自备电厂孤网运行在化工企业中的应用

1、应用化工技术论文化工原理论文：自备电厂孤网运行在化工企业中的应用摘要: 兰州石化公司大化肥装置由带有自备发电机组的电站供电,经常因为外电网波动、故障停电等情况发生发电机甩负荷,造成所供装置停电。为此,在发电机孤网运行的改造中,选用了RCS-994A频率电压紧急控制装置,实现在系统频率下降时分批切除系统进线及部分工艺负荷,保证发电机正常运行。大大减少了发电机因外部电网原因甩负荷的情况,确保了生产装置的长期、稳定运行。关键词: 发电机;低频减载;孤网运行1概述1.1供电系统化肥厂大化肥装置内设有一台18000kW、6·3kV的高压蒸汽单抽汽凝汽式热电联产的汽轮发电机组,正常运行时,做为该

2、装置的主供电源。以负责为该装置供电的电站6kV母线作为全装置的供电中心,其6kV母线分为三段(A段、B段、C段),两侧(A段、B段)由110kV化肥变电站供的两回引接,中间段(C段)由发电机引接,正常时,发电机与某一回110kV化肥变电站引入线并网运行,110kV变另一回路做备用,三段母线连通运行,C段母线上不带负荷,全部负荷由A段, B段对称引出。发电机可通过三个进线、两个段联共五个开关与电力系统进行自动或手动同期并网操作。1.2负荷分配电站作为大化肥装置的主要供电变电所,其负荷范围包括:锅炉单元、化肥合成氨单元、尿素单元,还包括循环水、天然气压缩机、煤运输等生产单元,见表1。2在发电机孤网

3、运行中的实际应用2.1RCS-994B频率电压紧急控制装置2. 1. 1主要性能RCS-994A型频率电压紧急控制装置具有低频、低压、过频、过压控制功能,主要用于低频低压减载或低频低压解列,该装置同时测量同一系统两段母线电压,低频与低压减载各设4轮。1)测量装置安装处两段母线电压、频率及它们的变化率。2)在电力系统由于有功缺额引起频率下降时,装置自动根据频率降低值切除部分电力用户负荷,使系统的电源与负荷重新平衡。3)当电力系统功率缺额较大时,本装置具有根据df/dt加速切负荷的功能,在切第一轮时可加速切第二轮,尽早制止频率的下降,防止出现频率崩溃事故。4)在电力系统由于无功不足引起电压下降时,

4、装置自动根据电压降低值切除部分电力用户负荷,确保系统内无功的平衡,使电网的电压恢复正常。本装置根据电压切负荷的轮次与根据频率切负荷轮次相同。5)当电力系统电压下降太快时,可根据dU/dt加速切负荷,尽早制止系统电压的下降,避免发生电压崩溃事故,并使电压恢复到允许的运行范围内。2. 1. 2装置工作原理1)电压(U)、频率(f)的测量方法装置对输入的两段母线三相交流电压Ua、Ub、Uc进行采样,采样周期为0. 833ms,即一个工频周期采样24点。电压幅值计算采用全波傅氏算法。频率值采用软件算法,分别对两组正序电压进行计算。2)低频控制工作原理,低频控制动作过程,如图1所示。图1中,U为正序电压

5、, f为正序电压的频率。3)低频控制的判别式, f49. 5Hz, t0. 1s低频起动, fFL1, tTFL1低频第一轮动作,若DFLa-df/dt<DFbs、tTFLa切第一轮,加速切第二轮, fFL2, tTFL2低频第二轮动作, fFL3, tTFL3低频第三轮动作,以上三轮基本轮按箭头顺序动作。特殊轮的判别式为: f49. 5Hz, t0. 1s低频起动, fFLs, tTFLs低频特殊轮动作。2.2安装与设置如图2所示, RCS-994A装置接线图,按照RCS-994A装置的要求,装置选取I、II段母线三相交流电压(采样周期为0. 833ms),自动计算出频率值。选用RCS

6、-994A低频减载功能(悬空OPT1906端子,使RCS-994A低压减载功能关闭)。外部设切换开关QK,以对RCS-994A低频减载功能投入、退出进行切换。低频减载设三轮:第一轮:频率降低到49. 0Hz,延时1s,断开电站I段进线开关断路器(负荷为18800kW)。第二轮:频率降低到48. 2Hz,延时2s,断开馈尿素变电所开关断路器和煤运输变压器开关断路器(减负荷3500kW,带15300kW负荷)。第三轮:频率降低到48. 0Hz,延时4s,断开馈天然气变电所开关断路器(减负荷6500kW,带12300kW)。当频率降低到48. 0Hz,延时10s,发电机低周保护动作(发电机跳闸)。3

7、结束语化工企业特点是规模大、产量高、单系列、自动化水平高、生产连续性强,一旦发生停电事故,恢复周期长。并有可能发生爆炸、人身伤亡及重大设备事故,所以电站能否长期稳定供电是关键,在电站长期以来的运行过程中,因外电网波动、故障停电等情况发生发电机甩负荷,造成所供装置停电。因此,能够让发电机在外电网波动或故障停电的情况下,与外电网解列,孤网运行,保证大化肥装置关键设备的正常供电是关键的关键。参考文献:1南京南瑞继保电气有限公司.RCS-994A,频率电压紧急控制装置技术及使用说明书Z. 2003。2刘介才.工厂供电M.机械工业出版社, 1995.3李顺昌.电工手册M.北京地质出版社, 1997.4国家电力公司电力自动化研究院.变电站综合自动化系统Z. 2003.5贺家