电压暂降装置在石化公司的应用

电压暂降装置在石化公司的应用

王钟，赵剑

新疆同益投资有限责任公司

摘要：克拉玛依地区历年风季大风天气对石化公司供电系统造成晃电（供电电源电压大幅度下跌或短时中断），部分装置一些设备停运，部分低压（380V）供电的机泵跳闸引起大机组联锁，对装置正常安全稳定运行造成一定的影响。为了最大限度减少或避免在电网晃电时对装置造成的影响，在电力系统停晃电（一般在几秒内）机泵停止运行、短时间内会造成机组联锁或者会引起装置波动、对装置生产造成较大影响的机泵，为此制定方案，利用2018年大检修期间催化装置配电系统隐患治理项目中更换低压配电柜契机，对催化部分重要的带变频器的15台低压机泵配电回路采用AB公司的动态电压暂降校正器–DySC抗晃电技术改造。以减少或避免在电网晃电时对装置造成的影响。

关键词：电压；暂降；装置；石化；应用

1.主要技术内容和创新点

1.1主要内容

（1）电压暂降/骤降是电压有效值降至标称值的10%至90%，且持续时间为10ms至1min（典型持续时间为10ms～600ms）的电能质量事件之一。严重的电压暂降，将使用电设备停止工作，或引起所生产产品质量下降。当输配电系统中发生短路故障、感应电机启动、雷击、开关操作以及电容组的投切等事件时，均可引起电压暂降。其中，短路故障、感应电机启动和雷击是引起电压暂降的主要原因。雷击时造成的绝缘子闪络或对地放电会使保护装置动作，从而导致供电电压暂降。这种暂降影响范围大，持续时间一般超过100ms。大容量电动机全电压启动时，需要从电源汲取的电流值为满负荷时的500%～800%，这一大电流流过系统阻抗时，将会引起电压突然下降。短路故障可能会引起系统远端供电电压较为严重的跌落，影响工业生产过程中对电压敏感的电气设备的正常工作，甚至造成严重的经济损失。保护装置切除故障、误动以及运行人员误操作等均可引起供电中断。当保护装置跳闸切断给某一用户供电的线路时，该供电线路上将出现电压中断。这种情况一般仅在该线路上发生故障时才会出现，而相邻的非故障线路上都将发生不同程度的电压暂降。

（2）抗晃电技术，是指防止电源电压暂时跌落或者消失，让电源电压不会在很短的时间内（一般是几秒以内）出现间断的技术。这种技术一般应用于，工业过程设备，因为这些设备对电压暂降特别敏感，因为设备内任何一个元件由于电源出现问题都会使设备停机或整个工艺流程停止运行。

（3）动态电压暂降校正器DySC是一种在电压暂降时优化剩余电力的自适应电源，它可以使用获得专利的逆变器技术补偿电压暂降，使最优质的电能持续不断地流向负载，使用于不同电压等级，从而最大程度延长正常运行时间、减少库存损失、降低维护成本。此款校正器可针对电压暂降提供全方位的保护，其外形相当紧凑，并且不使用电池。DySC校正器专门进行过优化，可在峰值电压下快速响应，典型的峰值电压检测时间为一毫秒，并且可连续、不间断地为变频器供电达5秒。

（4）DySC校正器投入运行，正常运行电压高于额定电压88%时，DySC处于旁路状态并实时监测电压状况；当电压介于额定电压50%-88%时，DySC通过逆变器利用电网能量进行补偿(.5V*2I)，DySC提供5秒钟的正弦波输出保护；当电压介于额定电压0%-50%时，DySC利用电容器蓄能和交叉耦合相结合的技术进行补偿，利用交叉耦合专利技术，DySC提供的正弦波保护可达5秒钟。

