對(duì)煤制油裝置供電可靠性分析及解決

郭小江 李武強(qiáng)

（內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司，鄂爾多斯市 010300）

對(duì)煤制油裝置供電可靠性分析及解決

郭小江 李武強(qiáng)

（內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司，鄂爾多斯市 010300）

煤制油公司供電可靠性難點(diǎn)及重點(diǎn)有兩處：總降外網(wǎng)供電系統(tǒng)；DCS、ESD控制系統(tǒng)供電。這會(huì)造成供電設(shè)備大面積停車，為生產(chǎn)生活帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。本文認(rèn)真分析和思考了兩次事故原因并制定措施，加強(qiáng)安全供電管理工作。

煤化工；煤制油；供電

一、總降外網(wǎng)供電事故經(jīng)過(guò)及整改措施

2012年8月28日，凌晨5時(shí)45分，內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司110kV大泰線因27#鐵塔C相絕緣子擊穿接地跳閘失電，煤制油總降 6kVII段602進(jìn)線柜斷路器失壓分?jǐn)唷?5時(shí)45分01秒，總降 6kV I段601進(jìn)線柜經(jīng)TPM-300母聯(lián)快切裝置切換合閘，約1.5秒后601進(jìn)線柜過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳閘。5時(shí)48分23秒，運(yùn)行人員手動(dòng)將601合閘成功。

事故過(guò)程煤制油全廠斷電3分23秒，造成公司直接經(jīng)濟(jì)損失1004.56萬(wàn)元。事故發(fā)生后，內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司組織相關(guān)技術(shù)人員對(duì)這起事故進(jìn)行分析，認(rèn)為主要原因是：

1．10kV保安電源斷電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)14小時(shí)20分鐘，在停電事故中未能起到保安作用，是造成這次重大生產(chǎn)責(zé)任事故的主要原因。

2．供電運(yùn)行管理人員測(cè)算的繼電保護(hù)定值整定值不滿足實(shí)際要求。事故過(guò)程中，601進(jìn)線斷路器在快切裝置的作用下合閘成功，實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷的快速轉(zhuǎn)移，但約1.5秒后過(guò)流保護(hù)動(dòng)作跳閘，過(guò)流動(dòng)作值4990A，而整定值為4076A。通過(guò)計(jì)算得知，在煤制油12MW發(fā)電機(jī)停機(jī)的情況下，保證廠內(nèi)最大電動(dòng)機(jī)（3800kW）啟動(dòng)，6kV進(jìn)線電流應(yīng)按4928.4A考慮，即過(guò)流保護(hù)整定值不應(yīng)低于6225.34A。

3．運(yùn)行維護(hù)管理單位沒(méi)有預(yù)先做保護(hù)和快切裝置模擬聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)，因而沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)備用電源切換不成功的重大隱患。

為提高供電可靠性機(jī)電動(dòng)力部與電氣車間采取如下十項(xiàng)措施：

1．6kV進(jìn)線電流過(guò)流保護(hù)整定值由原來(lái)的4076A改為按6225A整定。對(duì)破碎機(jī)、磨煤機(jī)、氨壓機(jī)、閃蒸汽壓縮機(jī)、貧液泵、半貧液泵共4200KW電機(jī)進(jìn)行甩負(fù)荷聯(lián)鎖改造。

2．對(duì)10kV保安電源加強(qiáng)巡檢，要求薛家灣供電局提高供電可靠性。2011年至2012年8月保安電源線路共停電42次，最長(zhǎng)時(shí)間28天。經(jīng)過(guò)線路改造，2012年至今僅停電7次，供電可靠性有所提高。

3．為防止線路絕緣子因灰塵、油污造成閃絡(luò)放電現(xiàn)象發(fā)生，聯(lián)系浩普公司在線路絕緣子表面上涂覆防污閃涂料，最大限度避免閃絡(luò)放電發(fā)生。

