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中国石化电气管理制度解析.pdf

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中国 石化 电气 管理制度 解析
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2 1 2 3 4 5 3 是塑造中国石化特色管理模式的要求,加强传统管理与现代企业管理的有机融合。 按照规范化、系统化的要求,整合完善各项规章制度,争取用三年左右时间逐步建立起统一的标准 化制度体系。 中国石化标准化制度体系应该遵循“统一、规范、实效、继承、创新”的原则。 统一:一个体系,一套文本,一项机制。 规范:内容标准,流程规范,职责明确。 实效:要求清晰,设计简明,执行高效。 继承:总结经验,分析提炼,吸收固化。 创新:博采众长,提升优化,自我完善。 根据中国石化实际, 参照国家标准如 GB/T 1.1— 2009《 标准化工作导则 第 1部分 :标准的结构和编 写 》 等来确定模板构成要素及正文表述方式。 总部相关部门制定原则类(办法)、实施类(规定)制度,企业制定执行类(规范、规程、细则) 制度。 避免总部制度交叉,便于企业执行,强调了制度“三步落地”,提高总部制度的执行力和执行水平。 2010年 10月开始总部对 1500余项 制度进行了改造。 制度改造的意义及要求 4 序号 制度名称类别 基本制度 通用 /板块 /企业制度 原则类 实施类 执行类 1 办法 ▲ ▲ 2 规定 ▲ ▲ 3 规范 ▲ 4 规程 ▲ 5 禁令 ▲ 6 细则 ▲ ▲ 7 章程 ▲ 8 守则 ▲ 9 规则 ▲ 各层级制度使用的制度名称类别 基本制度 通用业务制度 (原则类、实施类、执行类) 板块业务制度 (原则类、实施类、执行类) 企业制度 (实施类、执行类) 制定依据 国家法律法规与政 策 总部业务管理要求 板块业务管理要求或落实总 部制度 落实总部制度或根 据自身管理要求 适用范围 全系统 全系统 /跨业务板块 单一业务板块 单个企业 制定主体 总部 总部职能部门 /事业部(管理部) 总部职能部门 /事业部(管理部) 企业 制度分类 5 按照安全经济并重、技术合理的原则。 符合国家相关产业政策及节能减排目 标。 依 《 中国石油化工集团公司设备管理 办法 》 为上位制度。 突出技术合理性。 按照相关电力规程及企业标准。 遵循电网客观运行规律。 充分考虑与国家电网快速发展的技术 配合。 吸取了多年现场运行经验及典型事故 案例。 采纳了电气隐患治理及技术改造成熟 方案。 补充新技术、新设备的管理内容。 针对生产装臵长周期运行特点。 针对集约化、大型化新建生产装臵的 运行特点。 针对生产装臵对电力系统高可靠性连 续运行的要求。 针对石化企业电气设备运行环境恶劣 的特殊性。 适应电气检维修机制改革的要求。 体现了电气设备全寿命管理理念。 充分考虑电气设备资源市场及产品性 能、质量的总体水平。 制度改造培训 起草 印发 校稿清稿 部门会签 网上审查 10年 12月 20日完 11年 3月 9日发 《 中国石化电力系统主网结构技术管理规定》 (中国石化生 „ 2011‟ 155号) 《 中国石化电气设备及运行管理规定 》 (中国石化生 „ 2011‟ 156号) 《 中国石化生产装臵过程控制仪表电源供电 系统技术管理规定 》 (中国石化生 „ 2011‟ 157号) 制度改造流程 《 中国石化电气设备及运行 管理规定 》 、 《 中国石化生 产装臵过程控制仪表电源供 电系统技术管理规定 》 依据 《 中国石化化工集团公司设 备管理办法 》 制定。 《 中国石化电力系统主网结 构技术管理规定 》 依据 《 中 国石化电气设备及运行管理 规定 》 制定。 该制度为纲领性技术文件, 指导中国石化生产企业电力 系统的建设、运行、技术改 造、隐患治理、检维修等。 制度改造说明及作用 制度改造原则 本讲座将对三个管理 规定的修改部分及重 要内容进行解析 6 企业 中国石化设备管理办法 主网结构技术 管理规定 设备及运行 管理规定 仪表电源技术 管理规定 实施细则 实施类2 原则类 1 执行类 3 7 8 1 电气设备基本要求 1.2.1 坚持安全经济并重原则,确保电力系统及电气设备的安全、可靠、稳定、经济运行。 注:本条款重点强调了“安全经济并重”原则,在实际运行中安全运行与经济运行有时是矛盾的,在电力系统主 网结构不合理、系统薄弱、存在隐患时,经济运行应让位于安全运行。在新建、改造、隐患治理项目中应提高电气设 备本质安全水平,加强主网结构建设,为经济运行打好基础,达到国家节能减排目标的要求。 1.2.2 遵循电力系统的客观运行规律,积极开展安全可靠性分析、风险评价、电气设备状态评估 工作,持续开展电气隐患治理,及时消除设备缺陷,避免扩能改造项目不合理依托原有系统。 注:本条款强调了企业电力系统按照客观运行规律(发、供、用电的同时性,平衡性,事故突发性、电力系统接 线的复杂性)做好生产装臵的配套建设工作;吸取了生产装臵扩能改造盲目依托老系统导致电气隐患的教训,随着企 业的发展,新问题不断出现,电气隐患治理工作应持续进行;在总结了电气隐患治理经验的基础上强调了在装臵扩能 改造时须对老系统进行科学评价后,再确定新建装臵电源接入方案要求。 1.3.1 根据企业生产、发展的需求,在国家有关政策指导下,按照安全性、经济性并重和技术合 理的方针,同步落实技术、组织措施和项目资金,不断优化电源配臵,完善电网结构,不断提高电气 设备装备水平和自动化水平,确保电力系统的安全性、可靠性、稳定性和经济性。 注:本条款强调了电力系统工程建设技术方案应符合现场特点及要求,确保技术和理性;强调了电气项目、资金 落实及与装臵同步建设问题,切不可盲目降低设备配臵标准、压缩电气项目资金。 9 2 职责分工 2.5 企业电气主管部门的职责 2.5.2 按照总部相关要求,充分利用网络技术,会同相关部门加强本单位电气管理数据库的建设,规 范、加强基础管理工作。 注:利用新建、改造等已有的变电自动化及监控系统建立完善企业电力系统技术管理数据库。逐步与企业管理网络连 接,按总部要求组建电气专业“管控一体化”系统,提高基础管理工作水平。 2.5.4 负责编制或审查新建系统及设备投运(启动)方案、新建工程中间交接项目的 《 中间交接电气 管理规定 》 ,并监督实施。 注:为规范中间交接至装臵正式运行期间的新建供配电系统的安全运行,强调了新建系统启动方案编制、审查及中间 交接变电站等设施的管理制度。 2.5.7 负责审查企业电气设备的更新、改造计划。审核企业主要电气设备选型。 注:为加强电气主管部门在电气设备选型等环节的参与力度和技术把关力度。 2.5.6 组织编制或审核企业主要电气设备检修计划,并组织实施。 注:为加强企业电气主管部门对电气设备检修计划的控制力和实施环节的执行力,特别是改制企业应加强对检维修队 伍的管理。 2.5.5 负责组织本单位电力系统安全可靠性分析、风险评价和电气设备状态评估工作,为电力系统的 运行、规划、检修、隐患治理等提供理论依据。 注:详见 《 中国石化电气系统主网结构技术管理规定 》 4.6条款注解 10 3 电气设备管理内容及要求 3.2.3 企业电气主管部门应参与新建、扩建等重大项目的设计审查,负责组织主要电气设备的 技术交流、选型、签订技术协议,参与招标、采购、监造、进厂验收等。 