茂名石化供電系統(tǒng)安全運(yùn)行分析

【摘 要】 茂名石化公司是特大型石油化工企業(yè)，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、經(jīng)濟(jì)效益在國民經(jīng)濟(jì)中起著舉足輕重的作用;它的顯著特點(diǎn)是裝置多、工藝生產(chǎn)過程復(fù)雜，裝置間物料聯(lián)系十分緊密，技術(shù)密集，大量采用DCS、ESD、FSC、現(xiàn)場(chǎng)總線等國際先進(jìn)水平的自動(dòng)化控制技術(shù);物料多為易燃易爆有毒有害物質(zhì)，生產(chǎn)設(shè)備工作條件極為苛刻，高溫高壓、低溫深冷;這些特點(diǎn)對(duì)企業(yè)電力系統(tǒng)的安全供電提出了很高的要求。

文章從電源可靠性、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性、變壓器備用容量、自備發(fā)電機(jī)、大電機(jī)自啟動(dòng)、母聯(lián)備自投及電機(jī)自啟動(dòng)裝置、自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和快速切換裝置的應(yīng)用、電氣專業(yè)管理等方面對(duì)石化企業(yè)安全供電的情況進(jìn)行分析探討，并就如何做好石化企業(yè)安全供電工作提出了建設(shè)性意見。

【關(guān)鍵詞】 備用容量 自啟動(dòng) 備自投 自動(dòng)準(zhǔn)同期 快速切換

0 引言

茂名石化公司為國有特大型企業(yè)，目前已發(fā)展成為1350萬噸/年的煉油加工能力和100萬噸/年乙烯產(chǎn)能的煉油化工聯(lián)合企業(yè)，它的自備電廠和電網(wǎng)是隨生產(chǎn)裝置的建設(shè)而建設(shè)， 其電力系統(tǒng)按生產(chǎn)裝置的布局，分為新區(qū)(乙烯廠)、老區(qū)(煉油廠)、外圍(儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng))等3個(gè)供電區(qū)域。 它的發(fā)供電系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特征:

(1) 供電系統(tǒng)容量大。容量在560MVA以上，正常時(shí)日均用電量達(dá)到600kW·h以上，是國家電力網(wǎng)中的用電大戶。

(2) 自發(fā)電能力強(qiáng)。自備發(fā)電機(jī)容量在200MW以上(其中乙烯廠100MW，煉油廠100MW在建預(yù)計(jì)2009年9月并網(wǎng)發(fā)電)。

(3) 電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，供電電壓等級(jí)多。變配電站多而分布很散，高壓輸電線路縱橫交錯(cuò)，電纜配電系統(tǒng)很大。其中外線110kV高壓輸電線路11條，總長(zhǎng)84km，均分別與茂名市地區(qū)電網(wǎng)相聯(lián);廠內(nèi)線110kV高壓輸電線路7條，有110kV變電站7座，110kV變壓器18臺(tái)，35kV高壓架空輸電線路14條，總長(zhǎng)100km;35kV變電站6座， 6kV變電所70多座，6kV供電電纜幾百千米。

(4) 煉油化工生產(chǎn)工藝的特殊性對(duì)企業(yè)內(nèi)部電力網(wǎng)的安全供電要求很高很嚴(yán)。使企業(yè)電網(wǎng)不僅具有電力行業(yè)的基本特點(diǎn)，而且還有針對(duì)煉油化工特殊性的一些特點(diǎn)。

如何搞好這樣一個(gè)復(fù)雜電網(wǎng)的安全供電，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)注意以下幾方面的問題。

1 電源可靠性

石油化工企業(yè)的電力用戶均為一、二類用戶。必須要有可靠的供電電源點(diǎn)，至少應(yīng)有三個(gè)電源點(diǎn)。一般的方案是從國家電力網(wǎng)引入兩個(gè)供電電源點(diǎn)，任何一個(gè)供電電源點(diǎn)失電時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)有足夠的系統(tǒng)容量確保企業(yè)的全部用電負(fù)荷。再一個(gè)是企業(yè)的自備電源。依企業(yè)各自的不同情況，自備電源的選擇容量有所不同，選擇的原則是，當(dāng)兩個(gè)外部電源點(diǎn)失電后，自備電源能確保幾十套生產(chǎn)裝置安全平穩(wěn)停車，不發(fā)生次生災(zāi)害，尤其是不能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。也稱作保安電源。當(dāng)有足夠容量時(shí)可以保證一套或幾套關(guān)鍵生產(chǎn)裝置正常生產(chǎn)運(yùn)行。