4．通過(guò)2013年4月份大修對(duì)全公司快切裝置進(jìn)行試驗(yàn)，排除五起誤動(dòng)作故障。

5．110KV總降站及輻射在各裝置區(qū)的6KV變電所、380V變電所的繼電保護(hù)裝置保護(hù)定值都要經(jīng)過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算并設(shè)定。電氣車間試驗(yàn)組每月對(duì)繼電保護(hù)裝置及其保護(hù)定值進(jìn)行檢查。保證繼電保護(hù)裝置在定值設(shè)定范圍內(nèi)運(yùn)行正常、準(zhǔn)確、可靠。

6．針對(duì)鍋爐變、循環(huán)水變、化水變施耐德進(jìn)線斷路器偷跳故障，排查控制回路端子及接線。聯(lián)系廠家對(duì)控制模塊進(jìn)行更換，保證低壓系統(tǒng)可靠供電。

7．設(shè)置在總降站變電所、循環(huán)水變電所及氣化變電所的高壓電容器全部投入運(yùn)行，并根據(jù)系統(tǒng)變化情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證系統(tǒng)功率因數(shù)保持在0.95以上，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償、抑制電壓波動(dòng)起了很大作用。

8．電氣車間總降組每月兩次定期對(duì)外網(wǎng)線路接地電阻進(jìn)行巡檢。發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)上報(bào)車間、公司，及時(shí)與薛供進(jìn)行溝通處理。

9．提高上級(jí)電壓出線點(diǎn)的電壓，是減少各級(jí)電壓支路電壓波動(dòng)的主要措施之一。總降站110KV變壓器為有載調(diào)壓變壓器。電氣車間根據(jù)電壓波動(dòng)及負(fù)荷變化情況，及時(shí)、合理選擇變壓器分接頭。保證用電設(shè)備的電壓水平，對(duì)抑制電壓波動(dòng)起了很大作用。

10．在各變電所裝設(shè)有電壓互感器及消弧消諧裝置。電氣車間對(duì)各高、低壓變電所每4小時(shí)進(jìn)行一次巡檢，觀察包括消弧消諧裝置在內(nèi)的電氣設(shè)備運(yùn)行正常、顯示正確。

以上十項(xiàng)措施于2013年4月大修期間全部得到落實(shí)，電氣車間依據(jù)十項(xiàng)措施制定標(biāo)準(zhǔn)化巡檢表格，按時(shí)巡回檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改，提高了供電可靠性。

2013年11月16日19∶05分，伊東東華110KV線路兩相接地短路，造成110KV系統(tǒng)電壓波動(dòng)，致使大路園區(qū)內(nèi)多家公司失電停車。內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司由于十項(xiàng)措施的落實(shí)，在此次事故中并未對(duì)重要裝置和運(yùn)行設(shè)備造成大影響，保證了工藝裝置的正常生產(chǎn)工作。

為進(jìn)一步提高供電系統(tǒng)可靠性，針對(duì)存在問(wèn)題采取改進(jìn)措施：

1．110kV快切裝置技改工作。設(shè)備已采購(gòu)，因2013年4月大修不具備停電條件，未實(shí)施完畢，計(jì)劃2014年大修期間施工調(diào)試。

2．薛家灣供電局對(duì)東孔兌變電所對(duì)進(jìn)線電源改造，2014年2月煤制油公司總降可實(shí)現(xiàn)分列運(yùn)行。

3．2014年1月25日對(duì)保安負(fù)荷增加柴油發(fā)電機(jī)，確保保安負(fù)荷在供電異常情況下及時(shí)供電。

二、控制系統(tǒng)供電故障及整改措施

煤制油公司控制系統(tǒng)由FOXBRO DCS、Tricon ESD及PLC系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)的可靠性直接影響到煤制油公司的安全生產(chǎn)和長(zhǎng)周期可靠運(yùn)行。要提高控制系統(tǒng)的可靠性，儀表供電電源至關(guān)重要。

