煤气柜高低压配电系统运行方式分析和改造
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摘 要：钢铁企业由于生产需要输送煤气，煤气加压机在工厂中普遍存在，这些大型机组需要可靠的电源供应，这些机组的配套润滑油泵、自动化仪表、煤气检测报警装置等也需要可靠地电源供电，这些关键设备的进线柜电源要求无论在本身故障中断还是备用电源故障时，都不应中断供电，这些装置一旦失电，将会使气柜加压机组失去必要的监视和调节手段，给机组的安全稳定运行造成严重的威胁，甚至造成巨大的经济损失，本文浅述了供电可靠所采取的方法供同行业人员参考。
关键词：煤气加压机 自投电源 供电可靠性
中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）04（a）-0045-02
1 煤气柜高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、混合煤气高压供配电系统分析
煤气加压机在邯钢采用很多，由于不同的生产工艺，产生出高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气，这些煤气需要使用煤气加压机输送到煤气柜里进行储存，或通过管道加压输送给自备发电厂供锅炉使用，通过燃烧煤气来加热锅炉进行发电供厂内生产单位使用，因此煤气的稳定供应关系到厂内生产的各个环节，若煤气供应不畅或煤气加压机发生故障将对生产造成较大影响，当前邯钢使用高炉煤气加压机、转炉煤气加压机、焦炉煤气加压机、混合煤气加压机多台，这些加压机负荷大小不同，电源电压要求不同，有的使用10kV系统供电，有的使用380V电源供电，不同的电压等级所采用的保护方式各有不同。邯钢西区煤气站6台630kW混合煤气加压机和6台800kW转炉煤气加压机采用10kV电力系统供电，这些加压机分两段供电，一路来自铁前变电站044，一路来自铁前变电站073，母联开关在日常运行中断开，若其中一段进线出现故障或需要检修则将母联柜合上，由一路进线带全部负荷，6台混合煤气加压机的继电保护装置采用南自综保装置和6台转炉煤气加压机的继电保护装置采用北京四方综保装置，笔者通过维护这些设备的经验发现煤气加压机的定值设置存在缺陷，保护投入退出不合理，有的混合煤气加压机只投入过流保护一段，过流保护二段没有投入，有的加压机保护装置投入了低电压跳闸，有的保护装置没有投入；转炉煤气加压机和混合煤气加压机的断路器厂家不同，断路器出现故障后不能相互备用替换，维修备件替代性不强；混合煤气加压机和转炉煤气加压机的二次控制回路接线方式也千差万别；因此同一个配电站内采用不同保护装置，二次回路各不相同不便于电气人员日常维护和检修，因此通过优化电力系统的运行方式，优化设备继电保护装置定值，采用统一的继电保护设备，采用统一的二次回路控制方式，通过这些改造措施能够提高设备供配电的可靠性，使设备维护和查找故障时更加方便快捷，使煤气柜的加压机提高煤气系统电力的稳定供应，从而减少煤气加压设备因电力系统供应问题造成对生产影响的情况发生。
2 煤气柜转炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气低压供配电系统分析
煤气柜的低压配电柜分为三部分，分别为转炉煤气柜低压系统，高炉煤气柜低压系统，焦炉煤气柜低压系统。