2 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性

大型石油化工企業(yè)電力網(wǎng)的主網(wǎng)結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，輸配電線路電壓等級(jí)高，一般為100kV或35kV。完善合理的主網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)安全穩(wěn)定供電起著關(guān)鍵作用。以乙烯廠內(nèi)部電力網(wǎng)為例，2006年以前乙烯廠僅有30萬噸/年的產(chǎn)能，供電網(wǎng)也相對(duì)簡(jiǎn)單只有一個(gè)110kV總變電站，即以110kV中站為總電源分別向下級(jí)20余座6kV變電所供電。經(jīng)過2006年9月百萬噸乙烯改擴(kuò)建以后，主網(wǎng)結(jié)構(gòu)做了較大的調(diào)整，使主網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于完善合理。形成了三個(gè)110kV中心變電站分別給下級(jí)近30座6kV變電所供電，三個(gè)中心站之間增設(shè)110kV聯(lián)絡(luò)線的供電格局。

110kV聯(lián)絡(luò)線的實(shí)施，不僅可以做到三個(gè)110kV站間負(fù)荷的轉(zhuǎn)移，避免了因外線路停電所造成的單回路供電風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)任何一臺(tái)大功率發(fā)電機(jī)解網(wǎng)時(shí)，聯(lián)絡(luò)線也能起到負(fù)荷平衡作用。有些企業(yè)電力網(wǎng)主結(jié)線多處T接，不僅給各級(jí)保護(hù)配置帶來困難，而且使供電可靠性大大降低，特別在線路故障時(shí)擴(kuò)大電氣故障范圍。所以T接方案不可取。

3 變壓器備用容量

石化企業(yè)內(nèi)部電力網(wǎng)各級(jí)變電站變壓器備用容量都較大，負(fù)荷率一般是0.5左右。中心變電所多采用兩臺(tái)主變方案，任何一臺(tái)主變退出運(yùn)行，另一臺(tái)主變能接帶全部負(fù)荷。對(duì)于較大的生產(chǎn)裝置，配電所多采用多臺(tái)變壓器供電。選擇備用容量的原則是:

(1) 按1:1配備。當(dāng)一半變壓器失電，帶電的另一半變壓器應(yīng)能帶全部負(fù)荷。

(2) 條件允許時(shí)再設(shè)一臺(tái)備用變壓器，正常處于冷備運(yùn)行狀態(tài)，任何一臺(tái)變壓器退出運(yùn)行，備用變壓器可立即投入帶負(fù)荷，確保裝置供電。

但是，隨著石化企業(yè)裝置生產(chǎn)規(guī)模的逐年擴(kuò)大，變壓器的負(fù)荷率也逐步上升。一般來說分變電所變壓器負(fù)荷率不宜超過50%，中央變電所負(fù)荷率不宜超過66%。這樣，可以在不影響裝置正常生產(chǎn)的情況下完成電氣設(shè)備的檢修調(diào)試工作。如果負(fù)荷率過高，則應(yīng)及時(shí)考慮增大變壓器的容量。

4 自備發(fā)電機(jī)

以乙烯廠為例進(jìn)行現(xiàn)狀分析，主要有1號(hào)(25MW)、2號(hào)(25MW)、3號(hào)(50MW)發(fā)電機(jī)組，均為雙抽凝汽式機(jī)組，它們由1號(hào)和2號(hào)兩套CFB鍋爐提供動(dòng)力能源，發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)為化工系統(tǒng)提供約一半的負(fù)荷及起到一定的保安電源作用。但必須重視發(fā)電機(jī)的接入方式和汽輪機(jī)的控制方式是否合理、完善，否則一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障停電會(huì)引起事故擴(kuò)大化，而發(fā)電機(jī)也因“不堪重負(fù)”解網(wǎng)停機(jī)，造成大面積停電，生產(chǎn)裝置非計(jì)劃性停車，甚至引起火災(zāi)、爆炸等重大安全事故。

