石化企業(yè)“抗晃電”綜合解決方案)

1、 石化企業(yè)石化企業(yè)“抗晃電抗晃電”綜合解決方案綜合解決方案苗世華苗世華金智科技金智科技 研發(fā)中心研發(fā)中心一、石化企業(yè)的一、石化企業(yè)的“晃電晃電”問(wèn)題問(wèn)題二、金智科技與變電站快切技術(shù)二、金智科技與變電站快切技術(shù)內(nèi)容提要內(nèi)容提要三、三、“晃電晃電”問(wèn)題的整體解決方案問(wèn)題的整體解決方案石化企業(yè)的石化企業(yè)的“晃電晃電”及其危害及其危害n通常，人們把因?yàn)楣I(yè)企業(yè)內(nèi)、外部電網(wǎng)發(fā)生故障，或因大型設(shè)備起動(dòng)等原通常，人們把因?yàn)楣I(yè)企業(yè)內(nèi)、外部電網(wǎng)發(fā)生故障，或因大型設(shè)備起動(dòng)等原因，造成企業(yè)供電電壓發(fā)生瞬間較大幅度波動(dòng)，甚至短時(shí)斷電的現(xiàn)象，形象地因，造成企業(yè)供電電壓發(fā)生瞬間較大幅度波動(dòng)，甚至短時(shí)斷電的現(xiàn)象，形象地稱

2、為稱為“晃電晃電”。n在化工、冶金等流程型生產(chǎn)企業(yè)，需要保證生產(chǎn)的連續(xù)性，而在化工、冶金等流程型生產(chǎn)企業(yè)，需要保證生產(chǎn)的連續(xù)性，而“晃電晃電”的發(fā)的發(fā)生則對(duì)電動(dòng)機(jī)、變頻器、接觸器跳閘或停止工作，造成企業(yè)生產(chǎn)的中斷，嚴(yán)重生則對(duì)電動(dòng)機(jī)、變頻器、接觸器跳閘或停止工作，造成企業(yè)生產(chǎn)的中斷，嚴(yán)重時(shí)還可能發(fā)生爆炸等設(shè)備事故和人身安全事故。時(shí)還可能發(fā)生爆炸等設(shè)備事故和人身安全事故。n目前廣泛使用的備自投在保障企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)方面毫無(wú)用處，形同虛設(shè)。目前廣泛使用的備自投在保障企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)方面毫無(wú)用處，形同虛設(shè)。工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置的作用工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置的作用n快切功能就是將故障的工作電源切除，投入備用

3、電源快切功能就是將故障的工作電源切除，投入備用電源。n首先是起動(dòng)快，在故障發(fā)生的第一時(shí)刻即準(zhǔn)確判斷，起動(dòng)切換邏輯。首先是起動(dòng)快，在故障發(fā)生的第一時(shí)刻即準(zhǔn)確判斷，起動(dòng)切換邏輯。n其次是合閘快，在工作母線殘壓衰減到其次是合閘快，在工作母線殘壓衰減到70%前合上備用開關(guān)，避免高壓電機(jī)前合上備用開關(guān)，避免高壓電機(jī)因低電壓保護(hù)動(dòng)作跳閘。因低電壓保護(hù)動(dòng)作跳閘。n再次是切換安全可靠，通過(guò)嚴(yán)格而精確的頻率及相角差控制，使備用電源投再次是切換安全可靠，通過(guò)嚴(yán)格而精確的頻率及相角差控制，使備用電源投入時(shí)的沖擊在安全范圍之內(nèi)。入時(shí)的沖擊在安全范圍之內(nèi)。變電站快切技術(shù)的創(chuàng)始者變電站快切技術(shù)的創(chuàng)始者金智科技金智科技n國(guó)

4、內(nèi)第一套用于電廠廠用電備用電源切換的電源快速切換裝置是由金智科技國(guó)內(nèi)第一套用于電廠廠用電備用電源切換的電源快速切換裝置是由金智科技（原名東大金智）與東南大學(xué)合作研發(fā)的，于（原名東大金智）與東南大學(xué)合作研發(fā)的，于1997年年1月開始在望亭電廠月開始在望亭電廠11號(hào)號(hào)機(jī)（機(jī)（300MW）投入試運(yùn)行，當(dāng)年）投入試運(yùn)行，當(dāng)年8月通過(guò)鑒定。迄今為止，累計(jì)使用量已達(dá)月通過(guò)鑒定。迄今為止，累計(jì)使用量已達(dá)5000多套。多套。n針對(duì)工業(yè)企業(yè)變電所電源切換的需求，金智科技（東大金智）通過(guò)廣泛的調(diào)針對(duì)工業(yè)企業(yè)變電所電源切換的需求，金智科技（東大金智）通過(guò)廣泛的調(diào)研和深入研究，率先在國(guó)內(nèi)研發(fā)出既能解決外部電網(wǎng)研和深入

