石化企業(yè)“抗晃電”綜合解決方案)

1、 石化企業(yè)石化企業(yè)“抗晃電抗晃電”綜合解決方案綜合解決方案苗世華苗世華金智科技金智科技 研發(fā)中心研發(fā)中心一、石化企業(yè)的一、石化企業(yè)的“晃電晃電”問題問題二、金智科技與變電站快切技術二、金智科技與變電站快切技術內(nèi)容提要內(nèi)容提要三、三、“晃電晃電”問題的整體解決方案問題的整體解決方案石化企業(yè)的石化企業(yè)的“晃電晃電”及其危害及其危害n通常，人們把因為工業(yè)企業(yè)內(nèi)、外部電網(wǎng)發(fā)生故障，或因大型設備起動等原通常，人們把因為工業(yè)企業(yè)內(nèi)、外部電網(wǎng)發(fā)生故障，或因大型設備起動等原因，造成企業(yè)供電電壓發(fā)生瞬間較大幅度波動，甚至短時斷電的現(xiàn)象，形象地因，造成企業(yè)供電電壓發(fā)生瞬間較大幅度波動，甚至短時斷電的現(xiàn)象，形象地稱

2、為稱為“晃電晃電”。n在化工、冶金等流程型生產(chǎn)企業(yè)，需要保證生產(chǎn)的連續(xù)性，而在化工、冶金等流程型生產(chǎn)企業(yè)，需要保證生產(chǎn)的連續(xù)性，而“晃電晃電”的發(fā)的發(fā)生則對電動機、變頻器、接觸器跳閘或停止工作，造成企業(yè)生產(chǎn)的中斷，嚴重生則對電動機、變頻器、接觸器跳閘或停止工作，造成企業(yè)生產(chǎn)的中斷，嚴重時還可能發(fā)生爆炸等設備事故和人身安全事故。時還可能發(fā)生爆炸等設備事故和人身安全事故。n目前廣泛使用的備自投在保障企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)方面毫無用處，形同虛設。目前廣泛使用的備自投在保障企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)方面毫無用處，形同虛設。工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置的作用工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置的作用n快切功能就是將故障的工作電源切除，投入備用

3、電源快切功能就是將故障的工作電源切除，投入備用電源。n首先是起動快，在故障發(fā)生的第一時刻即準確判斷，起動切換邏輯。首先是起動快，在故障發(fā)生的第一時刻即準確判斷，起動切換邏輯。n其次是合閘快，在工作母線殘壓衰減到其次是合閘快，在工作母線殘壓衰減到70%前合上備用開關，避免高壓電機前合上備用開關，避免高壓電機因低電壓保護動作跳閘。因低電壓保護動作跳閘。n再次是切換安全可靠，通過嚴格而精確的頻率及相角差控制，使備用電源投再次是切換安全可靠，通過嚴格而精確的頻率及相角差控制，使備用電源投入時的沖擊在安全范圍之內(nèi)。入時的沖擊在安全范圍之內(nèi)。變電站快切技術的創(chuàng)始者變電站快切技術的創(chuàng)始者金智科技金智科技n國

4、內(nèi)第一套用于電廠廠用電備用電源切換的電源快速切換裝置是由金智科技國內(nèi)第一套用于電廠廠用電備用電源切換的電源快速切換裝置是由金智科技（原名東大金智）與東南大學合作研發(fā)的，于（原名東大金智）與東南大學合作研發(fā)的，于1997年年1月開始在望亭電廠月開始在望亭電廠11號號機（機（300MW）投入試運行，當年）投入試運行，當年8月通過鑒定。迄今為止，累計使用量已達月通過鑒定。迄今為止，累計使用量已達5000多套。多套。n針對工業(yè)企業(yè)變電所電源切換的需求，金智科技（東大金智）通過廣泛的調(diào)針對工業(yè)企業(yè)變電所電源切換的需求，金智科技（東大金智）通過廣泛的調(diào)研和深入研究，率先在國內(nèi)研發(fā)出既能解決外部電網(wǎng)研和深入

5、研究，率先在國內(nèi)研發(fā)出既能解決外部電網(wǎng)“晃電晃電”對企業(yè)電網(wǎng)的沖對企業(yè)電網(wǎng)的沖擊，又能解決內(nèi)部電網(wǎng)故障下連續(xù)供電的電源快速切換裝置，并于當年擊，又能解決內(nèi)部電網(wǎng)故障下連續(xù)供電的電源快速切換裝置，并于當年12月在月在中石化茂名分公司煉油部的中石化茂名分公司煉油部的3個個110KV變電站投入運行。變電站投入運行。n雖然核心原理相同，但工企電網(wǎng)需要解決的問題遠比電廠快切復雜。從應用雖然核心原理相同，但工企電網(wǎng)需要解決的問題遠比電廠快切復雜。從應用的角度看，完全可以也應該把電網(wǎng)快切看成與電廠快切不同的新產(chǎn)品、新技術，的角度看，完全可以也應該把電網(wǎng)快切看成與電廠快切不同的新產(chǎn)品、新技術，深入研究相關技術

