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三位一体的智能配电解决方案在石化系统中的使用

日期:2014年9月25日 20:02

摘要:本文对石化系统使用三位一体的智能配电解决方案提出了有益的思路和探讨。

   

       石化产业是重要的资源和基础原材料行业,具有很高的产业关联度,在国民经济中占有举足轻重的地位。石化行业主要包括石油与化工行业,产业链自上而下包括石油、天然气等的开采,石油炼制行业,以及下游的有机化工和高分子化工行业。未来中国石化产业将由速度、规模增长模式向效能、质量增长模式转变。

       

       根据石化企业的特点,石化企业一般分为油田企业和炼化企业两大类,本文将主要针对油田企业的用电特点,就三位一体的智能配电解决方案在油田企业中的应用提出方案和思路。

下面我们首先来看一下油田企业的生产环境、生产特点及输配电系统电压特殊要求。

       
       油田企业的生产环境:点多、线长、区域跨度大、海洋、滩涂、山区、丘陵、湖波、平原等地形复杂地区,是没有围墙的工厂。其生产特点:室外作业、环境恶劣、风险高。采油工艺不断更新,集输、注水、加热系统等负荷日益增加。稠油生产难度不断加大,井深、提升困难,易导致凝泵、烧电机,甚至躺井。气田生产具有高压、易燃、易爆、易中毒等特点。

 

         输配电系统电压配置:220/110/35/10/6/1.14/0.6/0.4kV

         井口配电:一般采用一对一(变压器+井口箱)方式,部分区块采用1.14kV集控供电系统。

       

        新时期随着国家电网发展的要求,油田企业发现随着系统短路容量的增大导致部分开关设备的遮断容量不足。特别是随着智能电网建设的发展,油田企业迫切需要适应于油田企业电力系统特点的智能电网关键技术解决方案。

       

        冰球突破开关是石化企业的紧密合作企业,一直聚焦电器前沿技术的研究,在电器开断技术、智能控制技术、检测技术、通信技术、可靠性技术等方面做了大量的工作,三位一体的智能配电解决方案就是公司多年技术发展的结晶。三位一体简称就是公司拥有“控制软件—智能成套设备—智能元件”的集成。

  

       1)开发了适用于1140V系统的CW3V系列智能型真空万能式断路器,目前该产品已被中石化系统选用,广泛使用于油田系统井口配电系统中TNIT等不同的系统中,填补了国内空白,电寿命高达15000次,真空灭弧室完全把触头系统封在真空之中,免维护、无分断噪声,环境适应能力强,分断能力在1140V系统中最大可达50kA,分断次数不少于16次之中,额定电流最小至调至160A,可配多种智能化控制器,包括频率、功率、电压、电能等多种电信号的显示与控制,实现配电、电动机、发电机等不同的保护,并具备“四遥”操作功能。

 

        2)针对油田企业部分开关设备的遮断容量不足的问题,开发了双断点结构的CM5CM5Z系列的塑料外壳式断路器。该产品采用独特的独立分断单元设计,分断时间极短,一般在2ms左右,即可完成电弧熄灭,最高额定极限及运行分断能力可达150kA。特别是系统电压为690V时,CM5系列断路器125250壳架额定极限分断能力可至35KA400630壳架额定极限分断能力可至40KA,完全满足石化系统的要求,解决了开关设备遮断容量不足的问题。

      

        CM5Z/T系列断路器且配置内置通信功能模块,无须外挂模块或即插即用插件,极大方便了智能型开关柜对器件的安装要求,具备“四遥”操作功能。

 

     

        3)开发了额定电压至690V,额定电流至450A的马达智能控制器。该产品通过操作显示模块对电动机运行的实时状态进行监测实时监测电动机运行时的电流、电压、功率、功率因数等信息;对于电动机运行的一些异常状态,如电流不平衡、过载、堵转、工艺上设定的欠载、欠功率等都可实时响应,可选报警或跳闸;所有数据均可存储在CD4本体之中;可通过通信上传至PLC或上位机中,实现电动机自耦变压器降压起动、可逆换向起动及双速起动功能要求;电动机过载保护的脱扣级别,可选6个类别,分别为10A1015202530,可极大的优化电动机的使用场合。

 

         

        4)开发了以板式结构为主、框架结构通用为原则的CGZ1智能型成套开关柜,该柜型具有模数化的功能单元设计原则,抽屉结构和固定插拔结构可组合安装,亦可分开安装,极大方便了现场的需求;采用可通讯智能型保护、测量及控制设备取代了传统热磁保护设备、指针表及继电器控制设备,提高了保护动作的准确性、测量的精确性及控制的可靠性;运用计算机技术和现场总线通讯技术很好地实现了配电系统的远程智能化监控管理功能。

 

       

        5)公司经过多年的研发,成功推出的Riyear-PowerNet智能配电监控软件已广泛使用在多个行业中,可为用户提供了操作应用简便、功能强大、运行可靠的集成环境,实现“五遥”操作要求。

 

       

        另外根据石化油田企业生产环境和生产特点的要求,公司智能配电监控系统还支持Web发布技术,将传统的C/S架构监控系统转换成B/S架构,大大降低了多机监控用户的综合成本,并且赋予系统前所未有的灵活性。另外还支持无线监控方案,满足油田企业的现场要求。

 

       石化企业的最终目标是建设符合国家产业政策、技术先进、安全经济,采用高可靠性电气设备和数字技术、网络技术搭建的具有分布式电源主网结构、管控一体化功能的石油化工企业数字化电力系统。冰球突破开关的三位一体的智能配电解决方案为石化企业建设目标的实现提供了有力的支持,共同推进我国石化系统电力发展的需求。

 

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