為石化電氣系統(tǒng)可靠運(yùn)行提供有力保障--本刊專(zhuān)記中達(dá)電通動(dòng)力一體化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)處產(chǎn)品處經(jīng)理李冀

■ 本刊記者 王玉勝 李智

石化行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，是關(guān)系國(guó)家能源供應(yīng)與安全的重要行業(yè)。石化企業(yè)由于技術(shù)及資金集中度高，企業(yè)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，現(xiàn)場(chǎng)要求苛刻，因此對(duì)電氣系統(tǒng)的可靠性和安全性提出了很高的要求。所以，如何不斷優(yōu)化和完善電氣系統(tǒng)，進(jìn)一步提高其可靠性永遠(yuǎn)是石化行業(yè)最重要的課題之一。

因應(yīng)市場(chǎng)需求，業(yè)內(nèi)知名的電力電子產(chǎn)品和技術(shù)供應(yīng)商——臺(tái)達(dá)集團(tuán)將于2012年中發(fā)布兩款電能質(zhì)量新品，不僅可以滿(mǎn)足石化行業(yè)對(duì)于電氣安全性的需求，更可協(xié)助企業(yè)完成節(jié)能減排的任務(wù)。為此，本刊記者就有關(guān)問(wèn)題采訪(fǎng)了臺(tái)達(dá)集團(tuán)大陸子公司中達(dá)電通公司動(dòng)力一體化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)處經(jīng)理李冀。

石化電氣系統(tǒng)中的可靠性“短板”

運(yùn)行穩(wěn)定，安全、經(jīng)濟(jì)、可靠，是石化行業(yè)電氣系統(tǒng)的一個(gè)重要主題。業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，石化企業(yè)對(duì)電氣設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是“安全與經(jīng)濟(jì)并重”。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)安全運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行發(fā)生矛盾時(shí)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)讓位于安全運(yùn)行。因此，不斷優(yōu)化和完善的電氣系統(tǒng)，是石化行業(yè)進(jìn)一步提高其可靠性的保障。

此外，石化企業(yè)既是能源生產(chǎn)大戶(hù)，又是能源消耗大戶(hù)，在石化企業(yè)推進(jìn)節(jié)能降耗工作對(duì)石化行業(yè)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。李冀認(rèn)為，“石化企業(yè)首先要在確?？煽啃缘幕A(chǔ)上不斷優(yōu)化，逐步實(shí)施各個(gè)環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗措施。而電能質(zhì)量的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品，在上述兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)中都可以起到重要作用?！?/p>

目前，石化企業(yè)的電能質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)日益復(fù)雜化。隨著電氣技術(shù)和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和深入應(yīng)用，很多石化工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的負(fù)載性質(zhì)都發(fā)生了本質(zhì)的改變。其中整流負(fù)載的比例越來(lái)越大，使得多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)的諧波含量普遍提高，有些動(dòng)態(tài)負(fù)載場(chǎng)合還會(huì)導(dǎo)致功率因數(shù)的波動(dòng)進(jìn)而造成電壓波動(dòng)等問(wèn)題。

李冀表示，石化工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的電能質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)從原來(lái)單純的靜態(tài)無(wú)功治理問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)橹C波環(huán)境下的動(dòng)態(tài)無(wú)功治理問(wèn)題，甚至在有些場(chǎng)合變成了諧波環(huán)境下動(dòng)態(tài)及雙向無(wú)功治理問(wèn)題。這些諧波環(huán)境下動(dòng)態(tài)無(wú)功的問(wèn)題，一方面直接導(dǎo)致了傳統(tǒng)電能質(zhì)量治理方式的不足甚至失效，同時(shí)也造成了一些新的故障隱患，還會(huì)帶來(lái)附加能耗和對(duì)用電設(shè)備的不良影響，進(jìn)而影響到石化工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行可靠性和能效指標(biāo)。

