炼化企业电站厂用电系统分析

谢安娜

摘要：对于电气运行来说，电厂厂用电是整个电厂生产链中和重要的一环，其可靠安全运行是保障电厂稳定运行的基础。通过电力系统的合理布局、统筹配置，可以在一定程度上消除电力供给过程中的不安全隐患。本文对炼化企业电站厂用电系统的安全改造进行简要分析和说明，并提出相关整改措施，同时对未来炼化企业电系统改造提出设想。

关键词：厂用电;供电系统;安全可靠性;

1 引言

在炼化企业的电站中，厂用电既要承担自身老锅炉装置辅助设备的供电任务，也要为向本厂锅炉设备和全炼化生产链条提供软化水的化水单元提供持续供电。因此，提高厂用电的安全可靠运行，避免因老化、绝缘下降造成的设备故障现象，降低系统中的能量损耗，防范因设备落后可能导致人身触电事故的发生已变得刻不容缓。

2电站厂用电系统现状

2.1现运行系统：

某炼化企业电站的厂6kV和380V电力系统主要为原燃油炉供电。厂用电系统电源取自主6kV系统，经由厂变0#-4#再向厂用电系统配电。厂6kV系统共分为5段母线，分别为4段工作段和1段备用段，均为单母线分段接线方式，有47台开关柜。厂380V系统由5个变配电室组成，分别是5段工作段和1段备用段，均为单母线分段接线方式，有开关柜35台。

近年由于1#～4#炉拆除，厂6kv母线段已只有两三个高压开关柜在运行，厂380V除Ⅲ段、Ⅳ段开关柜运行负荷较多外，其他段闲置率也较高，所以厂用电变压器（共5台）负载率极低。而原厂用电的系统错综复杂将大大增加操作人员的误操作率，使安全操作大打折扣，厂用电的平稳安全运行难以保障。（见附图1）

2.2原运行情况下存在的隐患问题：

2.2.1低压配电系统环境恶劣。其电站原厂380V系统配电室位于动力炉厂房下方一楼，周围布置有蒸汽管线，电缆沟与工艺管沟联通，经常有漏水并有蒸汽串入低压配电室，导致低压柜内产生凝露、地面积水。变电所内部的严峻环境，极易造成所内设备受潮绝缘强度下降，造成短路现场的发生，设备保护误动作或拒动，严重影响厂380V系统的安全运行。

2.2.2原配电系统结构复杂，且闲置率高。原厂6kV系统的4个工作段与备用段由联络线将其互相连接;厂380系统的5个工作段与备用段由联络线将其互相连接。随着原厂6kV和380V系统的1#～4#炉拆除，1～6#发电机组的淘汰，大部分电机回路已停用，配电室内的配出柜使用率已不足50%。

2.2.3设备故障率高、安全系数低。厂6kV Ⅰ段、Ⅲ段和厂380V Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段设备均产于70年代，已是国家明令淘汰的电气产品。开关互换性差，零部件多已停产，开关柜不能满足电气“五防”安全操作要求，断路器接触电阻大，开断短路电流的能力均已下降，部分电缆还为铝芯电缆。厂用电设备使用年限已长，普遍存在设备、绝缘老化严重的问题，尤其二次回路的绝缘老化，还易造成误动或拒动，设备防护等级低，开关灭弧能力差，这些都易引发短路故障，影响供电安全。

2.2.4能耗大。原厂6kV系统电源取自主6kV系统，为了限制厂6kV系统短路时短路过大，减小故障情况下的事故波及范围，保证主6kV系统母线压降，故主6kV至厂6kV系统的五个配出回路均设置了出线电抗器。也因为出线电抗器的阻抗原因，加之厂用电设备利用率低等诸多原因，现每年约损失电能达35万度，能源损耗非常大。

2.2.5未来对主系统升级改造难度大。现电站动力炉新区主要采用35kV线路-变压器组供电方式，正逐步减少原主6kV系统的配出。电站Ⅰ站110kV的2台主变现为三绕组变压器，随着不断新增装置，主变压器己不能满足N-1原则。而现在厂6kV系统电源现均取自主6kV系统，如果不改变厂6kV系统供电电源，将直接影响主6kV配电系统的取消、主供电系统的完善和主变压器的扩容更新等一系列升级改造工作。

3隐患问题整改升级方向

3.1 厂用电一次系统改造

电站厂用电一次系统结构对全厂供电安全可靠性起决定性作用。结合前面提到的现有厂用电系统的诸多弊端，受停电时间制约和空间的限制，无法就地进行改造，即采取另建变电所的方式。同时为了逐步取消电站原主6kV配电系统，完善主供电系统，方便主变压器的扩容，厂用电电源不再取自主6kV配电系统，采用35kV电源进行供电。

廠用电6kV系统由原五段合并为二段，采用单母线分段形式，厂6kV系统共设置30台高压开关柜。厂380V系统，所有低压回路合并由两台1600kVA变压器配电，厂380V系统采用单母线分段形式，共设置24台低压开关柜。（见附图2）

一次系统的整体改造，将原有繁复的厂用电系统更换为简易系统结构，让运行操作人员操作更直接简单，设备相互间影响更小，快切保护实施有效，电气安全运行环境得到改善，人身、设备安全得以实现。

3.2改善厂用电能耗。

依托现有新系统的建成，取消电抗器的使用，并且每段母线加装容量为2400kVar的高压无功补偿装置，改善电压质量，降低线路损耗，将大大的提高厂用电的电能质量与利用率，提升经济效益。

3.3保护系统的配置。

厂6kV系统加装中性点经小电阻接地装置。此接地方式能降低单相接地工频过电压，迅速切除故障线路，有效的抑制弧光过电压;厂380V系统采用中性点直接接地方式。在此接地方式下若发生一相接地时，就行成单相接地，瞬间接地电流使断路器跳闸切除故障。

35kV电缆至厂用电主变压器段设置光差保护为主保护，在最短时间内将线路或变压器故障断开。厂6kV系统和380V系统母联增设快速保护切换装置，提高系统抗晃电能力。厂变保护及机泵保护装置全部更新。电动机控制回路由原来的交流电源改为直流电源。

3.4增加五防系统和综合自动化系统。

厂6kV系统增加微机五防设备，其将大大提升运行人员现场操作的安全可靠性，减少误操作、误入隔间或设备隐患等有可能造成的人身伤害的概率。综合自动化系统极大程度的实现在线自动化监视，实现电力系统运行、控制和故障信息管理的功能。让运行人员及时掌握系统及设备的运行状态，预判和解决可能发生的故障问题，抓住保障厂用电系统的安全可靠运行的主动权。

4结束语：

原厂6kV及380V系统改造后将大大提高其系统运行的安全可靠性，开关柜重新融合整合，供电结构更加简单，可以有效降低操作事故，厂6kV母联增加快切装置，使保护更加完善，提高系统抗晃电能力。新增高压开关柜具有电气五防功能，淘汰了原有的落后电气设备，确保了电气系统的本质安全，并且使电气检维修工作量大大减少，有效避免电气设备、人身伤害事故发生。

参考文献：

①炼化企业电站电气系统一次图

②2014年创新科技导报：《对宏伟热电厂厂用电系统运行可靠性研究》

③2018年大科技：《探讨提高发电厂厂用电系统可靠性的方法》