以2008年的2號(hào)裂解裝置“6.3”火災(zāi)事故為例:由于設(shè)計(jì)上存在缺陷，3號(hào)發(fā)電機(jī)是按照北站電力就地消耗后剩余部分必須送至廠內(nèi)中站和南站，不向外電網(wǎng)反送電設(shè)計(jì)，當(dāng)榭烯北線因遭受雷擊停電，停電范圍就波及到中站和南站并引起火災(zāi)事故，3號(hào)發(fā)電機(jī)因負(fù)荷遠(yuǎn)超過其額定容量而解網(wǎng)停車;在3號(hào)汽輪機(jī)自動(dòng)控制方式上只有“并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)”方式，沒有脫網(wǎng)后的“孤島”轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)運(yùn)行方式，脫網(wǎng)時(shí)只有當(dāng)發(fā)供電平衡時(shí)，3號(hào)發(fā)電機(jī)才能維持運(yùn)轉(zhuǎn)。整改措施:在沒有解決自備發(fā)電機(jī)電力有償上網(wǎng)的條件下，電力調(diào)度要根據(jù)生產(chǎn)裝置及3號(hào)發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式，在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)要求將榭烯北線的供電量控制在0.5MW以下。在解決自備發(fā)電機(jī)電力有償上網(wǎng)后，停用北站到中站和南站的線路。發(fā)電機(jī)在繼電保護(hù)方面也必須與系統(tǒng)緊密結(jié)合統(tǒng)籌布置，邏輯圖如圖1所示。

當(dāng)3號(hào)發(fā)電機(jī)正常發(fā)電并網(wǎng)時(shí)，將快切壓板退出，此時(shí)若電網(wǎng)發(fā)生事故即可通過相應(yīng)保護(hù)跳發(fā)電機(jī)并啟動(dòng)6kV主配快切裝置，以最大限度地減少對(duì)生產(chǎn)造成的影響。當(dāng)3號(hào)發(fā)電機(jī)停機(jī)時(shí)，將快切壓板合上以閉鎖發(fā)電機(jī)保護(hù)，僅通過1號(hào)主變差動(dòng)保護(hù)來啟動(dòng)快切裝置。

茂石化內(nèi)部電網(wǎng)有效裝機(jī)容量小，對(duì)地方電網(wǎng)的依賴程度很深也是當(dāng)前存在的一安全隱憂。尤其是煉油廠目前最大的發(fā)電機(jī)組僅為6000kW的背壓機(jī)組，廠內(nèi)供電幾乎完全依賴外網(wǎng)，加上電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中三個(gè)110kV站之間沒有110kV聯(lián)絡(luò)線，當(dāng)110kV站其中一條外線因上游設(shè)備檢修或預(yù)防性試驗(yàn)而停電時(shí)，極易造成110kV站的單電源供電，這對(duì)生產(chǎn)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成很大不確定因素。加快發(fā)電機(jī)組建設(shè)，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)已不容忽視。目前，煉油廠在建的兩套CFB鍋爐和兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)組正在如火如荼的進(jìn)行中，預(yù)計(jì)2009年9月能夠并網(wǎng)發(fā)電，并且新增3條110kV聯(lián)絡(luò)線，逐步改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，屆時(shí)煉油廠供電系統(tǒng)將基本上做到自發(fā)自用，安全可靠度更高。

5 大電機(jī)啟動(dòng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煉油化工裝置的單體加工能力越來越大，單機(jī)設(shè)備功率很大，拖動(dòng)大電機(jī)的應(yīng)用范圍也越廣。大電機(jī)的啟動(dòng)問題也成為企業(yè)內(nèi)部電力網(wǎng)的主要矛盾。啟動(dòng)方式的選擇不僅直接影響工程的一次投資大小，而且也影響到電力網(wǎng)本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行。選擇啟動(dòng)方式的原則是:在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，大電機(jī)啟動(dòng)過渡過程中，電網(wǎng)內(nèi)各個(gè)結(jié)點(diǎn)(母線)電壓降小于15%，電動(dòng)機(jī)機(jī)端電壓降小于25%。從電壓開始下降至恢復(fù)到正常電壓水平的時(shí)間以不影響工藝生產(chǎn)為原則。(一般控制在10s之內(nèi)為好)。