李冀進(jìn)一步指出，系統(tǒng)功率因數(shù)補(bǔ)償措施一直都是大型煉化企業(yè)電力系統(tǒng)的基本配置要求，通常要求就地與集中補(bǔ)償相結(jié)合，改善功率因數(shù)從而降低無(wú)功損耗和配電設(shè)備負(fù)擔(dān)。但在實(shí)際應(yīng)用中，尤其是低壓側(cè)的補(bǔ)償受到諧波影響，導(dǎo)致L/C串聯(lián)諧振，進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)電壓等嚴(yán)重的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。因此，在新的負(fù)載形式下，諧波環(huán)境下的無(wú)功補(bǔ)償會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致電容自身的故障損壞，并連帶造成更加嚴(yán)重的事故。

此外，傳統(tǒng)的基于電容器的補(bǔ)償設(shè)備中，電容器對(duì)電壓和溫度的敏感性也很高，不當(dāng)?shù)碾妷荷踔了矐B(tài)過(guò)電壓會(huì)導(dǎo)致電容的損壞；而溫度環(huán)境對(duì)電容的壽命和容量影響也非常大，電容很容易在較高的溫度環(huán)境中快速降容，壽命大幅縮短，影響治理效果。更加嚴(yán)重的是電容器從安裝開(kāi)始受到溫度等影響造成的降容或自然降容過(guò)程無(wú)形中與系統(tǒng)的阻抗構(gòu)成了L/C調(diào)諧電路的調(diào)諧過(guò)程，大大增加了系統(tǒng)中諧波擊中諧振點(diǎn)的機(jī)會(huì)。這些使得基于電容器的補(bǔ)償設(shè)備越來(lái)越成為整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性短板。長(zhǎng)期以來(lái)，這是問(wèn)題并沒(méi)有得到根本的改變，李冀強(qiáng)調(diào)。

“總的來(lái)說(shuō)，電能質(zhì)量問(wèn)題會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成兩個(gè)方面的影響，”李冀總結(jié)道。

第一，諧波電流和無(wú)功電流對(duì)配電設(shè)備的影響。變壓器、開(kāi)關(guān)、母排等重要的配電設(shè)備會(huì)因諧波和無(wú)功電流導(dǎo)致發(fā)熱、過(guò)載（負(fù)擔(dān)加重），嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致故障損壞和燃燒等；電容補(bǔ)償柜還容易在諧波環(huán)境下產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致過(guò)電壓過(guò)電流，進(jìn)而導(dǎo)致更大范圍的故障和損失。配電設(shè)備的運(yùn)行壽命要求15～20年，在不良的電能質(zhì)量環(huán)境下，尤其是電容壽命大幅縮短（往往只有幾年甚至不到一年），變壓器和開(kāi)關(guān)設(shè)備也會(huì)因附加發(fā)熱導(dǎo)致壽命的降低；此外，這些附加的發(fā)熱產(chǎn)生了大量的能耗，造成能源浪費(fèi)，也進(jìn)一步使現(xiàn)場(chǎng)的工況下降，溫度上升。

第二，無(wú)功波動(dòng)造成的電壓波動(dòng)和諧波電壓畸變對(duì)用電設(shè)備的影響。電機(jī)、變頻器、現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備等用電設(shè)備會(huì)因?yàn)橹C波導(dǎo)致的電壓畸變（尖峰）和無(wú)功電流波動(dòng)導(dǎo)致電壓波動(dòng)，從而造成機(jī)械抖動(dòng)、性能降低、電壓擊穿損壞和干擾死機(jī)等問(wèn)題。諧波導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的高頻軸電流會(huì)造成“電子刻槽”現(xiàn)象就是一種壽命降低和附加能耗的例子。

中達(dá)電通的“短板”解決之道

石化工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的這些新變化需要新的治理手段，李冀指出。因此，為了適應(yīng)現(xiàn)代的負(fù)載結(jié)構(gòu)，更加有效和高可靠的治理補(bǔ)償?shù)难邪l(fā)和設(shè)計(jì)就迫在眉睫。

