淺談石油化工企業供配電系統設計

潘陽+裴瑩瑩

摘 要：石油化工企業在我國國民經濟的發展中起著十分重要的推動作用，而隨著社會經濟的發展，我國更加注重石油化工企業的建設。在石油化工企業的正常運行中，供配電系統起著保障作用和決定性作用，因此，重視對石油化工企業供配電系統的設計十分必要。

關鍵詞：石油化工企業；供配電系統；應急電源；用電負荷

中圖分類號：TE683 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.086

自20世紀70年代起，石油化工企業就已經以大油田為依托開始發展起來，經過20多年的發展，90年代的石油化工企業已經在生產技術上取得了很大突破，呈現繁榮發展之勢。與此同時，石油化工行業的電氣系統也發展起來。由于社會經濟發展的需要，石油化工企業的規模隨著用電負荷的增加而不斷擴大，供配電系統的規模也隨之擴大。因此，在科學技術得到深入發展的背景下，合理設計供配電系統，采用適當的供配電方式，在保證供電能夠滿足企業生產需要的基礎上，實現供配電系統的安全、可靠、經濟、合理變得十分緊迫。

1 石油化工企業供配電特點

1.1 必須保證用電負荷的穩定性

保證用電負荷的穩定性是石油化工企業供配電系統設計最基本的要求，也是企業正常運轉的基本保障。需要注意的是，對于比較重要的用電負荷，不僅要配備一級用電負荷電源和二級用電負荷電源，還要為其加設應急電源，且不允許在應急供電系統中接入其他負荷。此外，不允許應急電源與工作電源并列運行，以免在工作電源發生故障時，應急電源被拖垮。

1.2 對系統的安全性和可靠性要求較高

石油化工企業供配電對系統的安全性和可靠性要求較高，主要體現在以下三方面：①石油化工企業多為連續性生產，即使電力系統中只有幾個周波出現異常，也會導致大部分生產裝置無法正常運轉，甚至停運，嚴重時，還會引發火災、爆炸等重大事故，給企業造成無法挽回的損失。②隨著石油化工企業規模的不斷擴大，用電負荷和設備裝置也不斷增加，采取何種方式控制整個電力系統、選擇哪些電氣設備等都直接影響到供配電系統的安全性和可靠性。石油化工企業可以采取合理的防雷措施，利用浪涌保護器對系統中的部分裝置和設備進行保護。③在石油化工企業中，易燃易爆品是常見物品，一旦存放不當，極易引發安全事故。因此，在設計供配電系統時，要保證系統的安全性，采取適當的防火措施。

1.3 啟動困難

石油化工企業供配電系統的正常運行需要用到一定數量的大型異步電動機。這些大型異步電動機具有啟動次數少，但啟動花費時間長的特點，嚴重影響了企業供配電系統的啟動和運行效率。

1.4 需留有一定的擴容空間

在石油化工企業中，用電負荷擴容是一種常見的現象。當企業進行改造或增加新的裝置時，要相應的進行負荷擴容。因此，在設計石油化工企業的供配電系統時，要留有一定的擴容空間。

1.5 擁有自己的熱力發電廠

石油化工企業基本都有屬于自己的專用熱力發電廠，從而為企業的正常運行提供多層保障。熱力發電廠的規模取決于企業的規模和發展需求。此熱力發電廠既可以為企業提供備用電源和一定的負荷，用于滿足企業的內部用電需求，又可以對外售電。

2 供電電源及其運行方式

石油化工企業需要的用電負荷一般都在60 MW以上，其供電電源一般采用兩個獨立的電源，各級母線采用單母線分段運行方式。在運行時，既可以單獨運行，又可以分列運行。雙電源單運行時，只開啟一個供電電源。當運行的電源發生故障時，另一個電源自動啟動，投入使用，通過此種方式為企業持續供電。這種運行方式的優點是操作簡單，缺點是容易引發生產混亂。雙電源雙運行則是兩個電源都處于運行狀態。應用此種運行方式的優點是當其中某一電源發生故障時，可降低對企業正常生產造成的影響，缺點是需要換電倒閘，操作比較復雜。

3 供配電系統的設計

3.1 分壓防護方面

均衡分壓是指分解雷擊后產生的高壓，以避免供配電系統因遭受雷電高壓而出現故障。此種防護措施主要用于電氣施工控制。在設計防護系統時，要注重系統的靈活性，保證供配電的可行性，并以額定電壓為參考依據，合理連接供配電設施，使電壓的分擔既均衡又有效，保證雷擊發生時，防護系統可以及時釋放雷電產生的瞬間高壓，從而保障石油化工企業供配電系統的安全。

3.2 雷電防護方面

供配電系統的雷電防護是設計者必須要考慮的問題之一。當前，常采取的雷電防護措施是在建筑物上面設置一定的防雷裝置。對于石油化工這種特殊性質的企業來說，應將儲油罐等易燃易爆品的防護與防雷結合在一起，從而使防護作用最大化。另外，高強度雷擊產生的高壓會對電路造成一定的破壞，因此，在設計供配電系統時，還要將短路故障考慮在內。通過運用無窗封閉結構、屏蔽籠原理的屏蔽技術進行電路連接，以此減弱或阻礙電磁波傳播，使系統設備在電磁波影響下產生的感應電流變小。

3.3 節能方面

對于石油化工企業龐大而復雜的供配電系統而言，節電是一個關鍵性問題，而從整個供配電系統來看，合理選擇電力變壓器容量和降低熱損耗等是節電的關鍵。為此，可以應用新型銅芯變壓器來解決這一問題。對于電力線路路段較長、數量較多、損耗大的問題，可以通過縮短線路鋪設路徑、在負荷集中的地方設立變電所等方式來解決。

3.4 電氣接地方面

對供配電系統進行工作接地處理、對電氣設備進行保護接地處理可以有效保障生產的安全，防止工作人員觸電。通常，接地技術分為兩種，即浮地接地技術和多點接地技術，前者是對電子設備的外殼作接地處理，將雷電擊中建筑物或設備時產生的高電壓及時、合理地釋放出去，進而起到保護作用。

4 結束語

鑒于石油化工企業在我國社會經濟發展中的支柱作用，合理設計供配電系統，保障其運行的安全性和穩定性尤為重要。在設計時，應將石油化工企業供配電的特點和各種安全因素、節能因素考慮在內。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