5、研究，率先在國(guó)內(nèi)研發(fā)出既能解決外部電網(wǎng)“晃電晃電”對(duì)企業(yè)電網(wǎng)的沖對(duì)企業(yè)電網(wǎng)的沖擊，又能解決內(nèi)部電網(wǎng)故障下連續(xù)供電的電源快速切換裝置，并于當(dāng)年擊，又能解決內(nèi)部電網(wǎng)故障下連續(xù)供電的電源快速切換裝置，并于當(dāng)年12月在月在中石化茂名分公司煉油部的中石化茂名分公司煉油部的3個(gè)個(gè)110KV變電站投入運(yùn)行。變電站投入運(yùn)行。n雖然核心原理相同，但工企電網(wǎng)需要解決的問(wèn)題遠(yuǎn)比電廠快切復(fù)雜。從應(yīng)用雖然核心原理相同，但工企電網(wǎng)需要解決的問(wèn)題遠(yuǎn)比電廠快切復(fù)雜。從應(yīng)用的角度看，完全可以也應(yīng)該把電網(wǎng)快切看成與電廠快切不同的新產(chǎn)品、新技術(shù)，的角度看，完全可以也應(yīng)該把電網(wǎng)快切看成與電廠快切不同的新產(chǎn)品、新技術(shù)，深入研究相關(guān)技術(shù)

6、問(wèn)題，才能確保電網(wǎng)快切在工業(yè)企業(yè)的成功應(yīng)用。深入研究相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，才能確保電網(wǎng)快切在工業(yè)企業(yè)的成功應(yīng)用。金智科技與石化企業(yè)的科技合作金智科技與石化企業(yè)的科技合作n與中石化茂名分公司合作的與中石化茂名分公司合作的“110kV變電站電源快速切換技術(shù)變電站電源快速切換技術(shù)”項(xiàng)目順利完項(xiàng)目順利完成，已通過(guò)中石化總部組織的專家組驗(yàn)收鑒定，鑒定認(rèn)為金智科技的變電站快成，已通過(guò)中石化總部組織的專家組驗(yàn)收鑒定，鑒定認(rèn)為金智科技的變電站快切技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。對(duì)于帶有發(fā)電機(jī)的變電站快切技術(shù)具有無(wú)可比擬切技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。對(duì)于帶有發(fā)電機(jī)的變電站快切技術(shù)具有無(wú)可比擬的獨(dú)創(chuàng)性、先進(jìn)性及實(shí)用性。的獨(dú)創(chuàng)性、先進(jìn)

7、性及實(shí)用性。n與中石化濟(jì)南分公司合作的與中石化濟(jì)南分公司合作的“分布式發(fā)電系統(tǒng)分布式發(fā)電系統(tǒng)”項(xiàng)目也順利完成，等待驗(yàn)收。項(xiàng)目也順利完成，等待驗(yàn)收。項(xiàng)目系統(tǒng)科學(xué)地研究了石化企業(yè)分布式發(fā)電系統(tǒng)的供電安全問(wèn)題，取得了多項(xiàng)項(xiàng)目系統(tǒng)科學(xué)地研究了石化企業(yè)分布式發(fā)電系統(tǒng)的供電安全問(wèn)題，取得了多項(xiàng)突破性進(jìn)展，在實(shí)際運(yùn)用中得到了檢驗(yàn)，今年的多次成功切換充分證明了項(xiàng)目突破性進(jìn)展，在實(shí)際運(yùn)用中得到了檢驗(yàn)，今年的多次成功切換充分證明了項(xiàng)目的勝利成果。的勝利成果。n與中國(guó)石化銷售有限公司華南分公司合作的與中國(guó)石化銷售有限公司華南分公司合作的“無(wú)擾動(dòng)供電系統(tǒng)控制裝置的開無(wú)擾動(dòng)供電系統(tǒng)控制裝置的開發(fā)發(fā)”項(xiàng)目順利完成，并在該