中達(dá)電通秉承母公司臺(tái)達(dá)集團(tuán)在電力電子技術(shù)方面的深厚積累和自身對(duì)電能質(zhì)量的深刻認(rèn)識(shí)，不斷創(chuàng)新，通過(guò)提供系列的更加安全可靠和高治理率的解決方案，幫助石化企業(yè)補(bǔ)強(qiáng)電氣系統(tǒng)的可靠性短板，提升配電系統(tǒng)整體可靠性。

李冀表示，早在2006年，中達(dá)電通就在一些變頻器或UPS等終端產(chǎn)品上推出改善電能質(zhì)量的方案和設(shè)備?，F(xiàn)在，中達(dá)電通能夠提供系統(tǒng)級(jí)的方案，從低壓400V、690V到高壓6kV、10kV、35kV的主要電壓等級(jí)上均由相應(yīng)的產(chǎn)品分布，可以覆蓋整個(gè)工業(yè)用戶(hù)的電能質(zhì)量治理需求。

此外，針對(duì)高可靠性要求的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)諧波環(huán)境下的補(bǔ)償問(wèn)題，中達(dá)電通也提供了量身定制的新一代綜合補(bǔ)償系統(tǒng)SVG+。SVG+面向變壓器低壓側(cè)的諧波環(huán)境下的補(bǔ)償，替代傳統(tǒng)電容補(bǔ)償，提供大容量的精密、快速、雙向無(wú)功補(bǔ)償，并濾除主要波段的諧波，同時(shí)治理不平衡電流，解決了電壓和電流方面的電能質(zhì)量問(wèn)題。李冀指出，SVG+是新一代高可靠的低壓補(bǔ)償方案，“該產(chǎn)品體積小，可以實(shí)現(xiàn)嵌入式安裝，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用非常方便?！?/p>

同時(shí)，針對(duì)終端設(shè)備的精密諧波濾除，中達(dá)電通還將推出更具特色的模塊化精密濾波設(shè)備（APF），這也是專(zhuān)門(mén)用于高可靠性場(chǎng)合的諧波治理設(shè)備。模塊化的APF采用新一代高性能模塊化有源濾波方案，適合多種應(yīng)用場(chǎng)合，可根據(jù)不同工況及環(huán)境要求，提供第三方機(jī)柜嵌入式安裝、或標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜安裝，并可根據(jù)當(dāng)前和后續(xù)的容量要求靈活配置和現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)容。無(wú)論是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)節(jié)還是用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)的維修維護(hù)環(huán)節(jié)，模塊化的APF都給用戶(hù)提供了最大的靈活度，使用起來(lái)簡(jiǎn)單方便。

李冀指出，模塊化的APF具有四大突出性能。第一，極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，具有柴油發(fā)電機(jī)兼容及保護(hù)功能，對(duì)極端電氣環(huán)境，如電壓畸變、電壓閃變、雷擊等適應(yīng)力強(qiáng)。第二，應(yīng)用簡(jiǎn)單靈活，本產(chǎn)品具有靈活的模塊化結(jié)構(gòu)，如體積小巧，支持模塊級(jí)嵌入安裝，全正面操作支持簡(jiǎn)單拔插更換和擴(kuò)展模塊。第三，具有超強(qiáng)濾波能力，采用三電平電氣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)頻率拓展到高達(dá)60kHz的業(yè)內(nèi)頂尖水準(zhǔn)，可做到對(duì)2～51次的諧波進(jìn)行響應(yīng)，并100%通過(guò)EMC測(cè)試，對(duì)高頻抑制作用強(qiáng)。第四，三個(gè)措施保證產(chǎn)品可靠性，如：采用多IGBT并聯(lián)冗余技術(shù)及智能風(fēng)冷控制，確保功率部分的高可靠性；全球采購(gòu)確保關(guān)鍵部件均采用國(guó)際大廠優(yōu)質(zhì)器件；模塊化生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可確保規(guī)?；a(chǎn)同時(shí)產(chǎn)品一致性好。