2010年4月ESD系統(tǒng)供電電源因零地之間產(chǎn)生380V電壓，ESD系統(tǒng)供電電源燒壞，ESD系統(tǒng)故障，造成兩次氣化爐停車，直接經(jīng)濟(jì)損失850萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)分析兩臺(tái)80kVA ups電源中性點(diǎn)未接地。當(dāng)外部電源單項(xiàng)對(duì)地時(shí)易產(chǎn)生零地高壓380V。通過(guò)技改，機(jī)動(dòng)部、電氣車間于2010年5月加裝隔離變壓器給儀表外部負(fù)荷供電并對(duì)隔離變副邊中心點(diǎn)接地?；颈ＷC8000中控室機(jī)柜間安全可靠供電，未再出現(xiàn)零地間高壓（380V）。

2013年7月24日化水PLC系統(tǒng)UPS電源故障，PLC系統(tǒng)失電30分鐘。公司對(duì)全廠控制系統(tǒng)重要程度及供電方式進(jìn)行論證，從技術(shù)角度出發(fā)完善措施，促進(jìn)控制系統(tǒng)供電可靠性。2013年8月10日對(duì)化水PLC系統(tǒng)供電電源進(jìn)行改造，在沒(méi)有新增設(shè)備情況下，利用現(xiàn)有改造后設(shè)備，雙電源供電通過(guò)試驗(yàn)較為可靠，能避免因UPS本身故障引起系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間失電。

控制系統(tǒng)供電電源存在風(fēng)險(xiǎn)及改進(jìn)措施：大型UPS電源并聯(lián)技術(shù)日益成熟。但UPS的并聯(lián)之后實(shí)際上是一個(gè)電源。2002年在呼和浩特?zé)捰蛷S主風(fēng)機(jī)組控制系統(tǒng)供電兩臺(tái)15KVA并聯(lián)供電，其中一臺(tái)UPS電源故障，另一臺(tái)自動(dòng)停機(jī)，最終導(dǎo)致催化裝置停車。我公司兩臺(tái)80KVA并聯(lián)電源近兩年來(lái)因一臺(tái)UPS主控板、逆變器故障自動(dòng)旁路，另一臺(tái)UPS也跟隨切換至旁路運(yùn)行。雖然是正常自動(dòng)切換沒(méi)有引起系統(tǒng)失電，但因?yàn)榇嬖谇袚Q時(shí)間、同步時(shí)間，系統(tǒng)存在不安定因素。

80KVA UPS電源建議分列運(yùn)行且輸出中性點(diǎn)接地。通過(guò)機(jī)動(dòng)部、電氣車間與廠家多次溝通，此方案可行。分列運(yùn)行后，一臺(tái)UPS電源故障切換，不會(huì)引起另一臺(tái)動(dòng)作，保持原有工作狀態(tài)。儀表車間確認(rèn)各機(jī)柜兩個(gè)24V電源并聯(lián)后，此方案可以實(shí)施。

其他PLC系統(tǒng)UPS電源為單進(jìn)單出，會(huì)出現(xiàn)因UPS本身故障引起系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間失電。結(jié)合工藝要求、PLC系統(tǒng)的重要性，建議加裝備用回路，手動(dòng)和自動(dòng)兩種方案供選。上述PLC系統(tǒng)經(jīng)過(guò)和工藝車間溝通半小時(shí)內(nèi)恢復(fù)供電，不影響工藝生產(chǎn)。只要能及時(shí)收到報(bào)警，手動(dòng)和自動(dòng)兩種方案均可。對(duì)重要PLC的供電電源，加裝APC切換裝置以保證供電可靠性。

通過(guò)供電可靠性的制度化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、自動(dòng)化，電力生產(chǎn)事故大多是能夠防止的。安全可靠供電是企業(yè)最大的效益，是企業(yè)生存發(fā)展的保障。

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