基于石化企业的电源切换装置的分析-(5718)

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1、硕士学位论文基于石化企业的电源切换装置的研究致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．72参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．73附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．76V硕士学位论文基于石化企业的电源切换装置的研究1绪论1．1课题研究背景石化企业是电力系统的重要用户，其电压等级是在220KV以下，由于外网或内部故障，导致非正常停电、短时断电的情况已经普遍存在，其负荷主要是一类、二类重要负荷【11。且大型企业的工艺

2、流程对供电连续性要求很强，停电或短时断电都可能造成生产设备停机或产品不合格，甚至可能会带来燃烧、爆炸等重大安全事故，因此确保大型企业的连续供电是至关重要的，具有实际的意义【2j。石油化工等大型企业为了保证连续供电，防止异常事故发生，其供配电系统是采用了两个独立的供电电源[3】，从工厂总降到各等级电压的生产装置其系统主要是采用单母分段接线方式。在单母分段方式，正常时双路电源单独供电，单母分段互为热备用，且负载负荷均匀地分布在两段母线上。目前在电源切换方面比较广泛地采用备用电源自动投入装置(各自投)，其切换原理是母线电压衰减到3

3、0％左右时，备用电源投入【4】。但是存在以下缺点：不进行相位差和频差的判断，切换成功率低，电动机易受冲击损坏；停电时间较长，导致电动机的转速都下降很大，将会严重影响生产工艺【51。备用电源合闸后，转速已经下降到不稳定平衡点后，感应电机很难自动恢复到稳定运行状态，从而导致被迫停机。鉴于以上对备用电源自动投入装置的分析，发现是不适合供电要求较高的石化企业。近年来，电源切换装置主要应用在发电厂厂用电，考虑到石化企业的负荷和厂用电负荷的差异，以及石化企业供电网络结构的设计、电气设备的配置比例和系统的运行方式不同于地方电网，主要表现在

4、石化企业其负载负荷是不仅有大量的感应电动机，还有发电机，同步电动机，电容器、电抗器等各类负荷，相对而言厂用电负荷比较单一，主要为照明、加热等非动力负荷I61。如何将厂用电源快速切换的原理应用到石化企业供电系统中，以实现可靠稳定的电源切换，并不是简单采用厂用电切换的已有成果，而是需要结合石化企业供电系统的自身特点深入分析研究，是关系石化企业能否安全生产的重要课题，具有解决实际问题的重大意义。1．2电源切换装置发展与研究现状关于电源切换的研究，国内外都经历了从备自投装置发展到电源快速切换装置的两个重要阶段Ⅲ。到20世纪50年代末

5、，随着集成电路技术的飞速发展，才开始采用快速切换装置，考虑到机组的负载特性，因此国外认为容量在200Mw以上的负载才需要使l绪论硕士学位论文用快速切换装置，基本采用快速切换装置配合快速的断路器，其切换方式以同时切换为主【71。与国外相比，我国在电源切换研究相对比较晚。刚开始采用的备用电源自动投入装置，没有相位频率的检测，直接闭合备用电源断路器，极易导致合闸时刻电流的冲击过大，从而使电机的过流保护而失败，或者电机很难达到稳定运行，长时间的自启动，因此电机易受冲击而损坏。直到20世纪90年代后期，国内才开始选用快速切换装置，但是

6、运行经验相对较少，且快切装置主要是应用在电厂12】。近年来，随着石化企业负荷容量不断地增加，以及生产工艺对连续供电的要求极高，同时其供电电源安全切换的重要性得到越来越多的重视，此外随着真空断路器和SF6断路器的推广，共同推动了电源快速切换装置在石化企业的应用。电源快速切换装置先应用于发电厂厂用电切换，已经有较丰富的理论研究和装置设计的经验。目前，已经有些快速切换的装置产品，在国外，如ABB公司的SUE3000系列快速切换装置【81，基于实时微处理器系统，测量和模拟信号处理功能由数字信号处理器(DSP)完成，而微控制器(MCU

7、)则用于逻辑信号处理和与二进制输入和输出器件的通讯。在国内，已经技术相对比较成熟的快切装置有：东大金智开发MFC5103A快速切换装置；还有合富共展机电研发的中高压TPM一300，低压TPM．310型微机型无扰动稳定控制装置；武汉大学叶念国教授研发了SID8BT系列同期快切复用装置。综上几种国内的快切装置，金智科技的快切装置比较早起步，在一些石油，化工等大型企业有丰富的成功的投切经验；深圳智能的快切装置，有比较成熟的同期捕捉的实现方式；其实除了上述的快切产品的装置，国内还有些不同的厂家，对于切换起动方式，开关动作方式，以及切

8、换实现方式的原理而言，其基本思想还是基本相同，而针对电源切换后负载仍能稳定运行分析的较少，所以在石化企业应用中电源切换仍是一个重要课题。快速切换装置在厂用电有了广泛的应用，但在石化企业应用处于初始状态，有些原理可以借鉴厂用电，但是要考虑到石化企业供电系统自身的特点，否则快切装置不正确的逻辑