李冀表示，SVG+和模塊化的APF將于今年年中上市，并且要繼續(xù)完善原有產(chǎn)品線(xiàn)，針對(duì)對(duì)可靠性和性能要求更高的客戶(hù)推出專(zhuān)用產(chǎn)品和定制應(yīng)用，滿(mǎn)足高端客戶(hù)的需求?！拔磥?lái)公司將以SVG+和模塊化的APF產(chǎn)品技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步向智能微網(wǎng)的接入電能控制以及儲(chǔ)能等方向拓展市場(chǎng)?！?/p>

致力于成為高端電能質(zhì)量產(chǎn)品領(lǐng)先供應(yīng)商

“我們的目標(biāo)是成為電能質(zhì)量產(chǎn)品高端應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先者，”李冀強(qiáng)調(diào)，“我們希望通過(guò)對(duì)可靠性和性能要求更高的高端客戶(hù)的深入應(yīng)用，獲得客戶(hù)對(duì)臺(tái)達(dá)產(chǎn)品高可靠性和高性能的認(rèn)可，從而進(jìn)一步鞏固公司在電能質(zhì)量技術(shù)和產(chǎn)品方案等方面的良好品牌形象?！?/p>

李冀的自信源于中達(dá)電通深植中國(guó)市場(chǎng)的厚重積累，更來(lái)自于其母公司臺(tái)達(dá)集團(tuán)在電力電子及控制技術(shù)方面的全球領(lǐng)導(dǎo)者地位。

創(chuàng)立于1971年的臺(tái)達(dá)集團(tuán)，發(fā)展至今已成為全球第一大ODM電源供貨商及直流風(fēng)扇、消費(fèi)性電子零組件、視訊、通訊網(wǎng)絡(luò)、新能源與工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的主要供貨商。臺(tái)達(dá)以環(huán)保、節(jié)能、愛(ài)地球?yàn)榻?jīng)營(yíng)使命，致力于提升產(chǎn)品效率及開(kāi)發(fā)替代能源產(chǎn)品，并落實(shí)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的理念。自2006年起新建的全球廠辦均采用綠建筑理念，臺(tái)達(dá)臺(tái)南廠，是臺(tái)灣第一座獲得鉆石級(jí)綠建筑標(biāo)章認(rèn)證的廠辦建筑，比普通建筑節(jié)省30%的能源與40%的水資源。

1992年，臺(tái)達(dá)在上海成立中達(dá)電通，致力于將高效節(jié)能科技與應(yīng)用工程的完美結(jié)合。自1994年公司開(kāi)始營(yíng)業(yè)以來(lái)，通過(guò)深入了解客戶(hù)營(yíng)運(yùn)環(huán)境，依據(jù)各行各業(yè)工藝需求，為中國(guó)工業(yè)級(jí)用戶(hù)（如電信、數(shù)據(jù)中心、電力、石化、鐵道、產(chǎn)業(yè)機(jī)械等）提供完整解決方案，為客戶(hù)創(chuàng)建競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而贏得了廣大行業(yè)客戶(hù)的信任，公司保持著年平均增長(zhǎng)率39%的高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。

石化行業(yè)是中達(dá)電通一個(gè)重要的市場(chǎng)領(lǐng)域。目前的中國(guó)石化行業(yè)在優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的政策指引下，對(duì)電氣產(chǎn)品有著廣泛的需求?！爸羞_(dá)電通長(zhǎng)期關(guān)注中國(guó)石化行業(yè)的發(fā)展，”李冀最后強(qiáng)調(diào)，“我們將以其在工業(yè)自動(dòng)化和電源及電能控制領(lǐng)域的市場(chǎng)和技術(shù)地位，結(jié)合石化行業(yè)對(duì)電氣系統(tǒng)高可靠性和節(jié)能環(huán)保的要求，通過(guò)公司所具有的創(chuàng)新解決方案、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和豐富的行業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，助力石化行業(yè)大發(fā)展。”