淺析輸油站場的電氣系統(tǒng)保護

曲濤

摘 要：近幾年，在經(jīng)濟迅速發(fā)展下，能源需求量大幅度上升，其中對石油能源的需求量逐年增加，中國石油的對外依存度已經(jīng)超過50%，原油的管道運輸具有越來越重要的作用。隨著輸油量的不斷增大，輸油站場個數(shù)逐漸增多，電氣系統(tǒng)的規(guī)模也隨之增大。而為了保證原油輸送的正常、有效運行，必須要確保輸油站場電氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，對輸油場站電氣系統(tǒng)進行保護是輸油電氣系統(tǒng)發(fā)展的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：輸油；電氣系統(tǒng)；保護；分析研究

1 輸油站場供電系統(tǒng)保護的重要性

輸油站場電力系統(tǒng)本身是一個獨立的電氣系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)的輸油電機功率通常較大，但配電網(wǎng)絡(luò)不長，對電網(wǎng)的品質(zhì)要求比較高。所以輸油電機、供電線路等具有較大的故障或者正常電流、電氣系統(tǒng)的動態(tài)負載較多，大型負載的啟動與卸載都會對系統(tǒng)動態(tài)性產(chǎn)生較大的影響，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，影響電氣系統(tǒng)的正常運行。為了防止類似問題出現(xiàn)，必須對輸油站場電氣系統(tǒng)實施有效保護，保障電氣設(shè)備的正常運行，提高電氣系統(tǒng)的安全性。

輸油站場的平穩(wěn)運行需要有一個完整、可靠的電氣系統(tǒng)作支撐，為輸油生產(chǎn)提供充足的電力。站場電氣系統(tǒng)主要由配電設(shè)備、發(fā)電設(shè)備以及負載設(shè)備等裝置系統(tǒng)組成，系統(tǒng)的連接按照場站具體情況選擇合適的方式科學、合理的連接，以便為輸油站場提供所必須的電力能源，完成系統(tǒng)的各項配置和傳輸。在實際生產(chǎn)運行中，輸油站場生產(chǎn)活動中原油的輸送都是依靠電氣系統(tǒng)進行維持的，場站的整體電氣系統(tǒng)電源裝置主要是通過發(fā)電廠提供電能。對場站電氣系統(tǒng)的保護工作非常重要。

2 輸油站場電氣系統(tǒng)保護

輸油電氣系統(tǒng)的保護是保障場站原油輸送的重要系統(tǒng)，直接影響輸油生產(chǎn)能否平穩(wěn)運行，所以，必須做好場站電氣系統(tǒng)的保護，提高電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性，首先我們從電氣系統(tǒng)各項設(shè)備中分別分析。

2.1 電機的保護

電機是輸油生產(chǎn)電力系統(tǒng)重要組成部分，相當于系統(tǒng)的心臟，，一旦發(fā)生故障，原油的輸送會陷入癱瘓。電機故障表現(xiàn)主要有：電壓不正常、繞組接地、繞組短路、繞組斷路、缺相運行等。

在場站電氣系統(tǒng)運行過程中如果電機的電壓偏高會導(dǎo)致電機過熱，絕緣降低甚至擊穿。電壓過低則會使電磁轉(zhuǎn)矩降低，如負載轉(zhuǎn)矩沒有減小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)過低，則轉(zhuǎn)差率增大使電機過載而發(fā)熱，長期使用會降低電機壽命。缺相運行時如果負載未變，電機處于嚴重過載狀態(tài)。定子電流會達到額定值的兩倍或者更高，時間稍長電機就會被燒毀。為避免電機缺相運行，應(yīng)嚴格執(zhí)行電氣系統(tǒng)操作規(guī)范并加強檢查和維護。

2.2 變壓器保護

變壓器屬于一種靜止電器，是電力系統(tǒng)中重要的供電元件，它主要是通過電磁感應(yīng)將一種電壓、電流的交流電流轉(zhuǎn)換成另一種電壓、電流的電能。變壓器一旦出現(xiàn)故障會對整個石油電力系統(tǒng)的正常運行帶來較大的影響。而且大容量電費變壓器購置時比較昂貴，所以在使用的過程中應(yīng)該重點保護。

變壓器故障一般分為內(nèi)部和外部兩種形式的故障類型，內(nèi)部故障一般有接地短路、繞組相間短路以及匝間短路，這些故障比較危險，容易引起絕緣物質(zhì)的激烈汽化，加速變壓器的燒毀，甚至引起爆炸事件。變壓器故障要及時處理。變壓器的外部故障主要是套管和引線發(fā)生接地短路或者相間短路，進而導(dǎo)致變壓器外殼破損、漏油等。變壓器不正常運行狀態(tài)主要表現(xiàn)為因為種種原因?qū)е碌倪^電流和中性點過電壓；由于電壓負荷超載引起的漏油和油面降低的癥狀。這類問題的解決可以在變壓器主保護層采用縱聯(lián)差動保護，然后根據(jù)實際情況配置過電流保護。

2.3 計算機保護

計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具己成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段，特別是關(guān)系重大的石油領(lǐng)域。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有保護裝置都只能反映保護安裝處的電氣量，這也正是由于強有力的數(shù)據(jù)通信手段的缺失造成的。近年來根據(jù)對一些系統(tǒng)保護的概念的研究，對一些安全自動裝置的使用開始劃入到研究范疇。對輸油站場電氣系統(tǒng)的保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求計算機對其中的每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)進行分析，從而保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

隨著電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其他保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級語言編程等，保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足輸油站場電力系統(tǒng)要求，還需要不斷與時俱進，提高保護的可靠性，從而取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。

3 結(jié)語

輸油站場電氣系統(tǒng)保護工作是一項重要的工作項目，工作中必須認真、謹慎，有責任心，做好各種電力設(shè)備的維修與維護工作，針對比較容易出現(xiàn)故障的地方，要進行重點保護，降低故障發(fā)生率，確保輸油場站電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行，為我國輸油生產(chǎn)提供充足的電力能源。

參考文獻

[1]李毅，陽建軍，何玉倉.海上石油平臺電力系統(tǒng)中發(fā)電機繼電保護研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010，（26）：116-117.

[2]勞新力，李衛(wèi)團.海上石油平臺電力系統(tǒng)中發(fā)電機的繼電保護[J].中國科技信息，2014，（Z2）：141.

[3]戴海峰，何小玉，季錦濤.海洋平臺電力系統(tǒng)配電自動化及保護配置優(yōu)化[J].電氣技術(shù)，2013，（10）：74-75.

（作者單位：大慶輸油氣分公司）