论文部分内容阅读
摘要：大型炼油化工企业将如何分配电力以满足生产需要，进一步完善安全可靠的供配电系统，本文结合作者企业工作经验，在研究相关文献的基础上，分析了大型炼化企业的分布特点，如作为可靠性要求高、负载相对稳定、体积逐渐增大、含电量低的主要是以异步电动机为主，分析了三种供配电方案的优缺点;根据大型炼化企业的配送特点，介绍并详细分析了三种主要的配送方式：主变电所直配供配电方式、多区域配电所供配电方式、多区域变电所供配电方式，介绍了石油化工企业三种配电方式进行分析比较。
关键词：炼油化工企业;供配电方式;优缺点
一、引言
目前，我国大型炼化企业基本上是按照大、超大型的总体规划逐步扩大，但是企业供配电系统的规划进度相对滞后。随着我国经济建设的高质量发展，大型、超大型炼化企业将逐步取代小型炼化企业，如果企业的供配电方式规划不合理，会给生产装置稳定运行埋下重大隐患，影响企业的未来发展。大型炼化企业应如何分配电力以满足生产需要，同时也确保安全，可靠、经济、合理的配电系统运行，具有迫切性和新颖性，这与大型炼化企业配电的特点密切相关。
我国炼化企业的主要配电模式包括：主变电站直接配电方案，多区域配电方案和多区域变电站。大型炼化企业配电负荷大，总运行容量一般在60兆瓦以上，电源电压一般为10kV和220V，并应由两个以上独立的电源供电，运行方式一般为双电源单运行或双电源双运行。所谓双电源单运行是某个供电电源正常运行另一个供电电源作备用，正常电源故障时，备用电源自动启动。该运行方式的优点是企业内电系统倒闸方便，缺点是电源故障后极易造成企业生产的混乱。双电源双运行供配电方式是两个供电电源均正常运行，某个供电电源故障后母线联络断路器自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是某一供电电源故障后造成的影响较小，缺点是企业闸操作很不方便。
二、大型炼化化工企业供配电的特点
（一）可靠性要求高
对于连续经营的炼化企业来说，供配电系统需要可靠运行，短时间的电力系统故障，便可能导致装置的大范围波动，甚至引发灾难性后果。
（二）负荷相对平稳
炼化企业的负荷比较稳定，日负荷曲线浮动较小，生产装置正常运行期间，生产负荷和用电负荷几乎没有变化。
（三）负荷以异步电动机为主
炼化企业的用电负荷主要集中在大型异步电机方面，在企业的供配电系统中有大量的异步电机，因此，应对其功率因数进行有效的补偿。采用电力电容补偿时，电力电容器组宜安装在主变电所、多区域配电所或多区域变电所内，由于这些变电所内的负荷相对平稳，可缩短装置备用电源自动投入时间。
（四）大型电动机启动
主流程风机、进料泵、压缩机等大型发动机，虽然起动频次较小，但起动时间长、启动电流大，影响大型炼化企业的供配电系统的稳定运行。
（五）具有企业自备热电厂
大型炼化企业一般建有自备热电厂，部分企业甚至建设了大型火力发电厂，除了满足企业的电力需求外，可以同时向外部用户售电。一般企业自备热电厂只能提供一定的负荷和安全的电源，主要功能是为企业提供蒸汽。因此汽轮机多以背压式或抽汽凝汽式为主。一旦电力系统发生故障造成炼化企业大面积停电，生产装置会立即停止用汽。各发电动机很难保证此时的稳定运行。通常大型炼化企业的热电厂既是企业供配电系统的中心。
（六）逐步扩容
炼化企业的另一个特点是电力负荷的逐步增加。在炼化企业发展过程中，经常会有新的装置建设以及新的产能扩张。因此，炼化企业供配电系统的设计必须考虑足够的扩展空间.
我国大型炼化企业的配电电压一般为：35kV、10kV、6kV、0.4kV;大型炼化企业的主要配电系统包括：主变电站直接配电系统，多区域配电站和多区域变电站。大型炼化企业一般在火力发电厂或通用变电站工作以降低压力。一些大型炼化企业有几个大型变电站，由电力公司管理。
三、主变电所直配供电的优缺点分析
（一）主变电站具有直接配电的优点。主变电站的直接供电意味着主变电站对6（10）kV变电站的直接供电。这种方式分布简单，易于实施信息化管理，每台设备均可无人值守，节省人力资源管理成本，广泛应用于炼化企业.
（二）变压器变电站直接供电不足，一是损耗大，主变电站直接供电线路大，配电系统损耗大，成本高。炼化企业配电电缆多，主变电站配电电缆多，增加了投资成本，配电仅从主重心进行，配电系统的最终电压波动较大。在电缆短路的情况下，它对整个配电系统有重要影响，极易因电压低而导致数据切换和化工生产中断。
四、多区域配电所供配电的优缺点分析
（一）多区域配电站配电的优势。利用电力负荷相对集中的地区，利用多区域配电站配电，主要变电站向多区域配电站供电6（10）kV，再到多功能配电站。具有线路少、电缆布线投资少、施工、维护和扩展负载，功耗低，信息管理方便.
