期點(diǎn)，該點(diǎn)壓差幾乎為零，此時(shí)合閘電氣設(shè)備沖擊很小，快切裝置自動計(jì)算開關(guān)合閘的提前時(shí)間，使得開關(guān)合上時(shí)最好在電壓幅值和相位為0的一定范圍內(nèi)，確保合閘電流是在系統(tǒng)元件可接受的范圍內(nèi)。如果同期時(shí)間窗口也不具備這時(shí)投切模式落到殘壓切換，一般按照檢殘壓30%時(shí)啟動切換，此時(shí)沖擊電流在元件可以忍受的范圍內(nèi)，當(dāng)殘壓切換失去機(jī)會，最后一套則按照備自投的延時(shí)切換方式，在等待幾秒的殘壓跌落后相當(dāng)于備自投的投切延時(shí)時(shí)間，而后完成合閘。以上四種切換模式是同時(shí)同步啟動的，按照最優(yōu)的順序執(zhí)行，確保無擾動進(jìn)行電源切換。2，石化企業(yè)配電系統(tǒng)需求及分析適用于石化企

6、業(yè)配電必須保證以下的技術(shù)要求：1，進(jìn)線、母聯(lián)自適應(yīng)2，具有手動切換、事故切換、異常切換（失壓、開關(guān)誤跳）功能3，并聯(lián)、串連、同時(shí)三種切換順序選擇4，故障情況時(shí)，實(shí)現(xiàn)待合閘兩側(cè)的快速、同期捕捉、殘壓、長延時(shí)切換5，PT斷線告警6，備用電源失電告警7，開關(guān)異常閉鎖8，合閘回路自動測時(shí)9，裝置自檢故障告警10，分段開關(guān)電流保護(hù)（母聯(lián)及自適應(yīng)方式）11，保護(hù)定值遠(yuǎn)方召喚和修改12，故障錄波根據(jù)石化企業(yè)的運(yùn)行要求，首先選擇DCM-633型無擾動快速切換裝置,該裝置具有并聯(lián)串聯(lián)同時(shí)切換的功能，考慮有母聯(lián)和沒有母聯(lián)的工作模式需要自動適應(yīng)，由于該系

7、列產(chǎn)品內(nèi)部由PLC模塊構(gòu)成，邏輯的修改相對簡單，只需要完整的邏輯試驗(yàn)系統(tǒng)模擬即可，確保每一個(gè)動作對象閉環(huán)采集，確保對象執(zhí)行的完整性，投切參數(shù)現(xiàn)場可修訂，為滿足各種常規(guī)場合參數(shù)預(yù)留范圍大，出廠默認(rèn)為常規(guī)配置，裝置帶有可現(xiàn)實(shí)開關(guān)一次圖的中文液晶顯示，針對客戶提出以上要求，確定DCM-633C程序完全滿足。2，DCM-633C低壓無擾動快速切換裝置工作原理分析典型的進(jìn)線結(jié)構(gòu)如下圖兩種方式，無論哪種方式對于無擾動快切來說其控制原理和策略基本相同。進(jìn)線一進(jìn)線二進(jìn)線一進(jìn)線二1QF1QF2QF2QF母線母線圖二、進(jìn)線方式系統(tǒng)接線圖UsΔUθXsX

8、mΔUIrmUdQFIrsUsUdI等效電路圖相量圖圖三、電動機(jī)重新接通電源時(shí)的等值電路圖和相量圖Us-電源電壓；Ud-母線上電動機(jī)的殘壓；Xs-電源等值電抗；Xm-母線上電動機(jī)組的等值電抗；ΔU-電源電壓與殘壓之間的差拍電壓。由圖三