石化企業(yè)智能配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

1、石化企業(yè)智能配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用摘要:本文討論了石化企業(yè)用電環(huán)境及特點,設(shè)計了一種既能滿足生產(chǎn)需要,又能使供配電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理運(yùn)行的智能配電監(jiān)控系統(tǒng)AcuSys System配電系統(tǒng)。并詳細(xì)介紹了AcuSys System配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點,該系統(tǒng)是保障石化企業(yè)生產(chǎn)電力安全的有效保障。1引言隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展以及現(xiàn)代化生活的需要,石化企業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大。對于許多大型以及特大型石化企業(yè),對其電力配電方案必須嚴(yán)格設(shè)計,因為幾個周波的電力系統(tǒng)故障就能造成大量生產(chǎn)裝置停工,甚至引起災(zāi)難性后果。石油和化工電力系統(tǒng)具有自己的特征:一是我國石油、化工產(chǎn)值占GDP的16%,占總能耗的1

2、5%,高于先進(jìn)國家,節(jié)能是該行業(yè)發(fā)展的重點任務(wù)之一;二是石化生產(chǎn)現(xiàn)場各種塔、吊林立,管道遍布錯綜,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜;三是電力系統(tǒng)負(fù)荷大、能耗高,生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng);四是負(fù)荷集中,單機(jī)容量大,大部分為電動機(jī),主要為風(fēng)機(jī)、水泵負(fù)載;五是大電機(jī)啟動沖擊大;六是多種發(fā)電機(jī)組并存,使用大量熱發(fā)電機(jī)組。因此,大型石化企業(yè)內(nèi)采用何種供配電方式,既能滿足生產(chǎn)需要,又能使供配電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行是擺在我們面前急需解決的新問題。2石化企業(yè)的基本配電子系統(tǒng)及其特點2.1 高壓供電電源要求大型石化企業(yè)的用電負(fù)荷較大,通常總運(yùn)行容量大于60MVA,供電電壓為(66 110KV,220KV,并應(yīng)由兩個以上獨立的電源供

3、電,運(yùn)行方式一般為雙電源單運(yùn)行或雙電源雙運(yùn)行。所謂雙電源單運(yùn)行供配電方式是某個供電電源正常運(yùn)行另一個供電電源作備用,正常運(yùn)行供電電源故障后備用供電電源自動投入確保企業(yè)的連續(xù)供配電。該運(yùn)行方式的優(yōu)點是企業(yè)內(nèi)供配電系統(tǒng)倒閘操作方便,缺點是正常運(yùn)行供電電源故障后極易造成企業(yè)生產(chǎn)的混亂。雙電源雙運(yùn)行供配電方式是兩個供電電源均正常運(yùn)行,某個供電電源故障后母線聯(lián)絡(luò)斷路器自動投入確保企業(yè)的連續(xù)供配電。該運(yùn)行方式的優(yōu)點是某一供電電源故障后對企業(yè)生產(chǎn)造成的影響較小,缺點是企業(yè)內(nèi)供配電系統(tǒng)倒閘操作很不方便。2.2 供配電系統(tǒng)石化行業(yè)一般用電負(fù)荷較大,同時由于生產(chǎn)需要,需要建設(shè)自備熱電聯(lián)產(chǎn)裝置,即熱電廠,在為工藝生

4、產(chǎn)提供蒸汽負(fù)荷的同時產(chǎn)出大量電能。有些規(guī)模大的熱電廠除滿足本企業(yè)的用電需求外還可向電力系統(tǒng)售電。我國大型石化企業(yè)內(nèi)供配電電壓通常為35KV、10KV、6KV和0.4KV,其主要供配電方式為:主變電所直配供配電方式、多區(qū)域配電所供配電方式、多區(qū)域變電所供配電方式。3 智能配電監(jiān)控系統(tǒng)方案智能低壓配電系統(tǒng)由低壓配電開關(guān)配以具有通信功能的智能測控保護(hù)裝置(網(wǎng)絡(luò)電力儀表等經(jīng)數(shù)字通信與計算機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,實現(xiàn)配電過程中智能終端元件管理的自動化、智能化。實施智能化配電系統(tǒng)可以有效地保障供電可靠性和供電品質(zhì),優(yōu)化負(fù)荷分配,節(jié)約電力成本以及檢修成本。對連續(xù)運(yùn)行的石化企業(yè)來說,對供配電的可靠性要求是非常高的,主