8、公司管道局黎塘、南丹等多個(gè)站成功實(shí)施應(yīng)用，成項(xiàng)目順利完成，并在該公司管道局黎塘、南丹等多個(gè)站成功實(shí)施應(yīng)用，成功動(dòng)作功動(dòng)作20余次。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的識(shí)別及負(fù)荷預(yù)測(cè)等多個(gè)研余次。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的識(shí)別及負(fù)荷預(yù)測(cè)等多個(gè)研究課題領(lǐng)域取得突破。究課題領(lǐng)域取得突破。石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問(wèn)題的整體解決問(wèn)題的整體解決110kV1 1# #進(jìn)進(jìn) 線線110k kV V總總 變變 電電 站站M110kV I I母母110kV I II I母母110kV2 2# #進(jìn)進(jìn) 線線110kV母母 聯(lián)聯(lián)#1主主 變變6kV I I母母#2主主 變變6kV I II I母母電電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)

9、機(jī)饋饋 線線饋饋 線線6kV I I母母6kV I II I母母饋饋 線線饋饋 線線6kV I I母母6kV I II I母母M6k kV V裝裝 置置變變 電電 所所M FC5100系系 列列電電 源源 快快 速速 切切 換換 裝裝 置置M FC5100系系 列列電電 源源 快快 速速 切切 換換 裝裝 置置M FC5100系系 列列電電 源源 快快 速速 切切 換換 裝裝 置置M FC5100系系 列列電電 源源 快快 速速 切切 換換 裝裝 置置MMMMG1G2#1發(fā)發(fā) 電電 機(jī)機(jī)#2發(fā)發(fā) 電電 機(jī)機(jī)6k kV V裝裝 置置變變 電電 所所電電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī)石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問(wèn)題

10、的整體解決問(wèn)題的整體解決（多級(jí)配合）（多級(jí)配合）n石化企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)一般涵蓋從石化企業(yè)內(nèi)部電網(wǎng)一般涵蓋從110kV到到380V多個(gè)電壓等級(jí)，為了全面而有效的多個(gè)電壓等級(jí)，為了全面而有效的解決企業(yè)抗解決企業(yè)抗“晃電晃電”問(wèn)題，最佳配置方案是各級(jí)分別配置相應(yīng)的電源快速切換裝問(wèn)題，最佳配置方案是各級(jí)分別配置相應(yīng)的電源快速切換裝置，通過(guò)合理的方案設(shè)計(jì)及定值整定，針對(duì)電網(wǎng)不同位置可能發(fā)生的故障進(jìn)行全置，通過(guò)合理的方案設(shè)計(jì)及定值整定，針對(duì)電網(wǎng)不同位置可能發(fā)生的故障進(jìn)行全面保護(hù)。面保護(hù)。n當(dāng)當(dāng)快切多級(jí)配置時(shí)快切多級(jí)配置時(shí)，需要，需要考慮其上下級(jí)配合問(wèn)題考慮其上下級(jí)配合問(wèn)題?；驹瓌t是電源發(fā)生故障時(shí)，。基本原則

11、是電源發(fā)生故障時(shí)，由下側(cè)就進(jìn)的裝置進(jìn)行電源切換，下級(jí)不再進(jìn)行切換，盡可能減少電壓波動(dòng)，同由下側(cè)就進(jìn)的裝置進(jìn)行電源切換，下級(jí)不再進(jìn)行切換，盡可能減少電壓波動(dòng)，同時(shí)要做到故障點(diǎn)上側(cè)的裝置可靠閉鎖。時(shí)要做到故障點(diǎn)上側(cè)的裝置可靠閉鎖。n利用裝置起動(dòng)定值或延時(shí)進(jìn)行配合會(huì)導(dǎo)致下級(jí)快切裝置的作用受到限制，最佳利用裝置起動(dòng)定值或延時(shí)進(jìn)行配合會(huì)導(dǎo)致下級(jí)快切裝置的作用受到限制，最佳配合方案是自配合方案是自第二級(jí)及以下快切均采用保護(hù)第二級(jí)及以下快切均采用保護(hù)起動(dòng)，起動(dòng)，就很自然地實(shí)現(xiàn)了分級(jí)負(fù)責(zé)的就很自然地實(shí)現(xiàn)了分級(jí)負(fù)責(zé)的配合原則配合原則石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問(wèn)題的整體解決問(wèn)題的整體解決（多級(jí)配合）（多級(jí)配合）

