提高石化企业供用电安全可靠性的对策分析

邓 涛

（洛阳三隆安装检修有限公司，河南 洛阳471012）

0 引言

石化企业中易燃易爆、有毒有害物品居多，生产设施工作环境极其危险。持续运转的石油化工企业对供用电的安全性、可靠性有着近乎苛刻的要求，若干周波的电力体系故障就能形成大规模的停电停产，更有甚者还会引发灾难性的结果。对于石油化工企业来说，如何加强电气管理、提高供用电的安全可靠性是一个亟待解决的问题。

1 石化企业的生产特征及供用电安全可靠性概述

石化企业的生产特征是对安全、稳定、长周期运转的要求较高，在生产过程中危险元素较多，事故发生后有害物质可能泄漏，大量的易燃易爆物品付之一炬，经济损失巨大，严重时还会损毁设备，危及职工的生命安全。保障石化企业安全平稳运转，不仅要强化对职工、设备、技术等的管理力度，而且要保障石化企业供电系统的安全稳定运转。尤其是自备电厂及供用电网络的石化企业，安全事故会损毁企业全部生产装置，其危害性可见一斑。石化企业电力系统的安全性是指电网短时期内的抗干扰能力，即在事故状况下供用电网络可以连续提供电能的能力，是供用电网络实时运转时应注意的问题；而电力系统的可靠性是指长时间、持续提供电能的几率，隶属供用电网络规划的范畴。

2 提高石化企业供用电安全可靠性的对策

2．1 保障可靠的供用电电源

通常供用电电源方案采用的是从电网引进2个外部电源点，当其中任意一个电源点失去电能供应能力时，另一个电源点必须保证有充足的容量以为企业承担所有用电载荷。对于石化企业来说，还应有备用电源设备；企业实际状况不同，备用电源设备的容量也不一而足。备用电源设备的挑选准则是：当2个外部电源点都失去电能供应能力时，作为保安电源，备用电源的容量应能保障生产设备安全稳定地停止生产，且不发生次生灾害，特别是不应发生火灾、爆炸等安全事故。此外，在保安电源的“保驾护航”下，应保障一组或几组重要生产设备能够安全、平稳运转。

2．2 明确母联断路器的自投形式

大型石化企业的变电所通常都有2路电源进线和2条母线，其目的是当一条母线失去电能供应后透过母联断路器由另一条带电母线继续供应电能，以确保断电设备能迅速恢复供电，并保障生产设备在供电恢复后正常运转。

因为炼油石化生产工艺的独特性，对母联断路器如何自投有2类不同的看法：（1）当一条母线失去电能供应后，生产工艺变得混乱，而复原到正常生产工艺需要一段恢复时间，稍有疏忽便会引发第二次安全事故，因此，在停电原因尚未查明之前不能进行二次电能输送。正确的做法是：保证生产设备安全稳定停车，待安全停车后，将母联投入并依照正常的步骤开车。该类母联断路器自投模式会导致生产设备恢复正常生产的时间较长，繁杂的工艺联系和联锁往往会导致上下游设备不必要的减负荷或停车。（2）当一条母线失去电能后，只要经过无电压检定，就以最快的速度将母联断路器自投，使断电设施尽快恢复电能供应。母联断路器通常在0．5～1．5 s内完成自投，生产设备稍微经历一点波动就可立刻恢复生产。该类自投方式在规划时就应将自投时间的设定值考虑清楚，要在运转速度较低时将生产设备复原到正常运转状态。针对该母线自投方式，公司领导层到基层各级电气专业职员，应统一认识、通力协作，并且要求电气管理人员保障母联断路器自投的硬件设施不受损坏。