6、問題，才能確保電網(wǎng)快切在工業(yè)企業(yè)的成功應用。深入研究相關技術問題，才能確保電網(wǎng)快切在工業(yè)企業(yè)的成功應用。金智科技與石化企業(yè)的科技合作金智科技與石化企業(yè)的科技合作n與中石化茂名分公司合作的與中石化茂名分公司合作的“110kV變電站電源快速切換技術變電站電源快速切換技術”項目順利完項目順利完成，已通過中石化總部組織的專家組驗收鑒定，鑒定認為金智科技的變電站快成，已通過中石化總部組織的專家組驗收鑒定，鑒定認為金智科技的變電站快切技術已達到國際先進水平。對于帶有發(fā)電機的變電站快切技術具有無可比擬切技術已達到國際先進水平。對于帶有發(fā)電機的變電站快切技術具有無可比擬的獨創(chuàng)性、先進性及實用性。的獨創(chuàng)性、先進

7、性及實用性。n與中石化濟南分公司合作的與中石化濟南分公司合作的“分布式發(fā)電系統(tǒng)分布式發(fā)電系統(tǒng)”項目也順利完成，等待驗收。項目也順利完成，等待驗收。項目系統(tǒng)科學地研究了石化企業(yè)分布式發(fā)電系統(tǒng)的供電安全問題，取得了多項項目系統(tǒng)科學地研究了石化企業(yè)分布式發(fā)電系統(tǒng)的供電安全問題，取得了多項突破性進展，在實際運用中得到了檢驗，今年的多次成功切換充分證明了項目突破性進展，在實際運用中得到了檢驗，今年的多次成功切換充分證明了項目的勝利成果。的勝利成果。n與中國石化銷售有限公司華南分公司合作的與中國石化銷售有限公司華南分公司合作的“無擾動供電系統(tǒng)控制裝置的開無擾動供電系統(tǒng)控制裝置的開發(fā)發(fā)”項目順利完成，并在該

8、公司管道局黎塘、南丹等多個站成功實施應用，成項目順利完成，并在該公司管道局黎塘、南丹等多個站成功實施應用，成功動作功動作20余次。在中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的識別及負荷預測等多個研余次。在中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的識別及負荷預測等多個研究課題領域取得突破。究課題領域取得突破。石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問題的整體解決問題的整體解決110kV1 1# #進進 線線110k kV V總總 變變 電電 站站M110kV I I母母110kV I II I母母110kV2 2# #進進 線線110kV母母 聯(lián)聯(lián)#1主主 變變6kV I I母母#2主主 變變6kV I II I母母電電 動動 機

9、機饋饋 線線饋饋 線線6kV I I母母6kV I II I母母饋饋 線線饋饋 線線6kV I I母母6kV I II I母母M6k kV V裝裝 置置變變 電電 所所M FC5100系系 列列電電 源源 快快 速速 切切 換換 裝裝 置置M FC5100系系 列列電電 源源 快快 速速 切切 換換 裝裝 置置M FC5100系系 列列電電 源源 快快 速速 切切 換換 裝裝 置置M FC5100系系 列列電電 源源 快快 速速 切切 換換 裝裝 置置MMMMG1G2#1發(fā)發(fā) 電電 機機#2發(fā)發(fā) 電電 機機6k kV V裝裝 置置變變 電電 所所電電 動動 機機石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問題

10、的整體解決問題的整體解決（多級配合）（多級配合）n石化企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)一般涵蓋從石化企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)一般涵蓋從110kV到到380V多個電壓等級，為了全面而有效的多個電壓等級，為了全面而有效的解決企業(yè)抗解決企業(yè)抗“晃電晃電”問題，最佳配置方案是各級分別配置相應的電源快速切換裝問題，最佳配置方案是各級分別配置相應的電源快速切換裝置，通過合理的方案設計及定值整定，針對電網(wǎng)不同位置可能發(fā)生的故障進行全置，通過合理的方案設計及定值整定，針對電網(wǎng)不同位置可能發(fā)生的故障進行全面保護。面保護。n當當快切多級配置時快切多級配置時，需要，需要考慮其上下級配合問題考慮其上下級配合問題。基本原則是電源發(fā)生故障時，?；驹瓌t

