宁东能源重化工基地甲醇制丙烯项目供电可靠性分析

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【摘 要】电力系统稳定运行是化工稳定生产的坚实基石，保证电力系统供电的可靠性是化工项目中又一重要的工作。电力系统的可靠性包括两个方面，即充裕度与安全性。本文就甲醇制丙烯项目，在这两个方面进行阐述，分析甲醇制丙烯项目供电的可靠性。

【关键词】可靠性；充裕度；安全性

1 电力系统可靠性基本概念

电力系统的可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能能力的度量，电力系统的可靠性包括两个方面：充裕度和安全性。

充裕度：电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能的能力，同时考虑系统组件的计划停运及合理的期望非计划停运。又称静态可靠性，也就是静态条件下，电力系统满足用户对电力和电能的能力。

安全性：电力系统承受突然发生的扰动，如未预料的短路、丢失系统组件现象的能力，也称动态可靠性，即在动态条件下电力系统经受住突然扰动，并不间断的向用户提供电力和电能的能力。

2 甲醇制丙烯项目供电系统简介

2.1 供电系统

甲醇制丙烯项目电力系统由两条来自徐家庄的110kV线路（单条线路可提供130MW的负荷）、4台自备发电机（容量共18MW），为整个项目（负荷共230MW）提供电能，110kV双回线路采用并列运行方式，35kV系统I、II段和III、IV段为合环运行，6kV、0.4kV系统分列运行，集发电、输电为一体的电力系统。

2.2 存在的缺陷

甲醇制丙烯项目就现阶段的运行方式存在以下2个问题：

第一、甲醇制丙烯项目正常运行时，用电总负荷可达150MW，单回线将无法正常满足负荷所需的电能，故只能双回线并列运行，这样才能保证供电系统的充裕度达到要求。

第二、此系统在最大运行方式下，6kV侧短路电流过大，当发生短路故障时，由于电流互感器容易发生深度饱和，无法保证甲醇制丙烯项目供电系统的安全性，从而导致系统的可靠性降低。

3 甲醇制丙烯项目电力系统的充裕性分析

3.1 充裕性

3.1.1 概念

充裕性是指发、输、变电设备额定容量和电压波动允许限度内，考虑组件的计划和非计划停车及运行约束条件下连续提供电力和电能的能力。

3.1.2 分析原理

发输电系统的充裕度研究的目的是从组件的可靠性数据来计算系统的可靠性指标。首先选定可靠性准则，再将系统状态划分为完好和故障两大状态类型，这种检验方法称为事故模式和影响分析，其包括定义选用事件、确定研究事件、计算潮流、确定系统故障事件、计算事件概率、计算可靠性指标等步骤。

3.2 甲醇制丙烯项目提高充裕度的方法

3.2.1 转移部分装置负荷至甲醇制丙烯二套

为便于各装置电气系统独立运行、检修管理，可将部分装置的电源移至甲醇制丙烯二套，当出现至少有一台发电机组运行及110kV徐烃线单回运行（单回线路带负荷能力为130 MW）运行情况下，能满足其它装置区正常运行的电量需求，提高整个供电系统的充裕度。

3.2.2 保证发电机组稳定运行

保证发电机组的稳定运行，将外线路的供电依靠程度降为最低，可以很大程度上提高甲醇制丙烯项目供电的充裕度。

4 甲醇制丙烯项目电力系统的安全性分析

4.1 安全性

4.1.1 概念

安全性评估总是与电力系统的稳定计算是密不可分的，何为电力系统稳定：

（1）静态稳定是指电力系统受到小的干扰后，不发生非周期失步，自动回复到起始运行状态的能力；

（2）暂态稳定是指电力系统受到大的干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定运行方式的能力。通常指第一或第二震荡周期不失步；

（3）动态稳定是指电力系统受到大的干扰后，不发生振幅不断增大的震荡而失步。

4.1.2 甲醇制丙烯项目电力系统突发短路时的故障电流

最大运行方式下运行时（110kV线路双回并列运行， 35kV系统I、II段和III、IV段为合环运行，四台发电机正常运行，6kV、0.4kV系统分列运行），则在各电压等级发生短路时的短路电流如表1所示：

最大运行方式下运行时（110kV线路最小方式运行运行， 35kV系统I、II段和III、IV段为分列运行，四台发电机正常运行，6kV、0.4kV系统分列运行）则在各电压等级发生短路时的短路电流如表2所示：

从表中可以明确看出，当运行方式适当调整时，将大大改善系统在发生故障时所受到故障电流的冲击，从而大大提高供电系统安全性。

4.2 安全性提高方案

4.2.1 提高110kV线路的安全性

甲醇制丙烯项目供电电源引自徐家庄330kV变电站，设计为LGJ-400m2同塔双回架设110kV线路供电，同时徐家庄去甲醇制丙烯项目的两条馈线位于同一段110kV母线上，这样供电方式存在着很大的不安全因素。

4.2.2 改变电力系统运行方式

随着甲醇制丙烯项目生产逐渐稳定，适时将35kV线路分列运行，这样就会很大程度上提高整个甲醇制丙烯项目的短路阻抗，从而在发生突发短路时的短路电流将大大降低。通过表1与2对比，就可以很明显的看出。

4.2.3 提高部分变压器容量

甲醇制丙烯项目部分装置区初期设计负荷较小，在后期新增设备后，变压器虽然能满足负荷要求，但是长期处于近90%负荷的运行状态下，运行温度明显提升，故可适当提高部分变压器容量，减小运行风险，提高了供电的可靠性。

5 结束语

对于化工企业，电力系统的稳定、可靠运行是尤为重要的，本文探讨了保证甲醇制丙烯项目电力系统的稳定、可靠运行的方法，提高项目供电的可靠性，为保证项目工艺稳定生产打下基础。

参考文献：

[1]汤汉雄.中压配电网供电可靠性的分析及故障解决措施.广东科技，2010.