蔣德星

摘要：大型煉油化工企業(yè)將如何分配電力以滿足生產(chǎn)需要，進一步完善安全可靠的供配電系統(tǒng)，本文結(jié)合作者企業(yè)工作經(jīng)驗，在研究相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，分析了大型煉化企業(yè)的分布特點，如作為可靠性要求高、負載相對穩(wěn)定、體積逐漸增大、含電量低的主要是以異步電動機為主，分析了三種供配電方案的優(yōu)缺點;根據(jù)大型煉化企業(yè)的配送特點，介紹并詳細分析了三種主要的配送方式：主變電所直配供配電方式、多區(qū)域配電所供配電方式、多區(qū)域變電所供配電方式，介紹了石油化工企業(yè)三種配電方式進行分析比較。

關(guān)鍵詞：煉油化工企業(yè);供配電方式;優(yōu)缺點

一、引言

目前，我國大型煉化企業(yè)基本上是按照大、超大型的總體規(guī)劃逐步擴大，但是企業(yè)供配電系統(tǒng)的規(guī)劃進度相對滯后。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展，大型、超大型煉化企業(yè)將逐步取代小型煉化企業(yè)，如果企業(yè)的供配電方式規(guī)劃不合理，會給生產(chǎn)裝置穩(wěn)定運行埋下重大隱患，影響企業(yè)的未來發(fā)展。大型煉化企業(yè)應(yīng)如何分配電力以滿足生產(chǎn)需要，同時也確保安全，可靠、經(jīng)濟、合理的配電系統(tǒng)運行，具有迫切性和新穎性，這與大型煉化企業(yè)配電的特點密切相關(guān)。

我國煉化企業(yè)的主要配電模式包括：主變電站直接配電方案，多區(qū)域配電方案和多區(qū)域變電站。大型煉化企業(yè)配電負荷大，總運行容量一般在60兆瓦以上，電源電壓一般為10kV和220V，并應(yīng)由兩個以上獨立的電源供電，運行方式一般為雙電源單運行或雙電源雙運行。所謂雙電源單運行是某個供電電源正常運行另一個供電電源作備用，正常電源故障時，備用電源自動啟動。該運行方式的優(yōu)點是企業(yè)內(nèi)電系統(tǒng)倒閘方便，缺點是電源故障后極易造成企業(yè)生產(chǎn)的混亂。雙電源雙運行供配電方式是兩個供電電源均正常運行，某個供電電源故障后母線聯(lián)絡(luò)斷路器自動投入確保企業(yè)的連續(xù)供配電。該運行方式的優(yōu)點是某一供電電源故障后造成的影響較小，缺點是企業(yè)閘操作很不方便。

二、大型煉化化工企業(yè)供配電的特點

（一）可靠性要求高

對于連續(xù)經(jīng)營的煉化企業(yè)來說，供配電系統(tǒng)需要可靠運行，短時間的電力系統(tǒng)故障，便可能導(dǎo)致裝置的大范圍波動，甚至引發(fā)災(zāi)難性后果。

（二）負荷相對平穩(wěn)

煉化企業(yè)的負荷比較穩(wěn)定，日負荷曲線浮動較小，生產(chǎn)裝置正常運行期間，生產(chǎn)負荷和用電負荷幾乎沒有變化。

（三）負荷以異步電動機為主

煉化企業(yè)的用電負荷主要集中在大型異步電機方面，在企業(yè)的供配電系統(tǒng)中有大量的異步電機，因此，應(yīng)對其功率因數(shù)進行有效的補償。采用電力電容補償時，電力電容器組宜安裝在主變電所、多區(qū)域配電所或多區(qū)域變電所內(nèi)，由于這些變電所內(nèi)的負荷相對平穩(wěn)，可縮短裝置備用電源自動投入時間。

（四）大型電動機啟動

主流程風機、進料泵、壓縮機等大型發(fā)動機，雖然起動頻次較小，但起動時間長、啟動電流大，影響大型煉化企業(yè)的供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（五）具有企業(yè)自備熱電廠

大型煉化企業(yè)一般建有自備熱電廠，部分企業(yè)甚至建設(shè)了大型火力發(fā)電廠，除了滿足企業(yè)的電力需求外，可以同時向外部用戶售電。一般企業(yè)自備熱電廠只能提供一定的負荷和安全的電源，主要功能是為企業(yè)提供蒸汽。因此汽輪機多以背壓式或抽汽凝汽式為主。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障造成煉化企業(yè)大面積停電，生產(chǎn)裝置會立即停止用汽。各發(fā)電動機很難保證此時的穩(wěn)定運行。通常大型煉化企業(yè)的熱電廠既是企業(yè)供配電系統(tǒng)的中心。

（六）逐步擴容

煉化企業(yè)的另一個特點是電力負荷的逐步增加。在煉化企業(yè)發(fā)展過程中，經(jīng)常會有新的裝置建設(shè)以及新的產(chǎn)能擴張。因此，煉化企業(yè)供配電系統(tǒng)的設(shè)計必須考慮足夠的擴展空間.

