徐　烺（中國(guó)石化銷售有限公司華南分公司搶維修中心,廣州 511455）

提高長(zhǎng)輸管道供電可靠性的幾點(diǎn)措施

徐烺
（中國(guó)石化銷售有限公司華南分公司搶維修中心,廣州 511455）

本文針對(duì)長(zhǎng)輸管道連續(xù)生產(chǎn)的特殊性以及發(fā)生晃電時(shí)所造成的影響，結(jié)合了華南管網(wǎng)在長(zhǎng)期運(yùn)行中的總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)改造，提出了幾點(diǎn)提高電力系統(tǒng)供電可靠性的措施以供參考。

管道；停晃電；可靠性；措施

華南管網(wǎng)是成品油長(zhǎng)輸管道，肩負(fù)華南廣東、廣西、貴州、云南四省的成品油儲(chǔ)運(yùn)任務(wù)，有著連續(xù)生產(chǎn)的特殊性，一旦發(fā)生晃電造成機(jī)泵停車，將導(dǎo)致輸量減少或中斷輸油，更有可能造成管道水擊動(dòng)作，甚至造成安全事故。因此，長(zhǎng)輸管道對(duì)供電可靠性要求更高，在生產(chǎn)過(guò)程中不允許出現(xiàn)機(jī)泵因供電問(wèn)題而停車。

1　晃電產(chǎn)生的現(xiàn)象、原因及危害

“晃電”是指因雷擊、短路或其他原因造成的電網(wǎng)短時(shí)電壓波動(dòng)或短時(shí)斷電的現(xiàn)象。供電系統(tǒng)產(chǎn)生晃電的基本類型有：電壓驟升，電壓暫降/驟降，短時(shí)斷電，電壓閃變。電壓暫降/驟降及短時(shí)斷電占“晃電”現(xiàn)象90%以上。電壓暫降、驟降是電壓有效值降至標(biāo)稱值的10% 至90%，持續(xù)時(shí)間為10ms至1min，典型持續(xù)時(shí)間為10ms～600ms；短時(shí)斷電是指持續(xù)時(shí)間在0.5個(gè)周波至3s的供電中斷。

華南管網(wǎng)的核心動(dòng)力為主輸泵和給油泵，其電動(dòng)機(jī)分別采用真空斷路器、交流接觸器控制?；坞姇r(shí)，電壓下降或中斷，低電壓保護(hù)動(dòng)作真空斷路器分閘，交流接觸器線圈對(duì)鐵心的吸力小于釋放彈簧的彈力造成接觸器釋放，導(dǎo)致機(jī)泵停車。一般情況下，電動(dòng)機(jī)真空斷路器低電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s，而交流接觸器當(dāng)電壓低于線圈額定電壓的50%，時(shí)間超過(guò)一個(gè)周波時(shí)接觸器釋放，當(dāng)電壓低于80%甚至更高，持續(xù)五個(gè)周期時(shí)接觸器也釋放，從而造成機(jī)泵停車。

2　提高供電可靠性措施

根據(jù)晃電持續(xù)時(shí)間短、電壓波動(dòng)范圍大等特點(diǎn)，華南管網(wǎng)結(jié)合現(xiàn)有的防晃電技術(shù)，不斷應(yīng)用于實(shí)踐，通過(guò)無(wú)擾動(dòng)電源快切裝置取代傳統(tǒng)備自投裝置、變頻器轉(zhuǎn)速捕捉再啟動(dòng)、低壓備自投改造和低壓電動(dòng)機(jī)防晃電改造相互配合，提高供電可靠性。

2.16/10kV無(wú)擾動(dòng)電源快切裝置應(yīng)用

華南管網(wǎng)35kV及10（6）kV變電站均采用雙回路供電。正常時(shí)，運(yùn)行方式為單母分段母聯(lián)備自投，自投時(shí)間一般設(shè)置為1.5～2s?！盎坞姟睍r(shí)，自投裝置先跳開QF1（QF2），后合QF3，每臺(tái)斷路器固分/合時(shí)間約為45ms，備自投動(dòng)作時(shí)間總計(jì)約2～3s，遠(yuǎn)大于電動(dòng)機(jī)低電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s，電動(dòng)機(jī)柜斷路器跳閘。

2011年華南管網(wǎng)采用MFC5103A型無(wú)擾動(dòng)電源切換裝置取代原有的備自投裝置，實(shí)現(xiàn)方式包括快速切換、同期捕捉切換、殘壓切換、長(zhǎng)延時(shí)切換，快切動(dòng)作時(shí)間為70ms，斷路器的動(dòng)作時(shí)間45ms，電源切換時(shí)間總計(jì)為115ms，小于0.5s的低電壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。電源切換時(shí)，電動(dòng)機(jī)先惰行，后重新從電網(wǎng)獲取能量，恢復(fù)正常運(yùn)行。近4年統(tǒng)計(jì)，切換電源成功率超過(guò)97%。

2.26/10kV變頻泵轉(zhuǎn)速捕捉再啟動(dòng)