啟動(dòng)方案很多，依本企業(yè)電力網(wǎng)的具體情況做選擇。滿電壓?jiǎn)?dòng)，也稱直接啟動(dòng)。降壓?jiǎn)?dòng)有串電抗器;并電容器;串并電抗電容器;自耦變壓器;液體變阻器;同軸小同步機(jī)拖動(dòng)等。軟啟動(dòng)有變頻調(diào)整、可控硅等。各種啟動(dòng)方式中最簡(jiǎn)便，可靠最強(qiáng)，投資最少的是滿電壓直接啟動(dòng)，只要滿足電網(wǎng)和機(jī)端電壓的要求，啟動(dòng)時(shí)間越短越好。一般小于10s。啟動(dòng)時(shí)間短可以減輕對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)生產(chǎn)工藝的影響。降壓?jiǎn)?dòng)可以大大減弱對(duì)電網(wǎng)的沖擊，但啟動(dòng)時(shí)間拖的很長(zhǎng)，只要對(duì)工藝生產(chǎn)無影響，也是可取方案。變頻調(diào)速啟動(dòng)是目前最好啟動(dòng)方式，可以做到基本上對(duì)電網(wǎng)無沖擊，負(fù)荷電流從零平滑地達(dá)到滿負(fù)荷額定電流，母線電壓維持不變。但是投資很大，技術(shù)復(fù)雜，要求高，一般是直接啟動(dòng)的10～20倍。在投資允許的提前下，選變頻調(diào)速軟啟動(dòng)最理想。

以乙烯廠2號(hào)高壓聚乙烯裝置一、二次壓縮機(jī)為例，一次機(jī)和二次機(jī)的功率分別為6000kW和22400kW的超大型機(jī)組，10kV下額定電流分別為361A和1326A，啟動(dòng)電流按3.5倍計(jì)算分別有1263A和4641A，這樣大的啟動(dòng)電流如果啟動(dòng)方式選擇不合理，將會(huì)造成整個(gè)電網(wǎng)潮流分布的改變和局部母線電壓過低，造成大面積停車。因此，在設(shè)計(jì)之初就考慮從乙烯北站110kV母線上單獨(dú)引出一條110kV線路(北高線)經(jīng)0號(hào)主變(110kV\\10kV)降壓后，以10kV作為一\\二次機(jī)的工作電壓，而不是直接掛在6kV母線上;以此減輕電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)造成的影響，并增加了軟啟動(dòng)裝置，如圖2所示，當(dāng)一次或二次機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)柜A2或A3合閘，啟動(dòng)后自動(dòng)切換到運(yùn)行柜，即B5或B3合閘，A2或A3分閘。

另外，乙烯廠高密度裝置擠壓粒機(jī)9939kW、2號(hào)聚丙烯裝置擠壓粒機(jī)10600kW、1號(hào)高壓聚乙烯裝置二次壓縮機(jī)10200kW三臺(tái)大同步電機(jī)為了節(jié)省工程投資，采用了滿電壓(6kV)直接啟動(dòng)方式。按系統(tǒng)最小運(yùn)行方式做啟動(dòng)電網(wǎng)初步計(jì)算，計(jì)算結(jié)果比較滿意，為慎重起見經(jīng)過專家的動(dòng)態(tài)摸擬試驗(yàn)和電力網(wǎng)計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算，從數(shù)十個(gè)可以實(shí)施的運(yùn)行方式中選定了兩種方式:①在兩臺(tái)40MVA主變并列運(yùn)行的方式下直接啟動(dòng)，例如高密度擠壓粒機(jī)、2號(hào)聚丙烯擠壓粒機(jī)采取此方式②在一臺(tái)40MVA主變和一臺(tái)25MVA發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的方式下直接啟動(dòng)，例如1號(hào)高壓聚乙烯二次壓縮機(jī)采取此方式，系統(tǒng)內(nèi)部母線電壓均可以滿足啟動(dòng)和運(yùn)行要求。并限定兩種方式下啟動(dòng)時(shí)所帶負(fù)荷必須小于總?cè)萘康?0%，就可以隨時(shí)啟動(dòng)上述大電機(jī)。