（二）多区域配电站没有得到适当的分配。首先，劳动力成本很高。多区域配电站可以无人看管，但在重要的区域配电站，它们应该是专用的。从主变电站到多区域配电站，以及从多区域配电站到额外时间的变电站，允许变电站自动启动低压和备用电源，变电站主配电回路的过流保护需要额外的步骤。大电压波动，而配电系统的最终电压波较大。
五、多区域变电所供配电的优缺点分析
（一）多区域变电站配电的优势。与多区域配电站一样，多区域变电站适用于炼化企业电力负荷相对集中的地区。变压器压力降低后，35kV由主变电站通过电缆线路供电，分配到最大数量的区域变电站，然后从多区域变电站到适合建设大型炼化企业的各种变电站。其优点：一、成功地解决了配电系统端部电压波动大的问题;二是不延长变电站主线过电压保护的持续时间，变压器变电站低压保护及备用电源自动输入;第三，在电缆回路短路的情况下，低压停堆的影响不大。
（二）多区域电厂供配电不足，与主变直接供电和多区域电厂供配电相比，多区域电厂供配电增加了变压器，由此产生了一定的投资成本、建设成本、运行维护成本。
六、保安电源的设置
如果石化装置大面积停电，火灾爆炸事故很容易发生。因此，在发生电源故障时，必须考虑防火和其他问题。鉴于为了在发生事故时增加发动机运行的稳定性，应在火力发电厂安装低循环负载分离器，一些生产装置应安装大型柴油机油泵和柴油发电厂，以解决这类问题。
七、结语
大多数炼化企业的供配电系统都是根据企业的实际情况，结合上述各种供配电方式。建议对主变电所附近少量负荷较少的生产装置采用主变电所直配供配电方式;对于距离主变电所较远、负荷较轻的几个生产单元，应选择多区域配电电站的供配电方式;对于距离主变电所较远或电压较高的几个生产装置，选择多区域变电所的供配电方式;对于大型炼化企业，建议新建大型炼化企业的供配电系统考虑多区域供配电方式作为主要的供配电方式。在炼化企业的办公和生产过程中，供配电系统起着保证和决定性的作用，因此，需要大力发展炼化企业的供配电系统。
参考文献
[1]马维全.化工企业供配电系统继电保护的设计与应用[J].石化技术， 2018（4）：14.
[2]张波涛.大型石油化工企业供配电方式的比较分析[J].决策探索（中）， 2020（08）：22.
[3]夏斌.浅析化工企业供配电系统设计[J].机电信息，2020（14）：117-118.
[4]张洪福.供配电系统设计在化工企业中的作用[J].河南化工，2020，37 （03）：41-43.
[5]潘陽，裴莹莹.浅谈石油化工企业供配电系统设计[J].科技与创新，2016 （04）：86+88.
作者简介
张波涛，单位：中国石油集团东北炼化工程有限公司。
关键词：炼油化工企业;供配电方式;优缺点
一、引言
目前，我国大型炼化企业基本上是按照大、超大型的总体规划逐步扩大，但是企业供配电系统的规划进度相对滞后。随着我国经济建设的高质量发展，大型、超大型炼化企业将逐步取代小型炼化企业，如果企业的供配电方式规划不合理，会给生产装置稳定运行埋下重大隐患，影响企业的未来发展。大型炼化企业应如何分配电力以满足生产需要，同时也确保安全，可靠、经济、合理的配电系统运行，具有迫切性和新颖性，这与大型炼化企业配电的特点密切相关。
我国炼化企业的主要配电模式包括：主变电站直接配电方案，多区域配电方案和多区域变电站。大型炼化企业配电负荷大，总运行容量一般在60兆瓦以上，电源电压一般为10kV和220V，并应由两个以上独立的电源供电，运行方式一般为双电源单运行或双电源双运行。所谓双电源单运行是某个供电电源正常运行另一个供电电源作备用，正常电源故障时，备用电源自动启动。该运行方式的优点是企业内电系统倒闸方便，缺点是电源故障后极易造成企业生产的混乱。双电源双运行供配电方式是两个供电电源均正常运行，某个供电电源故障后母线联络断路器自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是某一供电电源故障后造成的影响较小，缺点是企业闸操作很不方便。
二、大型炼化化工企业供配电的特点
（一）可靠性要求高
对于连续经营的炼化企业来说，供配电系统需要可靠运行，短时间的电力系统故障，便可能导致装置的大范围波动，甚至引发灾难性后果。
（二）负荷相对平稳
炼化企业的负荷比较稳定，日负荷曲线浮动较小，生产装置正常运行期间，生产负荷和用电负荷几乎没有变化。
（三）负荷以异步电动机为主
炼化企业的用电负荷主要集中在大型异步电机方面，在企业的供配电系统中有大量的异步电机，因此，应对其功率因数进行有效的补偿。采用电力电容补偿时，电力电容器组宜安装在主变电所、多区域配电所或多区域变电所内，由于这些变电所内的负荷相对平稳，可缩短装置备用电源自动投入时间。
（四）大型电动机启动
主流程风机、进料泵、压缩机等大型发动机，虽然起动频次较小，但起动时间长、启动电流大，影响大型炼化企业的供配电系统的稳定运行。
（五）具有企业自备热电厂
大型炼化企业一般建有自备热电厂，部分企业甚至建设了大型火力发电厂，除了满足企业的电力需求外，可以同时向外部用户售电。一般企业自备热电厂只能提供一定的负荷和安全的电源，主要功能是为企业提供蒸汽。因此汽轮机多以背压式或抽汽凝汽式为主。一旦电力系统发生故障造成炼化企业大面积停电，生产装置会立即停止用汽。各发电动机很难保证此时的稳定运行。通常大型炼化企业的热电厂既是企业供配电系统的中心。
（六）逐步扩容
炼化企业的另一个特点是电力负荷的逐步增加。在炼化企业发展过程中，经常会有新的装置建设以及新的产能扩张。因此，炼化企业供配电系统的设计必须考虑足够的扩展空间.
