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基于TRIZ方法提高生产装置低压电动机整体抗晃电能力

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成果主要完成人

林树国、王险峰、王志文、李宪文、陈明忠、刘晓峰、张星海、陈剑虹

项目概况

炼化企业生产装置属于连续生产企业,主要用电设备为电动机,电动机对于电压质量要求高,一旦供电电压波动超过30%UN或失电,将会造成运行机泵发生堵转或停机,使生产装置波动或停机。近年来发生多次外网电压波动事故,已应用的电力系统的抗电压波动措施发挥了关键作用,实现了“晃电不停装置”集团目标。但稍显不足的是一些低压电动机发生了停机,给装置平稳生产带来隐患,所以解决低压电动机抗晃电技术难题,提高生产装置低压电机整体抗晃电能力,必将是深入提高炼化企业抗晃电能力的重要部分,是实现“晃电不影响装置”终极目标的重要补充措施。 围绕攻关目标,主要开展研究内容: 一、提高装置整体抗电压波动能力,不论外部电网电压波动还是企业内部电气故障引起的电压波动均有良好的抗电压波动措施及能力。 二、提高单一设备抗电压波动能力,实现单一设备电压波动时自启动。 1低压电动机抗晃电措施: 低压电动机微机保护继电保护定值一机一单式整定。突破常规将低压电动机继电保护按照高压电动机标准进行管理,实行一机一单式继电保护配置及定值计算,避免低压电动机整定定值的随意性。 2综合考虑、合理采用微机保护再启动、再启动器、永磁接触器、宽电压接触器等抗晃电技术措施。 1)应用微机保护装置实现非变频回路100%晃电后重新启动,具体应用是须从配电系统承受力及装置整体视野角度应用配置再起动功能。 2)应用电动机启动器,实现无微机保护非变频回路及变频回路100%晃电后重新启动。 3)应用具备延时功能的永磁接触器,实现延时内(一般1秒内)晃电自启动,送电前必须要确定接触器在分位,否则会送电即启动,引发事故。 4)应用宽电压接触器,实现轻微电压波动时自启动,只能作为补充上述抗晃电技术应用的补充措施。 5)应用动态电压恢复器(NVR)技术,实现不允许流量大幅降低极其重要机泵100%抗晃电能力。 6)变频低压电动机回路抗晃电技术措施: 提高变频器跨越电压能力,主要从变频器参数上入手,投用低压电动机变频器自身抗晃电功能;从变频器外围电气控制回路上入手,解决供电回路晃电自启动技术难题;非工变频切换回路,对于接触器在变频器上侧的,可应用再启动器或微机保护再起动功能,实现晃电后电源重新持续供电;工变频切换回路,可应用再启动器实现晃电后电源重新持续供电;如果不能满足要求的工变频回路,可采用静态互切开关技术,满足供电稳定性要求;风机回路可采用永磁调速技术,可彻底消除晃电影响。 具体执行可综合采用上述防范措施,实现在提高电压波动识别(速度)灵敏性的同时,提高装置整体抗电压的波动能力,保证了公司内部电网电压的稳定性。 该成果应用以来2次外网电压暂降,发挥至关重要作用,实现了“晃电不停装置目标”。按照一次电压暂降造成一套装置损失51万元计算,应用5套装置即可避免损失255万元;二次电压暂降即可避免经济损失500万元,具有可观的的经济效益和巨大的社会效益。此创新成果是深入提高炼化企业抗晃电能力的重要部分,实现“晃电不影响装置”终极目标的重要补充措施。