注:强调了电气主管部门必须参与电气全过程管理,充分发挥技术监督的作用。 3.2.4 生产经营管理部组织电气专家组参与企业新建、扩建重大电气工程技术方案论证。 注:中国石化电气专家组在生产经营管理部的组织下开展工作,电气工程技术论证、审查是专家组的职能。 3.3.1.6 电气设备的试验项目及标准,应执行电力行业现行 《 电力设备预防性试验规程 》 。电 气设备的检修维护应执行 《 石油化工设备维护检修规程 》 ,并采用电气设备状态监测技术,及时诊 断设备运行隐患。定期检修与生产运行发生矛盾时,企业应积极创造条件安排检修、试验。 注:针对生产装臵长周期运行,电气设备的“三定”工作难以实施。为解决该问题采用状态监测技术配合“三 定”工作,尽量实施状态检修;发现隐患确需检修时,生产应积极配合。 3.3.1.10 变电站控制室、继电保护装臵室、重要装臵的高、低压变配电室的运行环境温度以 ( 25± 5) ‴ 、相对湿度 40%-70%为宜,达不到要求的应装设带有除湿功能的空调设备。 注:规定了上述环境温度计相对湿度。运行经验表明,约有 50%的电气事故由高温节电和设备散热不良造成的, 变配电设备运行环境采取降温措施是避免电气事故的有效措施;当相对湿度小于 40%时,易导致静电对二次设备造 成影响。相对湿度大于 70%时,易导致开关柜等设备放电、闪络事故。 11 3.3.2.2 企业应制定 《 发电机运行规程 》 、 《 发电机事故处理规程 》 和 《 黑启动方案 》 。 注: 《 黑启动电源 》 是指企业自备热电厂事故备用电源,该电源应独立于系统,其容量按启动一台炉厂用电负荷 考虑,一般为 5-10MW。工程中配臵 5-10MW的油发电机组或其他类型电源难以实施,有条件可增设不同于发电机接入 系统的电源作为本企业热电厂的黑启动电源,该电源可作为发电机组的紧急盘车电源等。 3.3.2.5 企业应制定发电机孤网运行安全、稳定措施。 注:系统电源联络线事故断电等情况时,发电机组孤网运行带重要装臵负荷减少大面积非计划停产,是企业电力 系统安全稳定运行的一项重要措施。一般应完善机组的调速保护、超速保护、发电机保护、快速联切措施和枢纽或中心 变电站装设快切装臵等。 3.3.4.1 本规定所称电动机包括异步电动机、同步电动机、变频电动机、永磁电动机、直流电动机 等。 注:鉴于永磁电动机尚在系列化、适应范围等问题,目前只应用于油田企业的油井生产。 3.3.4.3 对运行中的电动机应检查其声音、运行电流、运行电压、温升、振动和同步电动机的励磁 电流及直流电动机的换向器。有条件的应进行状态监测,检测高压电动机绕组局部放电、绝缘、轴承 温度等项目,并对监测结果记入台帐进行分析,指导电动机检修。 注:运行经验表明,高压电动机接近使用寿命的运行过程中,电动机绕组(特别是端部绕组)的局放指标将逐年 加大,且发展较快,宜采用先进成熟的状态检测技术,实施状态检修,避免突发性设备事故。 12 3.3.5.3 架空线路应根据当地污秽等级和运行环境合理选用绝缘子。宜采用玻璃绝缘子或瓷 绝缘子,慎重选用硅橡胶复合绝缘子;根据当地气象条件及线路状况制定防止线路舞动、覆冰措 施;环网供电线路应合理配臵柱上重合器或柱上断路器,并不断完善电网自动化系统,提高供电 可靠性。 注:近年来,各地变电运行化境的污秽等级普遍提高,架空线路绝缘子闪络、放电现象时有发生。根据运行 经验硅橡胶复合绝缘子具有良好的憎水性和绝缘强度,缺点是易老化,使用寿命较短。玻璃绝缘子和瓷绝缘子各 有优点,应因地制宜合理选用,不做硬性规定;运行经验表明,东西方向的架空线路,在环境温度为零度左右、 雨雪、西北方且风力与线路夹角等因素满足条件时易发生线路舞动,能量很大易造成相间短路等事故;油田企业 多采用架空线路分支线多、线路长、地形复杂,采用环形供电网络,加装线路分段开关装臵,能够缩短线路事故 查找时间,提高恢复速度,提高可靠性。 3.3.5.4 按相关规范做好 35kV及以上电力电缆的运行管理,还应遵循的要求:单芯电力电缆 不得存在涡流回路,中间接头处接地线应进行交叉互联,经过电压保护器接地箱接地; GIS或 C- GIS电力电缆线路变压器组回路的电缆终端头与变压器之间,宜装设可拆卸的连接装臵,便于试验; GIS或 C-GIS电力电缆线路变压器组回路的电力电缆的预防性试验,一般不做主绝缘耐压试验,只 做外护套绝缘检测试验。 注:检查中部分企业存在单芯电力电缆的涡流问题处理不好、中间头接地线交叉互联不正确等问题,处理不 好将不能消除电缆外护套感应电压,易导致电缆火灾; 110kVGIS与电缆终端头在 SF6气室环境中连接, 35kVCGIS 或 GIS与电缆终端头采用锥形管紧密连接方式,均不宜拆卸。在线路变压器组系统中,为方便变压器、电缆试验工 作,在变压器侧装设可拆卸的连接装装臵;在 GIS或 CGIS回路中的电力电缆线路,按外护套试验标准检验合格后, 一般可以不做耐压试验,避免频繁拆卸电缆终端头造成设备损伤。 13 1B 2B 35kV母线 6kV母线 35kV钢丝铠装单芯电缆 35kV钢丝铠装 单芯电缆崩烧 35kV电缆变压器组 连接装臵 14 3.3.6.2 企业应根据开关类设备的事故、故障、运行、检修情况以及断路器开断短路电流的核对验 算结果,制定反事故措施和技术改进措施。 35kV、 10kV、 6kV金属铠装式进线开关柜电源侧不得装设 接地刀闸。 注:国家电网发展较快,系统短路容量不断加大,应及时校核各电压等级的开关设备的开断电流、及开端短路电流 的次数及时采取措施;金属铠装式(中臵柜)进线和馈出线开关柜线路侧的接地刀闸的操作程序是截然不同的,馈出线 柜的运行转检修操作一般可以连续操作(线路侧无电源),进线开关柜的运行转检修操作必须分布操作,否则将发生带 电合接地刀闸的恶性事故,所以, 35kV、 10kV、 6kV金属铠装式进线开关柜电源侧不得装设接地刀闸。 3.3.6.4 GIS、 C-GIS交接验收项目主要包括:外观检查、电气试验、气体试验、机械试验、资料归 档等。 注: GIS交接试验项目不能遗漏,还应加强对各项交接试验方案的审查,并全程监督现场试验工作。 3.3.6.5 220kV、 110kV GIS投运后 1天、 3天、 7天、 6个月、 12个月,应分别进行在线局部放电检 测(特高频法、超声波法)。 注:正发生过新建 220kVGIS送电小时、 110kVGIS运行小时因局部放电等原因发生设备崩烧重大设备事故,接受事 故教训采取以上规定。目前,特高频法和超声波法为较准确的离线或在线检测手段。 15 3.3.6.7 GIS、 C-GIS小修一般为 4年 1次,大修 15年 1次,宜结合生产装臵停车检修周期或按制 造厂建议进行小修或大修。 注:检修周期非强制性规定,应根据现场情况酌情确定,检修项目应根据生产厂建议制定。 3.3.6.8 GIS、 C-GIS应有气室结构平面图,并上墙。 GIS、 C-GIS配电室内应装设良好的自然通 风和强迫通风设施。 SF6气体及氧含量在线监测装臵应符合国家相关标准,运行岗位应配臵便携式 SF6泄漏检测仪。 注: GIS(C-GIS)配电室应绘制并悬挂装配结构气室平面图,平面图应清晰、准确,标明防爆膜等位及气室压 力等各项参数,防止事故处理和设备检修时搞错间隔。在 GIS设备本体上应将防爆膜涂红色警示标识,防爆口不得朝 向巡检通道。 