转炉煤气柜分两段运行，一路来自进线柜044，一路来自进线柜073，两段之间通过母联柜分段，日常工作中母联断开，044和073两段进线柜都在投运状态，当一段进线出现故障或需要检修时合上母联柜，由一路进线带全部负荷；高炉系统和焦炉系统的低压电源没有直接取自变压器而是取自转炉煤气低压系统的配出柜，高炉系统一段进线取自转炉系统配出分路044，二段进线取自转炉系统配出分路073，中间通过母联柜连接；焦炉系统一段进线取自转炉系统配出分路044，二段进线取自转炉系统配出分路073，中间通过母联柜连接，因为煤气柜的高炉、转炉、焦炉低压柜上带有煤气加压机油泵，稀油站油泵，自动化仪表电源，应急排风机电源、监控系统等重要设备，气柜的控制、监视系统，故障报警系统，煤气泄露检查装置都采用自动化水平较高、控制手段较为先进的计算机装置，通过主控制室电台后台集中控制，这些装置对电源质量和供电可靠性都有很高要求，煤气加压机的润滑油泵，应急排风机，煤气报警器等设备，需要一个可靠的电源，该电源由低压配电柜提供，这些设备要求无论是电源本身故障中断还是备用电源故障时，都不应中断供电，这些装置一旦失电，将会使气柜加压机组失去必要的监视和调节手段，给机组的安全稳定运行造成严重的威胁，甚至造成巨大的经济损失，而当前的运行方式和设备布置不能满足系统稳定可靠运行，当前的运行方式不尽合理，无法保证系统运行的可靠性。
3 提出改进方案及方法
煤气柜高炉、焦炉、转炉、混合四个系统的高压柜继电保护装置统一采用同厂家同型号设备，这样更加便于管理；根据现在所带电机负荷的大小设置保护定值，对所设置保护定值进行分类，例如高炉煤气加压机投入了哪几项保护，焦炉煤气加压机投入哪几项保护，转炉煤气加压机投入哪几项保护进行统一化；在更换保护装置的同时将二次回路进行改造，尽可能保持一致，比如合闸回路用了哪几根线，跳闸回路用了哪几根线，线号统一，接的端子号码进行统一，便于后期维护检修和查找故障。
煤气柜的低压系统，转炉低压两段母线进线电源直接取自两个变压器，因此可以在低压进线柜044、低压进线柜073、母联柜之间加装联锁，保证三个断路器至少有两个在合闸位置，这样将实现正常工作状态下转炉柜低压进线044柜断路器和进线柜073断路器在合闸状态，母联柜断开，当一段进线出现故障跳闸后母联柜自动投入运行，保证了母线不会失电，从而保证了设备稳定运行。而对于高炉煤气柜、焦炉煤气柜、混合煤气柜三个低压系统，它们的进线柜电源没有直接取自变压器低压侧，而取自转炉柜的两段低压母线，因此可以在转炉煤气低压配电系统的I段母线各自取一配出开关作为主电源，在上级II段母线各自取一配出开关作为辅助电源，两路电源通过自动投入装置互为备用，同时各自加装一UPS装置，作为该高炉低压柜的后备电源，正常情况下，主电源为一段电源正常供电，当供电给主电源发生故障停电时，则自动投入装置动作，将主电源断开，由辅助电源供电，同样在供电给辅助电源的母线发生故障停电时，则自动投入装置动作，将辅助电源断开，由主电源供电，在两路电源同时发生故障时，UPS可作为后备电源临时供电1h，为电气人员和岗位运行人员争取应急处理的时间，保障重要设备不会因失电而损坏或发生安全事故。
4 主要技术，效果和主要经济效益
按照目前运行工况，每台高压电机可创造效益2万元/d，5台电机可直接创效2万元/d*5=10万，若按每年每台电动机因电气问题造成设备损坏停机3次，每次需处理2d计算，改造后可减少损失=10万×3×2=60万元，可挽回直接经济损失60萬元，因该装置失电会造成一些重要电气元件烧毁，间接损失也会很大；而低压系统带有煤气加压机油泵，稀油站油泵，自动化仪表电源，应急排风机电源、监控系统等重要设备，气柜的控制、监视系统，故障报警系统，煤气泄露检查装置这些重要设备，这些设备无论是电源本身故障中断还是备用电源故障时，都不应中断供电，这些装置一旦失电，将会使气柜加压机组失去必要的监视和调节手段损失巨大，通过优化系统运行方式和设备改造能够提高系统的稳定性，实现小投入大收益。
参考文献
[1] 张超.低压配电电能质量综合控制方法及系统研究[D].东北大学，2012.
[2] 叶展行.LED灯饰系统脱机控制器的设计与实现[D].华南理工大学，2010.
[3] 赵冠君.高压静电除尘控制器的设计[D].浙江大学，2006.
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