石化企业智能配电监控系统的设计与应用

1、石化企业智能配电监控系统的设计与应用摘要:本文讨论了石化企业用电环境及特点,设计了一种既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理运行的智能配电监控系统AcuSys System配电系统。并详细介绍了AcuSys System配电系统的结构和特点,该系统是保障石化企业生产电力安全的有效保障。1引言随着我国经济建设的飞速发展以及现代化生活的需要,石化企业规模逐渐扩大。对于许多大型以及特大型石化企业,对其电力配电方案必须严格设计,因为几个周波的电力系统故障就能造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性后果。石油和化工电力系统具有自己的特征:一是我国石油、化工产值占GDP的16%,占总能耗的1

2、5%,高于先进国家,节能是该行业发展的重点任务之一;二是石化生产现场各种塔、吊林立,管道遍布错综,电网结构复杂;三是电力系统负荷大、能耗高,生产连续性强;四是负荷集中,单机容量大,大部分为电动机,主要为风机、水泵负载;五是大电机启动冲击大;六是多种发电机组并存,使用大量热发电机组。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。2石化企业的基本配电子系统及其特点2.1 高压供电电源要求大型石化企业的用电负荷较大,通常总运行容量大于60MVA,供电电压为(66 110KV,220KV,并应由两个以上独立的电源供

3、电,运行方式一般为双电源单运行或双电源双运行。所谓双电源单运行供配电方式是某个供电电源正常运行另一个供电电源作备用,正常运行供电电源故障后备用供电电源自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是企业内供配电系统倒闸操作方便,缺点是正常运行供电电源故障后极易造成企业生产的混乱。双电源双运行供配电方式是两个供电电源均正常运行,某个供电电源故障后母线联络断路器自动投入确保企业的连续供配电。该运行方式的优点是某一供电电源故障后对企业生产造成的影响较小,缺点是企业内供配电系统倒闸操作很不方便。2.2 供配电系统石化行业一般用电负荷较大,同时由于生产需要,需要建设自备热电联产装置,即热电厂,在为工艺生

4、产提供蒸汽负荷的同时产出大量电能。有些规模大的热电厂除满足本企业的用电需求外还可向电力系统售电。我国大型石化企业内供配电电压通常为35KV、10KV、6KV和0.4KV,其主要供配电方式为:主变电所直配供配电方式、多区域配电所供配电方式、多区域变电所供配电方式。3 智能配电监控系统方案智能低压配电系统由低压配电开关配以具有通信功能的智能测控保护装置(网络电力仪表等经数字通信与计算机系统网络连接,实现配电过程中智能终端元件管理的自动化、智能化。实施智能化配电系统可以有效地保障供电可靠性和供电品质,优化负荷分配,节约电力成本以及检修成本。对连续运行的石化企业来说,对供配电的可靠性要求是非常高的,主

5、要负荷以大型异步电动机拖动的风机、压缩机以及隔爆或增安型异步电动机拖动的机泵为主。因此为这些电动机设置电动机保护器非常必要,同时由于异步电机的存在,应对其功率因数进行有效地补偿,配置有源滤波器来净化用电环境也是石化企业配电管理的大势所趋。石化企业配电监控系统结构图: 智能配电系统通常分为三层典型分布式结构:中心监控层、通讯管理层、现场采集层。中心监控层为双机热备的监控主、从机,配置UPS电源和网络打印机,位于配电主控室内,电力管理人员可以利用监控主机对底层设备进行远程监控,必要时候甚至可以远程操作分合闸,在节省了大量人力物力的基础上提升了应急处理能力。网络通讯层由工业自愈环网和网络交换机等一些

6、通讯设施组成。现场采集层为现场的继电器、马达控制器、智能电力仪表等硬件设备。在高低压进线柜处建议安装Acuvim IIW网络电力仪表,不仅能够真有效测量全部电力参数,同时具有故障录波和数据记录功能,为管理人员提供故障前后八个周波的波形和所有测量参数的记录数值。电容补偿柜配置Acuvim-L型多功能仪表,具有电能质量参数和电度四象限计量功能,为功率因数补偿提供依据。在各馈线回路和负载回路需要有功电度的精确计量,因此配置Acuvim 390多功能电力仪表,测量各支路的用电参数和有功电能。由于石化企业的负荷主要是以大型异步电动机拖动的风机、压缩机以及隔爆或增安型异步电动机拖动的机泵为主,因此应配置

7、AcuMC 620马达保护器对电动机进行保护。4软件功能北京爱博精电科技有限公司自主研发的AcuSys System配电系统软件其主要功能如下:采集石化企业主配电室内各进出柜、联络柜、馈线柜等的电力参数。同时检测现场一些大型设备、电机、其他负载电力参数。 具有强大的控制操作功能,在石化企业某些环境比较艰苦的厂房,可以不需要人工进入现场进行参数查看及控制,可远程电力查看及分合闸等操作,轻松实现“四遥”功能。可以用丰富的图形管理功能将企业内各用电参数的实时量和统计量生动、直观的展现在管理者面前,并且通过曲线的形式直观的分析出企业内整个配电系统的用电趋势,为合理分配系统负荷提供强有力依据。 可以根据客户需求进行功能预定制,强大的组态功能轻松实现告警、事件和用电管理及报表打印、录波功能、用户权限管理等其他功能。5 结束语随着我国石