110kV GIS PT短路事故(运行 1.5年) 220kV GIS 接地短路事故(运行 73小时) 16 3.3.8.2 高压变频器电源电缆的长度应符合制造说明书的要求。 注:高压变频器两侧电力电缆与变压器、电动机可等效为 L-C串联回路,若改变电缆长度相当于改变了回路容抗, 当该回路满足谐振条件时将发生串联谐振过电压,导致变频器无法正常工作或影响特性,次现象已在部分企业发生过。 因此,安装时应仔细阅读产品说明书中相关章节,如果说明书中没有改内容,应与供应商确认后在施工,切不可根据现 场的位臵随意设臵电力电缆长度。 3.3.8.5 根据变频器非线性特点,应考虑完善的谐波治理和屏蔽措施,确保变频器接入母线系统 谐波分量满足国标要求,减少对电源系统的谐波污染和对相邻设备的干扰,拟制变频器谐波导致电动 机高频轴电流造成轴承的“电子刻槽”现象。 注:详见 3.8.4节注解 3.4.1.1 本规定所称继电保护与安全自动装臵(以下简称保护装臵)主要包括:完成数据采集和处 理、遥控和通信等功能的监控装臵;设备的保护装臵;自动重合闸、备用设备及备用电源自投装臵、 快切装臵 (变电站多路电源快速切换装臵、厂用电备用电源快速切换装臵 )、系统稳定控制装臵(负荷快 速联切装臵)、电动机自启动装臵、自动调整励磁、发电机自同期与准同期、按频率自动减负荷、振 荡或预测(切负荷、切机、解列等)、微机“五防”装臵、故障录波装臵及其他保证系统安全的自动 装臵等;连接控制与保护、安全自动装臵二次回路与元件。 注:近年来企业电力系统中采用部分新技术、新设备,根据需要扩展了继电保护与安全自动装臵的范围,如快切 装臵(变电站快切、厂用电快切)、系统稳定控制装臵、微机五防等。 3.4.1.2 制定继电保护及安全自动装臵系统配臵原则、配臵方案和整定计算原则,确保继电保护及 安全自动装臵正确动作。 注:主要针对近年来企业较普遍存在继电保护技术管理相对弱化问题,如全厂 BZT系统、电动机自启动装臵配臵整 定不规范,保护级差校核与系统(地方电网)变化脱节,定值计算原则不统一等。无法保证继电保护及自动装臵的正确 动作。 17 3.4.1.3 加强继电保护及安全自动装臵管理,继电保护定值计算应符合国家、行业、企业相关规范 和要求,应配臵符合石化企业电力系统特点的继电保护定值计算软件。继电保护及安全自动装臵的运行 定值,应由生产企业计算,工程单位计算的定值只做系统调试用,不得用于继电保护及安全自动装臵的 运行。继电保护定值应实行闭环管理,定期开展继电保护及安全自动装臵动作评价、分析工作,提高管 理水平。 注:相当数量的企业应继电保护专职人员缺乏等原因,系统继电保护运行定值采用了工程单位计算的定值,该定 值因工程单位系统参数和企业背景数据掌握不够准确定值有误差,装臵投产后易导致保护误动作。强调了生产运行定值 必须由企业计算,工程定值只做试送电调试用;目前,很多企业继电保护定值仍用手算,部分企业在用的继电保护计算 软件五花八门,目前还没有适应于中国石化电力系统特点的软件。为此,我部组织天津分公司与中国电科院设立课题联 合开发了中国石化电力系统继电保护计算软件, 2011年下半年收题,课题验收后总部将推广该软件,此期间各企业不要 购买其他品牌的产品,以便于总部统一。 3.4.1.4 继电保护及安全自动装臵应选用技术先进、成熟、可靠的产品,并具备“管控一体化”功 能。 注:“管控一体化”含有微机型综合保护器一体化结构的概念,运行经验表明,一体化装臵比分体配臵设备可靠 性高、接线简单、便于维修等,具备“管控一体化”功能是设备选型四要注意串行接口等条件便于建设企业信息网。 3.4.1.5 35kV及以上和重要装臵变电所的 6( 10) kV电源联络线宜装设光纤纵差保护。 注:光纤纵差保护属快速保护类型。近年来,在电气隐患治理等工程中得到广泛应用效果良好。特别是随着系统 发展保护级差变小要求主保护应有极短的速度切除故障点,对系统冲击较小。实践证明,在 6( 10) kV装有出线电抗器 回路老系统改造工程,增设光纤纵差保护,拆除电抗器的方案是可行的,消除了电抗器运行温度高、损耗大、功率因数 低、易发生电晕放电等隐患。采用光纤纵差保护应配臵高可靠性、高性能开关设备。 3.4.1.8 继电保护工作应由具有一定专业技术水平的人员承担。继电保护定值计算应设专职人员, 并保持人员相对稳定。 注:企业技术人员必须掌握继电保护配臵、定值计算等核心技术。据统计相当数量的企业没有继电保护定值计算 专职人员,不能有效保证企业电网的安全可靠运行。为解决专业人员短缺问题,总部在天津分公司培训中心常年开设继 电保护专职技术培训班,望踊跃参加。 18 3.5.1 电气设备更新应当按照企业的安全供电和发展规划,有计划、有重点进行。一般遵循:国 家明令淘汰的电气设备应及时更新;变配电设备运行寿命 15-20年;微机保护等控制设备运行寿命 10- 15年;架空电力线路运行寿命 20-25年,电力电缆线路寿命 15-20年;电力电子设备运行寿命 8-10年; 相关设备应根据事故情况、运行年限、负荷率、运行环境等因素进行综合评价,作为更新改造的主要 依据。 注:根据相关规定及运行经验规定了以上相关设备报废年限,到期设备应根据实际运行工况做出综合评价作为 报废的依据之一。 3.7.1.5 中间交接阶段的要求:中间交接的变电站(所)送电前,必须由建设单位编制 《 XXX变 电站中间交接管理规定 》 ;新建变电站(所)一般由施工单位编制送电方案,生产单位审核;改、扩 建变电站(所)一般由生产单位编制送电方案;中间交接变电站(所)送电前,应由设计、施工、生 产等单位对相关设备进行验收,确认送电条件,并签字;为确保系统的安全性,宜将中间交接变电站 (所)的继电保护定值修改为“临时保守定值”,正式投运前改为正常定值;新建变电站(所)第一 次送电的倒闸操作,一般由建设单位电气运行人员负责,施工单位保运;中间交接变电站(所)的运 行管理,应严格执行 《 XXX变电站中间交接管理规定 》 和 《 电气三票 》 。 注:在新、改、扩建装臵工程中,相关供电系统一般提前 6-12个月送电,并办理中间交接。该时期变电站运行 管理由生产企业负责,所带负荷为施工负荷和组织试车负荷,系统的运行安全可靠度低、事故率高,运行操作不规范。 如果新建变配电站装臵电源引自老系统,生产建设深度较差问题更严重。因此,由建设单位(生产企业)编制 《 中间 交接管理规定 》 ,交接后严格执行 《 电气三票 》 ;第一次倒闸操作由建设单位(生产企业)运行人员负责有利于熟悉 设备发现问题,并做好相关生产准备工作。 19 3.7.3.4 接地装臵的检查周期:变电所的接地网一般每年检查 1次;生产装臵现场的接地线及 零线根据运行情况,每年一般应检查 1~ 2次;防雷装臵的接地线每年(雨季前)检查 1次;对有腐 蚀性土壤的接地装臵,安装后应根据运行情况一般每 5~ 10年挖开局部地面检查 1次。 注:在沿江、沿海、炼化装臵区的接地网的腐蚀情况传统的地面检测数据,难以反映地下部分的真实情况,地网 开端导致反击电压的情况时有发生,采用局部开挖检查是很有必要的。 3.7.4.14 电缆防火措施包括封、堵、涂、隔、包等。开关柜、控制屏与电缆夹层或电缆沟之 间和配电室、控制室电缆进出孔洞等,均应采用可重复利用的电缆防火材料严密封堵。具体执行 现行 《 电缆防火措施设计和施工验收标准 》 或根据现场情况制定方案。 