摘要：根据石油炼化企业生产过程连续性强，对电网供电要求必须可靠、连续、平稳的特点。本文介绍了引起企业“晃电”原因及其危害，并结合炼化企业的实际情况提出有效地抗“晃电”措施。
关键词：晃电；炼化；再起动；电压波动
前言
石油炼化企业生产过程连续性强，在生产过程中一般不允许断电，即使瞬间“晃电”，也会引起生产过程混乱，需长时间方能恢复正常生产，会造成重大经济损失，并可能引起火灾、爆炸、设备损坏及人身伤亡等重大事故。因此，做好“晃电”原因分析和应对措施尤为重要。
1 “晃电”原因及危害
1.1 “晃电”概念
电网由于雷击、短路、发电厂故障、大型设备起动及其他原因造成的短时电压大幅波动，甚至断电数秒钟的现象俗称“晃电”。
1.2 “晃电”原因
炼化企业电网特点主要有：电力负荷以电动机负荷为主且密度大、供配电线路以电力电缆为主、供电可靠性要求高，企业内部多为形成独立的低压、中压配电网，易发生故障造成“晃电”。造成炼化企业“晃电”的主要因素一般有以下五种:
1.2.1自然因素。包括雷电、大风、大雾和大雪，特别是近年来空气灰尘浓度高，使架空线路形成了所谓的“污闪”，加大了“晃电”的强度与频率。经统计，由于天气原因2013年我公司66kV架空线单相接地发生15次，严重威胁公司供电系统稳定。
1.2.2电网电源因素。炼化企业上级电源电网系统，由于发生故障导致重合闸动作或短时故障接地后自动恢复等原因会造成“晃电”。
1.2.3电网负荷因素
随着炼化企业增容改造、新装置不断增加，造成电网负荷不断加重，重载电气设备的起停都会对电网电压造成不同程度的影响。如大机组起动，系统电压调整过低，起机会造成电网电压的突然降低，引起电压波动。
1.2.4设备因素。中压设备的断路器、高压电机、高压电缆等电气设备的运行状况不良和绝缘老化，提高了“晃电”的频次；加之动力设备大多数是感性负载，瞬间的电网“晃电”对电网产生极大动态电流，这些动态电流反过来又加大动力供电网的负载，增加了“晃电”的强度。
1.2.5人为因素。对电气设备的不合理使用，设备维护使用的不恰当，以及对故障的处理应急措施不妥当等，都会扩大事故以至出现“雪崩效应”。操作人员的误操作引起瞬时短路，致使供电电压的瞬时跌落，造成电网电压波动。
1.3 “晃电”危害
电网“晃电”对炼化企业会带来很大的危害。一旦发生“晃电”，一般电气设备的交流接触器线圈就会因为线圈两端电压低于维持电压而使得接触器脱扣，主触头断开，导致机泵停运、设备停电，影响生产的连续性，为了保证不发生重大事故，生产装置大多要终止反应，甚至将大量物料经火炬排掉，造成较大的经济损失和环境污染。并可能引起火灾、爆炸、设备损坏及人身伤亡等重大事故。因此，炼化企业一些重要机泵在有连续性生产要求的情况下，工艺上不允许设备在电源短时中断(即晃电)的过程中造成设备跳闸停电。这就需要采取措施来尽可能减少“晃电”的次数，降低电网波动对生产装置的影响。
2 炼化企业抗“晃电”措施
据近年炼化板块统计资料反映，“晃电”现象大多数由外电网引起。此外，企业内部电气设备短路、带电误合地刀、误停电、大容量电源突然跳开等因素均可导致电压波动，造成“晃电”。因此，要治理“晃电”问题，不仅要创造稳定的外部供电环境，还要提高企业内部设备的抗“晃电”能力。
2.1 外部供电电源
石油炼化企业变电站电源应满足国标《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）中一级负荷的要求，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏，即相对独立的双电源供电。企业变电站的两条电源进线应分别引自两座相对独立的变电站；电源架空线路应采用不同的路径，即同一变电站的两路电源架空进线不能同杆架设；当电源进线为电缆时，应走不同的路径，若不能满足不同路径而采用同一路径时，应进行防火分隔，并应采取防止两回路同时遭破坏的措施。
