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炼化企业电气继电保护稳定性解析

2021-01-25孟凡淼

通信电源技术 2020年18期
关键词:运行状况炼化电气设备

孟凡淼

(中国石油天然气有限责任公司广西石化分公司动力部,广西 钦州 535000)

0 引 言

在炼化企业的产业运行及可持续发展的背景下,通过电气继电保护稳定性的协调,可以提高炼化企业运行的稳定性,增强产业的核心竞争力。但是,结合炼化企业电气继电保护设备运行特点,在继电保护系统运行中,存在设备稳定性不足的问题。这些现象若不能及时解决,会影响炼化企业的长周期运行。因此,对于设备维护人员,需要结合炼化企业的运行特点,对电气继电保护的稳定性进行分析,通过设备安全管理技术的落实,提高设备运行的稳定性,以满足炼化企业的可持续发展需求。

1 炼化企业电气继电保护的作用及原则

1.1 炼化企业电气继电保护作用

结合炼化企业电气设备的运行特点,通过继电保护设备的使用,需要将稳定性的设备维护作为核心,通过继电设备的管理充分保证电力设备运行的安全性、可靠性,以满足炼化企业的经济化发展需求。通常,在炼化企业电气继电保护稳定性分析中,其作用体现在如下4个方面。第一,结合炼化企业运行特点,通过失灵保护线路的启动,可以对过电压、远方跳闸以及母线系统进行保护,全面提高电气继电保护系统的运行效率,展现炼化企业的稳步运行需求。第二,在炼化企业电气设备使用中,为了达到启动继电保护系统的闭锁重合闸的操作目的,需要保证继电保护系统的稳步运行。第三,在继电保护设备的失灵保护中,通常要采用分相以及三相启动回路的设备形式,通过电气继电保护系统的接点处理,维持炼化企业的稳步运行。第四,在炼化企业电气继电设备保护中,需要维持继电保护装置的设计方案,以提升设备自动运行及协调使用的价值[1]。

1.2 炼化企业电气继电保护原则

1.2.1 线路保护原则

通过对炼化企业运行状况的分析,通过电气继电保护稳定性协调,需要明确线路配置及保护原则,具体如下。第一,在回线路设置中,需要按照接近后备的原则,配置双套、完整性以及独立性的设备故障分析系统,以提高线路全线速度保护的运行效率。第二,在每回线路配置及双套远方跳闸保护系统设定中,可以针对炼化企业电气设备的使用状况,利用继电器对设备的失灵情况、过电情况进行保护,合理维持炼化企业电气继电保护系统的稳定性。第三,在电气继电保护中,需要控制电压线路,全面提升双套电压保护的稳定效率。

1.2.2 母线保护原则

结合炼化企业的运行特点,在电气继电保护设备维护中,为了提高母线保护系统运行的稳定性,需要明确如下原则。第一,关于500 kV的母线,在继电保护中,需要按照远近配置的保护原则,对炼化企业断路器的接线方式进行分析,避免电气设备不稳定问题的出现。第二,在双重化的母线保护系统及继电设备维护中,由于没有独立性的电气联系,需要时刻保持母线断路器的灵活性,为炼化企业电气继电保护的稳定运行提供支持。

1.2.3 短路的热稳定原则

根据炼化企业电气继电保护设备的运行状况,需要根据设备的运行状况,确定短路的热稳定条件,其协调条件为:

式中,Qk是计算时间t秒内中的短路电流热效应;It是t秒内的设备允许热稳定电流的有效值;t是设备允许情况下的热稳定电流时间。

1.2.4 过激磁保护原则

在炼化企业电气继电保护设备运行中,过激磁保护是继电器系统运行中的核心内容,电气继电设备会按照炼化企业的运行状态,确定过激磁告警以及四段过激磁跳闸保护元件,并使设备在超过定制动作的情况下,确定保护告警方案,以实现电气继电保护系统的稳定运行。一般在电气继电保护中的反时限特性分析中,其计算方法为:

式中,TMS是过激磁保护时间,V是电压;f是频率;M为过激磁倍数;(V/f)set是跳闸的整定值[2]。

2 炼化企业电气继电保护中存在的问题

2.1 设备质量问题

结合炼化企业电气继电保护系统的运行状况,在设备运行的过程中,存在一定的质量隐患,其具体的问题如下。第一,结合炼化企业电气继电设备的运行状况,元件材质存在差异性,增加了继电设备的维护难度,导致继电设备经常遇到安全隐患,严重时会对炼化企业设备使用造成威胁。第二,根据炼化企业的运行特点,部分设备维护人员缺少专业性的质量控制体系,导致设备质量管理工作流于形式,增加继电设备维护及管理的难度,降低设备运行的稳定性。因此,在炼化企业运行的背景下,为了更好地提高电气继电设备的运行效率,在设备维护及管理的过程中,需要结合电气设备的使用状况,确定继电保护设备的维护方案,及时发现系统设备中的质量问题,并通过具体问题的分析、处理等,构建针对性的设备维护及管理方案,从而为炼化企业电气设备的自动化、安全化运行提供支持,推动炼化企业的稳步发展[3]。

2.2 设备运行故障

分析炼化企业继电设备稳定性运行状况可知,继电保护系统经常遇到运行故障问题,具体如下。第一,母差保护中存在的问题。根据炼化企业电气继电保护设备运行状况,在设备的稳定性协调中,会遇到母差交流不平衡的问题,这种现象会增加设备运行故障,降低炼化企业继电设备的稳定性。第二,通过对炼化企业电气设备运行状况的分析,在继电设备使用中,存在设备运行隐患问题,这种设备运行故障不能得到及时处理,会降低设备稳定性。第三,在电气继电保护设备使用中,存在材质差、质量不合格的问题,影响设备运行稳定性,增加继电设备的维护及管理难度。同时,在继电设备的使用中,电力系统会出现温度偏高的问题,如果不能及时降温,会直接损坏继电保护系统,影响炼化企业电气设备的使用目的。第四,外界干扰的问题。根据炼化企业电气继电保护系统的运行状况,在微型继电保护设备使用中,可以增强设备的抗干扰能力,避免系统逻辑元器件分析故障及操作失误问题的出现,全面提高电气设备使用的效率。因此,在炼化企业电气继电设备稳定性协调中,需要针对设备运行状况,设定科学性的协调方案,避免设备异常情况的出现,全面提升炼化企业电气设备的运行效率[4]。

3 炼化企业电气继电保护稳定性协调策略

3.1 分析炼化企业电气继电保护的稳定性

在炼化企业运行及发展中,电气系统的用电设备发生短路的概率较高,导致整个继电保护系统出现最大的短路电流,严重时会出现设备故障隐患,从而降低炼化企业电气设备运行的稳定性。因此,在继电保护系统的整定数值计算中,需要合理选择设备运行参数,并针对电气继电设备的运行状况,压缩保护动作时间,以提高电气继电设备维护及保护的效率。通常,在炼化企业电气继电保护的稳定性协调中,需要做到如下4点。第一,在电气继电保护系统使用中,需要设置主风机以及备用主风机。第二,将光纤式线路的差动保护装置维持在35 kV的光纤差动保护状态,增强继电设备的稳定运行效果。第三,在对炼化企业整个电气供电系统的继电保护中,需要考虑其整电计算方法,要在整个过程中考虑保护定值的大小,以避免设备故障隐患的出现。同时,在设备维护及管理中,需要利用分层保护原则,确定后备性的覆盖方法,全面提升电气继电设备的运行稳定性。第四,在变电所的继电设备稳定协调中,应该根据炼化企业的电力系统运行状态,设定系统动作时限,避免继电设备故障隐患的出现,展现继电设备的维护及管理价值,为炼化企业电气继电设备的保护提供支持[5]。

