技术研究报告(电气系统无扰动切换技术).docVIP

中国石油庆阳石化分公司 电气系统无扰动切换技术在庆阳石化公司变电所中的应用技术研究报告 庆阳石化公司 二〇一一年七月 目 录 第一节 概述 3 第二节 技术路线和方案论证 5 第三节 主要解决的技术问题和技术关键 6 第四节 研究结论与技术创新点 7 第五节 总体性能指标与国内外同类先进技术的比较 8 第六节 技术成熟程度 9 第七节 经济社会效益分析和对科技进步的意义 10 第八节 推广应用的条件和前景 11 第九节 存在的问题 12 第十节 知识产权状况 13 第一节概述 中国石油庆阳石化公司300万吨搬迁改造集中加工项目电气系统采用的无扰动切换技术是由中国石油华东勘察设计研究院设计，本技术为上海合富共展开发的专利技术，其目的旨在提高配电系统抗“晃电”能力。 第二节 技术路线和方案论证 一、技术路线 在供电电源出现故障后，装置根据电压的幅值、相角、频率及电流的幅值及突变量等在不同故障类型（如：区内故障、本回路主供电回路故障、相邻供电回路故障以及远方失电等）中表现的差异，快速判断出故障发生的区间，并根据故障发生的区间和故障类型进行相应的处理，确保在装置启动切换时母线电压还维持较高，电机转速下降不大。 下图所示为一典型的母线电压衰减特性和可能的切换位置。整个母线电压衰减特性可以有快速切换、同相切换、残压切换、长延时切换四个时间窗口（即四次切换机会），首次同相切换作为快速切换的后备；残压切换作为快速切换、同相切换远后备；长延时切换作为快速切换、同相切换、残压切换总后备。因而，切换可靠性极高，安全性极高。 2.成熟度和水平 无扰动切换装置在同行业中已得到广泛应用，技术成熟，使用可靠。 二、方案论证 当电源系统由于种种原因出现波动（晃电）时，无扰动稳定控制装置快速启动实现快切切换，母线残压保持较高值，冲击电流小，同时设备是安全的。由于速度快，在低电压保护动作前，母线电压已经恢复，10kV和0.4kV设备不失压，因而，系统将实现无扰动切换，生产不会受到任何影响。 第三节 主要解决的技术问题和技术关键 电力供应的不间断是国民经济各领域正常运作的重要保证，电力系统的发展和技术进步正是沿着这一目标行进。保证供电不间断有赖于电力生产、输送的各环节，电气系统无扰动切换装置就是一项重要技术措施。 电气系统无扰动切换是保证供电可靠性的重要装置，何谓供电可靠性？恐怕不能认为负荷失去一个电源能再获得一个新电源就是保证供电可靠性，供电可靠性应理解为受电用户在重新获得电源后能保持失电前的生产工艺流程不受到破坏，能最大限度地继续进行正常生产。但是当今流行的备自投做不到，因为人们一直在沿用古老的备自投设计原则：即为了保证备用电源不要投到故障点上，和工作电源不要向备用电源倒送电，必须在确认工作电源已断开（根据无流判据）及工作母线完全无电压（根据无压判据）后才能投入备用电源。众所周知，当今的工业负荷包括发电厂的负荷在内，照明负荷占的比例很小，而主要是电动机负荷，例如泵、风机、粉碎机、传送带等。这些电动机在失去电源全部停转后，即使再送上备用电源，将面临很多严重的问题。例如已有很多电动机被切除；大量电动机同时自起动；有的工艺流程遭受不可逆的彻底破坏等，人们要耗费大量的时间及付出可观的代价才能恢复生产。所以备自投的设计者必须正视如何保证电动机失去电源后快速、安全再受电的问题。此外，备自投在切除工作电源的同时必须断开母线上的电源支路及电容器支路，而在投入电源时应快速完成电源支路的再同期及电容器的无涌流再投入。对于供电设备为变压器的备自投应能支持备用变压器按冷备用方式运行，以减少变压器空载能耗，为此，备自投应具备彻底抑制空投备用变压器时的励磁涌流的功能。在备用电源为暗备用时，备自投必须确保在计及当前备用电源已有负荷的前提下，置换工作电源后不致于因过载而跳闸，即备自投具有备用电源投入前自动联切负荷的功能。第四节 研究结论与技术创新点 一、研究结论 备用电源替续控制系统是工业企业生产过程中不可或缺的安全自动装置，其主要功能是在工作电源失去时，快速投入备用电源，以实现不破坏生产过程的工艺流程，把因停电造成的损失减到最小，甚至为零。过去那种只追求备用电源能够投上，不顾生产过程损失有多大的备自投应尽快淘汰。我们将自动同期技术；备用电源快速切换技术；涌流抑制技术；远方通讯技术及负荷在线监控技术有机地结合起来，我厂应用的电气系统无扰动切换技术，从根本上提高了工业企业供电的可靠性。? 二、技术创新点 现在主流的备用电源替续控制系统在沿用古老的备自投设计原则：即为了保证备用电源不要投到故障点上，和工作电源不要向备用电源倒送电，必须在确认工作电源已断开（根据无流判据）及工作母线完全无电压（根据无压判据）后才能投入备用电源。为保证生产过程的连续