基于电网的晃电问题解决方案探讨

孙威　任孝岐

摘 要：文章结合相关统计数据对延安永坪炼油厂长期以来存在的晃电问题进行了研究，分析了永坪炼油厂的主供电源永坪110kv变电站的电网情况，从电网改造的角度提出了永坪炼油厂的晃电问题解决方案，并对该方案进行了仿真计算；为以后化工企业供电方案的确定提供了参考。

关键词：晃电；电压降；短路；阻抗；电气距离

引言

晃电，是指因雷击、短路或其他原因造成的电网短时电压波动或短时断电的现象；供电系统产生晃电的基本类型有：电压骤降、骤升、短时断电、电压闪变。化工企业生产一般都为连续性生产.因此它对供电的可靠性要求较高，而供配电系统在正常运行时经常会发生晃电故障。严重的晃电故障会导致交流接触器、电磁式脱扣器等电磁电器的动作跳车，进而造成化工企业部分或整个工厂的停车.将产生巨大的经济损失。

文章就是针对延安永坪炼油厂因经常发生晃电故障，造成厂内部分电机跳闸，从而造成全厂的连续生产中断的问题，分析该问题产生的主要原因，提出相应的方案和措施。

1 永坪炼油厂供电现状及存在问题

1.1 供电现状

永坪炼油厂隶属于延长石油集团公司，主要生产多种规格石油产品，对供电可靠性有较高的要求。目前由永坪110kv变电站以1回35kv线路和4回10kv线路供电。

永坪110kv变电站位于延安电网北部，主供永坪炼油厂生产及生活用电，目前装设2台50MVA主变；110kv电气主接线采用单母线分段接线，出线3回，2回至朱家变，1回T接于家子线路；正常方式下由家永双回线路主供，永子T线路备用；35kv目前为单母线分段接线，出线4回，其中永油线路为永炼生活负荷供电；10kv目前为单母线分段接线，全部出线均为永炼生产负荷供电。1.2 供电存在问题

根据永坪炼油厂的事故记录和运行人员反映的情况，永坪炼油厂经常发生瞬间失电现象，造成部分电动机跳闸，影响工厂的正常生产；经事故统计，在5年间，共发生停电事故24起，其原因大部分是35kv永铁线故障所致，共计16起，占总故障次数的67%，其余故障也会造成永坪炼油厂瞬间失电，但概率相对较小。

通过上述计算可以看出，在永铁线路发生短路故障后，会造成永坪变10kv母线发生电压骤降的晃电现象，而永坪10kv母线直接为永炼的生产负荷供电，这样就造成部分电机跳闸，影响了正常生产。可见，消除或减弱永铁35kv线路故障对永坪变10kv母线的影响，是提供永炼供电质量的关键。

2 解决方案研究

目前，对于电动机的抗晃电措施，一般采用专门的防晃电交流接触器，来降低发生晃电时的电机跳闸机率；但是这种措施具有一定的局限性，对于永坪炼油厂来说，可以通过电网方面的措施来降低晃电的发生机率，从而提高供电质量。

从表1中的数据分析可知，故障点距离永坪变越近，则对永坪变10kv母线电压的影响越大，在600m左右处发生短路时，10kv母线电压会降至10%左右；但是随着故障点距离变电站越来越远，则电压降越来越小，这是因为随着故障点和10kv母线之间电气距离即阻抗的不断增加，短路故障造成10kv母线的电压骤降幅度逐渐减小，当故障点距离变电站超过9km时，10kv母线电压能够保持在70%以上。

根据上述分析，可以通过增加永铁线路和永坪变10kv母线之间阻抗的方法，将该线路和永坪炼油厂生产负荷进行一定程度的隔离，减弱35kv侧相关线路故障对于永坪炼油厂生产用电的影响。

按照国家标准规定，交流接触器操作机构应在85%额定电压下可靠吸合，一般工厂为了保证接触器在低电压下可靠工作，把电磁机构的最低吸合电压设计在70%～75%额定电压。考虑一定的裕度，最后使永坪变10kv母线电压在故障时不低于80%，根据表1的计算结果，增加的阻抗值应与永铁线50%长度的线路阻抗值相当，约为0.4p.u.。

增加阻抗最常用的方法是在主变低压侧或线路侧串联电抗器，但是串联电抗器一般主要用于限制短路电流，如果串联在线路上，虽然可以改善永坪变10kv母线即永炼生产用电的晃电问题，但是这样會造成线路所带负荷端母线的短路容量下降，使得线路所带负荷端母线的电压降增大，电压波动变大。

根据上述情况和分析，在考虑到永坪110kv变电站的扩建条件，提出在站内增加一台主变压器，带全站的35kv负荷，而现有的2台主变专为永坪炼油厂生产负荷供电，这样就可以实现重要负荷与其它负荷的隔离。4 结束语

文章通过对永坪炼油厂晃电事故频发的问题进行了分析和研究，提出了通过增加主变的方案，将经常发生故障的35kv线路与为永炼重要生产负荷供电的永坪变10kv母线进行了隔离，这样在发生因35kv线路引发的晃电事故时，永坪变10kv母线电压均能够保持在80%以上，这样就能够避免引起电机跳闸，造成生产的停车。

根据事故的统计情况，上述方案能够使得永坪炼油厂停电事故发生概率降低约2/3。

通过文章研究结论，建议对生产连续性要求较高，大部分负荷为重要负荷电力用户，应尽量自建专用变电站，避免从公用变电站供电，这样可以有效地提供供电质量，降低晃电引起停电的概率。

参考文献

[1]孙安民.炼化厂防晃电技术的分析及对策[J].中国科技信息，2013（11）：119.

[2]林抒毅，许志红.晃电故障下交流接触器的工作特性分析[J].中国电机工程学报，2011，31（24）：131-137.

[3]刘龙舞.电动机抗晃电技术在石化企业中的应用[J].电工电气，2011，12：36-38.

[4]江月新，叶向阳.化工企业晃电问题分析与预防[J].科技信息，2013（25）：389，421.