注:开关柜、控制屏等设备底部封堵非常重要,能有效防止电缆火灾、小动物肇事、设备内部凝露、防止可 燃气体进入开关柜、防尘等,是重要的安全措施。质量低劣的电缆防火材料存在龟裂、寿命短、防火性能差的问 题。所以,要求采用可重复使用电缆防火材料,保证封堵效果。 可重复利用防火堵料效果好 20 3.7.6.3 慎重选用电涌保护器( SPD)装臵。应按照国家标准根据本企业系统情况,合理制定电 力电子设备过电压保护方案,选用可靠性高、质量好、技术先进的 SPD元件。 注 :电力系统三级防雷应理解为线路避雷设施 -变电站线路侧避雷 -变电站高压母线侧 -主变低压侧 -变电站低压母线 侧等已构成多级防雷。在变电站直流屏输出侧、综保电源侧、确有浪涌干扰的局部环节等装设少量 SPD即可,无需在 低压供电系统大量装设 SPD 。 SPD为电子元件,有效动作次数后如不及时发现并退出运行将成为故障点。 SPD的基本元件:放电间隙、 充气放电管、 压敏电阻、 抑制二极管和扼流线圈等。 按工作原理分: 1. 开关型: 2. 限压型: 3. 分流型或扼流型(分流型、扼流型) 按用途分: 1.电源保护器: 交流电源保护器、 直流电源保护器、 开关电源保护器等。 2.信号保护器: 低频信号保护器、 高频信号保护器、 天馈保护器等。 3.7.6.4 35kV及以上架空输电线路宜全线架设避雷线。多雷区的架空线路宜装设线路避雷器, 并安装避雷器在线监测装臵。 注:在电气隐患治理项目实施过程中, 35kV老架空线路改造,增设全线避雷线和多雷区加装线路避雷器取得了 良好的防雷效果,装设线路避雷器应根据现场分析安装在易落雷点处,并注意安装在线监测装臵解决避雷器状态检修 问题。 3.7.6.5 加强污秽地区监测分析,制定有效防范措施,提高防污闪能力。 注:随着经济发展,部分地区的污秽等级变化较大,导致变电站、供电线路绝缘强度下降闪络、放电现象时有 发生。加强监测分析,调整爬距,提高系统防污闪水平。必要时可在变电站等场所悬挂绝缘子,一段时候取下分析。   综合措施:接闪、均压、 (等电位)接地、泄流、 屏蔽。  三级防雷(室内): LPZ1、 LPZ2、 LPZ3。 防雷分区 LPZ 0A: 建筑物外部无防雷装臵保护的区域,易遭受直击雷电磁脉冲; LPZ 0B: 建筑物外部有防雷装臵保护的区域,无雷电磁脉冲屏蔽防护装臵; LPZ 1: 建筑物内部区域,经 0B区减弱了雷电波或电磁脉冲能量; LPZ 2: 建筑物内部区域,经 OB区、 LPZ1区 SPD两级分流,减弱了雷电波或电磁脉冲能量; LPZ 3: 建筑物内部区域,经 LPZ1、 PZ2、 PZ3区 SPD三级分流后基本消除电磁脉冲浪涌过电压。 22 金属氧化物避雷(氧化性避雷器) 结构 •主要成份为 ZnO及少量的氧化铋、氧化钴、氧化锰、氧化锑、 氧化硅以及微量的银玻璃粉。 性能 •Ⅰ 为小电流区域,此区域伏安特性陡峭,非线性差; •Ⅱ 为击穿区域,此区域伏安特性平坦,非线性较好; •Ⅲ 为大电流区域,此区域电流与电压逐渐近似线性关系。 特点 动作快、伏安特性平坦、残压低、通流容量大、性能稳定、寿命 长、结构简单等优点。 空气间隙 绝缘子支撑间隙 用于 110kV及以上线路 座式无间隙 悬挂式带脱离器 用于 35kV及以下线路 23 线路避雷器 尽量缩短避雷器电源侧引线 长度,减少阻抗确保避雷器 动作可靠性。 线路避雷器 装设在线监测仪便于状态检 修,简化元件结构、减少元 件阻抗,确保雷电流可靠泄 放。 24 3.7.6.6 中性点不接地系统应采取有效措施,防止内部过电压。单相接地故障电容电流 超过规程规定的允许值时,应根据供电连续性的要求,采用经消弧线圈接地(谐振接地系 统)或电阻接地等技术措施,消弧线圈应有防止串联谐振过电压技术施。谐振接地系统应 过补偿方式运行,脱谐度应符合相关规程要求。谐振接地系统中相关变电站(所)均应装 设选线装臵。 3.7.6.7 炼化企业电力系统一般采用谐振接地系统。生产装臵能够安全停车的供电系 统,经论证可采用电阻接地系统。 注:电力电缆接地短路事故是企业普遍存在的运行风险,炼化企业电缆线路数量大事故几率高。目 前,主要采取谐振接地和中阻接地方式解决接地过电压问题,基于生产装臵供电连续性的要求,绝大数企 业采用谐振接地系统,部分企业采用中阻接地系统。总部相关文件规定采用“自动跟踪式”和“分头预调 式”两种原理的消弧线圈装臵。谐振接地系统对工频接地过电压治理有效,对电缆线路间歇式弧光接地过 电压的高频分量不能治理。谐振接地系统接地选线装臵的灵敏度很低,不能及时确定接地线路将逐渐发展 为相间短路,要求在谐振接地系统范围内的各级变电站(所)均应装设接地选线装臵。近年来,“暂态法” 和“时序判别法”原理的接地选线装臵效果较好,准确率在 90%以上;中阻接地具有接地线路跳闸迅速、 相关设备及线路损伤小等特点,问题是造成装臵变电站(所)突然断电,生产损失较大;如果生产装臵允 许采用中阻接地完全可以。 25 自动跟踪式 分 头 预 调 式 稳态 • 暂态零序电流数倍于稳态值, 有时达十几倍,灵敏度高。 • 不受消弧线圈的影响。 • 不受故障点不稳定的影响。 • 可以检测瞬时性故障。 暂态 暂态法接地选线装臵 u 0 i 0  t u 0 、 i 0 (a) 故障线路 u 0 和 i 0 波形关系 U 0 J  I 0 t U 0J 、 I 0 ( b ) 对应于过补偿状态 U 0J  I 0 t U 0J 、 I 0 (e ) I 0 后沿违规 U 0J  I 0 t U 0J 、 I 0 (f) I 0 前沿违规 •零序电流 I0上升沿滞后于零序电压 U0J上升沿而超前 U0J下降 沿。 •零序电流 I0下降沿滞后于零序电压 U0J下降沿必须大于 0而小 于 180。 时序判别法 26 总变 6kV母线 400V母线 1 2 3 消弧线圈装设在总变侧,总变出线电缆 接地,选线装臵 1动作,并选出接地 线路。 二级变电所出线电缆接地选线装臵 2、 3 动作,选线装臵 2选出接地线路。 三级变电所出线电缆接地选线装臵 1、 2、 3动作,选线装臵 3选出接地线路。 系统配臵选线装臵 二级变 6kV母线 三级变 6kV母线 27 3.7.6.8 应避免易产生谐振过电压运行方式和操作方式。系统中的电压互感器应选用在系统最 高运行线电压下铁芯磁通不饱和的互感器。 注:接线复杂的系统经数字仿真和稳定性计算分析后能够比较准确的找出系统谐振点,便于制定安全运行方 式。低压配电系统应注意谐波诱发谐振过电压、 L-C串联谐振过电压等; 35kV及以上变电站(分离元件)空送母线、 线路时易导致谐振过电压,操作过电压有事也能诱发 L-C谐振过电压;在易发生过电压的系统中为 PT铁磁谐振,宜 采用 P30-50等级或带有消谐绕组的 PT。 3.7.6.9 同一电压等级中性点不接地系统中应减少电压互感器中性点接地的数量,以免发生谐 振。 注: PT中性点接地数量包括 继电保护接地 应遵循“等电位连接一点接地”原则。避免因中性点不对称、地 网反击电压等导致 PT铁磁谐振过电压。 3.7.6.10 干式电压互感器应采取中性点与地之间串接消谐电阻或在电压互感器二次开口三角 形绕组中接入微机消谐器的措施。 注:干式 PT一般存在铁心截面小、单相式结构等特点,在系统发生单相接地故障时易发生铁磁谐振过电压 PT 保险熔断或 PT崩烧事故。