澳门甲醇煤气压缩机电气系统的改造

 本文对甲醇项目的煤气压缩风机启动时间长、变压器过流、低电压报警等电气系统改造进行原因分析。通过对煤气压缩风机电气系统的改造，提高了设备性能，解决了由于电机启动电流大、启动时间长、线路故障等，造成风机无法正常启动的问题。
    徐州华裕煤气有限公司焦炉煤气在甲醇投产之前，因煤气储存量太大而采用放散处理，这样即浪费了资源又污染了环境。为提高效益、减少污染，业主要求年产15万吨甲醇项目必须在短期内建成投产。在15万吨甲醇项目调试的过程中，焦炉煤气压缩风机电机存在启动时间长、变压器过流、低电压报警等问题，严重影响整个甲醇项目的调试及运行。因此，需要对造成设备无法正常运行等原因进行电气系统的改造。
    系统供电及设备状态分析
    徐州华裕煤气有限公司供电采用杆塔外线输送,电压等级为35KV，距离焦化厂有40余公里。架空线选用JL/LB20A-120/30型铝包钢芯铝绞线。主变压器选用S11-6300/35、额定电压35kV 额定电流103.9A。低压侧额定电压10kV，额定电流363.74A。馈出部分设备包括一台煤气压缩风机（容量4500kW、额定电压10kV 额定电流288.8A）、一台动力变压器（容量1250kVA，额定电压10kV，额定电流72.17A）。
    2.1.目前焦化厂设备运行情况如下：
    变压器额定电流：103.9A。
    线路电阻：R=ρL/S
    R=0.028（电阻率）*40000（导线的长度）/120（导线截面积）=9.33欧姆
    煤气压缩机电动机的启动电流一般取额定电流的4—6倍
    启动电流I=288.8*6=1732A
   1250kVA变压器额定电流72.17A ，实际电流为变压器额定电流的80%。
    变压器运行电流; I=72.17*0.8=57.736A
    根据变压器特性计算出煤气压塑机启动时，35kV变压器高压侧电流为
    I高=I电机+I变压器/变比=1732+57.736/3.5=511.35A
    根据线路压降公式得出电压降：△U=IR=511.35*9.33=4770.89V
    由此可见线路压降大于GB/T 12325-2008规定。
    2.2.保护定值的计算及整定
    2.2.1.电流速断保护
    电流速断保护在不同的设备或线路上有不同的整定原则，本线路变压器为T型连接，且变压器高压侧带熔芯保护，装置具备重合闸功能，因此电流速断按躲过变压器低压侧最大短路电流整定。
煤气压缩机和变压器额定电流288.8+72.17/3.5=103.1A,故
    2.2.1.(1)电流速断二次电流定值
    Idz1.j=Kk*Kjx*Id.max/nLh=6*1*103.1/20=30.9A，取值30.9A
    Kk—可靠系数
    I d.max—最大短路电流
    Kjx—互感器接线系数
    nLh—互感器变比倍数
    2.2.1.(2)电流速断一次电流定值
    Idz1= Idz1.j* nLh=30.9*20=618A
    2.2.1.(3)时限整定
    最大短路电流保护范围为变压器，灵敏度符合要求，故其时限为t1=0秒
    2.2.1.(4)动作要求
    保护调整，速断电流动作时间零秒动作于变压器35KV高压断路器。
    2.2.2.过电流保护计算值
    过电流保护按躲过最大负荷电流整定，依据35KV变压器额定电流计算是103.9A，而线路互感器额定电流是100A，故最大负荷电流仅能按100A计算，故：
    2.2.2.(1)电流定值
     Idz2.j=Kk*Kjx*I gh/nLh*/Kh=1.2*1*100/20/0.9=6.67A
    2.2.2.(2)过电流一次电流定值
    Idz2 = Idz2.j* nLh=6.67*20=133.4A
    Kk—可靠系数
    Kjx—互感器接线系数
    I gh—最大负荷电流电流
    Kh—继电器返回系数
    nLh—互感器变比倍数
    2.2.2.(3)时限整定
   保护设备为变压器，设定时限与速断保护时限相配合。
    其时限    t2=t1+△t=0+1.5=1.5秒
    2.2.2.(4)动作要求
    保护调整，过流延时1.5秒动作于变压器35KV高压断路器
    由以上计算得出甲醇煤气压缩机35KV供电线路运行电压低于GB/T 12325-2008规定，变压器过流保护时间延长影响变压器正常运行或者严重损害变压器造成内部短路，对此无法满足正常启动要求。采取线路整改或者提高架空线路电压等级等都不是最好的方法，而且要耗费巨大资金，造成项目工期推迟。