与母联断路器自投关系密切的是低电压自保系统。要使高压电动机在母联断路器自投完成后正常运转，就需设定高压电动机的低压保护延时时间长于母联断路器的自投时间。要在电动机主开关跳开之前，完成母联断路器的自投工作，电动机瞬间丧失电能后便即刻恢复到正常运转速度。但是对大量的低压（380 V）电动机，由于开关和启动器都配备有0．75倍额定电压瞬间脱扣设备，如果电压降到设定值，就会瞬间脱扣断电。所以每次停止供电时，都有大量的低压电动机停止运转，而工艺联锁会强迫生产设备停车，这时就需要在低压脱扣电路中增加延时闭锁系统或设备自保持系统，使停电后脱扣机构延迟几秒动作，以躲避瞬间失去电能的情况出现。利用双电源供电的用户，在规划时应权衡主线路的重合闸时间和双电源的转换时间；之后在工艺、设施容许的情况下，挑选开关的延时脱扣时间，同时应权衡多设施同时启动的电流造成的影响。石化企业应就母联断路器自投形式以及自投时间形成书面材料，送交电力部门，以便在石化企业用电生产时规避用电纠葛。

2．3 强化无功管理

石化企业的用电载荷主要是带动风机、压缩机的大规模异步电动机和机泵的隔爆或增安式异步电动机。正是因为石化企业的供用电系统中有着大量的该类异步电动机负荷，所以应对其实行高效的无功补偿，提升其功率因数。当利用电容器进行补偿时，电容器组应装设在主变电所、多地域配电所或者多地域变电所内，因为该类变电所内的载荷普遍较为稳定，且可减短变电所发生安全事故时备用电源自动投入的时间。对一些无功耗费较大的设备，应采用就地补偿的方法予以补偿。

2．4 采用缓冲减震设计

载流导体处于磁场中，要受到力的作用，这种力被称为电动力。电力系统短路时，大量短路电流会流经 导体，导体会受到较大的电动力的冲击。假如导体机械强度不高，就容易产生形变，并造成损失。电动力稳定能力是电气设施承受短路电流机械效能的能力，也被称作动稳定。常规的电气设施都需要进行动稳定和热稳定检验，有时也可以想方设法减少短路电流，以满足热稳定和动稳定要求。例如：有时为了减少石化企业电力系统母线上的短路电流值，以使设备和元器件满足动稳定和热稳定要求，可以在母线分段断路器上加设电感器，通过缓冲减震设计，提升供用电安全性和可靠性。为了实现缓冲减震设计，应将电气设备中的管线连接在一起，并用线夹做分类固定，以提高其抗冲击和震动的能力。导体和支架都具备一定的质量和弹性，所以组成了一个弹性系统。当遭到一次外力作用时，就会引起固有震动，其震动频率被称作固有频率。因为受到摩擦和阻力的作用，震动会渐渐减弱。假如导体受到电动力的持续作用而发生震动，便会形成强制震动。假如导体和支架的固有频率接近工频或2倍工频时，就会发生共振现象，严重时会导致导体和支架发生损毁。因此在设计时，应最大限度地规避共振情况的发生。但凡连接发电机、主变压器和配电设备的导体全部拥有关键性回路，这部分回路需要考虑共振的影响，并将该影响降低到不影响电气系统安全性和稳定性的程度。

2．5 注重日常停送电管理

（1）在运转设备的用电检查和维护工作中如果需要停送电的，均应实行申请单制度。（2）申请停送电的机构应为从事设备修护的工作部门，第一申请人为负责修护的工作人员。（3）所有停送电的申请单，应由安全检查部门与配电中心联系停送电事宜，而安全检查部门作为停送电的申请人，与配电中心操控人员应一同到配电室，双方一起检查各类安全举措，在确认无误后，双方都应在申请单上签字确认。

3 结语

石化企业电力系统的长期、安全、平稳运转是每一个企业电气管理人员应努力实现的。在石化企业电力系统的运转过程中一定会受到各种难以预料的因素的负面影响，对此，石化企业的电气管理人员一定要有一个清晰的认识，努力排查安全隐患，并加以解析、管控和解决，使石化企业电力系统的安全可靠性得到提升。相信在不久的将来，石化企业的电力系统可以实现高效运转，使石化企业供用电的稳定性和安全性得到保障。

［1］李辉．石化企业电气设备管理模式创新［J］．科技与生活，2012（24）

［2］马智涛．石化企业电气设备的状态故障与维护［J］．化工管理，2013（12）