浅谈某石化企业供电系统的抗“晃电”措施

摘 要：石化企业作为一个易燃易爆、生产工艺连续的企业，对企业的供电系统的稳定性要求极高。一旦发生供电系统晃电波动，将可能导致部分工艺装置的停车，并产生较大的经济损失甚至火灾、爆炸等事故。文章简述了某石化企业在这几年经历过多次供电系统“晃电”后，陆续制定出来的一些防范技术措施，来提高供电系统抗“晃电”能力，不断得降低对生产工艺的影响，满足石化企业连续运行的需求。

关键词：供电系统；抗晃电；自起动

1 概述

“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。某石化企业作为一个连续型生产企业，由于工艺上联锁较多，就算是短时间的系统波动，都可能导致整套装置的非计划性停车，从而造成巨大的经济损失甚至设备的损坏或人员的伤亡。所以针对“晃电”事故，必须制定出可靠的防范技术措施，将“晃电”事故造成影响最小化。

2 “晃电”对某石化企业的影响

自企业投产以来，供电系统已经遭遇多次因雷击而引起的“晃电”事故，前期由于经验的不足及防范措施不到位，每次系统“晃电”都引起大批低压电动机的停机，导致对工艺生产产生较大的影响甚至部分装置的停车，造成企业巨大的经济损失。所以必须制定可靠的措施来提高供电系统抗“晃电”能力，降低“晃电”事故所造成的影响。

3 抗“晃电”防范技术措施

3.1 供电系统采用双电源供电

某石化企业现供电系统采用了双电源供电，两路电源来自不同的变电站，且两路电源互为备用形式，在其中某一路电源失压后，母联备自投动作，全厂设备由另一路电源供电。其中有段由于处于雷电频发区域，导致该段供电系统经常因此而受影响。为了降低受损程度，对部分关键的设备都改由另一路电源供电，降低“晃电”的风险及频率。

3.2 采用电动机综合保护器实现抗“晃电”功能

现某石化企业低压电动机综合保护器大部分都采用了ABB M102-M系列综保，它具有“晃电自起动”功能，通过设置综保参数就可实现大部分低压电动机的抗“晃电”能力。在供电系统发生“晃电”导致电动机低电压跳闸后，通过接触器辅助触点将电动机运行状态的变化反馈至综保，如果供电系统在我们设定的时间范围恢复正常，综保就会自动复位并发出“自动重起动”命令，使电动机重新运行。同时为了防止电动机都在同一时间起动会对供电系统造成较大的影响，根据其重要程度设置分批自起动时间。

M102-M系列综保基本能够保证电动机“晃电”自起动成功，但除了综保本身故障或接线错误原因外，有时也会出现过大批量电动机自起动失败。通过对这部分电动机进行试验，发现部分接触器的释放电压（60-70%左右）高于电动机设置的低电压保护定值（60%），导致供电系统“晃电”在高于60%时就可能会使得这部分电动机接触器提前释放，而M102-M综保默认为正常停机使得无法触发自动重起动功能，造成电动机自起动失败。为了防止这部分电动机再出现自起动失败，将其低电压保护定值设置为75%，防止该情况的再度发生。

3.3 机组润滑油泵主备机增加电气互锁起动

机组的主备润滑油泵本身具备有工艺联锁，在油压下降至设定的低液位值后，备用油泵就会联锁起动。但在实际运行中由于主油泵停机后油压下降速度过快，导致在备用油泵在接收到联锁起动信号之前，整个机组已联锁停车。针对该情况制定了以下措施：

（1）两台主备润滑油泵之间增加电气互锁。将其中一台电动机接触器的常闭辅助触点并接入另一台电动机的起动回路中。只要两台电动机都处于送电状态且现场操作柱都切换至自动位置，就能保证至少其中有一台总会处于运行状态。另一台在接收到运行电动机的停机信号后就会立即启动，这之间切换时间非常短，基本上能确保机组连续运行。但由于电动机本身具备有“晃电”自起动功能，所以在备用油泵因电气互锁起动后，在供电系统电压恢复正常后主油泵会自动重起动，形成两台油泵同时运行的状态，需人工将其中一台停机。

（2）延长机组总管油压联锁动作时间。在工艺条件许可的情况下，适当得延长机组总管油压联锁时间（1S）以便备用油泵在“晃电”自起动后，有充足的时间使油压恢复到正常的压力值，尽量避免了机组没必要的停车。

3.4 采用DZQ-B再起动控制器实现变频器“晃电”自起动功能

现某石化企业有ABB、西门子及圣诺等三家变频器，虽然它们都具备瞬时停电再起动功能，但需外部运行信号处于保持状态，才能实现变频器的防“晃电”功能。现部分采用了M102-M综保来实现变频器的再起动功能，其余的则使用了DZQ-B再起动控制器。

DZQ-B再起动控制器并联在变频控制回路，主输出接点用于接触器、继电器的再起动指令，只有变频器在正常运行后且变频器因电压闪降跳停后才会发出重合指令，来电重合成功后自动复位。信号接点用于变频器运行信号闭锁，在变频器正常运行后延时闭合，在变频器出现电压闪降跳停后延时释放。信号保持接点在变频器非电压闪降原因跳停时，将立即释放。

3.5 UPS系统提高抗“晃电”能力

某石化企业采用的GTSI系列UPS主要由整流器、蓄电池组、逆变器、静态开关及控制系统等模块组成。是采用了SPWM脉宽调制技术，在电网各种波动起伏及中断的情况下，均能够对负载提供可靠完善的保护。在交流输入故障的情况下，UPS会立即自动转为备用模式运行。在备用模式状态下，UPS通过汲取蓄电池的能量来不间断地为负载持续供电。但电源恢复正常后，自动切换回由市电供电。即使在在主回路电源无法短时间回复正常且电池放电完后，UPS会自动切换到旁路模式，继续为负载提供可靠电源。这之间切换时间基本可忽略不计，对所带负载基本没有影响。

正是因为UPS电源系统供电的稳定可靠，所以可以将厂内重要的控制系统如DCS、PLC及关键低压电机配电柜的二次控制电源等工作电源由UPS电源接入，确保其不受供电系统“晃电”所影响。

4 结束语

文章简单得介绍了某石化企业的一些抗“晃电”技术措施，在采用了以上措施后，某石化企业的供电系统抗“晃电”能力有了显著的增强，有效地防止了多次“晃电”事故，避免了工艺装置的停车，为企业挽回了巨大的经济损失。供电系统的抗“晃电”措施是多种多样的，为了进一步提高企业的抗“晃电”能力，对某石化企业二期装置供电系统采用了快切装置，能够更有效的增强供电系统的稳定性及抗“晃电”能力，确保石化企业更安全平稳的运行。

参考文献

[1]深圳市倍通控制技术有限公司.DZQ防“晃电”产品说明书[Z].

[2]厦门ABB开关有限公司.M10-X控制与保护装置说明书[Z].

[3]电源先锋.GTSI-UPS用户手册[Z].

[4]孙伟森.石油化工装置抗“晃电”措施的探讨[J].电工技术杂志，2003年（9）.

[5]吴宏伟.UPS抗“晃电”技术及其应用[J].工业科技，2008，37（2）：41-48.

[6]叶永荣.供电系统抗“晃电”措施分析及其应用[J].应用技术，1674-6708（2012）71-0119-02.

作者简介：郑桂炎（1988-），男，广东省汕头市人，工作单位：洛阳三隆安装检修有限公司，职务：电气技术员，研究方向：电工技术。