煤化工企業(yè)供電系統(tǒng)主網(wǎng)結(jié)構(gòu)的可靠性分析

程烽

摘 要：煤化工企業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有十分重要的地位，是我國(guó)科技水平以及整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。隨著化工企業(yè)向大型化和長(zhǎng)周期運(yùn)行發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)裝置對(duì)供電可靠性要求越來越高，因此傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)主接線、電氣設(shè)施已不能滿足先進(jìn)生產(chǎn)工藝要求，需要得到進(jìn)一步的優(yōu)化以確保其合理、安全地運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：煤化工企業(yè);供電系統(tǒng);主網(wǎng)結(jié)構(gòu);可靠性;分析

1 供電系統(tǒng)特點(diǎn)及要求

大型煤化工企業(yè)的顯著特點(diǎn)是原料及產(chǎn)品絕大多數(shù)具有易燃、易爆、有毒等特性;其生產(chǎn)工藝連續(xù)性強(qiáng)，設(shè)備種類繁多，技術(shù)復(fù)雜，自動(dòng)化程度高，稍有不慎就有可能發(fā)生破壞性巨大的事故;煤化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)域大容量的高壓電動(dòng)機(jī)數(shù)量眾多，供電系統(tǒng)容量大;整個(gè)企業(yè)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)電、供電、配電系統(tǒng)共有，電壓等級(jí)多;大容量的高壓電機(jī)的啟動(dòng)，需連續(xù)不斷地運(yùn)作，在系統(tǒng)短時(shí)停電后電機(jī)再啟動(dòng)將會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性造成巨大沖擊。

2 主網(wǎng)結(jié)構(gòu)可靠性的故障樹方法

假設(shè)某企業(yè)內(nèi)熱電站有兩條35kV的聯(lián)絡(luò)線，并在站內(nèi)設(shè)置了量為3MW的發(fā)電機(jī)以及10MVA的變壓器各兩臺(tái)，35kV進(jìn)線電壓以及發(fā)電機(jī)送出的10kV電源采用兩段母線進(jìn)行供電，兩段母線之間采用斷路器和隔離開關(guān)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，如圖1所示。

以對(duì)重要負(fù)荷的供電中斷為頂事件，在四種不同的主接線形式下，建立故障樹，利用故障樹原理求得相應(yīng)的頂事件概率。

方式一：35kV母線及10kV母線均分段運(yùn)行由圖2可知：W=D+E;V=F+G+H;C=WV=（D+E）（F+G+H）;T1=

A+B+C=A+B+D+EF+G+H。

假設(shè)所有事件是相互獨(dú)立的，則頂事件的概率為：

PT1=PA+B+D+EF+G+H=1-（1-P（A））*（1-P（B））*

（1-P（D+E））*P（F+G+H））（1）

方式二：35kV母線并列運(yùn)行，10kV母線分段運(yùn)行由圖3可知：Y=FX;V=G+H+Y;W=D+E;T2=A+B+C=A+B+（D+E）（G+H+FX）。

假設(shè)所有基本事件都獨(dú)立，則頂事件（重要負(fù)荷供電中斷）概率為：

PT2=PA+B+D+EG+H+FX=1-（1-P（A））·（1-P（B））（1-P（D+E）·P（G+H+FX））（2）

方式三：35kV母線分段運(yùn)行，10kV母線并列運(yùn)行由圖4可知：W=D+E;V=F+G+H;C=WVZ=D+EF+G+HZ;T3=A+

B+D+EF+G+HZ。

假設(shè)所有基本事件都獨(dú)立，則頂事件概率為：

PT3=PA+B+D+EF+G+HZ=1-（1-P（A））·（1-P（B））（1-P（D+E））·P（F+G+H）·P（Z））（3）

假設(shè)所有基本事件都獨(dú)立，則頂事件概率為：

PT4=PA+B+D+EF+G+HZX=1-（1-P（A））·（1-P（B））（1-P（D+E）·P（F+G+H）·P（Z）·PX）（4）

3 頂事件概率分析

分別比較式（1）和（2），（3）和（4）可以得到：PT1>PT2，PT3>PT4為了比較PT2和PT3的大小，假設(shè)事件X和事件Z發(fā)生的概率相等，即PX=PZ，則不難得到：PT2>PT3通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)：在以上四種運(yùn)行方式當(dāng)中，運(yùn)行方式一的重要負(fù)荷供電可靠性最低，運(yùn)行方式四的供電可靠性最高，運(yùn)行方式二以及運(yùn)行方式三的可靠性介于兩者中間。當(dāng)2#電源中斷供電的概率與2#發(fā)電機(jī)中斷供電的概率相等時(shí)，方式三的重要負(fù)荷供電可靠性高于方式二。通過以上對(duì)不同主接線方式的故障比較分析，采用頂概率計(jì)算的方式選擇最優(yōu)的配電方案，從而提高了熱電站對(duì)于重要負(fù)荷的供電可靠性。

4 結(jié)論

本文結(jié)合煤化工企業(yè)的供電特點(diǎn)，以熱電站為例，對(duì)其供配電系統(tǒng)主接線方式進(jìn)行了理論研究，并選擇了最優(yōu)接線方式。在實(shí)際供電系統(tǒng)的主接線運(yùn)行方式的選擇中仍需要考慮其接線的經(jīng)濟(jì)性以及對(duì)短路電流的限制等因素，結(jié)合多方面因素選擇適合該企業(yè)的供電系統(tǒng)的主接線方式，以保證企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的正常、持續(xù)進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]高英才.電氣節(jié)能技術(shù)在煤化工企業(yè)中的應(yīng)用[J].煤炭與化工，2014（4）：66-68.