对煤制油装置供电可靠性分析及解决

郭小江 李武强

（内蒙古伊泰煤制油有限责任公司，鄂尔多斯市 010300）

对煤制油装置供电可靠性分析及解决

郭小江 李武强

（内蒙古伊泰煤制油有限责任公司，鄂尔多斯市 010300）

煤制油公司供电可靠性难点及重点有两处：总降外网供电系统；DCS、ESD控制系统供电。这会造成供电设备大面积停车，为生产生活带来严重损失。本文认真分析和思考了两次事故原因并制定措施，加强安全供电管理工作。

煤化工；煤制油；供电

一、总降外网供电事故经过及整改措施

2012年8月28日，凌晨5时45分，内蒙古伊泰煤制油有限责任公司110kV大泰线因27#铁塔C相绝缘子击穿接地跳闸失电，煤制油总降 6kVII段602进线柜断路器失压分断。 5时45分01秒，总降 6kV I段601进线柜经TPM-300母联快切装置切换合闸，约1.5秒后601进线柜过流保护动作跳闸。5时48分23秒，运行人员手动将601合闸成功。

事故过程煤制油全厂断电3分23秒，造成公司直接经济损失1004.56万元。事故发生后，内蒙古伊泰煤制油有限责任公司组织相关技术人员对这起事故进行分析，认为主要原因是：

1．10kV保安电源断电时间长达14小时20分钟，在停电事故中未能起到保安作用，是造成这次重大生产责任事故的主要原因。

2．供电运行管理人员测算的继电保护定值整定值不满足实际要求。事故过程中，601进线断路器在快切装置的作用下合闸成功，实现了负荷的快速转移，但约1.5秒后过流保护动作跳闸，过流动作值4990A，而整定值为4076A。通过计算得知，在煤制油12MW发电机停机的情况下，保证厂内最大电动机（3800kW）启动，6kV进线电流应按4928.4A考虑，即过流保护整定值不应低于6225.34A。

3．运行维护管理单位没有预先做保护和快切装置模拟联动试验，因而没有及时发现备用电源切换不成功的重大隐患。

为提高供电可靠性机电动力部与电气车间采取如下十项措施：

1．6kV进线电流过流保护整定值由原来的4076A改为按6225A整定。对破碎机、磨煤机、氨压机、闪蒸汽压缩机、贫液泵、半贫液泵共4200KW电机进行甩负荷联锁改造。

2．对10kV保安电源加强巡检，要求薛家湾供电局提高供电可靠性。2011年至2012年8月保安电源线路共停电42次，最长时间28天。经过线路改造，2012年至今仅停电7次，供电可靠性有所提高。

3．为防止线路绝缘子因灰尘、油污造成闪络放电现象发生，联系浩普公司在线路绝缘子表面上涂覆防污闪涂料，最大限度避免闪络放电发生。

4．通过2013年4月份大修对全公司快切装置进行试验，排除五起误动作故障。

5．110KV总降站及辐射在各装置区的6KV变电所、380V变电所的继电保护装置保护定值都要经过科学严谨的计算并设定。电气车间试验组每月对继电保护装置及其保护定值进行检查。保证继电保护装置在定值设定范围内运行正常、准确、可靠。

6．针对锅炉变、循环水变、化水变施耐德进线断路器偷跳故障，排查控制回路端子及接线。联系厂家对控制模块进行更换，保证低压系统可靠供电。

7．设置在总降站变电所、循环水变电所及气化变电所的高压电容器全部投入运行，并根据系统变化情况及时进行调整，保证系统功率因数保持在0.95以上，对无功补偿、抑制电压波动起了很大作用。

8．电气车间总降组每月两次定期对外网线路接地电阻进行巡检。发现隐患及时上报车间、公司，及时与薛供进行沟通处理。

9．提高上级电压出线点的电压，是减少各级电压支路电压波动的主要措施之一。总降站110KV变压器为有载调压变压器。电气车间根据电压波动及负荷变化情况，及时、合理选择变压器分接头。保证用电设备的电压水平，对抑制电压波动起了很大作用。

