淺談大型煉油化工企業供配電方向分析

蔣德星

摘要：大型煉油化工企業將如何分配電力以滿足生產需要，進一步完善安全可靠的供配電系統，本文結合作者企業工作經驗，在研究相關文獻的基礎上，分析了大型煉化企業的分布特點，如作為可靠性要求高、負載相對穩定、體積逐漸增大、含電量低的主要是以異步電動機為主，分析了三種供配電方案的優缺點;根據大型煉化企業的配送特點，介紹并詳細分析了三種主要的配送方式：主變電所直配供配電方式、多區域配電所供配電方式、多區域變電所供配電方式，介紹了石油化工企業三種配電方式進行分析比較。

關鍵詞：煉油化工企業;供配電方式;優缺點

一、引言

目前，我國大型煉化企業基本上是按照大、超大型的總體規劃逐步擴大，但是企業供配電系統的規劃進度相對滯后。隨著我國經濟建設的高質量發展，大型、超大型煉化企業將逐步取代小型煉化企業，如果企業的供配電方式規劃不合理，會給生產裝置穩定運行埋下重大隱患，影響企業的未來發展。大型煉化企業應如何分配電力以滿足生產需要，同時也確保安全，可靠、經濟、合理的配電系統運行，具有迫切性和新穎性，這與大型煉化企業配電的特點密切相關。

我國煉化企業的主要配電模式包括：主變電站直接配電方案，多區域配電方案和多區域變電站。大型煉化企業配電負荷大，總運行容量一般在60兆瓦以上，電源電壓一般為10kV和220V，并應由兩個以上獨立的電源供電，運行方式一般為雙電源單運行或雙電源雙運行。所謂雙電源單運行是某個供電電源正常運行另一個供電電源作備用，正常電源故障時，備用電源自動啟動。該運行方式的優點是企業內電系統倒閘方便，缺點是電源故障后極易造成企業生產的混亂。雙電源雙運行供配電方式是兩個供電電源均正常運行，某個供電電源故障后母線聯絡斷路器自動投入確保企業的連續供配電。該運行方式的優點是某一供電電源故障后造成的影響較小，缺點是企業閘操作很不方便。

二、大型煉化化工企業供配電的特點

（一）可靠性要求高

對于連續經營的煉化企業來說，供配電系統需要可靠運行，短時間的電力系統故障，便可能導致裝置的大范圍波動，甚至引發災難性后果。

（二）負荷相對平穩

煉化企業的負荷比較穩定，日負荷曲線浮動較小，生產裝置正常運行期間，生產負荷和用電負荷幾乎沒有變化。

（三）負荷以異步電動機為主

煉化企業的用電負荷主要集中在大型異步電機方面，在企業的供配電系統中有大量的異步電機，因此，應對其功率因數進行有效的補償。采用電力電容補償時，電力電容器組宜安裝在主變電所、多區域配電所或多區域變電所內，由于這些變電所內的負荷相對平穩，可縮短裝置備用電源自動投入時間。

（四）大型電動機啟動

主流程風機、進料泵、壓縮機等大型發動機，雖然起動頻次較小，但起動時間長、啟動電流大，影響大型煉化企業的供配電系統的穩定運行。

（五）具有企業自備熱電廠

大型煉化企業一般建有自備熱電廠，部分企業甚至建設了大型火力發電廠，除了滿足企業的電力需求外，可以同時向外部用戶售電。一般企業自備熱電廠只能提供一定的負荷和安全的電源，主要功能是為企業提供蒸汽。因此汽輪機多以背壓式或抽汽凝汽式為主。一旦電力系統發生故障造成煉化企業大面積停電，生產裝置會立即停止用汽。各發電動機很難保證此時的穩定運行。通常大型煉化企業的熱電廠既是企業供配電系統的中心。

（六）逐步擴容

煉化企業的另一個特點是電力負荷的逐步增加。在煉化企業發展過程中，經常會有新的裝置建設以及新的產能擴張。因此，煉化企業供配電系統的設計必須考慮足夠的擴展空間.