變頻器失壓后，頻率f持續(xù)下降，由于慣性，持續(xù)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)約9s，轉(zhuǎn)速r＞0，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)ε＞0，能量消耗在制動(dòng)電阻上。當(dāng)f≥0，r＞0時(shí)斷電再啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)饋送給變頻器的反向電動(dòng)勢(shì)ε與變頻器輸出電壓U產(chǎn)生疊加，對(duì)電路產(chǎn)生一定的沖擊，嚴(yán)重時(shí)可能擊穿單元體。因此，斷電再啟動(dòng)功能僅適用于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很低，產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)最小時(shí)。轉(zhuǎn)速捕捉再啟動(dòng)通過(guò)矢量控制器通過(guò)捕捉電流、時(shí)間和轉(zhuǎn)速原理如圖1，實(shí)現(xiàn)3s內(nèi)轉(zhuǎn)速捕捉再啟動(dòng)，與快切裝置相互配合，基本上消除了變頻泵因晃電甩泵的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3可編程控制器在低壓進(jìn)線自投上的應(yīng)用

變電所低壓系統(tǒng)大都采用單母分段，母聯(lián)備自投方式。傳統(tǒng)備自投有一定的局限性：一是自投時(shí)間長(zhǎng)，約2～3s，造成大量交流接觸器脫扣；二是自投方式單一，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)正常時(shí)，進(jìn)線斷路器并不能自動(dòng)復(fù)位，必須人工復(fù)位。

可編程控制器可采集低壓進(jìn)線電壓、進(jìn)線和母聯(lián)斷路器狀態(tài)，通過(guò)邏輯判斷來(lái)實(shí)現(xiàn)低壓備自投。QF1為I段進(jìn)線斷路器，QF2為II段進(jìn)線斷路器，QF3為母聯(lián)斷路器。

（1）備自投邏輯：正常情況下QF1和QF2合閘，QF3分閘；當(dāng)I段進(jìn)線失電，QF1分閘，QF3合閘；當(dāng)II段進(jìn)線失電，QF2分閘，QF3合閘。

（2）采用可編程控制器邏輯：a）母聯(lián)自投條件：備自投自動(dòng)位置——I（II）段有壓——QF1合閘，QF2合閘，QF3分閘——無(wú)保護(hù)等閉鎖條件投入；b）母聯(lián)自投邏輯：I（II）段進(jìn)線失壓——II(I)段母線有壓——無(wú)保護(hù)等閉鎖條件輸入；c）進(jìn)線自投邏輯：備自投自動(dòng)位置——I（II）段進(jìn)線有壓——QF1(QF2)分閘，QF2(QF1)合閘，QF3合閘——無(wú)保護(hù)等閉鎖條件投入。

當(dāng)滿足條件a、b時(shí)，先分QF1（QF2），延時(shí)0.4s后合QF3，共耗時(shí)約1.2s；當(dāng)滿足條件c時(shí)，先分QF3，延時(shí)0.4s后合QF1（QF2），共耗時(shí)約1.2s，與快切裝置配合能夠在不大于1.4s的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)低壓雙回路供電。

2.4 380V低壓給油泵防晃電改造

給油泵電動(dòng)機(jī)一般采用LC1系列交流接觸器，晃電時(shí)交流接觸器在0.02S～0.1s內(nèi)脫扣，給油泵停車，導(dǎo)致主輸泵出現(xiàn)抽真空甩泵。針對(duì)這一問(wèn)題，華南管網(wǎng)采用了FS系列防晃電交流接觸器取代原有產(chǎn)品。

防晃電接觸器采用雙線圈結(jié)構(gòu)，正常狀態(tài)下，控制模塊內(nèi)部電容器處于儲(chǔ)能狀態(tài)，晃電時(shí)電壓降到接觸器187V的維持電壓以下，控制模塊以儲(chǔ)能釋放的形式保持接觸器繼續(xù)吸合。當(dāng)電源電壓恢復(fù)后，控制模塊又轉(zhuǎn)入儲(chǔ)能狀態(tài)。

防晃電交流接觸器利用了電容器作為儲(chǔ)能原件的非線性放電原理，對(duì)線圈進(jìn)行充電，達(dá)到不脫扣的目的。我們結(jié)合低壓自投時(shí)間，將控制模塊的時(shí)限設(shè)置成1.5s，從而使給油泵不停車持續(xù)運(yùn)行。

3　結(jié)語(yǔ)

華南管網(wǎng)的提高供電可靠性的重點(diǎn)在于快切裝置、低電壓保護(hù)、變頻器斷電捕捉再啟動(dòng)、低壓備自投、防晃電交流接觸器等多個(gè)環(huán)節(jié)相互配合，以達(dá)到提高供電可靠性的目的。我們認(rèn)為，在一定條件下進(jìn)行技術(shù)改造，晃電造成的危害是可以避免的。

[1]FS系列抗晃電交流接觸器及TPM-MD延時(shí)節(jié)能模塊說(shuō)明書[S].

[2]MFC5103A工業(yè)企業(yè)電源快速切換裝置說(shuō)明書[S].