啟動(dòng)時(shí)先通過啟動(dòng)柜滿電壓直接啟動(dòng)，然后切換至運(yùn)行柜帶負(fù)荷。而運(yùn)行柜與啟動(dòng)柜的區(qū)別在于前者具有出線電抗器。這是為了在主變電所配出線短路時(shí)維持主變電所6(10)kV母線的殘余電壓，以及限制裝置變電所的短路容量，不得不在主變電所母線配出端安裝出線電抗器。出線電抗器的安裝又給大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)及供配電系統(tǒng)運(yùn)行等帶來了一系列問題。大型電動(dòng)機(jī)回路出線電抗器的選擇是一個(gè)非常嚴(yán)格的問題，電抗百分值選擇小了，不但短路電流限制的不夠，而且大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)主變電所6(10)kV母線的沖擊也很大;選擇大了，又不能保證大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的機(jī)端電壓及啟動(dòng)力矩。因此，先通過不帶電抗器的啟動(dòng)柜啟動(dòng)后，再自動(dòng)切換至運(yùn)行柜帶負(fù)荷運(yùn)行是最安全有效的方法。

6 母聯(lián)備自投及電機(jī)自啟動(dòng)裝置

大型石化企業(yè)變電所一般為兩進(jìn)線電源和兩段母線，當(dāng)一段母線失電后通過母聯(lián)備自投裝置(BZT)自動(dòng)動(dòng)作，恢復(fù)母線供電，從而恢復(fù)裝置生產(chǎn)。BZT裝置是一種提高供電可靠性經(jīng)濟(jì)而又有效的重要技術(shù)措施，BZT裝置一般在0.5～2s之內(nèi)完成。

BZT裝置的基本要求:

(1) 工作母線電壓低于規(guī)定值且大于預(yù)定時(shí)間，方可動(dòng)作;

(2) 備用電源電壓正常時(shí)，方可動(dòng)作;

(3) 必須在工作電源斷路器斷開后，方可動(dòng)作;

(4) BZT裝置動(dòng)作投入于永久性故障時(shí)，應(yīng)加速跳閘并只動(dòng)作一次;另外，BZT裝置還應(yīng)有過流閉鎖功能，防止過流故障引起斷路器跳閘后造成事故擴(kuò)大。

同時(shí)，BZT裝置本身還需要考慮不同電壓等級(jí)間的配合問題。我公司現(xiàn)采用35kVBZT動(dòng)作時(shí)間1.0s，6kVBZT動(dòng)作時(shí)間1.5s，0.4kVBZT動(dòng)作時(shí)間2.0s。從運(yùn)行情況看，滿足電氣系統(tǒng)簡(jiǎn)單、合理、可靠的要求，收到了良好的效果。與母聯(lián)備自投緊密相關(guān)的一個(gè)技術(shù)問題是電機(jī)的自啟動(dòng)問題。BZT自投成功后，具備自啟動(dòng)條件的6kV高壓電機(jī)由于其低電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于母聯(lián)自投時(shí)間(1.5s)，所以母聯(lián)自投成功后不會(huì)出現(xiàn)停車。不具備自啟動(dòng)條件的電機(jī)則由其低電壓保護(hù)(0.5s)動(dòng)作跳閘，以防止電機(jī)群起而造成母聯(lián)或線路電流保護(hù)動(dòng)作跳閘。但在低壓系統(tǒng)(0.4kV)故障后，即使低壓母聯(lián)自投成功，仍有大批低壓電動(dòng)機(jī)停車，引起裝置停工。這是因?yàn)榇罅康蛪弘姍C(jī)開關(guān)或啟動(dòng)器都配有0.75倍額定電壓瞬時(shí)脫扣機(jī)構(gòu)，只要電壓降到0.75倍額定電壓瞬時(shí)脫扣斷電。

