基于電網的晃電問題解決方案探討

孫威　任孝岐

摘 要：文章結合相關統計數據對延安永坪煉油廠長期以來存在的晃電問題進行了研究，分析了永坪煉油廠的主供電源永坪110kv變電站的電網情況，從電網改造的角度提出了永坪煉油廠的晃電問題解決方案，并對該方案進行了仿真計算；為以后化工企業供電方案的確定提供了參考。

關鍵詞：晃電；電壓降；短路；阻抗；電氣距離

引言

晃電，是指因雷擊、短路或其他原因造成的電網短時電壓波動或短時斷電的現象；供電系統產生晃電的基本類型有：電壓驟降、驟升、短時斷電、電壓閃變。化工企業生產一般都為連續性生產.因此它對供電的可靠性要求較高，而供配電系統在正常運行時經常會發生晃電故障。嚴重的晃電故障會導致交流接觸器、電磁式脫扣器等電磁電器的動作跳車，進而造成化工企業部分或整個工廠的停車.將產生巨大的經濟損失。

文章就是針對延安永坪煉油廠因經常發生晃電故障，造成廠內部分電機跳閘，從而造成全廠的連續生產中斷的問題，分析該問題產生的主要原因，提出相應的方案和措施。

1 永坪煉油廠供電現狀及存在問題

1.1 供電現狀

永坪煉油廠隸屬于延長石油集團公司，主要生產多種規格石油產品，對供電可靠性有較高的要求。目前由永坪110kv變電站以1回35kv線路和4回10kv線路供電。

永坪110kv變電站位于延安電網北部，主供永坪煉油廠生產及生活用電，目前裝設2臺50MVA主變；110kv電氣主接線采用單母線分段接線，出線3回，2回至朱家變，1回T接于家子線路；正常方式下由家永雙回線路主供，永子T線路備用；35kv目前為單母線分段接線，出線4回，其中永油線路為永煉生活負荷供電；10kv目前為單母線分段接線，全部出線均為永煉生產負荷供電。1.2 供電存在問題

根據永坪煉油廠的事故記錄和運行人員反映的情況，永坪煉油廠經常發生瞬間失電現象，造成部分電動機跳閘，影響工廠的正常生產；經事故統計，在5年間，共發生停電事故24起，其原因大部分是35kv永鐵線故障所致，共計16起，占總故障次數的67%，其余故障也會造成永坪煉油廠瞬間失電，但概率相對較小。

通過上述計算可以看出，在永鐵線路發生短路故障后，會造成永坪變10kv母線發生電壓驟降的晃電現象，而永坪10kv母線直接為永煉的生產負荷供電，這樣就造成部分電機跳閘，影響了正常生產。可見，消除或減弱永鐵35kv線路故障對永坪變10kv母線的影響，是提供永煉供電質量的關鍵。

2 解決方案研究

目前，對于電動機的抗晃電措施，一般采用專門的防晃電交流接觸器，來降低發生晃電時的電機跳閘機率；但是這種措施具有一定的局限性，對于永坪煉油廠來說，可以通過電網方面的措施來降低晃電的發生機率，從而提高供電質量。

從表1中的數據分析可知，故障點距離永坪變越近，則對永坪變10kv母線電壓的影響越大，在600m左右處發生短路時，10kv母線電壓會降至10%左右；但是隨著故障點距離變電站越來越遠，則電壓降越來越小，這是因為隨著故障點和10kv母線之間電氣距離即阻抗的不斷增加，短路故障造成10kv母線的電壓驟降幅度逐漸減小，當故障點距離變電站超過9km時，10kv母線電壓能夠保持在70%以上。

根據上述分析，可以通過增加永鐵線路和永坪變10kv母線之間阻抗的方法，將該線路和永坪煉油廠生產負荷進行一定程度的隔離，減弱35kv側相關線路故障對于永坪煉油廠生產用電的影響。

按照國家標準規定，交流接觸器操作機構應在85%額定電壓下可靠吸合，一般工廠為了保證接觸器在低電壓下可靠工作，把電磁機構的最低吸合電壓設計在70%～75%額定電壓。考慮一定的裕度，最后使永坪變10kv母線電壓在故障時不低于80%，根據表1的計算結果，增加的阻抗值應與永鐵線50%長度的線路阻抗值相當，約為0.4p.u.。

增加阻抗最常用的方法是在主變低壓側或線路側串聯電抗器，但是串聯電抗器一般主要用于限制短路電流，如果串聯在線路上，雖然可以改善永坪變10kv母線即永煉生產用電的晃電問題，但是這樣會造成線路所帶負荷端母線的短路容量下降，使得線路所帶負荷端母線的電壓降增大，電壓波動變大。

根據上述情況和分析，在考慮到永坪110kv變電站的擴建條件，提出在站內增加一臺主變壓器，帶全站的35kv負荷，而現有的2臺主變專為永坪煉油廠生產負荷供電，這樣就可以實現重要負荷與其它負荷的隔離。4 結束語

文章通過對永坪煉油廠晃電事故頻發的問題進行了分析和研究，提出了通過增加主變的方案，將經常發生故障的35kv線路與為永煉重要生產負荷供電的永坪變10kv母線進行了隔離，這樣在發生因35kv線路引發的晃電事故時，永坪變10kv母線電壓均能夠保持在80%以上，這樣就能夠避免引起電機跳閘，造成生產的停車。

根據事故的統計情況，上述方案能夠使得永坪煉油廠停電事故發生概率降低約2/3。

通過文章研究結論，建議對生產連續性要求較高，大部分負荷為重要負荷電力用戶，應盡量自建專用變電站，避免從公用變電站供電，這樣可以有效地提供供電質量，降低晃電引起停電的概率。

參考文獻

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