以汽轮发电机为基础的炼厂孤网运行系统研究论文_李喆

以汽轮发电机为基础的炼厂孤网运行系统研究论文_李喆

(中国石油广西石化公司 广西钦州 535008)

摘要:在炼厂孤网的研究中,以汽轮发电机为基础,汽轮机孤网提供电能在孤网运行的过程中发现了很多问题和不足,包括能耗高、污染严重且存在安全隐患等弊端,对此通过对普通调频的控制,运用二次调频的方法进行调节。在实验的过程中验证了此方法的有效性,不仅使孤网稳定运行,对企业的生产也带来了安全性,提高了生产经济效益。

关键词:孤网电网;汽轮发电机;运行系统

一、孤立电网概述

孤立电网可以简称为孤网,一般是指在电力系统中脱离大电网的电网,具有小电量的特点,从电力技术方面看待孤网的运用,一方面,化工厂的能量消耗会比较大,生产具有很大的需求,化工的生产工艺相对比较复杂多样,对电网孤网的要求比较高,存在着复杂的工艺和生产流程,因为社会的发展以及市场的需求,包括原油市场的波动和不稳定的价格,生产的波动也随之而来,对电网孤网的运行就要有比较高的要求,孤网电网在没有外网电能的辅助加上运行环境的变化,以及缺少辅助的情况下,如果出现局部电网故障的情况,则会比较麻烦,难以及时进行有效的修复和维修,可能会造成整个电网系统的瓦解,所以维护孤网电网的运行条件和环境是避免造成这一现象发生的可靠方法。孤网在运行的过程中,为了保证用户在使用时的负荷稳定的变化,需要调节系统的静态特性,以及良好的稳定性和动态的相应情况,确保孤网的稳定运行和变化保证电网频率的稳定,也是保证一次稳定调频的稳定运行。当类似的情况发生时,运行人员会根据不同的情况作出相应的判断和解决办法。这时运行人员关注的不仅仅是孤网的运行调频频率问题,而是更多的关注系统的机构情况,是系统维持在额定的功率上。通过调节系统的给定机构来完成,达到二次调频的作用,但是由于固网的整体容量偏小,所以在运行的过程中产生的热力势能相对较小,这就要求几组的调速系统具有更高的灵敏度,才能更好的缓解迟缓率。

二、孤网的安全意义

当汽轮机在电压不稳定的状况下,孤网的供电系统会产生发动机转速不稳定的情况,这时要根据负荷的变化进行调节,当存在电源质量差、安全系数比较低的情况下,大负荷的变动情况便会对汽机产生很大的冲击力,而且会对汽机的调节功能进行破坏,直至冲垮汽机的正常运行和工作,耽误系统的正常运转,同时也会产生噪音大、浪费水能和热能的后果,对电厂的生产造成资源浪费的弊端,在节约资源方面存在一些问题。确保汽轮机发电机的正产运行,时确定安全生产的条件,是对节约能源的一种体现,是对电厂安全生产的有力保证,对电厂的生产具有重要意义。

三、汽轮发电机与孤网安全策略

研究采用汽轮同步发电机的装置,通过产生高压蒸汽来推动汽轮机叶旋转,从而产生机械动能,带动与汽轮机同轴的发电机转子旋转。将直流电通入转子绕组中,从而能够产生极性相间的励磁磁场,励磁磁场随轴一起旋转,顺次切割各个定子相绕组,各定子相绕组和主磁场相互之间的相对切割运动,各定子相绕组会感应到大小与方向按照一定周期变化的三相对称交变电势,从而能够给设备提供所需的交流电源。

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3.1 汽轮发电机安全策略

汽轮发电机安全问题企业应当給予足够的重视,可以运用设备在维护的状态下使用寿命预测的方法进行汽轮机的状态监测,是一种比较简捷、有效的方法。能充分运用整个设备所具有的资源进行监测和测试,得到重要部件的寿命特征,并根据这种特征进行开发新的设备进行特殊的调试,可以通过对数据的采集以及数据分析预设备的状态。可以得出发电机的监测跟机电的保护还是有一定的区别的,机电的保护可以反映出发电机出现故障时不正常运行的状态,可以根据这种状态推算出系统设备的问题,找出故障的部位,进一步进行设备的维护,防止系统或者设备进一步的损坏。状态的监测是发生在故障出现之前,通过对机电设备的运行情况、产生的数据来进行数据的分析、判断来确定设备的状态,通过对设备状态的监测,可以得出设备的发展状况,也可以得到设备发展的趋势,根据所得到的结果来分析是否进行检修,确定设备的安全使用。

3.2 状态监测的处理步骤

状态监测的处理步骤正常情况下可以大概分为以下三个部分:一是监测数据的采集,二是数据的分析,三是状态的分析及诊断。监测数据的采集需要进行系统的数据收集,对数据进行抽样收集,将收集来的数据妥善保管以便进行数据的分析及统计,分析诊断对象的故障的原因有利于数据的分析,也要考虑监测对象的故障机理,最终对监测对象的物理模型的系统有很大的作用。

3.3孤网电网安全策略

孤网的频率调节比较小,所以功率负荷的扰动量相对值也较大,因此,为了使发电机组输出的功率即时跟随电网负荷需要而变化,我们需要对孤网的频率进行调节,才能维持电网频率稳定,也只有这样才可以对企业安全运行提供保障。

结束语

本文从孤网的运行特点以及汽轮发电机的运行中可以看出,孤网运行炼厂具有广泛性的特点,在一定的条件下对企业的发展具有重要意义,对企业的安全生产起到促进的作用。在实际生产的过程中,通过调整孤网的频率,可以使孤网的频率维持在额定的频率上,通过多级的调频,可以降低日常维护的人工成本,降低负荷变化对电网的冲击,使电网更加高效灵活,保证生产实践中的稳定运行,提高产品质量,提高了设备的使用时间和企业的效益。

参考文献

[1]张锦,李世原. 基于汽轮发电机的炼厂孤网运行系统研究与应[J]. 甘肃科技,2015,31(17):49-52.

[2]张佳伟. 孤网方式下汽轮机系统建模仿真及稳定控制研究[D].重庆大学,2013.

[3]张晓莹. 大型汽轮机设备运行状态分析与监测[D].华北电力大学(北京),2015.

作者简介

李喆(1986-01),男,汉族,籍贯:陕西渭南,职务:电气值班员,职称:助理工程师,学历:本科,研究方向:发电机在炼油厂中的应用。

论文作者:李喆

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/16

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