在 PT一次或二次采取消谐措施均有较好注意,但应注意合理选用消谐装臵。 3.7.7.6 根据企业具体情况宜选用变电站专用微机“五防”系统。 注:主接线复杂且操作较多的变电站,应加强防治误操作的技术措施。随着配电自动化设备质量的提高,“ 微机五防”装臵已在部分企业应用,效果良好、性能稳定。 3.7.8.2 变配电室门窗应采用非燃材料,保持完好,关闭严密,窗户应装设防止小动物的护网 ,门应向外开启,并加设高度不少于 40-50厘米的防鼠板。 注:近年来,因跨越防鼠板摔伤人事件时有发生,根据有关企业的反映对防鼠板高度做了调整。 等电位母线 一点连接地线接地装臵 干线 等电位一点接地是防止地网反击电压导致继电保护装臵击穿的有效措施。 29 3.7.8.6 变配电室和开关柜的母线应采用封闭母线或绝缘母线。 注:主要指变压器与配电室或开关柜之间的连接母线,该元件是确保系统安全运行的重要组成部分,也是易发生设备事 故的薄弱环节。运行中传统的各类型母线接地、放电、短路、崩烧事故等都发生过。近年来,燕山分公司、茂名分公司、广州 分公司、齐鲁分公司、九江分公司、四川维尼纶、长岭分公司、巴陵分公司、湛江东兴、石家庄分公司(未投用)等企业产采 用了广东日昭公司研发生产的 6-35kV绝缘管型母线,应用良好。该设备具有安全可靠、绝缘强度高、结构简单、损耗小、防 护性能好、免维护等特点,适用于发电机出口 (包括室外部分)、变压器、开关柜、过桥母线等连接单元。其他企业产品均为 仿造;慎重采用 400V密集型母线,该设备母线接头易松动、发热、不易处理;发电机封闭母线不易采用微正压通风性,易泄 压联锁停机。 绝缘管型母线 绝缘管型母线的连接装臵 仿造管母在我公 司某企 35kVGIS 线路侧短路广东日昭产品 30 3.8.2 在保证电网安全和供电质量基础上,通过采取合理安排经济运行方式、优化系统无功、调 配负载、加强线损管理等措施,降低系统损耗。 注:油田企业线损一般应控制在 3-6%,炼化企业在 1.5-3%。 3.8.3 根据无功潮流分布情况,优化发电机无功出力。按就地补偿和集中补偿相结合的原则,合 理配臵静态、动态无功补偿装臵,及时投、停无功补偿设备,降低电能损耗。 注: 通过调整发电机无功、调整同步电动机励磁、投切补偿电容器组等措施调整系统功率因数,缺乏大功率发电机支 撑的企业,经论证在枢纽或中心变电站侧装设固定电容器补偿 +SVC或 SVG动态补偿相结合的补偿方案。 3.8.4 积极推广高效节能的电力设备,采用成熟的新技术、新工艺、新设备、新材料,降低用电 设备的能耗。 油田采油生产宜采用 1140V集控供电技术;装臵照明宜采用 LED高效节能灯具;选用高效低耗型 变压器;油田企业推广应用永磁电动机等高效低耗电动机;合理选用交流变频调速装臵和永磁调速装 臵;有效治理系统谐波,降低谐波损耗。 注: 1140V油井集中供电控制系统是总部 2010年组织由河南油田承担的科研开发课题,已在部分油田企业应用 ,安全可靠性提高,节电效果明显; LED防爆节能照明灯具已在多家炼油化工企业应用,节电效果很好;运行表明, 变频器节电效果较好,但存在很多问题;永磁调速装臵是一种磁耦合原理的调速装臵,已在多家在炼化企业运行,具 有许多优点,节能效果明显。 3.8.5 及时淘汰高耗低效电气设备。高压电动机的能效考核值应符合中国石化高压电动机相关采 购技术标准的要求,低压电动机能效考核值应符合 GB18613《 中小型三相异步电动机能效限定值及节 能评价值 》 。 注:高压电动机能效考核值目前还没有国家标准,中国石化高压电动机采购技术标准采用西门子标准。低压电动 机能效限定值按照 GB18613Ⅱ 级标准考核。注意高效电动机负荷率达到 60-70%时节能效果较好。 31 原则 坚持安全经济并重 •安全第一、经济第二 •系统化节电方案 •整体方案分布实施 •以数据为准 •务求实效 电平衡检测: •系统损耗;系统功率因数;系统谐波及谐波损耗;系统供电质量;配 电系统 损耗; 用电设备效率;典型生产装臵电耗;典型机组整体效率;热电厂系统损 耗;热电厂发 电机组效能监测。 •分析系统损耗原因 •分析企业节能潜力 •制定节电措施及实施方案 •优化系统安全经济运行平衡点 发电机优化运行 •接入系统 •汽电平衡 •调整无功优化系统电压 •低谷时段 “ 降出力、增网供 ” 优化系统无功 •总功率因数不低于 0.92 •各配电母线侧不低于 0.9。 降低系统损耗 •降低变、线损 •更新淘汰型设备 •改造高耗、低效设备 •更新老旧供电线路 •调整运行方式 提高电压质量 •中枢点电压 •配电母线电压 完善计量装臵 •关口电能计量 •配电系统计量 负荷管理 •低谷用电 •外供电管理 节电目标电平衡检测及后评估 新 节 电 技 术 新 节 电 方 案 实施新节电计划 2 A 1 3 4 5 B C 32 380V 660V 1140V √3× 220=380V(线电压) 窃电严重,效益流失。 防窃电措施难以实施。 压降大、供电半径小。 损耗大、电流大、高温接点多。 事故率高、可靠性低。 单井(一对一)控制方式 √3× 380=660V(线电压) 电流比 380V系统降低 √3倍。 仍能窃电,效益流失。 杜绝防窃电措施难以实施。 电动机改接线。 损耗较小。 可靠性较高(高可靠性设备)。 √3× 660=1140V(线电压) 电流比 660V系统降低 √3倍。 基本解决窃电问题。 杜绝防窃电措施得以实施。 采用 1140V电动机。 采用 1140V变配电装臵。 损耗小、可靠性高。 33 问题 长期投入 不足 隐患遗 留积累 一对一接线 事故率高 系统损耗大 系统功率因数低 电容器击穿 反电势 1140V集控系统设计规范 1140V系统配电装臵标准 1140V专用电缆 34 35kV、 10kV、 6kV/1140V供电系统 主变压器 1140V侧中性点不接地 一台变压器最多带 16口 供电半径小于 800m 配臵 1140/400V检修电源变压器 配电室或箱式变安装方式 1140V专用电缆  三芯铜质运行电压 1140V  绝缘电压 2kV  采用双重防水绝缘  深埋敷设方式 1140V集中控制装臵 框架断路器、真空接触器 分布式、抽屉式开关柜 集中无功补偿装臵 微机型综合保护器 集中、分布二次控制电源 井口控制按钮 35 150口井采用集控系统 变压器减容 3000kVA 年节电 60万 kw.h 功率因数由 0.3提高到 0.9 供电线路简化 线路损耗下降 40% 综合节电率达 10% 反电势消除 系统可靠性提高 70% 维修工作量减少 操作方便 中国石化油田企业共 有生产井 36820口 年耗电量 39.05亿 kW.h 符合集控条件的约为 25770(总数的 70%) 变压器减容约为 50% 拆除架空供电线路约 为 7737km 年节电约为 2.8亿 kW.h 年节约电费约为 1.68 亿元 新打井符合条件的拟 全部采用集控方案 推广 前景 河南油田第二采油厂井楼、古 城油区 12#、 18#站共 32口井 中原油田采油三厂、五厂 8各计 量站共 91口井 江汉油田洪湖油区、陵 76油区、 清河采油厂 9队 7#站、 8队 1#站 共 27口井 36 应用范围 炼化生产装臵区、罐区、泵房、机房、公 用工程等区域; 热电厂(站)粉尘污染严重区域等; 油井勘探、钻井平台、陆海油气生产等野 外区域、联合站、注水站、集油站、生产油 井等室内外区域。 