甲醇煤气压缩机电气系统的改造.docx

1、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

2、因进行电气系统的改造。系统供电及设备状态分析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。

3、线路电阻：R=L/SR=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 46 倍启动电流 I=288.8*6=1732A1250kVA 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 123

4、25-2008 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30.9AKk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

5、*nLh=30.9*20=618A2.2.1.(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=6.67A2.2.2.(2)过电流一次电流定值Idz2=Idz2.j*nL

6、h=6.67*20=133.4AKk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。解决方法解决方法3.1.首先了解一下变频器是如何降低启动电流、电压。变频器输出的电压和输出的频率成正比关系频率越高输出电压就越高电动机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即在改变频率的同时也控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定。电机的转速与