10．在各变电所装设有电压互感器及消弧消谐装置。电气车间对各高、低压变电所每4小时进行一次巡检，观察包括消弧消谐装置在内的电气设备运行正常、显示正确。

以上十项措施于2013年4月大修期间全部得到落实，电气车间依据十项措施制定标准化巡检表格，按时巡回检查，对发现问题及时整改，提高了供电可靠性。

2013年11月16日19∶05分，伊东东华110KV线路两相接地短路，造成110KV系统电压波动，致使大路园区内多家公司失电停车。内蒙古伊泰煤制油有限责任公司由于十项措施的落实，在此次事故中并未对重要装置和运行设备造成大影响，保证了工艺装置的正常生产工作。

为进一步提高供电系统可靠性，针对存在问题采取改进措施：

1．110kV快切装置技改工作。设备已采购，因2013年4月大修不具备停电条件，未实施完毕，计划2014年大修期间施工调试。

2．薛家湾供电局对东孔兑变电所对进线电源改造，2014年2月煤制油公司总降可实现分列运行。

3．2014年1月25日对保安负荷增加柴油发电机，确保保安负荷在供电异常情况下及时供电。

二、控制系统供电故障及整改措施

煤制油公司控制系统由FOXBRO DCS、Tricon ESD及PLC系统组成。控制系统的可靠性直接影响到煤制油公司的安全生产和长周期可靠运行。要提高控制系统的可靠性，仪表供电电源至关重要。

2010年4月ESD系统供电电源因零地之间产生380V电压，ESD系统供电电源烧坏，ESD系统故障，造成两次气化炉停车，直接经济损失850万元。经过分析两台80kVA ups电源中性点未接地。当外部电源单项对地时易产生零地高压380V。通过技改，机动部、电气车间于2010年5月加装隔离变压器给仪表外部负荷供电并对隔离变副边中心点接地。基本保证8000中控室机柜间安全可靠供电，未再出现零地间高压（380V）。

2013年7月24日化水PLC系统UPS电源故障，PLC系统失电30分钟。公司对全厂控制系统重要程度及供电方式进行论证，从技术角度出发完善措施，促进控制系统供电可靠性。2013年8月10日对化水PLC系统供电电源进行改造，在没有新增设备情况下，利用现有改造后设备，双电源供电通过试验较为可靠，能避免因UPS本身故障引起系统长时间失电。

控制系统供电电源存在风险及改进措施：大型UPS电源并联技术日益成熟。但UPS的并联之后实际上是一个电源。2002年在呼和浩特炼油厂主风机组控制系统供电两台15KVA并联供电，其中一台UPS电源故障，另一台自动停机，最终导致催化装置停车。我公司两台80KVA并联电源近两年来因一台UPS主控板、逆变器故障自动旁路，另一台UPS也跟随切换至旁路运行。虽然是正常自动切换没有引起系统失电，但因为存在切换时间、同步时间，系统存在不安定因素。

80KVA UPS电源建议分列运行且输出中性点接地。通过机动部、电气车间与厂家多次沟通，此方案可行。分列运行后，一台UPS电源故障切换，不会引起另一台动作，保持原有工作状态。仪表车间确认各机柜两个24V电源并联后，此方案可以实施。

其他PLC系统UPS电源为单进单出，会出现因UPS本身故障引起系统长时间失电。结合工艺要求、PLC系统的重要性，建议加装备用回路，手动和自动两种方案供选。上述PLC系统经过和工艺车间沟通半小时内恢复供电，不影响工艺生产。只要能及时收到报警，手动和自动两种方案均可。对重要PLC的供电电源，加装APC切换装置以保证供电可靠性。

通过供电可靠性的制度化、标准化、规范化、自动化，电力生产事故大多是能够防止的。安全可靠供电是企业最大的效益，是企业生存发展的保障。

[1]王鲁锋.化工企业供电系统抗晃电技术改造方案设计与实现[Z].华东理工大学, 2014: 硕士, 88.

[2]刘鸿亮，曹凤中. 煤化工产业的发展与环境资源约束[J].中国地质大学学报(社会科学版). 2008(01): 1-4.

[3]丰洋. 煤制油的现状和进展[J]. 中国石油和化工. 2005(04): 73-76.

[4]李大尚. 煤制油工艺技术分析与评价[J].煤化工. 2003(01): 17-23.

[5] 陈敬位. 浅谈煤化工公司电力需求侧管理[J].科技创新与应用. 2012(31): 164-165.