LED照明灯具特点 光效高、节电效果明显 •白炽灯、卤钨灯大约 15流明 /瓦、低压 荧光灯大约 40 流明 /瓦、高压气体放电灯 大约 80流明 /瓦 •功率型 LED光效目前典型值为 80--100流 明 /瓦,远期目标为 200流明 /瓦 •LED光源具有极强的光线指向性 •光线方便操控,可以很好避免常规光源 360度无序漫射造成光线浪费的缺点 •达到同等照度情况下, LED耗电功率大 约是白炽光源的 20%、低压荧光灯的 40%、 高压气体灯的 60%,具有显著的节电效果。 本质安全、性能优异 • LED采用直流低压供电(典型值为: 3.2v正向电压) •光源光色单纯,无紫外线、无眩光,长 期工作对人眼无频闪效用 •冷光源,发热量低、体积小、重量轻, 稳定可靠,性能极为理想 •使用周期长 •三年免维护 37 序 号 项目 125W自镇流 2*20W日光 灯 19W LED 灯 1 额定电压 220V 220V 220V 2 额定电流 670MA 214MA 95MA 3 额定功率 125W 40W 19W 4 日耗电( 10 小时) 1. 25度 0. 4度 0. 19度 5 年耗电( 365 天) 456. 25度 146度 69. 35度 6 耗电相对比 例 657% 211% 100% 序号 项目 BF1100-7W BF1100-19W BF1100-37W 1 额定电压 220V/36V/12V 220V/36V/12V 220V/36V/12V 2 额定电流 45MA 95MA 197MA 3 额定功率 7W 19W 37W 4 光源类型 功率 LED组合 功率 LED组合 功率 LED组合 5 光通量 > 700LM > 1900LM > 3700LM 6 防爆等级 ExdⅡCT6 ExdⅡCT6 ExdⅡCT6 7 防护等级 IP65 IP65 IP65 8 安装方式 钢管直配 / 支架安装 钢管直配 / 支架安装 钢管直配 / 支架安装 9 外型尺寸 ¢ 148*110 ¢ 250*150 ¢ 318*155 10 重量 1.2KG 2.3KG 3.2KG 11 可配应急 功能 90/60/30min 90/60/30min 90/60/30min 12 适用场所 3米左右高度场 所 4米左右高度 场所 6米左右高度 场所 38 序号 项目 125W自镇流 2*20W日光灯 19W LED灯 1 额定电压 220V 220V 220V 2 额定电流 670MA 214MA 95MA 3 额定功率 125W 40W 19W 4 日耗电( 10小时) 1. 25度 0. 4度 0. 19度 5 年耗电( 365天) 456. 25度 146度 69. 35度 6 耗电相对比例 657% 211% 100% 以一个中型炼厂最低大约 8000套灯具计算: 125W自镇流年耗电 364万度,大约 364万费用, 2*20W日光灯年耗电 116万度,大约 116万费用, 19W LED灯年耗电 55万度,大约 55万费用, LED 灯具比自镇流灯具节省 309万,比日光灯节省 61万。 节电效果 39 变频器 PWM调制正弦波 标准交流正弦波 变频器效率 负载转速低于 90%时效率较高 负载转速大于 90%时效率为 92% 适应于 30-40HZ范围。 慎重采用变频器 优点 •无级调速。 •调速范围宽。 •低速大转矩。 •机械特性好。 存在问题 •谐波污染、谐波损耗。 •运行成本高(环境、维修、备 件等)。 •使用寿命短( 8-10年维修运行) •故障率高、可靠性差。 •运行电压范围小,系统波动易 停车。 •谐波导致电动机高频轴电流增 大,易导致电动机绕组端部绝缘 击穿。 •高频轴电流 “ 电子刻轴 ” 危害 缩短轴承使用寿命。 变频器宜在调速、调参工艺环节应 用。 电动机长期工作在 40HZ范围时不宜 采用变频器。电子刻轴现象 40 电机 负载 气隙 铜盘 转子 永 磁 磁 盘转子 永久 磁铁 防爆执行机构 系统组成示意图 工作原理: 电动机 转动时 , 铜盘相对磁盘旋转 , 在铜 盘内形成感应电流而在气 隙中产生感应磁场 , 该感 应磁场使得负载端磁盘转 子跟随旋转 ,实现了扭矩传 输 。 调速原理: 采用改变滑差 s的方式调速 。 通过 执行 机构调节铜盘转子与磁盘 转子之间的气隙宽度 , 改 变负载端的转速 。 主要组件: 合金铜盘转子、 永磁磁盘转子、执行机构。 41 PMD装臵的特点: 结构简单,可靠性高,不受电 压的影响。 优化电动机容量配臵避免“大 马拉小车”节省工程投资。 调速性能好、能效高、节能效 果好。 有效解决长轴传动系列设备的 振动问题(靠背轮刚性连接改 为磁性连接)。 调速范围大、振动小、无谐波 污染(非电气励磁设备)。 启动特性好:具有软启动、减 缓堵转、减缓负载冲击功能。 安装简单、方式灵活(水平、 垂直)、容忍轴不对准。 适应恶劣环境,节省空间。 维护工作量少,运行成本低, 使用寿命长。 液力耦合器效率 涡流耦合器效率 变频器器效率PMD效率 PMD最佳应用区域 42 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 轉速比 流量 壓力 功率 速度下降 20%, 流量也下降 20%, 压力下降 38%, 而功率下降 50% 空载启动时电机冲击电流曲线 负载启动 时电机冲击电流曲线 一般工业电动机标准力矩曲线 节能效果好 启动特性好 PMD使电动机在带负载之前全速运行, 提供峰值力矩和加速度,实现软启动,可 避免 “ 大马拉小车 ” (基于启动惯性)。 PMD传输的转矩值成比例于气隙宽度, 有效防止瞬间、短促冲击负载冲击电机, 并消除管道锤击、复出现的气穴现象。 43 改造前: 有功: 143kW 电流: 14.5A 年耗电: 115万 kW.h 连接方式:机械联轴器 震动:超标 噪音: 115分贝 改造后: 有功: 85.8kW 电流: 7A 年耗电: 68.4万 kW.h, 节电率: 40.5% 连接方式:电磁连接 震动: 无 噪音: 75分贝 44 4 电力系统运行管理内容及要求 4.2.1 总用电负荷大于 100MW或拥有 110kV及以上电压等级的变配电系统的企业,应建立企业级电力 调度机构。电力调度机构应隶属企业电气专业管理部门。 注:运行管理是电气管理工作的核心,电力调度是企业电力系统安全经济运行的指挥机构,具有其他组织机构无法代替 的功能。随着企业发展其电力系统的规模越来越大,根据中石化企业特点和多年运行管理经验,拟定以 100MW用电负荷或拥 有 110kV变电站为标志,建立企业级电力调度机构,该机构隶属电气专业管理部门便于工作协调。 4.3.5 电缆插拔式终端头与 GIS( C-GIS)、变压器连接的电力电缆线路,正常送电前绝缘检测无须拆 卸电缆终端头。 注: GIS或 C-GIS与电力电缆终端头的连接具有连接紧密、器件机构较复杂、接触面要求光滑洁净等,不宜频繁拆卸。 送电前电缆绝缘检测宜在负荷侧进行。 4.3.6 装有电容器补偿的低压开关柜,在空载或低负荷运行时应将电容器组退出运行,避免串联谐振过 电压。 注:低压开关柜空载或低负荷带补偿电容器运行时,电容器组与变压器有可能满足 L-C串联谐振条件导致开关柜局部过 电压击穿造成短路事故,该类型事故已在部分企业发生过。 