11、是電源發(fā)生故障時，由下側就進的裝置進行電源切換，下級不再進行切換，盡可能減少電壓波動，同由下側就進的裝置進行電源切換，下級不再進行切換，盡可能減少電壓波動，同時要做到故障點上側的裝置可靠閉鎖。時要做到故障點上側的裝置可靠閉鎖。n利用裝置起動定值或延時進行配合會導致下級快切裝置的作用受到限制，最佳利用裝置起動定值或延時進行配合會導致下級快切裝置的作用受到限制，最佳配合方案是自配合方案是自第二級及以下快切均采用保護第二級及以下快切均采用保護起動，起動，就很自然地實現(xiàn)了分級負責的就很自然地實現(xiàn)了分級負責的配合原則配合原則石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問題的整體解決問題的整體解決（多級配合）（多級配合）

12、n目前石化企業(yè)內(nèi)部線路一般都是限時速斷目前石化企業(yè)內(nèi)部線路一般都是限時速斷保護，保護，故障切除時間故障切除時間長，切保護范圍長，切保護范圍不夠明晰。需要縱差保護來與快切進行配合。不夠明晰。需要縱差保護來與快切進行配合。n金智科技研發(fā)了適用于金智科技研發(fā)了適用于35KV/10KV/6KV中壓短線路的光纖縱差保護中壓短線路的光纖縱差保護iPACS-5713。它基于類似于傳統(tǒng)的導引線縱聯(lián)保護的原理，保護裝置設計大幅簡化，尺。它基于類似于傳統(tǒng)的導引線縱聯(lián)保護的原理，保護裝置設計大幅簡化，尺寸減少，成本也有顯著下降，為工企電網(wǎng)大批量使用奠定了基礎。而且可以有效寸減少，成本也有顯著下降，為工企電網(wǎng)大批量使

13、用奠定了基礎。而且可以有效地跟快切或備自投裝置配合地跟快切或備自投裝置配合n金智科技研發(fā)了非常適于與快切配合的分布式差動保護（一側配置差動主機，金智科技研發(fā)了非常適于與快切配合的分布式差動保護（一側配置差動主機，另一側配置數(shù)據(jù)采集模塊）。是一種低成本、易實施的差動保護。另一側配置數(shù)據(jù)采集模塊）。是一種低成本、易實施的差動保護。n金智金智科技還研發(fā)了適用于科技還研發(fā)了適用于50米以內(nèi)超短線路適用的縱差米以內(nèi)超短線路適用的縱差保護。保護。石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問題的整體解決問題的整體解決（低壓電機）（低壓電機）n石化企業(yè)存在大量的石化企業(yè)存在大量的380V低壓電機負荷，如何解決這些低壓電機的

14、抗晃電問題，低壓電機負荷，如何解決這些低壓電機的抗晃電問題，也是變電站快切技術的重大使命。也是變電站快切技術的重大使命。 但普通低壓接觸器釋放特性太靈敏，需要專門但普通低壓接觸器釋放特性太靈敏，需要專門的抗晃電技術措施。的抗晃電技術措施。n采用帶有失壓重啟功能的低壓綜保；采用防晃電接觸器；利用采用帶有失壓重啟功能的低壓綜保；采用防晃電接觸器；利用UPS電源給接觸電源給接觸器控制電源供電。器控制電源供電。n而對于采用了變頻器，又需要保持電壓高度平穩(wěn)的場合（如化纖行業(yè)），則應而對于采用了變頻器，又需要保持電壓高度平穩(wěn)的場合（如化纖行業(yè)），則應采用采用DC-BANK（直流（直流 支撐技術，做法是將變

15、頻器直流端子引出，當交流電壓波支撐技術，做法是將變頻器直流端子引出，當交流電壓波動時，用電子開關高速切換（動時，用電子開關高速切換（10ms以內(nèi)）到蓄電池，變頻器用蓄電池的直流進以內(nèi)）到蓄電池，變頻器用蓄電池的直流進行逆變）行逆變） 。石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問題的整體解決問題的整體解決（與綜自系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)）（與綜自系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)）n雖然功能上比較獨立，但為了監(jiān)視快切裝置的運行狀態(tài)和進行遙控操作（如倒雖然功能上比較獨立，但為了監(jiān)視快切裝置的運行狀態(tài)和進行遙控操作（如倒閘操作），以及在后臺或主站調(diào)用快切裝置的事件記錄和錄波數(shù)據(jù)，裝置應提供閘操作），以及在后臺或主站調(diào)用快切裝置的事件記錄和錄波數(shù)據(jù)，裝置應提供通用的通信接口和標準規(guī)約通用的通信接口和標準規(guī)約。裝置。裝置具有具有RS-485和以太網(wǎng)兩種通信接口，支持和以太網(wǎng)兩種通信接口，支持IEC60870-5-103、MODBUS等標準規(guī)約，可以與變電站