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炼化企业基于TRIZ方法的电压暂降管理

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成果主要完成人

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项目概况

1. 项目背景:

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,严重会发生着火、爆炸等事故。2016年发生三起严重外网晃电事故,两次停电给公司生产造成较大影响。如何提高炼化企业抗外网电压波动能力是困扰炼化企业安全生产的技术难题。

2.攻关目标及主要研究内容

攻关目标 :自己提高公司抗外网电压波动能力,实现电源波动情况自动判断与执行快速切换,不影响电动机等电气设备正常运行。

围绕攻关目标,主要开展了如下研究内容:

(1)提高公司抗外网电压波动能力,实现对于外网电压波动波动情况自动判断与执行快速切换;

(2)提高企业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。

(3)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。

3.项目研究成果简介

经过攻关,完成了合同规定的全部研究内容。

(1)应用独创的低电压启动快切方式,提高公司抗外网电压暂降的能力。

(2)内部6KV及400V配电系统应用母联自动快速切换及母联备自投技术应用

目前我公司15座6KV变电所已成功应用8套光差、12套高压母联快速切换、4套母联备自投装置,18套低压母联备自投装置,实现了公司内部电网故障时电源的自动切换。

(3)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:

一催低压变电所应用永磁抗晃电接触器、全公司应用184台低压电动机抗晃电模块、安全上具备自启动的电动机投用微机保护电动机再启动功能,并且在整体配合上与400V电力系统低压母联备自投配合实现了电源恢复后,电动机重新批次启动。综合采用低压再启动与抗晃电模块、接触器相结合等方式,基本摆脱了外网晃电对炼油装置运行的影响,使公司抗晃电能力大大增强。高、低压电动机变频器投用再启动功能。

(4)每年都对全公司继电保护定值进行重新计算并及时调整在线运行保护定值,以确保了继电保护定值的实时准确,避免了高压电动机故障引起的电压波动,从未发生一起保护误动及据动事故。在全公司范围内,统筹考虑全公司的电源自动切换方案,形成了上下合理配合,各有侧重,功能齐全,迅速可靠的继电保护网。

综上所述,课题完成指标已全部达到合同指标要求,综合采用上述技术措施,使我公司抗外网电压波动及内部故障而引起的电压的波动能力得到显著提升。

4.项目的成果亮点及效果

应用独创的双保护低电压启动母联快速切换方式,采用由该进线柜保护装置与现有SUE3000母联柜快切装置相互配合来实现对外网低电压暂降故障时的低电压启动快切逻辑判断,提高外网的电压波动快速识别能力。两者互相配合共同完成对外网电压暂降的正确判断与电源快速切换,从而提高抗外网电压的波动能力。双保护低电压启动母联快切方式是解决炼化企业外网电压波动故障情况下,实现电源快速切换的一种切实可行的技术措施。双保护低电压启动母联快切方式提高了哈石化公司抗外网电压波动的能力,是解决炼化企业外网电压波动故障情况下,电源快速切换的一种切实可行的母联快速切换启动方式。

双保护低电压启动母联快切方式已在哈石化公司成功应用7套,并在2018年4月8日、4月30日及2019年5月28日共计3次外网电压波动时,判断准确,实现了电源的快速切换,未给生产装置正常安全运行造成波动。使哈石化公司真正实现外网晃电时电源的快速切换,从而基本杜绝了外网电压暂降对企业电网安全运行的影响。

按照一次晃电损失500万元计算,仅仅计算2018年和2019年三次晃电即可避免损失1500万元,技术措施应用后,整体抗外网晃电能力优于2016年水平,实现了电压波动时电源无扰动快速切换,避免重要机泵的停机。避免了由于外网电压波动,造成公司内部电网崩溃,酿成大范围机泵停机的事故,避免了由于失电及机泵停机而酿成的恶劣着火、爆炸等安全事故,具有可观的的经济效益和巨大的社会效益。并在集团公司电气专业会上作经验交流,具有重要的推广价值。