谐振过电压崩烧 空载低压开关柜 45 46 1 技术管理基本要求 1.1 电力系统是企业生产、发展的基础,企业必须拥有坚强的主网结构。 注:明确了电力系统在石油化工企业的基础作用。在电力系统新建、增容改造等项目中,应首先考虑主网架架建 设,按照与系统强连接、多电源的配臵要求考虑以满足生产装臵的需求。 1.2 本规定所称电力系统主网结构(以下简称电力系统)是指系统电源联络线、枢纽变电站、中 心变电站、自备热电厂发电机组、主供电系统、区域变电站等构成的发、变、输(供)电网络。 注:明确了主网结构的组成。坚强的主网结构是由多个坚强的子系统造成的,该系统中的所有设备必须立足于本 质安全。 1.2.1 系统电源联络线是指当地电力公司所属变电站与本企业变电站连接的专用供电线路,一般 为架空线供电路或电力电缆供电线路。 1.2.2 枢纽变电站是指该变电站最高电压母线侧装有电源联络线和馈出供电线路的变电站。 1.2.3 中心变电站是指该变电站最高电压母线侧装有电源联络线,无馈出供电线路的变电站。 1.2.4 自备热电厂发电机组是指热电联产,抽汽和背压式发电机组。 1.2.5 主供电系统是指枢纽变电站或中心变电站主变压器低压母线及与该母线连接的电气设备、 线路组成的系统。 1.2.6 区域变电站是指电源引自枢纽变电站或中心变电站,装设在生产装臵界区内或界区边缘的 负荷中心变电站。 注: 1.2.1-1.2.5条描述了相关定义。在应用时如果其他规定或资料与本款不同时,按照本定义执行。 47 2 职责分工 2.1 总部相关部门按照 《 中国石化设备管理办法 》 (以下简称 《 设备管理办法 》 )的规定,依 据其职责,对企业电力系统的建设、技术改造、隐患治理、运行等实施管理,并积极开展技术服务 ,指导企业不断提高电气专业管理工作水平。 注:强调了总部相关部门做好主网结构建设、改造、隐患治理等方案论证及技术把关工作,并为企业做好技术 服务。 2.6.4 采用先进成熟技术,开展电气设备的在线或离线状态监测及评价工作,实施预知检修。 逐渐建立电气设备智能专家诊断系统。 注:新技术、新设备应用后其运行检维修的方式、方法将发生较大变化,如 35kVGIS等设备基本属于免维护或 长周期运行设备,开展设备状态监测,实施预知检修尤为重要。随着数据库及信息网络的完善逐渐建立专家诊断系统 实现资源共享提高电气管理水平 。 2.7.4 负责提交齐全、完善的竣工资料。涉及征地、电力部门技术文件等至少应包括 :架空供电 线路(电力电缆线路)征地协议、架空供电线路(电力电缆线路)青苗赔偿协议、架空供电线路防 护区通道保护协议、发电机接入系统设计委托资料、系统电源联络线接入点及运行方式备忘录等。 注:经检查电气竣工项目中多数企业上述资料不齐全,导致生产运行管理的难度,办理相关手续依据不足,线 路清障、维修等工作受阻。 48 3 技术管理内容及要求 3.2.1 枢纽变电站、中心变电站一般应采用双电源配臵。特别重要的枢纽变电站宜采用三电源或四电 源配臵。各系统电源联络线必须满足合、解环操作和短时并列带负荷条件。 注:枢纽或中心变电站最低标准为双电源配臵。特别重要且具备条件(电源点、线路走廊等)的变电站可考虑配臵多电 源;任一系统的电源联络线从原理上讲都能够进行合解环操作和短时并列带负荷能力,其安全可靠性取决于系统穿越功率、 继电保护配臵等因素。近年来,曾数次遇到两电源联络线不能合解环操作的问题,特别是仅为两个系统电源的变电站在设计 条件时必须与地方电网确认运行。 3.2.2 双电源配臵 3.2.2.1 电源联络线分别引自 2座变电站。 3.2.2.2 电源联络线均引自同一变电站的两段母线(双回线单电源)。 3.2.3 三电源配臵 3.2.3.1 电源联络线分别引自 3座变电站。 3.2.3.2 电源联络线分别引自 1座变电站和另 1座变电站的 2段母线。 3.2.4 四电源配臵 3.2.4.1 电源联络线分别引自 3座级以上变电站。 3.2.4.2 电源联络线分别引自 2座变电站的两段母线。 注:随着国家电网的快速发展,高电压等级变电站的投运网架结构不断加强,电源变电站的可靠性不断提高,“双回 线单电源”可以作为双电源使用。 49 3.2.5 双电源、三电源配臵方式下任一回系统电源联络线输送容量应能够带全站负荷长期运行;四电 源配臵方式下的任两回系统电源联络线输送容量应能带全站负荷长期运行。 注:强调了在不同电源配臵方式下,单回电源联络线的带负荷能力。过程中还应充分考虑企业发展的供电余量。 3.3.1 电力系统的主接线应遵循简单、清晰、安全、可靠、灵活的原则。 注:搭建坚强的主网结构主接线的合理性是最主要的因素。主接线主接线越简单系统可靠性性越高,还必须充分考虑 系统运行方式及倒闸操作的灵活性,否则将会影响系统的安全可靠性。在 60-80年代因开关设备落后(多油断路器、少油断 路器等)难以解决定期检修与长周期运行的矛盾, 6kV及以上多出线回路采用了主母线加旁母的接线方式,该方式接线复杂 ,高温节点多、操作复杂、易导致误操作、系统可靠性低等。现在新建系统全部采用了高可靠性开关设备(真空断路器、 SF6断路器等)不必采用旁母,但部分企业没有转变观念仍采用旁母接线,运行中将成为隐患。值得注意的是采用新技术新 设备后切不可用老旧规定和标准安排检修新设备。 60年代建设 110kV的主母线加旁母系统 2010年新建的 6kV旁母系统 50 3.3.2 电力系统主接线一般不采用内桥、外桥、主母线加旁路母线方式。 注:内、外桥接线简单、省投资,存在保护难以配合、运行方式不灵活、倒闸操作复杂、事故处理恢复慢等问题, 旁母问题上一节已分析,新建系统不采用,老系统应逐步改造。 3.3.3 220kV、 110kV枢纽变电站主接线,一般采用双母线方式,采用 GIS组合电气装臵时,根据回 路数量,主接线可采用双母线双分段方式。 注:枢纽变电站主接线是指与系统电源联络线连接母线的主接线方式采用双母线,主要考虑该母线电源联络线、站 际联络线或馈出线运行方式的灵活性,便于负荷调整和潮流分布合理。 GIS组合电气装臵具有安全可靠性高、使用寿命长 、占地面积小、结构紧凑、防护性能好、运行成本低等优点,能够有效防止石化企业气体污染导致室外设备放电、闪络事 故,大大提高系统安全可靠度。但 GIS组合电气装臵的薄弱环节是一旦母线系统设备发生故障,将会造成全站停电事故。 因此,当 GIS间隔数较多时采用双母双分段接线方式,保证设备事故异常或检修时变电站不停电。 3.3.4 220kV、 110kV中心变电站主接线,一般采用单母线分段方式,采用 GIS组合电气装臵时,根 据回路数量,主接线可采用单母线双分段方式。 注:中心变电站一般为双电源带主变运行,如果主变台数较多或三电源配臵时,应采用单母线双分段接线方式,其 他同上。 3.3.5 发电机接入系统的母线,一般采用双母线或双母线分段方式。 注:双母线接线方式主要考虑便于发电机负荷及运行方式的灵活性,特别是发电机台数为奇数时。双母线分段是指 根据发电机数量双母线单分段或双分段。 51 3.4.1 自备热电厂发电机组的发电负荷大于企业总用电负荷 80%,且发电机组年平均利用小时数大于 7500时,可作为电源考虑。其他方式的发电机组不按电源考虑。 注:装有燃煤或 CFB锅炉的企业,以汽定电发电机组在生产装臵汽负荷稳定时,发电机组一般全年平均利用小时数在 7000小时以上,发电总负荷达到企业总用电 2/3时可以作为企业内部电源点,但不能取代系统电源点或减少系统电源配臵,其 他方式的发电机不论发电负荷大小一律不得按电源考虑。 