我国大型炼化企业的配电电压一般为：35kV、10kV、6kV、0.4kV;大型炼化企业的主要配电系统包括：主变电站直接配电系统，多区域配电站和多区域变电站。大型炼化企业一般在火力发电厂或通用变电站工作以降低压力。一些大型炼化企业有几个大型变电站，由电力公司管理。
三、主变电所直配供电的优缺点分析
（一）主变电站具有直接配电的优点。主变电站的直接供电意味着主变电站对6（10）kV变电站的直接供电。这种方式分布简单，易于实施信息化管理，每台设备均可无人值守，节省人力资源管理成本，广泛应用于炼化企业.
（二）变压器变电站直接供电不足，一是损耗大，主变电站直接供电线路大，配电系统损耗大，成本高。炼化企业配电电缆多，主变电站配电电缆多，增加了投资成本，配电仅从主重心进行，配电系统的最终电压波动较大。在电缆短路的情况下，它对整个配电系统有重要影响，极易因电压低而导致数据切换和化工生产中断。
四、多区域配电所供配电的优缺点分析
（一）多区域配电站配电的优势。利用电力负荷相对集中的地区，利用多区域配电站配电，主要变电站向多区域配电站供电6（10）kV，再到多功能配电站。具有线路少、电缆布线投资少、施工、维护和扩展负载，功耗低，信息管理方便.
（二）多区域配电站没有得到适当的分配。首先，劳动力成本很高。多区域配电站可以无人看管，但在重要的区域配电站，它们应该是专用的。从主变电站到多区域配电站，以及从多区域配电站到额外时间的变电站，允许变电站自动启动低压和备用电源，变电站主配电回路的过流保护需要额外的步骤。大电压波动，而配电系统的最终电压波较大。
五、多区域变电所供配电的优缺点分析
（一）多区域变电站配电的优势。与多区域配电站一样，多区域变电站适用于炼化企业电力负荷相对集中的地区。变压器压力降低后，35kV由主变电站通过电缆线路供电，分配到最大数量的区域变电站，然后从多区域变电站到适合建设大型炼化企业的各种变电站。其优点：一、成功地解决了配电系统端部电压波动大的问题;二是不延长变电站主线过电压保护的持续时间，变压器变电站低压保护及备用电源自动输入;第三，在电缆回路短路的情况下，低压停堆的影响不大。
（二）多区域电厂供配电不足，与主变直接供电和多区域电厂供配电相比，多区域电厂供配电增加了变压器，由此产生了一定的投资成本、建设成本、运行维护成本。
六、保安电源的设置
如果石化装置大面积停电，火灾爆炸事故很容易发生。因此，在发生电源故障时，必须考虑防火和其他问题。鉴于为了在发生事故时增加发动机运行的稳定性，应在火力发电厂安装低循环负载分离器，一些生产装置应安装大型柴油机油泵和柴油发电厂，以解决这类问题。
七、结语
大多数炼化企业的供配电系统都是根据企业的实际情况，结合上述各种供配电方式。建议对主变电所附近少量负荷较少的生产装置采用主变电所直配供配电方式;对于距离主变电所较远、负荷较轻的几个生产单元，应选择多区域配电电站的供配电方式;对于距离主变电所较远或电压较高的几个生产装置，选择多区域变电所的供配电方式;对于大型炼化企业，建议新建大型炼化企业的供配电系统考虑多区域供配电方式作为主要的供配电方式。在炼化企业的办公和生产过程中，供配电系统起着保证和决定性的作用，因此，需要大力发展炼化企业的供配电系统。
参考文献
[1]马维全.化工企业供配电系统继电保护的设计与应用[J].石化技术， 2018（4）：14.
[2]张波涛.大型石油化工企业供配电方式的比较分析[J].决策探索（中）， 2020（08）：22.
[3]夏斌.浅析化工企业供配电系统设计[J].机电信息，2020（14）：117-118.
[4]张洪福.供配电系统设计在化工企业中的作用[J].河南化工，2020，37 （03）：41-43.
[5]潘陽，裴莹莹.浅谈石油化工企业供配电系统设计[J].科技与创新，2016 （04）：86+88.
作者简介
张波涛，单位：中国石油集团东北炼化工程有限公司。