5、要負(fù)荷以大型異步電動機(jī)拖動的風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)以及隔爆或增安型異步電動機(jī)拖動的機(jī)泵為主。因此為這些電動機(jī)設(shè)置電動機(jī)保護(hù)器非常必要,同時由于異步電機(jī)的存在,應(yīng)對其功率因數(shù)進(jìn)行有效地補(bǔ)償,配置有源濾波器來凈化用電環(huán)境也是石化企業(yè)配電管理的大勢所趨。石化企業(yè)配電監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖: 智能配電系統(tǒng)通常分為三層典型分布式結(jié)構(gòu):中心監(jiān)控層、通訊管理層、現(xiàn)場采集層。中心監(jiān)控層為雙機(jī)熱備的監(jiān)控主、從機(jī),配置UPS電源和網(wǎng)絡(luò)打印機(jī),位于配電主控室內(nèi),電力管理人員可以利用監(jiān)控主機(jī)對底層設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,必要時候甚至可以遠(yuǎn)程操作分合閘,在節(jié)省了大量人力物力的基礎(chǔ)上提升了應(yīng)急處理能力。網(wǎng)絡(luò)通訊層由工業(yè)自愈環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等一些

6、通訊設(shè)施組成?，F(xiàn)場采集層為現(xiàn)場的繼電器、馬達(dá)控制器、智能電力儀表等硬件設(shè)備。在高低壓進(jìn)線柜處建議安裝Acuvim IIW網(wǎng)絡(luò)電力儀表,不僅能夠真有效測量全部電力參數(shù),同時具有故障錄波和數(shù)據(jù)記錄功能,為管理人員提供故障前后八個周波的波形和所有測量參數(shù)的記錄數(shù)值。電容補(bǔ)償柜配置Acuvim-L型多功能儀表,具有電能質(zhì)量參數(shù)和電度四象限計量功能,為功率因數(shù)補(bǔ)償提供依據(jù)。在各饋線回路和負(fù)載回路需要有功電度的精確計量,因此配置Acuvim 390多功能電力儀表,測量各支路的用電參數(shù)和有功電能。由于石化企業(yè)的負(fù)荷主要是以大型異步電動機(jī)拖動的風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)以及隔爆或增安型異步電動機(jī)拖動的機(jī)泵為主,因此應(yīng)配置

7、AcuMC 620馬達(dá)保護(hù)器對電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)。4軟件功能北京愛博精電科技有限公司自主研發(fā)的AcuSys System配電系統(tǒng)軟件其主要功能如下:采集石化企業(yè)主配電室內(nèi)各進(jìn)出柜、聯(lián)絡(luò)柜、饋線柜等的電力參數(shù)。同時檢測現(xiàn)場一些大型設(shè)備、電機(jī)、其他負(fù)載電力參數(shù)。 具有強(qiáng)大的控制操作功能,在石化企業(yè)某些環(huán)境比較艱苦的廠房,可以不需要人工進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行參數(shù)查看及控制,可遠(yuǎn)程電力查看及分合閘等操作,輕松實現(xiàn)“四遙”功能?？梢杂秘S富的圖形管理功能將企業(yè)內(nèi)各用電參數(shù)的實時量和統(tǒng)計量生動、直觀的展現(xiàn)在管理者面前,并且通過曲線的形式直觀的分析出企業(yè)內(nèi)整個配電系統(tǒng)的用電趨勢,為合理分配系統(tǒng)負(fù)荷提供強(qiáng)有力依據(jù)。 可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行功能預(yù)定制,強(qiáng)大的組態(tài)功能輕松實現(xiàn)告警、事件和用電管理及報表打印、錄波功能、用戶權(quán)限管理等其他功能。5 結(jié)束語隨著我國石