化工企业中压10KV电网晃电的原因及对策分析

2018-11-29米富来

中国科技纵横 2018年2期

米富来

(青海盐湖工业股份有限公司化工分公司,青海格尔木 816099)

化工行业的生产具有连续性特点,一旦因晃电问题造成电压波动,会使得生产设备停止运行,给化工企业带来严重的经济损失。因此,基于化工企业中压10 K V电网晃电的原因制定完善的应对措施,现实意义重大。

1 化工企业中压10KV电网晃电的原因

通过分析化工企业中压10kv电网晃电的原因可知,接触器功能残缺、进线开关误动作和PLC控制电源功能不完善是导致中压10 k v电网晃电的主要原因。第一,我公司低压电动机采用交流接触器控制电源,该控制电源通常位于空气开关的后方,具有无压释放的功能。在电动机运行过程中,一旦遭遇晃电事故,通过电动机的瞬间电流迅速增大,控制电源瞬间失压,并释放空气开关。当电源自动回复后,需要依靠人工的力量促进电动机的运转,导致因电动机停止运行而引发的生产中断,给化工企业的正常生产带来了严重的灾难,不利于提升化工企业的整体经济效益。第二,我公司设置有36个低压配电室,108个低压进线开关,因而,实现对进线开关的有效控制成为降低晃电想象发生的先决条件。在晃电事故发生后,由于低电压进线开关不能连续动作,加之脱扣器不具备延时保护功能,导致设备停止运行,对正常生产造成不利影响。第三,由于我公司PLC控制电源功能不完善,仅仅利用低压二次空气开关控制电源,一旦发生晃电事故,低压二次空气开关立即停止供电,使得电力系统发生停车事故,破坏了企业正常的生产秩序[1]。

2 化工企业中压10KV电网晃电问题的优化措施

2.1 加装大容量电抗器

依据电抗器的连接方式和功能可将其划分为串联电抗器和并联电抗器、通信电抗器和消弧电抗器四种类型。电抗器的工作原理为：一旦发电系统发生短路故障,会产生较大的瞬时电流,如不能够采取有效的防范措施,会对电气设备的稳定性造成严重损害。因此,为了降低短路故障对电气设备的危害,应将大容量的串联电抗器安装在出现断路器处,增强电流的阻抗能力,阻断短路电流,防止因瞬时电流过高对电气设备造成的不利影响,促进电网电压的稳定[2]。例如,我化工企业针对中压10kv电网晃电事故频发的问题,斥资12万元引进平波电抗器,并将其安装在断路器处。该平波电抗器通过对电压快速变化所引起的电流变化的有效抑制,实现防止防治设备停止运行的目的。同时,该平波电抗器具有良好的过电压保护功能和限流、滤波效力,能够确保用电设备的持续运行,值得被广大化工企业应用和借鉴。

2.2 完善热电设备管理

电网晃电是指电网电压大幅下降或中断,导致电气设备不能运行的现象,电网晃电会对化工企业正常的生产秩序造成严重威胁。大负载启动、雷击、线路短路和人为误操作是导致电网晃电现象的主要原因。由于中压10kv输电线路的电缆桥架大多装设避雷线,因而,雷击引发的晃电事故并不多见,而人为误操作是引发晃电现象的根本因素。因此,化工企业应规范员工的用电行为,落实操作复诵制度和手指口述制度,降低操作的频率,形成降低晃电事故的良好基础,不断提升电力企业供电的可靠性。

例如,我化工企业加强了对企业电力操作人员的培训,针对晃电事故的发生原因探寻了事故的处理办法,并增加了对电力操作人员的考核,有效降低了因人为操作不当引发的晃电事故,从整体上提升了企业的经济效益。如2017年4月,电力操作人员发现,空分装置空压机梁出现了异常,同时D C S系统警报响起,吸收稳定系统、分离系统和产品精制系统均发出低流量报警信号,空压机润滑油泵C1302-P1因联锁动作发生自启动。电力操作人员立即根据培训所学知识和已有经验判定为发生晃电事故,并将情况汇报给管控指挥中心。与此同时,电力操作人员开启停运机泵和空冷器,有效降低了晃电事故对设备运行的不良影响,确保了化工企业的持续稳定生产。

2.3 核算电气设备的定值

确保电气设备基于额定电压和电流下运行,是降低晃电事故发生的基本条件。化工企业应充分认识到电气设备保护定值的重要性,加强对电气设备保护定值的计算,促使设备的电压和电流在合理范围内,确保电力设备能够平稳运行,保障晃电事故发生后,电气设备无越级跳闸现象发生,降低因电压和电流的异常升高而导致的设备损坏现象,促进企业持续生产,不断提升企业的经济效益。

例如,我化工企业的工作人员在监控设备运行的过程中,听见UPS电源发出“咔嗒”的声响,紧接着DCS显示屏出现红色闪烁并发出报警声。于是,工作人员调出DCS画面,发现BA/8、9泵已投入联锁启动状态,供水压力由原来的0.38MPa下降到了0.21MPa。由于跳停的全是单号设备,他判断电气1#段母线发生晃电,并立即对水泵出口阀及凉水塔的上塔阀门进行调整,将供水压力设置为0.383MPa,有效确保水泵电流在合理范围内。

2.4 装设无扰动稳定控制器

无扰动稳定控制器能够有效提升化工企业用电设备的安全性,与备用自投切换装置相比,采用无扰动稳定控制器能够有效预防备用电源电压和母线电压之间因差值过大引发的合闸现象,缩短停止供电的时间。同时,无扰动稳定控制器能够实现对米线电压的合理判别,并具有快速切换和慢速切换功能。此外,一旦发生晃电事故,无扰动稳定控制器会立即切换,防止故障的进一步蔓延,形成设备运行安全性的有力保障。若在母联柜上加装弧光保护器,在配电柜中加装弧光检测探头,在母线处安装无扰动稳定控制器,通过上述设备的配合使用,能够有效降低晃电事故的发生率,提升化工企业供电的稳定性。

2.5 采用防晃电交流接触设备

防晃电交流接触设备在化工企业电气设备的运行过程中发挥着重要的作用。如在一次晃电事故中,某电动机未能及时采取防晃措施,导致了设备停止运行,极大地损害了化工企业的经济效益。因此,装设防晃电交流接触设备,显得十分重要。通过对比不同的防晃电接触设备发现,部分防晃电接触设备采用双线圈结构,具有较高的吸合速度和灵敏度,接触器在吸合和释放的过程中较为干净,避免了因拖泥带水对其他设备造成的不良影响。在控制电源处于正常运行的条件下,控制模块处于储能状态,防晃电交流接触设备的吸合和释放正常发生。一旦出现晃电事故,控制模块开始工作,释放其所储存的电能,确保接触器处于吸合状态,且当控制电源的电压和电流恢复常值后,控制模块迅速切换为储能状态。实践检验结果表明,采用防晃电交流接触设备具有良好的应用效果,能够实现对晃电事故引发的跳闸现象的有效预防。

例如,我公司引进了DZQ防晃电交流接触器,在一次由外电网波动引发的晃电事故中,周边一些化工企业全部因晃电而导致不能正常生产,只有我公司装设了D Z Q系列防晃电接触器,使得该企业百余台电动机、变频器和软起动器全部正常运转,最大限度的降低了该化工企业的经济损失降低了晃电事故对生产工艺流程的不良影响。该企业的管理人员指出,D Z Q防晃电交流接触器在该企业应用后,有效降低了因晃电增加的开关机时间,成功率100%,有效减少了晃电对生产造成的影响,是一种较为科学的防晃电设备。