1.2实施内容

（1）确定技术改造的抗晃电产品型号，对动态电压暂降校正器–DySC在试验台进行不同电压等级的电压暂降测试，确保产品的参数和性能符合设备运行要求。

（2）与工艺车间对接，确定需要安装动态电压暂降校正器的变频器工艺编号,电动机功率，确定动态电压暂降校正器的安装位置。

（3）对技术改造后安装就位的变频器进行调试，确认变频器、电动机动态电压暂降校正器运行正常。

1.3科技创新点

DySC是一种在电压暂降时优化剩余电力的自适应电源，它可以使用获得专利的逆变器技术补偿电压暂降，使最优质的电能持续不断地流向负载，从而最大程度延长正常运行时间、减少库存损失、降低维护成本跨越时间长达5秒适用于国际电压

2.主要技术创新及关键技术

2.1主要的技术创新：

MiniDySC抗晃电技术在变频器控制回路上的应用，通过DySC在电压暂降时优化剩余电力的自适应电源，它可以使用获得专利的逆变器技术补偿电压暂降，使最优质的电能持续不断地流向负载，接触器不释放从而最大程度延长正常运行时间、变频器通过自身压宽调整逆变输出，达到晃电不停机的目的。

2.2关键技术

AB公司专利的逆变器技术补偿电压暂降，三相跨越能力很强。单相暂降在最长5秒中的时间内向下校正至0V。两相暂降在最长5秒的时间内将两相暂降向下校正至30%的剩余电压，对于剩余电压小于30%的两相暂降，板载储能将在0V水平上提供长达0.2秒的保护。三相暂降在最长5秒的时间内将三相暂降向下校正至50%的剩余电压，对于剩余电压小于50%的三相暂降，板载储能将在0V水平上提供长达0.2秒的保护

3.项目详细内容

3.1立项背景及意义

克拉玛依地区历年风季大风天气对石化公司供电系统造成电压暂降（供电电源电压大幅度下跌或短时中断），部分装置一些设备停运，部分低压（380V）供电的机泵跳闸引起大机组联锁，对装置正常安全稳定运行造成一定的影响。为了最大限度减少或避免在电网晃电时对装置造成的影响，在电力系统停晃电（一般在1秒内）机泵停止运行、短时间内会造成机组联锁或者会引起装置波动、对装置生产造成较大影响的机泵增加抗晃电设施。低压电气设备抗晃电措施很多，电压暂DySC抗晃电技术应用是利用2018年大检修期间催化装置配电系统隐患治理项目中更换低压配电柜契机，对催化部分重要的带变频器的15台低压机泵配电回路采用AB公司的动态电压暂降校正器–DySC抗晃电技术改造。以减少或避免在电网晃电时对装置造成的影响。通过实际应用可以验证出各类抗晃电措施的效果。

3.2主要研究内容

（1）结合公司目前使用的抗晃电技术，选用国内外技术先进、应用成熟、故障率较低的产品。（2）DySC抗晃电技术与其它抗晃电技术的区别。（3）DySC抗晃电技术与UPS的区别。（4）MINIDySC抗晃电技术在变频器上的应用，这些设备是否适应公司目前的生产安全发展要求，这是我们研究的主题，这关系到公司长周期运行的关键。

4.经济效益情况

采用科技成果后，减少事故发生所节约的维修费用：S₂=Q×C×D₀-R

式中：S₂为采用科技成果后，减少事故(包括提高质量)所节约的维修资金；Q为采用科技成果后，事故的减少率；C为平均单位事故维修费用；D₀为采科技成果前，年事故发生的平均次数；R为项目实施费用（研发费、实施措施费，形成固定资产或需要分摊的，按年折旧分摊）。

计算如下：Q取95%；C事故维修费用：催化装置晃电造成装置波动：（参考公司在2017年9.5全厂闪电以及2018年11月、12月两次大风闪电全厂的），对全厂损失费用在1070万元。D₀取2次；R项目实施费用：1557.05万元；S₂=0.95*1071*2-1557.05=477.85万元；采用科技成果后，减少事故发生所节约的维修费用477.85万元。

参考文献

[1]郭少英;电压暂降的缓解与抑制措施[J];漯河职业技术学院学报;2007年03期

[2]任春萌;电压暂降对电能质量的影响[J];上海电力;2007年04期