12、n目前石化企業(yè)內(nèi)部線路一般都是限時(shí)速斷目前石化企業(yè)內(nèi)部線路一般都是限時(shí)速斷保護(hù)，保護(hù)，故障切除時(shí)間故障切除時(shí)間長(zhǎng)，切保護(hù)范圍長(zhǎng)，切保護(hù)范圍不夠明晰。需要縱差保護(hù)來(lái)與快切進(jìn)行配合。不夠明晰。需要縱差保護(hù)來(lái)與快切進(jìn)行配合。n金智科技研發(fā)了適用于金智科技研發(fā)了適用于35KV/10KV/6KV中壓短線路的光纖縱差保護(hù)中壓短線路的光纖縱差保護(hù)iPACS-5713。它基于類似于傳統(tǒng)的導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的原理，保護(hù)裝置設(shè)計(jì)大幅簡(jiǎn)化，尺。它基于類似于傳統(tǒng)的導(dǎo)引線縱聯(lián)保護(hù)的原理，保護(hù)裝置設(shè)計(jì)大幅簡(jiǎn)化，尺寸減少，成本也有顯著下降，為工企電網(wǎng)大批量使用奠定了基礎(chǔ)。而且可以有效寸減少，成本也有顯著下降，為工企電網(wǎng)大批量使

13、用奠定了基礎(chǔ)。而且可以有效地跟快切或備自投裝置配合地跟快切或備自投裝置配合n金智科技研發(fā)了非常適于與快切配合的分布式差動(dòng)保護(hù)（一側(cè)配置差動(dòng)主機(jī)，金智科技研發(fā)了非常適于與快切配合的分布式差動(dòng)保護(hù)（一側(cè)配置差動(dòng)主機(jī)，另一側(cè)配置數(shù)據(jù)采集模塊）。是一種低成本、易實(shí)施的差動(dòng)保護(hù)。另一側(cè)配置數(shù)據(jù)采集模塊）。是一種低成本、易實(shí)施的差動(dòng)保護(hù)。n金智金智科技還研發(fā)了適用于科技還研發(fā)了適用于50米以內(nèi)超短線路適用的縱差米以內(nèi)超短線路適用的縱差保護(hù)。保護(hù)。石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問(wèn)題的整體解決問(wèn)題的整體解決（低壓電機(jī)）（低壓電機(jī)）n石化企業(yè)存在大量的石化企業(yè)存在大量的380V低壓電機(jī)負(fù)荷，如何解決這些低壓電機(jī)的

14、抗晃電問(wèn)題，低壓電機(jī)負(fù)荷，如何解決這些低壓電機(jī)的抗晃電問(wèn)題，也是變電站快切技術(shù)的重大使命。也是變電站快切技術(shù)的重大使命。 但普通低壓接觸器釋放特性太靈敏，需要專門但普通低壓接觸器釋放特性太靈敏，需要專門的抗晃電技術(shù)措施。的抗晃電技術(shù)措施。n采用帶有失壓重啟功能的低壓綜保；采用防晃電接觸器；利用采用帶有失壓重啟功能的低壓綜保；采用防晃電接觸器；利用UPS電源給接觸電源給接觸器控制電源供電。器控制電源供電。n而對(duì)于采用了變頻器，又需要保持電壓高度平穩(wěn)的場(chǎng)合（如化纖行業(yè)），則應(yīng)而對(duì)于采用了變頻器，又需要保持電壓高度平穩(wěn)的場(chǎng)合（如化纖行業(yè)），則應(yīng)采用采用DC-BANK（直流（直流 支撐技術(shù)，做法是將變

15、頻器直流端子引出，當(dāng)交流電壓波支撐技術(shù)，做法是將變頻器直流端子引出，當(dāng)交流電壓波動(dòng)時(shí)，用電子開關(guān)高速切換（動(dòng)時(shí)，用電子開關(guān)高速切換（10ms以內(nèi)）到蓄電池，變頻器用蓄電池的直流進(jìn)以內(nèi)）到蓄電池，變頻器用蓄電池的直流進(jìn)行逆變）行逆變） 。石化企業(yè)石化企業(yè)“晃電晃電”問(wèn)題的整體解決問(wèn)題的整體解決（與綜自系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)）（與綜自系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)）n雖然功能上比較獨(dú)立，但為了監(jiān)視快切裝置的運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)行遙控操作（如倒雖然功能上比較獨(dú)立，但為了監(jiān)視快切裝置的運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)行遙控操作（如倒閘操作），以及在后臺(tái)或主站調(diào)用快切裝置的事件記錄和錄波數(shù)據(jù)，裝置應(yīng)提供閘操作），以及在后臺(tái)或主站調(diào)用快切裝置的事件記錄和錄波數(shù)據(jù)，裝置應(yīng)提供通用的通信接口和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約通用的通信接口和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。裝置。裝置具有具有RS-485和以太網(wǎng)兩種通信接口，支持和以太網(wǎng)兩種通信接口，支持IEC60870-5-103、MODBUS等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，可以與變電站