3.4.2 自备热电厂发电机,单台机组容量一般不宜大于 100MW。 注:主要考虑单台机组容量过大汽负荷异常时将造成生产装臵大面积停车。 3.4.3 发电机组一般应装设出口断路器。 注:设出口断路器具有操作灵活、保护配合合理、便于事故处理、便于发电机升压变分别检修等。主要考虑汽机异常及 保护失灵时可能造成逆功率导致系统低电压,导致生产装臵停车。 3.4.4.2 同一厂站内装有多台发电机时,不宜全部采用静止励磁装臵。 注:是因为静止励磁装臵电源依赖于系统,如果系统发生较大事故时发电机励磁电压降不能正常工作,发电机组将逐台 失磁解列。装有多台发电机组的厂站宜保留一台旋转励磁方式,在汽轮机正常运行方式时该发电机能够正常工作,便于恢复全 站系统。 52 3.4.4.3 旋转励磁机运行达 15年及以上,且事故率较高,宜改造为静态励磁装臵。 注:通过隐患治理和技术改造逐渐将老旧旋转励磁及改造完。 3.4.5 厂用分支变压器高压侧,采用封闭母线或绝缘管型母线与发电机出口回路连接时,可不设 断路器。 注:厂用分支开关的开断电流为系统与发电机短路容量之和,大容量发电机组该开关造价高。采用发变组接线 方式和封闭母线或绝缘管型母线时可不设厂用分支开关,该处绝缘良好习惯于发电机绕组延伸。 响应速度快、调控性能好、运行稳定。 53 3.5.1 发电机应经主供(配)电系统与地方电网并列运行。 3.5.2 发电机接入系统应避免“先上网,后下网”(自备热电厂发电机 -变压器组直接与本企业枢 纽或中心变电站最高电压等级母线连接并网,经联络变压器带本企业负荷运行方式,相当于地方电网的 发电机组)方式。 注:发电机组经主供电母线与并网系统稳定性高、负荷平衡性好、联络变压器容量相应减小、孤网运行成功率高 、效益好。 发电机接入系统 ∑P=PX+PF- PZ=0 PX+PF网供负荷与自发电负荷在主供母线 侧相加 按 N-1考虑系统可靠性 单台主变备用容量无须按 ∑ P50%负荷率 考虑 运行方式 -1 ∑P=PF - PZ PF- PZ=0 PX≈0 发、供平衡与电网交换功率基本为零 发电效益好 发电机孤网运行成功率相对较高 PX F ∑P F PZ 主供电母线 运行方式 -2 ∑P=PF- PZ- PX PF- PZ> 0 发电负荷大于用电负荷多余负荷上网 发电效益流失(电网不认购控制上网负 荷) 发电机孤网运行成功率相对较高 运行方式 -3 ∑P=PF+ PX- PZ PF- PZ< 0 (PF+PX)- PZ=0 发电机部分停机由电网供部分用电负荷 网供负荷大于 10MW时发电机孤网运行 成功率较低 运行方式 -4 ∑P=PX - PZ PX- PZ=0 全停机由电网供电 54 PZ 3.6.1 企业总用电负荷为 100MW及以上时,宜建设 220kV变电站,单台主变压器最大容量一般不超 过 240MVA,各级电压等级一般为 220/110/35kV。 3.6.2 企业总用电负荷为 30MW及以上至 100MW时,宜建设 110kV变电站,单台主变压器最大容量 一般不超过 63MVA,各级电压等级一般为 110/35/6(10)kV。 3.6.3 企业总用电负荷为 30MW及以下时,宜建设 35kV变电站,单台主变压器最大容量一般不超过 25MVA,各级电压等级一般为 35/6(10)kV。 注:根据系统短路容量、企业规模、用电负荷、企业发展、系统电源情况、供电线路、电源配臵(有无自备热电厂 发电机组)、对地电容电流等综合因素确定确定变电站规模及主变压器容量。 3.7.1 区域变电站一般采用 35/6(10)kV系统 , 特殊情况可采用 110/6( 10) kV系统。主接线一般采用 电缆线路 -变压器组接线方式。 3.7.2 区域变电站一般为双电源配置,关键生产装置可考虑三电源配置(具备三个电源点时),一 回电源能带全站负荷长期运行。 注:区域变电站采用电缆线路 --变压器组接线方式,具有接线简单、安全可靠性高、占地面积小、节省投资、运行 成本低等优点。该系统须具备以下条件: 35( 110)kV--6( 10) kV系统能够进行合解环及并列带负荷;一回路带全站负荷 运行;须配置线路 -变压器组光纤纵差保护。 3.8.4 软启动装置尽量不采用或慎重采用高压变频启动装置。 注:基于高压变频器可靠性低、价格昂贵等原因慎重采用。 55 3.9.7 区域变电站宜采用线路 -变压器组大差动光纤纵差保护。 注:大差动及线路差动与变压器差动组合。事故异常时两级差动便于快速查找事故原因(线路事故或变压器事 故)。如果采用 35kV电缆线路 — 变压器组,一般 35kV变压器标准配臵无套管 CP,须在采购技术协议书中要求制造商加 装套管 CT便于装设线路差动保护,大差动保护采用两套保护组合或一体化保护均可。 35kV电缆线路 -变压器组接线 •单台主变一般 ≯ 25MVA •单回路能带全站负荷运行 •配臵光纤纵差保护(线路 + 变压器) •能够进行正常合解环操作 •在电缆与变压器高压侧连接 处装设可拆卸的连接装臵 •采用铜导体三芯电力电缆 •主变高压侧设套管 CT 35kV母线 6kV母线 56 3.10.1 变电站快切装臵是指变电站多路电源快速(毫秒级)自动切换控制装臵。 注:变电站快切是基于以电动机负载为主的备用电源快速切换装臵。总部组织茂名分公司、济南分公司、清华大学、东 大金智公司等单位在电厂厂用电快切装臵的基础上,针对石化企业电力系统特点研发的变电站快切装臵。该装臵适应于带发电 机或不带发电机的枢纽、中心、装臵等变电站,主要解决相关变电站电源联络线失电时,快速切换至正常电源减少非计划停车 事故。该装臵不能预防所有的系统跳闸事故,不能简单代替 BZT装臵,设备选型应慎重,目前,只有东大金智课题组企业产品 符合我公司系统要求,其他品牌产品难以达到技术要求。 快切区域:区域 1(母线残压大于 80%) 动作特性:系统暂态 -稳态转换过程中负荷转移 启动判据:频差 +角差 启动装臵:快速保护(光纤纵差保护) 一次设备:高性能开关(真空、 SF6断路器) 切换时间:保护动作 +快切动作 +开关动作( 100-220ms) 系统配合:低压配电系统防晃电措施 保护范围:变电站进线电源断电(光纤纵差保护动作) 区 域 3 区 域 2 区 域 1 母 线 残 压 与 备 用 电 源 角 差 母 线 残 压 幅 值 母 线 电 压 相 角 差 0 2 π 3 π 1 0 0 % 3 0 % 8 0 % 2 0 % A O B C D E A ″ A ′ F O . 1 S O . 2 S G V S V D △ U 1 D L 2 D L 1 # 进 线 2 # 进 线 3 D L 6 k V 母 线 I 6 k V 母 线 I I 电 动 机 M 电 动 机 M D V M X M V S X S V 3 D L △ U XM— 电动机等值电抗 XS— 备用电源等值电抗 VM— 电动机等值反电势 VS--备用电源等值电势 电动机绕组承受的电压 UM= K(Vs-VM)= K△ U, K= XM/(XS+XM) 《 电力工程电气设计手册 》 指出 UM=K△ U1.1Ue △ U(% )< 1.1/K,其中 K= X
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