茂石化公司經(jīng)過數(shù)次晃電事故后，已逐步解決了這一技術(shù)問題。在低壓脫扣回路中增加延時(shí)閉鎖或機(jī)械自保持，發(fā)生停電后延遲幾秒鐘，躲過瞬間失電時(shí)間。通過采用電機(jī)自啟動(dòng)技術(shù)，最大限度的避免對(duì)裝置生產(chǎn)的影響。以前通過時(shí)間繼電器延時(shí)來實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)功能，由于使用元器件多，接線復(fù)雜，繼電器可靠性不高等原因，使用效果很不理想。近幾年隨著電子技術(shù)和制造工藝的發(fā)展，采用專用電機(jī)自啟動(dòng)繼電器(MRR)和電機(jī)群分批自起動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)的分批自啟動(dòng)，都達(dá)到了滿意的效果。電機(jī)自啟動(dòng)繼電器(MRR)由于是單個(gè)回路安裝，具有安裝靈活，調(diào)試簡(jiǎn)單，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，適合自啟動(dòng)電機(jī)數(shù)量較少的場(chǎng)所使用。電機(jī)群分批自起動(dòng)裝置采用集中安裝，統(tǒng)一控制，具備微機(jī)檢測(cè)功能，還可實(shí)現(xiàn)母聯(lián)自投功能，適合于自啟動(dòng)電機(jī)數(shù)量多，監(jiān)控水平高的場(chǎng)所使用。通過采用以上兩種自啟動(dòng)措施，茂石化公司因電壓波動(dòng)引起的裝置停機(jī)數(shù)量大大減少，保證了生產(chǎn)裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

7 自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的應(yīng)用

同期點(diǎn)的并列操作是電力系統(tǒng)中一項(xiàng)主要的操作內(nèi)容。因?yàn)閿嗦菲鞯膬啥擞刹煌碾娤到y(tǒng)供電，若同期點(diǎn)斷路器的合閘時(shí)機(jī)不適當(dāng)，兩端的電參數(shù)相差較大，就將會(huì)引起斷路器爆炸甚至整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞而導(dǎo)致崩潰，發(fā)生大面積停電的重大惡性事故。以往在日常倒閘操作中，尤其是煉油廠供電系統(tǒng)6kV以下變電所無檢同期裝置，經(jīng)常遇到并列操作時(shí)環(huán)流過大，甚至超過了開關(guān)的過流保護(hù)定值，引起保護(hù)誤動(dòng)作。造成整個(gè)供電系統(tǒng)電壓、電流波動(dòng)或相關(guān)變電所的停電。

眾所周知，電力系統(tǒng)中任一點(diǎn)的電壓瞬時(shí)值可以表示為u=Umsin(ωt)。可以看出，同期點(diǎn)斷路器并列的理想條件就是斷路器兩側(cè)電壓的三個(gè)狀態(tài)量全部相等，即待并系統(tǒng)電壓UG和大系統(tǒng)電壓UX兩個(gè)相量完全重合并且同步旋轉(zhuǎn)。用公式表示則為:(1)ωG=ωX或fG=fX(即頻率相等)，(2)UG=UX(即電壓幅值相等)，(3)δe=0(即相角差為0)。此時(shí)，并列合閘的沖擊電流等于零，并且并列后兩個(gè)系統(tǒng)立即進(jìn)入同步運(yùn)行，不會(huì)產(chǎn)生任何擾動(dòng)現(xiàn)象。而通過自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的廣泛應(yīng)用，就可使并列操作滿足條件，盡量使合閘時(shí)達(dá)到理想條件。在這方面乙烯廠做的較好，所有6kV以上變電所均裝配檢同期裝置，400V以下也基本裝有檢同期裝置。

8 快速切換裝置的應(yīng)用

傳統(tǒng)的備自投切換在石化企業(yè)應(yīng)用中存在明顯不足，主要表現(xiàn)為切換的延時(shí)較長(zhǎng)。石化6kV(10kV)母線的備自投，通常設(shè)定的延時(shí)為0.8～1.5s。此時(shí)，部分電動(dòng)機(jī)已經(jīng)被切除，即使沒被切除的電機(jī)，其電壓和轉(zhuǎn)速已經(jīng)有很大下降，此時(shí)倒換到另外一側(cè)母線，需要相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間才能恢復(fù)正常運(yùn)行，對(duì)一些石化產(chǎn)品的生產(chǎn)造成不利影響，甚至發(fā)生過因備自投工作較慢，加上人為操作不及時(shí)造成事故擴(kuò)大，引起重大損失的案例。因此，技術(shù)上迫切需要一種既能在0s級(jí)快速切換，又能避免合閘沖擊的備用電源快速切換裝置。