3.2 选择上下级保护时间级差

根据炼化企业电气设备的运行状况,为了保证电气继电设备运行的稳定性,需要在系统运行以及上下级保护时间级差确定中,将电压分为不同的运行阶段,整个过程中,要缩短变电所供电系统的保护时限。应该根据系统上下级保护时间级差,利用微机型保护系统,将设备控制时间控制在0.2~0.3 s,以提高电气继电设备保护的稳定性。同时,在炼化企业的电气设备使用中,为了提高继电设备故障处理的效率,需要确定定值以及延时性的设备维护方案。这样可以增强电气设备的协调处理价值,增强电气设备运行的灵活性,满足炼化企业的设备运行及电气系统使用需求[6]。

3.3 系统负荷电流

炼化企业电气设备使用中,为了提高系统运行的稳定性,需要将负荷电流计算作为重点。可根据设备的运行状态,将大型异步电动机、异步电动机的使用作为核心,以提升炼化企业电气继电设备的稳定运行效率。通常,在系统负荷电流计算中需要做到如下两点。第一,最大负荷电流。根据炼化企业电气继电设备的维护状况,在生产最大负荷电流计算中,需要根据设备的使用状况,确定用电设备的额定电流。例如,在A、B两台电气设备运行中,计算其中一台电动机额定电流,之后利用继电保护系统的运行状况,对电气设备进行维护,提高两个设备负荷电流的计算效率。同时,在电气设备的消防系统中,为了保证设备的安全性,需要将额定电流全部计入到等电流系统,以增强额定电流运行的稳定性。第二,在操作最大负荷电流计算中,需要结合设备运行状况,控制生产最大负荷的电流,并按照炼化企业电气继电保护状况,确定最大负荷电流。也就是说,在炼化企业的电气设备使用中,为了提高继电设备故障处理的效率,需要确定系统负荷电流的管理方案。这样可以增强电气设备的协调处理价值,增强电气设备运行的灵活性[7]。

3.4 6 kV供电系统中性点接地技术

根据炼化企业电气继电保护系统的运行状况,为了提高设备运行的稳定性,需要设定变电所6 kV供电系统的中性点。一般系统的接地方法包括如下3种。第一,在炼化企业电气设备维护中,选择变电所6 kV的供电系统中性点不接地方法,在6 kV的供电系统单相接地处理中,需要将其电流控制在≤10 A的状态,并将系统的允许运行时间控制在2 h。但是,在单相接地电流控制中,电流一定要小于10 A,整个过程中,可以避免电缆发生接地故障,提高单相接地设备的保护及继电设备的使用价值。第二,在变电所6 kV供电系统的中性点消弧线圈接地方法使用中,通过中性点与串联设备的使用,需要合理控制单相接地状态,以提高继电设备运行的稳定性,避免接地电流减少问题的出现。在完全补偿方式使用中,需要利用电感、电流以及电容电流相通的模式,将接地电流控制在接近0的状态,并在同一母线上引入多条馈线,及时分析电气继电设备中的隐患问题。第三,在变电所6 kV供电系统的中性点电阻接地方式设定中,需要及时解决地电容电流过大的问题。在中性点电阻接地方法确定中,需要避免反应电阻性电流跳闸问题的出现,以保证用户供电的可靠性,提高炼化企业电气设备的使用效果[8]。

4 结 论

在炼化企业运行的背景下,为了更好地提高电气继电设备的运行效率,在设备维护及管理的过程中,需要结合电气设备的使用状况,确定继电保护设备的维护方案,并为炼化企业设备的自动化、网络化运行提供支持。同时,在炼化企业设备维护中,需要将电气设继电设备的使用作为重点,通过电气继电设备的稳定运行及高效维护,仔细分析继电设备运行的稳定性,并在上下级保护时间级差选择、系统负荷流量分析以及中性点接地技术落实的过程中,实现炼化企业电气继电保护系统的稳定运行。

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