我國大型煉化企業(yè)的配電電壓一般為：35kV、10kV、6kV、0.4kV;大型煉化企業(yè)的主要配電系統(tǒng)包括：主變電站直接配電系統(tǒng)，多區(qū)域配電站和多區(qū)域變電站。大型煉化企業(yè)一般在火力發(fā)電廠或通用變電站工作以降低壓力。一些大型煉化企業(yè)有幾個大型變電站，由電力公司管理。

三、主變電所直配供電的優(yōu)缺點分析

（一）主變電站具有直接配電的優(yōu)點。主變電站的直接供電意味著主變電站對6（10）kV變電站的直接供電。這種方式分布簡單，易于實施信息化管理，每臺設(shè)備均可無人值守，節(jié)省人力資源管理成本，廣泛應(yīng)用于煉化企業(yè).

（二）變壓器變電站直接供電不足，一是損耗大，主變電站直接供電線路大，配電系統(tǒng)損耗大，成本高。煉化企業(yè)配電電纜多，主變電站配電電纜多，增加了投資成本，配電僅從主重心進行，配電系統(tǒng)的最終電壓波動較大。在電纜短路的情況下，它對整個配電系統(tǒng)有重要影響，極易因電壓低而導(dǎo)致數(shù)據(jù)切換和化工生產(chǎn)中斷。

四、多區(qū)域配電所供配電的優(yōu)缺點分析

（一）多區(qū)域配電站配電的優(yōu)勢。利用電力負荷相對集中的地區(qū)，利用多區(qū)域配電站配電，主要變電站向多區(qū)域配電站供電6（10）kV，再到多功能配電站。具有線路少、電纜布線投資少、施工、維護和擴展負載，功耗低，信息管理方便.

（二）多區(qū)域配電站沒有得到適當?shù)姆峙洹Ｊ紫?，勞動力成本很高。多區(qū)域配電站可以無人看管，但在重要的區(qū)域配電站，它們應(yīng)該是專用的。從主變電站到多區(qū)域配電站，以及從多區(qū)域配電站到額外時間的變電站，允許變電站自動啟動低壓和備用電源，變電站主配電回路的過流保護需要額外的步驟。大電壓波動，而配電系統(tǒng)的最終電壓波較大。

五、多區(qū)域變電所供配電的優(yōu)缺點分析

（一）多區(qū)域變電站配電的優(yōu)勢。與多區(qū)域配電站一樣，多區(qū)域變電站適用于煉化企業(yè)電力負荷相對集中的地區(qū)。變壓器壓力降低后，35kV由主變電站通過電纜線路供電，分配到最大數(shù)量的區(qū)域變電站，然后從多區(qū)域變電站到適合建設(shè)大型煉化企業(yè)的各種變電站。其優(yōu)點：一、成功地解決了配電系統(tǒng)端部電壓波動大的問題;二是不延長變電站主線過電壓保護的持續(xù)時間，變壓器變電站低壓保護及備用電源自動輸入;第三，在電纜回路短路的情況下，低壓停堆的影響不大。

（二）多區(qū)域電廠供配電不足，與主變直接供電和多區(qū)域電廠供配電相比，多區(qū)域電廠供配電增加了變壓器，由此產(chǎn)生了一定的投資成本、建設(shè)成本、運行維護成本。

六、保安電源的設(shè)置

如果石化裝置大面積停電，火災(zāi)爆炸事故很容易發(fā)生。因此，在發(fā)生電源故障時，必須考慮防火和其他問題。鑒于為了在發(fā)生事故時增加發(fā)動機運行的穩(wěn)定性，應(yīng)在火力發(fā)電廠安裝低循環(huán)負載分離器，一些生產(chǎn)裝置應(yīng)安裝大型柴油機油泵和柴油發(fā)電廠，以解決這類問題。

七、結(jié)語

大多數(shù)煉化企業(yè)的供配電系統(tǒng)都是根據(jù)企業(yè)的實際情況，結(jié)合上述各種供配電方式。建議對主變電所附近少量負荷較少的生產(chǎn)裝置采用主變電所直配供配電方式;對于距離主變電所較遠、負荷較輕的幾個生產(chǎn)單元，應(yīng)選擇多區(qū)域配電電站的供配電方式;對于距離主變電所較遠或電壓較高的幾個生產(chǎn)裝置，選擇多區(qū)域變電所的供配電方式;對于大型煉化企業(yè)，建議新建大型煉化企業(yè)的供配電系統(tǒng)考慮多區(qū)域供配電方式作為主要的供配電方式。在煉化企業(yè)的辦公和生產(chǎn)過程中，供配電系統(tǒng)起著保證和決定性的作用，因此，需要大力發(fā)展煉化企業(yè)的供配電系統(tǒng)。

參考文獻

[1]馬維全.化工企業(yè)供配電系統(tǒng)繼電保護的設(shè)計與應(yīng)用[J].石化技術(shù)， 2018（4）：14.

[2]張波濤.大型石油化工企業(yè)供配電方式的比較分析[J].決策探索（中）， 2020（08）：22.

[3]夏斌.淺析化工企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計[J].機電信息，2020（14）：117-118.

[4]張洪福.供配電系統(tǒng)設(shè)計在化工企業(yè)中的作用[J].河南化工，2020，37 （03）：41-43.

[5]潘陽，裴瑩瑩.淺談石油化工企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計[J].科技與創(chuàng)新，2016 （04）：86+88.

作者簡介

張波濤，單位：中國石油集團東北煉化工程有限公司。