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企业变电站在具备了双电源供电的情况下，加装电源快速切换装置（快切）才有效抗“晃电”。我公司通过2012年对66kV变电站改造后，已实现两座独立的变电站电源给企业供电，并在总变6kV加装了快切装置，经过实际模拟故障试验，切换过程完成时间50多毫秒，从录波波形上看电压波动在10ms内，快切装置动作后能够保证设备连续运行。
2.2炼化企业变电所
炼化企业变电所，可以采用以下措施来提高抗“晃电”能力：
2.2.1中压变配电所加装快切装置，低压变电所可以加装备自投装置，上下级变电所增加光纤纵差保护与快切装置配合使用，使“快切”切换时间尽量缩短，电网低电压的时间大大缩短，对炼化装置的影响进一步降低。
2.2.2在变电所可以设置再起动柜或保护装置投入再起动功能，变频器供电的重要机泵，应采取“晃电”后具有自起动功能的变频器。
2.2.3对控制的重要机泵交流接触器可以采用专门的防“晃电”交流接触器、永磁型交流接触器或机械闭锁型的接触器来提高抗“晃电”能力。通过试验得出我公司使用的普通交流接触器当线圈电压低于额定电压44%时接触器基本全部释放。
2.2.4配电盘柜应采用有可靠的机械防误操作的功能，有条件应增加微机防误操作系统，就是在电气操作前先经过模拟盘验证正确后，才能解除盘柜操作部位的锁具对开关操作，通过多重手段防止人为误操作发生。
2.2.5低压配电系统的断路器要拆除失压脱扣线圈，保证“晃电”时断路器不跳闸，长时间失电需要跳闸的断路器，另加装低电压保护。
2.2.6对变电所保护装置，配出电缆等设备强制按期做预防性试验，发现问题及时处理，防止由于变配电设备故障造成电压波动。
2.2.7根据变电所改造，电气设备更换，及时修订电网系统保护配置和参数，使其保护更加合理、可靠和稳定，防止保护装置误动或拒动造成电压波动。
2.3炼化企业负荷
2.3.1应根据生产要求将全厂所有负荷进行分类，即允许自起动负荷和禁止来电自起动负荷。再起动功能整定按照工艺重要性要求分批次进行再起动。我公司对低压电动机自起动具体分类原则如下：
A类负荷—装置核心机组（如油泵，特阀等）采用立即再起动；
B类负荷—装置重要关键机组1秒；
C类负荷—装置较重要机组2～3秒；
空冷风机不采取再起动。
2.3.2装置DCS、PLC及现场电磁阀等重要设备的工作电源均取自不间断电源UPS供电；中压柜控制电源、合闸电源、继电保护电源采用直流供电；应急照明、事故照明、消防设施等采用应急电源EPS供电；一运一备的重要机泵，两台泵的电源应分别取自两个独立的供电系统。
2.3.3大容量机组起动电流较大，持续时间较长，低压系统压降较大，对系统的安全运行极为不利，可以加装软起动技术，使得电机能够平滑起动，减少大机组起动对电网的影响。
2.3.4对重要机泵（A、B泵）应采用双自投控制，一是电气自投，即正常运行的机泵故障停运时联动备用机泵自起；二是仪表（压力等）自投，即只要系统压力等降低到设定值，备用机泵自起。
2.3.5负载为重要同步电动机，励磁系统应采用双励磁互投的控制方式，提高励磁系统的可靠性。
结论
本文根据炼化企业的电网特点和用电负荷情况，分析了炼化企业“晃电”原因及其危害，并提出了具体的治理措施。做好炼化企业“晃电”治理工作，是一个系统工程，应根据各企业电网及所处电网的情况，认真分析，根据不同的情况，采取相应的措施。
参考文献
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论文作者:邵天宝
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
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