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石化行业在国民经济中占有很重要的地位,石化企业的生产工艺特点突出,生产工艺都包括几套大型或特大型炼化生产装置,各装置间关系紧密,形成上下游关系,生产工艺条件多为高温、高压,生产环境多为易燃、易爆、有毒、有害,而且生产连续性强,一旦停车,尤其是非计划停车,恢复生产时间长,造成的经济损失巨大。电力是石化企业重要的生产动力,石化企业用电负荷绝大部分为一级负荷,部分用电负荷突然中断供电时,将导致生产工艺发生连锁化学反应,可能引发中毒、爆炸和火灾等重大人身设备事故,这部分用电负荷为企业安全生产的特别重要负荷。石化企业的这些生产工艺特点,使企业对电力系统的安全可靠性要求很高。
各石化企业由于国家建设的需要,投产时间不一,时间长的几十年,短的几年,电力系统的配置随着年代的不同也不尽相同,一些企业电力系统的配置比较合理,充分考虑了企业的长远发展需要,为装置的扩建预留了足够的空间。而另一些企业在装置建设的规划阶段,就没有充分考虑电力系统的科学合理配置,造成装置投产后电力系统隐患重重,而且制约了企业长远的发展。随着时代的发展,新技术在石化企业新建设的电力系统中广泛应用,企业供电的安全可靠性也大大提高。但是石化企业一些投产已几十年的装置中,老旧淘汰的电气设备还大量存在,存在很多隐患,有的隐患甚至严重威胁到石化企业的安全生产。
石化企业用电负荷较大,且用电负荷绝大部分是一级负荷,由于各个企业所处的地域不同,在地区电网中的位置也不同,因此,在系统设置上,针对如何提高供电系统的安全可靠性,各个企业有不同的作法,但原则上基本是按正常供电时两个独立系统设置,从供电能力上,两个系统互为备用。有的企业两个电源从地区电网取得,兼有装机容量较小的自备电站,用以节能或作为厂区部分备用电源,其自备电站不能维持厂区正常生产,双回路电源来自不同地区变电所或同一地区变电所的两段有的企业厂区用电基本由自备电站供给,地区电网不能保证企业的正常生产,自备电站与地区电网相联,装置双回路电源来自自备电站不同母线段有的从企业自备电站和地区电网各取得一个电源,企业自备电站和地区电网均不能长期保证厂区负荷的正常运行。各石化企业的供电系统电源的获取方式基本上以以上三种方式最为典型。
一般情况下,石化企业中都有几套大型或特大型的装置形成联合装置,配电系统根据装置用电负荷的大小设置不同电压等级的变配电站。为一套炼化装置用电负荷供电的变电站,单台变压器容量为及以上时,多采用的电压等级为,变电站位置一般靠近负荷中心,比如年产万吨尿素的化肥装置、年加工能力百万吨的炼油装置等。这些大装置中存在用电较为集中的子装置,在子装置附近设置为其供电的中压配电站也称开闭所,电压等级一般为、等,单台变压器容量一般在一。从供电能力上,各个电压等级按正常供电时两个独立系统设置,两个系统互为既备用,即任何一个系统的配电设备停运,另一个系统的配电设备能够负担起全部负荷的正常供电,并且在适当的电压母线联络段设有备用电源自投装置。为同一工艺生产装置服务的电气设备一般为多机配置,有运行有备用,它们一般挂在不同的电源系统上,在其中一个供电系统停电时,不影响另一个系统的设备运行,也有的挂在同一个供电系统上,但设置了备用电源自投装置,并根据工艺条件的要求设置了电气设备的再起动,以减小因供电系统晃电对生产造成的影响。
石化行业中的供电系统,有其自身的特殊性,与普通电力供电系统相差很大。根据对石化行业供电系统的分析,总结出以下系统特性
①馈出线多。地区电网中一般情况下一条母线只挂近十条馈线,而石化行业供电系统中则可能挂的馈线多得多,因此,母线管理相对复杂。
②开闭所多。同一电压等级下挂开闭所多,各开闭所规模也较地方电力系统大。
③谐波多。石化行业存在很多整流设备,这些设备在运行时,都会造成丰富的谐波,容易对电能质量造成污染。
④智能设备多。存在微机保护、变频设备、设备等,这些设备之间有通讯接口问题。
⑤电动机多,并有部分同步电机。大功率电动机冲击电流大且起动频繁,起动电流大,系统电力负荷波动大。
⑥母线分段多。在同一电压等级中,电力系统一般是两到三段母线,而石化行业中四段、五段、六段都会出现。
⑦备自投要求特殊。在石化行业中带有很多电动机,由于工艺要求特殊,因此对供电可靠性要求很高,再加上石化行业供电系统结构复杂,对备自投要求很特殊。
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