廠用電快速切換裝置是基于廠用電“同期捕捉切換”原理，它是發(fā)電廠廠用電氣系統(tǒng)的一個(gè)重要設(shè)備，與發(fā)變組保護(hù)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、同期裝置一起，被合稱為發(fā)電廠電氣系統(tǒng)安全保障的“四大法寶”，對(duì)發(fā)電廠乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重大影響。對(duì)廠用電切換的基本要求是安全可靠，其安全性體現(xiàn)為切換過程中不能造成設(shè)備損壞或人身傷害，而可靠性則體現(xiàn)為保障切換成功，避免保護(hù)跳閘、重要輔機(jī)跳閘等造成機(jī)爐停運(yùn)的事故。目前，乙烯廠CFB鍋爐的廠用電系統(tǒng)已裝配快切裝置。

“同期捕捉切換”技術(shù)不僅在電廠的廠用電系統(tǒng)中得到一定的應(yīng)用。同樣，這項(xiàng)技術(shù)完全可以在石化的配電系統(tǒng)中得到應(yīng)用。目前，煉油廠、乙烯廠所有110kV站均已應(yīng)用了MFC2000—3S快切裝置，經(jīng)過三年多時(shí)間應(yīng)用證明，由外電網(wǎng)系統(tǒng)的影響(如:停電、晃電等)，導(dǎo)致企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)穩(wěn)定中斷時(shí)，所引起的裝置停機(jī)數(shù)量大大減少，保證了生產(chǎn)裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

9 電氣專業(yè)管理

要保證石化企業(yè)安全供電，除了上述幾個(gè)具體方面外，還應(yīng)加強(qiáng)電氣的專業(yè)管理。我公司積極推進(jìn)電氣技術(shù)管理的“三三二五”制，即三圖:系統(tǒng)模擬圖、二次線路圖、電纜走向圖。三票:倒閘操作票、檢修工作票、臨時(shí)用電票。三定:定期檢修、定期試驗(yàn)、定期清掃。五規(guī)程:運(yùn)行規(guī)程、檢修規(guī)程、試驗(yàn)規(guī)程、安全規(guī)程、事故處理規(guī)程。五記錄:運(yùn)行記錄、檢修記錄、試驗(yàn)記錄、事故記錄、缺陷記錄。

通過認(rèn)真執(zhí)行“三三二五”制，我們健全了電氣資料和設(shè)備臺(tái)帳，規(guī)范了檢維修程序，完善了電氣記錄，使電氣設(shè)備的日常巡檢和定期檢修有機(jī)結(jié)合，超前預(yù)想、超前預(yù)防與電氣缺陷徹底消除相結(jié)合，逐步走出了電氣工作緊急搶修多、突發(fā)事故多的困境。此外，加強(qiáng)電氣系統(tǒng)的調(diào)度管理及時(shí)調(diào)整內(nèi)部電網(wǎng)的運(yùn)行方式對(duì)企業(yè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行也起到舉足輕重的作用。

茂名屬臺(tái)風(fēng)多發(fā)地區(qū)，在臺(tái)風(fēng)季節(jié)(6～9月)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)負(fù)荷情況，及時(shí)投用主變和改變運(yùn)行方式，制定完善的事故應(yīng)急預(yù)案，以應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)對(duì)安全生產(chǎn)可能造成的影響。同時(shí)，我們注重對(duì)繼電保護(hù)定值的管理。積極聯(lián)系地區(qū)電力部門，及時(shí)了解外電網(wǎng)系統(tǒng)阻抗和運(yùn)行方式變化，對(duì)內(nèi)部電氣系統(tǒng)參數(shù)和繼電保護(hù)定值進(jìn)行校核，優(yōu)化二次系統(tǒng)的保護(hù)配置。做好進(jìn)線線路和關(guān)鍵設(shè)備的保護(hù)投退，滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行要求。