空气开关延时起跳技术在轻烃装置上的应用.docx

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1、空气开关延时起跳技术在轻烃装置上的应用第二气体处理厂拥有三套天然气凝析轻烃深加工装置，处理凝析轻烃约50，000吨/年，消费装置及辅助消费设备均以电为动力连续运行。1前言中原油气高新股份有限公司第二气体处理厂拥有三套天然气凝析轻烃深加工装置，处理凝析轻烃约50，000吨/年，消费装置及辅助消费设备均以电为动力连续运行。由于处于豫北电网的末端，电压波动较大，闪电现象比拟频繁，闪电经常造成机泵等动力设备全部或者局部停运，停运设备的恢复启动均由人工操纵完成，由于运转动力设备偏多，恢复启动操纵所需时间较长，系统运行参数较长时间波动偏离正常值，将会严重影响了轻烃装置消费的连续运行。系统运行参数调整一般需

2、要812小时，每次调整期大约消耗轻烃原料4060m3，消耗天然气40006000m3，经济损失较大。针对闪电造成机泵等动力设备瞬间停运的现象，经过科学系统的分析闪电的成因，应用了空气开关延时起跳技术，对消费装置供电系统的两台空气开关柜进展了技术改造，实现了高压配电系统闪电时空气开关延时起跳，防止了闪电造成机泵等动力设备瞬间停运现象的发生，极大地降低了高压系统闪电对轻烃装置连续消费的影响。2闪电发生的原因及闪电时间对轻烃装置消费的影响2.1闪电发生的原因由于高压架空配电线路均安装有自动重合闸系统，因此线路一旦发生故障跳闸，系统将自动进展一次重合闸，假如此时故障消除,那么高压配电系统供电恢复正常此

3、经过表现就是系统电压瞬间下降，又恢复正常，时间最长不超过1.25s。假如线路跳闸的故障仍然存在，那么重合闸后加速开关跳闸切断高压配电线路。一次成功的重合闸对下游用户的表现就是供电系统发生一次闪电，据资料统计2003年中原油田供电公司高压架空线路故障约80为瞬时性故障，即系统重合闸有约80的成功率。2.2闪电时间轻烃装置消费的影响轻烃装置消费动力用电来自柳屯变电所611线路和618线路，6kV的高压电经过变压器作用为我厂提供400V的动力电压，保障轻烃装置的连续消费。如图1所示，高压配电系统闪电的经过中，时间固然很短，一般不超过1.25s，但系统电压随之降低，由于空气开关DW151600型万能式

4、断路器的失压脱扣器瞬间失电，将会导致空气开关瞬间跳闸停电。闪电后高压系统电压及时恢复后，低压供电系统由于断路器存在而无自动重合闸，必须人工操纵手动合闸恢复送电，所需时间大约在1min左右，供电系统断电必然引起机泵等动力设备停运，由于运转动力设备偏多，闪电后动力设备的重新恢复启动须由人工操纵完成，所需时间较长，大约在5min左右。假如动力设备停运时间过长，会引起系统参数长时间、较大幅度偏离正常，将会造成轻烃装置消费紊乱，必须对轻烃装置运行工艺参数进展调整，直至运行参数正常，轻烃装置才能恢复正常消费。3空气开关跳闸的问题分析及解决方法3.1空气开关跳闸的问题分析供电系统自动空气开关的失压脱扣器是一

5、个电磁铁，失电瞬间会在弹簧的带动下衔铁释放，然后带动跳闸机构动作，空气开关完成跳闸操纵。高压配电系统闪电时，失压脱扣器假设能延时几秒钟后再起跳，在高压系统电压瞬间恢复正常后，供电系统才可以得以维持正常供电，进而显著降低闪电对轻烃装置消费的影响。为了防止高压系统闪电瞬间失压脱扣器衔铁释放，经过分析提出了以下三个技术解决方案：将电磁失压脱扣器的衔铁捆住，防止其释放，这样可以到达闪电时空气开关不起跳的目的，但在系统永久失电时，空气开关也无法动作，失去了存在的意义，故不可取；采用UPS系统给失压脱扣器供电的方法，经过反复试验，由于设备接线复杂、可靠性差、无法稳定实现延时起跳，故不可取；将失压脱扣器线圈

6、电源改为直流电源，在该线圈上并联一只贮能电容，系统电压过低时，电容自动向失压脱扣器线圈释放电能，使其维持一定时间的吸合状态，待贮能电容放电完毕后，失压脱扣器失电，空气开关自动完成延时起跳操纵。其改造方法类似沟通接触器的沟通启动、直流无声运行，接线方式简单，经试验可靠性高，故被采用。3.2技术改造根据为了测量不同电容量的贮能电容的放电延时时间，我们连接一台同型号的备用断路器电路示意图见图2上，分批次测定不同电容量的贮能电容维持失压脱扣器的吸合时间见表1。由试验测定数据可知，采用2200F的电容能保证失压脱扣器维持吸合时间为5s，闪电时可以有效地保障自动空气开关延时起跳，应选用2200F的贮能电容

7、。经测定，失压脱扣器线圈直流电阻为540，沟通电压380V，电流0.045A。因沟通线圈通过一样的直流电流和沟通电流时，吸力维持不变；沟通电源改成直流电源时，电感线圈无感抗，其总体阻抗即是其直流电阻，故所需直流电压电流电阻0.04554024.3V经分析确定最终选取所需使用的电器元件见表2所示：3.3解决方法我们首先选择安装一个50W的控制变压器，将400V沟通电变为24V沟通电；再经过桥式整流堆，将失压脱扣器线圈电压由24V沟通电转换为24V直流电；最后在桥式整流堆与失压脱扣器线圈构成的回路中，并联一个2200uF的贮能电容，闪电时为失压脱扣器线圈供电电路示意图见图3。当发生闪电供电系统电压

8、瞬间失去时，贮能电容自动向失压脱扣器线圈释放电能，使其维持吸合状态，因空气开关须经过5秒钟后才会跳闸，在这5秒钟以内，供电系统假设能及时恢复正常，那么空气开关不会跳闸，这样就可以有效地保障了空气开关起跳动作延时，待高压系统电压恢复正常后，供电系统仍可维持正常供电，同时防止了闪电造成机泵等动力设备瞬间停运现象的发生，将会极大地降低了高压系统闪电对轻烃装置连续消费的影响。4综述第二气体处理厂凝析轻烃深加工装置，通过空气开关延时起跳技术的改良，实现了闪电后空气开关起跳动作延时，进步了供电系统的稳定性能，有效地保障了闪电后轻烃装置连续稳定消费，闪电对轻烃装置的影响降到了最低限度，经济效益特别显著。空气开关延时起跳技术在轻烃装置消费中得到应用，增效非常显著，非常适用于发生闪电现象比拟频繁地地区的石油化工企业，同时也可为国内拥有同类型连续消费装置的企业得到有益地启发，具有广阔地应用前景。