石油炼化企业的生产过程对安全和稳定要求很高, 在具体生产过程中, 由于过程复杂, 危险因素较多, 事故严重。所以, 不断提升石化企业供电系统的可靠性就非常重要, 供电系统的可靠性主要是指长时间、连续正常供电的概率, 本文通过常用的可靠性指标, 从供配电网络结构、供电设备、运行管理等方面分析了影响石化企业供电系统可靠性的因素, 并提出优化方案。
针对石油天然气行业, 企业供电可靠性指标主要分为输变电设施类和用户供电类。
输变电设施类指标主要包括非计划停运率、可用系数、平均连续可用小时、平均无故障操作次数等指标。
(1) 非计划停运率UOR:非计划停运率指供电设施处于不可用而又不是计划安排停运的状态。UOR=非计划停运次数 (FOT) /统计百台年数 (次/百台年) 。
(2) 可用系数AF:可用系数指电气设施处于能够完成预定功能的状态, 包括运行和备用。AF=可用小时 (AH) /统计小时 (PH) ×100%。
(3) 平均连续可用小时CSH=可用小时 (AH) /停运次数 (h/次) 。
(4) 平均无故障操作次数AOT=操作次数 (OT) /非计划停运间隔数 (IOF) (次/间隔) 。
用户供电类指标主要包括用户平均停电时间、用户供电可靠率。
(1) 用户平均停电时间:用户平均停电时间AIHC指供电用户在统计期间内的平均停电小时数, 用AIHC-1表示:AIHC-1=∑ (每次停电持续时间×每次停电用户数) /总用户数 (h/户) 。 (2) 用户供电可靠率RS:用户供电可靠率RS指在统计期间内对用户有效供电时间与统计小时之比, 用RS-1表示:RS-1=[1- (用户平均停电时间/统计期间小时数) ]×100%。
根据供电系统可靠性要求、变压器容量及分布、地理条件等情况, 供配电系统网络结构常见的类型有放射式 (无分段、有适当分段、有备用电源的单回路放射式) 、环式、双电源结构及其它组合方式。
(1) 单回路放射式结构:单回路放射式结构是从电源开始, 所有元件均为串联, 每一元件失效都将造成系统失效, 在元件可用率确定条件下, 元件越多, 失效机率越大, 所以此种结构可靠性最低。针对单回路放射式结构, 有选择性的增加线路分段可提升可靠性。
(2) 有备用电源的单回路放射式结构:有备用电源的单回路放射式结构是在单回路放射式结构基础上, 为了提升可靠性改进而来。备用电源通过隔离开关或断路器与主馈线连接, 当主馈线出现故障, 可通过闭合隔离开关或断路器来恢复供电。此种结构负荷点的故障率与单回路放射式结构一样, 但负荷点的每次故障平均停电时间及年平均停电时间将会缩短, 可靠性相比单回路放射式结构有所提升。
(3) 双电源供电系统:双电源供电系统负荷一般均分于两回馈线, 当其中一个回馈线故障, 系统会自动将故障回路负荷倒至另一馈线供电, 提高了供电可靠性。
(4) 环网供电系统:环网供电结构一般是两回电源同时工作开环运行, 也可一用一备运行, 线路检修时可切换电源, 故障时可切换故障点, 缩短停电时间, 环网结构与双电源结构可靠性相近, 但投资较双电源结构少, 在几种结构中可靠性最高。
供电设备优劣是影响供电系统可靠性很重要的一个因素, 对于各种可能出现的供电设备问题, 都会影响到供电系统整体稳定性, 对于石化企业可能出现的供电设备问题主要有以下几个方面: (1) 电气设备老化, 故障率高, 可靠性差。 (2) 继电保护装置落后, 保护配置不完善。 (3) 各种自动安全装置, 例如低频解列、低周减载、振荡解列等, 由于维护、管理及装置本身问题, 导致各种事故发生时, 自动装置失去作用, 大大降低供电系统可靠性。 (4) 石化企业有效装机容量偏小, 负荷增长过快, 对地方电网依赖性较强, 降低了系统本身的可靠性。 (5) 绝缘化程度较低, 在一定条件化, 会引发污闪、雾闪、短路等事故, 造成大面积停电。
对于石油炼化企业, 无论供电结构多么优化, 供电设备多么先进, 如果管理上没有形成很好的制度或缺乏技术支撑, 一样会降低系统的可靠性。
(1) 管理单一化, 只是侧重于对各种设备的维护和改造, 忽视了电网运行方式及配置的研究, 没有形成一套完整的技术管理、配置和运行维护的措施, 可能会由于一点疏忽, 而大大降低了系统运行的可靠性。
(2) 日常管理中, 没有建立很好的系统维护、巡检及应急处理措施。
(3) 缺乏电力有效调度, 可靠性分析手段差, 对于电力系统运行的真实情况和各种故障状态不能及时反应, 给事故处理带来不便。
通过以上对企业供电系统可靠性指标的分析和描述可以得出, 改善企业供电系统的可靠性应该要降低设备的非计划停运率, 提升电气设施的可用系数, 延长设备平均连续可用小时, 减少用户平均停电次数, 降低用户平均停电时间等。
根据企业自身情况, 从可靠性、经济性的角度选配供电网络结构, 也可是多种结构相结合使用, 若选用合理的供电网络结构, 可以最大程度的减少用户每次停电时间、缩小停电范围, 在最大程度上提升供电系统的可靠性。
应该从多个方面优化供电系统的基础设施和设备, 例如尽量采用免检修设备, 降低线路、变电所的故障率;应选用维护少、故障率低、售后服务好、零配件容易采购、便于维修的产品, 保证供电系统随时处于良好的备用状态;对于供电系统, 若选用各种自动化设备, 可以大大缩短停电时间, 有效提升系统的可靠性。
企业应根据实际情况, 制定本企业日常的运行维护、管理和巡检制度, 全面管理供电系统, 加强技术研究, 做好人员储备和日常培训工作, 建立良好的应急措施和应急流程, 加强可靠性技术分析的研究, 通过管理提升供电系统可靠性。
石油是工业的血液, 为了提升石化企业供电的可靠性, 应该要对自身情况进行深入分析, 优化供电网络结构, 改善供电设备, 加强日常管理和运行维护, 以减少设备故障率、减少停电次数和停电时间、缩小停电范围, 提高企业供电系统自动化水平为目标, 通过多种手段提升企业供电系统的可靠性, 为企业生产保驾护航。
摘要：本文主要结合当前大型石油炼化企业供电系统的现状和问题, 通过常用的可靠性指标, 分析了石油炼化企业供电系统可靠性的影响因素, 并从多个方面针对提升企业供电系统可靠性提出了各种应对措施和改进建议。
关键词：石油炼化企业,供电系统,可靠性指标,供配电网络结构
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