关于石油化工企业电气主接线设置及主变压器选择的相关研究

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　　【摘 要】因为石油化工企业的电气主接线设置及主变压器的选择会直接关系到整个企业的用电安全与运行效率，还是保障石油化工企业能够长时间高效加工生产和持续运行的基础，对石油化工企业的生产有着重要的影响，所以对其主接线设备及主变压器选择方面进行深入的研究是非常有必要的，可以保证石油化工企业的运行安全。
　　【关键词】石油化工企业；电气主接线设置；主变压器选择；相关研究
　　一、石油化工企业电气主接线的主要设计
　　科学、有效的选择主变压器和设置电气主接线是保证石油化工企业运行安全和高效的基础，可以有效地增强机械设备的灵敏程度，使用电更加经济安全。同时其对整个企业的供电设备、电气计算、装置校验、配电分布以及控制防护等方面都有着极大的影响，甚至还决定着通信调度的强度以及SCADA系统的设置，所以说探索石油化工企业电气主接线设置是加强电气设计的主要内容。如果主接线的设计不合理会严重阻碍企业的发展与建设，给今后的改扩建工作带来难处，并减小用电的安全与可靠，甚至还会引发事故，给企业带来严重的损失。对于主接线的设计原则应重点注意以下几个方面。
　　（一）供电的规模和对象
　　对于主接线的分布和设置方面来讲，应根据供电的对象、规模以及其所具有的地位来展开分布和设置。因为我国大多数的石油化工企业都是大、中型的联合企业，从生产到后续的加工环节均是非常细致的布置，将加工的环节分成了多个步骤，而每一步骤都有相应的生产设备、运行系统以及辅助设施，就使得用电负荷比较乐观。由于是多个步骤，所以变配电所也就会有多个，而总变电所就成为了整个企业最为关键的部分，必须是专用的，各级的母线都不能对外供电。
　　（二）负荷的状况以及性质
　　对于石油化工企业的生产设备来说，其用电的负荷情况应依据供电的可靠程度以及连续程度进行区分，通常大部分是一级负荷和一级负荷当中较为重要的负荷、二级负荷。其中，一级负荷和一级负荷当中较为重要的负荷应由2个电源进行供电，因为当其中一个电源出现了故障，另外一个电源就不会受到影响，这样就不会影响设备的运行。另外，还应该安装应急的电源，并禁止其他的负荷接入此系统上。
　　（三）潮流的分布
　　依据总变电所的地理位置以及在电气主接线当中的位置，使得终端变电所也成为了穿越容量的联络变电所。根据潮流的分布情况来看，不仅能够确定出正常运转下和主接线形式改变下电压的质量与功率范围，还能够清楚主接线、变压器的运行模式以及用电负荷等。
　　（四）电气主接线的设置
　　电气主接线的设置应该符合当改变接线形式时而不影响各项指标的变化，例如倒闸的操作、切换以及运行，同时还应减小停电的时长或者避免停电。当电源恢复的时候，应防止电荷的影响而再停电。因此对电气主接线进行设置时必须想到配电和母线等设施出现故障需要退出时的供电容量，还有安全方面的需求。
　　（五）主变压器的数量
　　主变压器的接线形式都是比较简捷的内桥、外橋以及分段单母线连接，一般设置为两台，和配电的设备相对应，布置非常的简单，具有很大的可靠性。不过它也有很大的缺点，就是负荷没法分类，而配电装置的规模还非常的大，一旦有大型的机组电动机以及节能减耗的发电机接入时，就需要设置无功补偿和接地补偿的设备，当供电的母线失电、外部线路发生故障以及配电装置出现故障需要维修时，就会由另外一条线路、变压器以及配电设备承受负荷，这样就会严重影响供电的安全。因此在对总变电所进行设计时，应多设一台主变压器、配电设备，以防备用。
　　（六）无功功率的补偿
　　通常用电的负荷功率应符合相关规定的要求，如果功率小于其要求的范围时将会加大费用。同时还要避免输入过剩的无功功率。对于无功功率的补偿方面，一般使用静止的电容器以及企业自备的电站发电机组等措施。对电容器采取总变电所集中补偿时，其指标的选取以及电容器的分组，应该避免次谐波电流的谐振。
　　二、石油化工企业主变压器的选择
　　对有两路进线的电源以及主接线是分段单母线的总变电所，应安置2台主变压器。而对有两路进线电源，但主接线是双母线的总变电所来说，最好在主变压器的容量为小于等于40 MV·A时设置2台变压器；对于超过40 MV·A，有三路进线电源、主接线是三分段单母线的总变电所，应安置3台主变压器。对有两路或者三路进线电源、主接线是双母线、主变容量超过40 MV·A的总变电所来说，最好设置4台变压器，因为主变压器的容量最好不超过40 MV·A。
　　（一）主变压器的容量
　　对于主变压器的容量来讲，其应大于整体的一、二级负荷总容量。并且符合大型的机组在不改变接线形式时降压运行下配电设备母线以及机电的需求，同时不会给其他的用电负荷与系统运行产生影响。如果主变压器为2台时，则要求其每一台变压器都能带动一、二级负荷的持续运行。如果主变压器为大于等于3台时，则应确保当有一台变压器减少时，其他的变压器可以带动全部的负荷持续运行，而且还很充足。对专供大型机组的线路和变压器来说，其容量必须达到负荷、母线电压以及机电电压的要求，使得设备能够正常的运行，又能降低成本。
　　（二）主变压器的绕组
　　按照主接线的需求，应确定是两绕组还是三绕组的接线。如果电压为110 kV的绕组应采取Y0接线，依照系统的运行要求，应选择直接接地还是不接地，或者和另外一台主变压器进行接地式联跳。如果全厂的供电电压等级为35 kV时，同时接地的电容电流超过了要求范围时，则应采取YN，yn0，d11的接线方式。如果总变电所的电压和电力系统相联网或者并列运行时，其绕组的方式和系统应相同。
　　（三）主变压器的阻抗电压
　　对于主变压器的阻抗电压选择应重点考虑这几方面的影响：1.系统在最大和最小运行形式之下中压侧与低压侧的短路情。2.开关电器的开断以及冲击峰值电流。3.电缆热稳定性的最小截面积。4.大型电动机的起动模式、主接线形式、母线电压以及机端电压。对于电动机变压器的选择，应符合其起动条件的要求。
　　（四）主变压器的绕组绝缘强度
　　对中性点不接地和经消弧线圈接地的设备来说，其主变压器的绕组形式都应为全绝缘。而对于大于等于110 kV的中性点直接接地的系统来说，其主变压器的绕组可设置为半绝缘。如果设置为有载调压时，则有载调压分接开关的绝缘需和变压器的相同。对于变压器中性点的调压形式来说，因为电力系统的变压器中性点的绝缘大多数都是半绝缘的，而分接开关的绝缘程度和中性点应相同，所以在选择时要注意。
　　三、总结
　　石油化工企业的总变电所、电力系统和别的行业不同，通过以上内容我们重点提出了石油化工企业电气主接线设计及主变电器选择方面所应考虑的几个原则，足以看出石油化工电气主接线设计及主变压器选择的特点，希望给石油化工企业带来效果。
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　　（作者单位：大庆石化公司炼油厂）
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