Компенсация реактивной мощности и нивелирование гармоник на предприятиях нефтехимии

Анонс: Предприятия нефтехимии и специфика технологических процессов. Особенности работы, силовых сетей и нагрузок предприятий нефтехимической промышленности. Компенсация реактивной мощности и нивелирование гармоник на предприятиях нефтехимии.

Предприятия нефтехимической промышленности зависимы от главного источника сырья (нефти, газа) и раньше были сконцентрированы за Уралом, хотя с развитием логистики поставок углеводородов по разветвленной сети трубопроводов география локализации заводов, комбинатов нефтехимии меняется в пользу рынков сбыта готовой продукции.

Достаточно размытая граница между химической и нефтехимической промышленностью обусловила наличие «смежных» сегментов готовой продукции – азотных, фосфорных, калийных и комплексных удобрений, лакокрасочных материалов и т.д., хотя de facto предприятия нефтехимии работают с продукцией нефтегазовых компаний и поставляют на рынки сжиженные углеводородные газы, бензол, фенол, ацетон, олефины, синтетический этанол, полимеры, смолы, каучуки и пр.

Упрощенно на предприятиях нефтехимии осуществляется:

• газопереработка попутного нефтяного газа (ПНГ) с получением широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), сухого отбензиненного газа (СОГ) и бензина (БГС – бензин газовый стабильный);
  
  
• газофракционирование, при котором из ШФЛУ разлагают на сжиженные углеводородные газы (СУГ) - углеводороды и пропан, бутан, изобутан;
  
  
• пиролиз (высокотемпературное воздействие), при котором СУГ преобразуются в мономеры - этилен, пропилен и бензол;
  
  
• полимеризация, позволяющая получить на выходе полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол и другие полимеры в гранулах (или ином виде полуфабриката), служащие сырьем линий экструзии заводов или цехов по выпуску готовой продукции.
  
  

Особенности работы, силовых сетей и нагрузок предприятий нефтехимической промышленности.

Превалирующее большинство предприятий нефтехимической промышленности полного цикла вплоть до локальных очистных сооружений (ЛОС) и относятся к материало- и энергоемким, что обусловило новый тренд в отрасли – использование собственных солнечных электростанций в качестве дополнительного, резервного, а иногда и основного источника электроснабжения со всеми позитивами и негативами альтернативной энергетики.

Силовые сети предприятий нефтехимии - рассредоточенные с нелинейной, быстроизменяющейся нагрузкой низкого и среднего напряжения, причем активное использование ШИМ преобразователей (инверторов, конвертеров) в приводах, линиях, подсистемах и системах инженерно-технического обеспечения. Это определяет не только значительные перетоки реактивной мощности, но и эмиссию, трансмиссию гармоник по сетям заводов, цехов и в распределительную сеть, а значит приводит к нарушению электромагнитной совместимости сетей и, соответственно, ухудшению параметров качества электроэнергии (см. индикативные значения планируемых уровней электромагнитной совместимости для напряжений гармоник (в процентах напряжения основной частоты) сетей среднего (СН), высокого (ВН) и сверхвысокого (СВН) напряжения по действующему с 01.2021 ГОСТ IEC/TR 61000-3-6-2020 здесь).

Тем не менее, предприятия нефтехимической промышленности отличаются завидной стабильностью и индифферентностью к влиянию внешних факторов и даже пандемия последних лет почти не повлияла на развитие отрасли (см. таблицу ниже).

Компенсация реактивной мощности и нивелирование гармоник на предприятиях нефтехимии.

Учитывая сложность и чувствительность производственно-технологических процессов предприятий нефтехимии к изменению параметров качества электроэнергии, специфику быстроизменяющихся нелинейных нагрузок, рассредоточенность силовых сетей разного уровня напряжения, тренд перехода на альтернативную электроэнергетику, а также факт наличия на заводах полного цикла автоматических систем контроля и управления (АСУ) с программно-аппаратными комплексами, команда «МИРКОН» видит целесообразным для компенсации реактивной мощности и нивелирования эмиссии, трансмиссии гармоник интеграцию:

• автоматических конденсаторных установок компенсации реактивной мощности с тиристорными вентилями УКРМТ (в определенных случаях фильтровых УКРМТФ), полностью адаптируемых с цифровыми сетями;
• нерегулируемых УКРМ или УКРМФ для срезания фоновой потребности в реактивной мощности;
• активных фильтров гармоник (АФГ) и особенно в местах подключения к ШИМ преобразователям солнечных электростанций (12-импульсным ШИМ конверторам, которые генерируют в сеть интенсивные возмущения по 13-й, 23-й, 25-й гармоникам, 6-тиимпульсным – по 5-й, 7-й, 11-й, 13-й, 17-1, 19-й, 23-й, 25-й гармоникам);
• пассивных одно- и многозвенных фильтров, шунтирующих гармонические искажения ШИМ преобразователей, в том числе инверторов АФГ, блокирующих трансмиссию гармоник между сетями предприятия нефтехимии, из распределительной сети и т.д.

Возврат к списку