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浅析化工厂中压配电系统快切技术研究与应用

文档作者：乔磊文档来源：中国石化达州天然气净化有限公司		更新日期： 2026年05月13日	点击数：
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电力工程技术
一、项目背景
配电系统在运行过程中受如“雷电
天气、外网电压波动、电气设备故障等
会引起电网发生波动，进而造成电机、
变频器等敏感设备停运，引发装置联锁
停车、连续生产中断，以某天然气净化
厂为例，其引起电网波动的主要因素为
外电网波动，为解决外网波动对装置平
稳运行的影响，对中压配电系统进行了
快速切换技术应用，提高配电系统的抗
晃电能力。
二、中压快切技术研究
1.电能质量
电能质量是化工装置配电系统的供
电品质主要体现，目前电压暂降、短时
中断、电压暂升是几种严重影响装置连
续性生产的的因素。根据不完全统计，
其中电压骤降和电压短时中断占晃电的
90%以上，电压下降幅度与持续时间会
造成不同的连续性生产影响。
2.备自投与快切技术对比分析
（1）备自投技术
净化厂中压配电系统切换采用母联
备自投，双回路供电，接线模式为单母
线分段。
备自投电源切换特点：①切换时间
长＞500ms，造成接触器脱扣（接触器
失压后保持时间约50ms）；②切换周期
内与断路器辅助触点动作情况有密切关
系。
（2）无扰快切技术
设备在实时进行母线的电压和备
用馈线的电压对比。通过检测电压的幅
值，频率差和相角差完成迅速切换、初
次同相切换、残余电压切换、延时切换
等四种切换方式。
（3）快切与备自投模拟对比
针对该厂负荷主要为异步电机的情
况，采用容量为90%的电机负荷和10%
的综合负荷模型进行快切与备自投切换
模拟。假设I段负荷进线失电2S，进行模
拟。
图1备自投切换电压变化曲线
图2备自投切换电流变化曲线
由图1、2知，备自投切换过程中电
机受到的冲击电流和电压都很大，峰值
电流和电压的值分别为1.75pu，1.38pu，
而且冲击时间比长，易造成电源切换失
败。
快速切换模式：同时发分闸、合闸
指令保障系统在切换周期控制在100ms以
内，产生的冲击电流最小，减少了冲击
电流对系统设备的冲击。
三、中压装置快切技术应用
1.快切技术实施技术方案
正常运行时，DL1、DL2合闸，DL3
分闸，即6kV配电系统为单电源分段运
行模式。
图3 6kv快切配置示意图
（1）正常切换：快切装置支持正反
对称切换，当需要执行分母联、合进线
的操作时，进线侧需安装进线PT（如图3
中的虚线框内PT）；正常倒闸作业，采
取切换或先合后分切换方式。
快切装置切换过程：DL1→DL3，
DL3→DL1或DL2→DL3，DL3→DL2。
（2）故障切换：当6kV变配电室
6kV进线断路器DL1（或DL2）上游侧
发生电气故障时，快切系统跳开断路器
DL1（或DL2），合上母联断路器DL3；
执行DL1（或DL2）→DL3事故切换。
2.现场测试
现场模拟电压跌落测试，快切切换
时间为82ms～85ms完成，供电平稳。
四、结论
通过中压配电系统快切技术研究与
应用，解决电网晃电过程中中压设备稳
定运行的问题，防止电网晃电向下级负
荷转移，采取“同时断合”的模式，保
障系统运行时同时对断路器发出分、合
闸指令，保障配电系统在切换时，发生
的冲击电流最小，减少冲击电流对电力
系统的影响，进一步提升了配电网的供
电可靠性，为其他石油化工装置配电系
统稳定性提升提供了借鉴。
参考文献：
[1]张伟.工厂晃电现象与抗晃电措施[J].中国设备
工程,2003（03）
[2孙建军.石油化工企业抗晃电措施[J].电气时
代,200 4（11）
浅析化工厂中压配电系统快切技术研究与应用
乔　磊　　中国石化达州天然气净化有限公司
【摘　要】化工厂是一种连续性生产系统，对电能质量要求较高，尤其是“有毒有害、易燃易爆”等特点，一旦出现电网大幅波动或失压情况，轻则造成
装置大面积停车，严重影响装置连续生产。本文以某天然气净化厂为例，对配电系统进行了晃电原因分析，并开展了中压配电系统快速切换技术研究和改
造，提升了配电系统稳定性，为其他石油化工装置配电系统稳定性提升提供了借鉴。
【关键词】电能质量；配电系统；快速切换

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