我國大型煉化企業的配電電壓一般為：35kV、10kV、6kV、0.4kV;大型煉化企業的主要配電系統包括：主變電站直接配電系統，多區域配電站和多區域變電站。大型煉化企業一般在火力發電廠或通用變電站工作以降低壓力。一些大型煉化企業有幾個大型變電站，由電力公司管理。

三、主變電所直配供電的優缺點分析

（一）主變電站具有直接配電的優點。主變電站的直接供電意味著主變電站對6（10）kV變電站的直接供電。這種方式分布簡單，易于實施信息化管理，每臺設備均可無人值守，節省人力資源管理成本，廣泛應用于煉化企業.

（二）變壓器變電站直接供電不足，一是損耗大，主變電站直接供電線路大，配電系統損耗大，成本高。煉化企業配電電纜多，主變電站配電電纜多，增加了投資成本，配電僅從主重心進行，配電系統的最終電壓波動較大。在電纜短路的情況下，它對整個配電系統有重要影響，極易因電壓低而導致數據切換和化工生產中斷。

四、多區域配電所供配電的優缺點分析

（一）多區域配電站配電的優勢。利用電力負荷相對集中的地區，利用多區域配電站配電，主要變電站向多區域配電站供電6（10）kV，再到多功能配電站。具有線路少、電纜布線投資少、施工、維護和擴展負載，功耗低，信息管理方便.

（二）多區域配電站沒有得到適當的分配。首先，勞動力成本很高。多區域配電站可以無人看管，但在重要的區域配電站，它們應該是專用的。從主變電站到多區域配電站，以及從多區域配電站到額外時間的變電站，允許變電站自動啟動低壓和備用電源，變電站主配電回路的過流保護需要額外的步驟。大電壓波動，而配電系統的最終電壓波較大。

五、多區域變電所供配電的優缺點分析

（一）多區域變電站配電的優勢。與多區域配電站一樣，多區域變電站適用于煉化企業電力負荷相對集中的地區。變壓器壓力降低后，35kV由主變電站通過電纜線路供電，分配到最大數量的區域變電站，然后從多區域變電站到適合建設大型煉化企業的各種變電站。其優點：一、成功地解決了配電系統端部電壓波動大的問題;二是不延長變電站主線過電壓保護的持續時間，變壓器變電站低壓保護及備用電源自動輸入;第三，在電纜回路短路的情況下，低壓停堆的影響不大。

（二）多區域電廠供配電不足，與主變直接供電和多區域電廠供配電相比，多區域電廠供配電增加了變壓器，由此產生了一定的投資成本、建設成本、運行維護成本。

六、保安電源的設置

如果石化裝置大面積停電，火災爆炸事故很容易發生。因此，在發生電源故障時，必須考慮防火和其他問題。鑒于為了在發生事故時增加發動機運行的穩定性，應在火力發電廠安裝低循環負載分離器，一些生產裝置應安裝大型柴油機油泵和柴油發電廠，以解決這類問題。

七、結語

大多數煉化企業的供配電系統都是根據企業的實際情況，結合上述各種供配電方式。建議對主變電所附近少量負荷較少的生產裝置采用主變電所直配供配電方式;對于距離主變電所較遠、負荷較輕的幾個生產單元，應選擇多區域配電電站的供配電方式;對于距離主變電所較遠或電壓較高的幾個生產裝置，選擇多區域變電所的供配電方式;對于大型煉化企業，建議新建大型煉化企業的供配電系統考慮多區域供配電方式作為主要的供配電方式。在煉化企業的辦公和生產過程中，供配電系統起著保證和決定性的作用，因此，需要大力發展煉化企業的供配電系統。

參考文獻

[1]馬維全.化工企業供配電系統繼電保護的設計與應用[J].石化技術， 2018（4）：14.

[2]張波濤.大型石油化工企業供配電方式的比較分析[J].決策探索（中）， 2020（08）：22.

[3]夏斌.淺析化工企業供配電系統設計[J].機電信息，2020（14）：117-118.

[4]張洪福.供配電系統設計在化工企業中的作用[J].河南化工，2020，37 （03）：41-43.

[5]潘陽，裴瑩瑩.淺談石油化工企業供配電系統設計[J].科技與創新，2016 （04）：86+88.

作者簡介

張波濤，單位：中國石油集團東北煉化工程有限公司。