(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111459797.8 (22)申请日 2021.12.02 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 (72)发明人 康忠健　刘佳萱　孙翼森　 (51)Int.Cl. H02J 3/14(2006.01) H02H 7/26(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于过程免疫时间的继电器低压脱扣 设计方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于过程免疫时间的继 电器低压脱扣设计方法。 本发明通过搭建化工装 置电磁暂态模 型， 然后对系统中的敏感负荷逐个 分析稳态、 进行电机启停实验， 完成仿真有效性 的验证。 通过改变电压暂降深度及电压暂降时 间， 获得系统中各敏感负荷的电压暂降耐受力曲 线和典型工艺参量的过程免疫时间曲线， 进而判 定全系统的稳定性。 最后根据铭牌参数计算出负 荷侧所需的容量及电流值， 并根据切除时间、 电 流和容量需求对所需继电器低压脱扣装置进行 选型。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114142480 A 2022.03.04 CN 114142480 A 1.一种基于过程免疫时间的继电器低压延时脱扣参数设计方法， 其特征在于： 考虑化 工企业的供电需求、 重要设备铭牌参数和周围环境等诸多因素， 搭建出化工装置系统电磁 暂态一体化模型， 分析评估化工装置的过程免疫时间， 确定治理装置继电器低压延时脱扣 参数并分析评估治理策略的有效性， 为石化企业工艺流程中抗晃电能力的提升、 电能质量 的提高提供技 术支撑。 2.根据权利要求1所述的化工装置系统电磁 暂态一体化模型， 其特征在于： 针对于系统 中电动机带着泵类负载的情况， 以二质量块模型进行搭建， 获得系统中各敏感负荷的电压 暂降耐受力曲线和典型工艺参量的PIT曲线， 后 综合各敏感负荷曲线的上包络线获得整个 化工装置考虑工艺参数的电压暂降耐受力曲线， 进而获得整个化工装置的电压暂降耐受力 曲线。 3.一种源 ‑网‑荷电磁暂态一体化模型， 其特征在于： 包括系统内各电压等级的母线及 其出线、 电机及敏感负荷的一体化模型， 可检测出各电压等级母线、 感应电机以及泵类负载 的电压、 有功 功率、 无功 功率等电气参数以及 扬程、 流量等工艺参数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114142480 A 2一种基于过 程免疫时间的继电器 低压脱扣设计方 法 技术领域 [0001]本发明属于电气领域， 具体的涉及一种基于过程免疫时间的继电器低压脱扣装置 进行参数设定与选型的方法。 背景技术 [0002]由于石化企业工艺流程的特殊性， 供电的中断或异常往往会造成设备停运或空 转、 工艺流程中断或废品产生， 从而对 各生产装置安全运行带来停工风险， 严重时还会发生 爆炸的安全事故。 电压暂降可造成生产过程中断、 产品报废、 设备损坏等严重后果， 已成为 工业用户面临的最严重的电能质量问题， 造成了极大 的经济损失。 为为提高低电压穿越设 备在电压支撑过程中的适应性， 使用继电器低压脱扣装置对泵类负载进 行在快速切换基础 上的配合治理， 结合负荷的过程免疫时间曲线， 以降低在电压暂降过程中的敏感设备跳闸 的可能性。 [0003]化工装置系统由多设备按一定 的方式连接而成， 设备受电压暂降影响后失效， 导 致过程中断。 遵循此逻辑顺序， 过程的电压暂降耐受特性评估通用流程是先判断设备失效 再判断过程中断。 对于设备失效的判断， 传统的评估依据设备电压耐受曲线VTC(Voltage ‑ Tolerance  Curve)， 通过比较电压暂降特征量与 设备的电压耐受范围， 得出设备的受影响 状态。 实际中， 单一设备中断并不会立刻导致某些过程中断， 过程中断的实质是反映设备功 效的物理参数(如温度、 速度、 力矩、 压力等)超 出工艺要求的范围。 CIGRE/CIRED联合工作组 C4.110于2010年提出了过程参数免疫时间PIT(Parameter  Immunity  Time)的概念 并给出 了测试方法建议。 [0004]PIT用于电力生产企业电力机组抗晃电能力的评估， 过程参数是指受总过程下各 子过程设备影响整个过程状态的物理指标， 包括温度、 压力、 阀门流量等， 与元件类型有关； PIT是工业过程暂降免疫力建议 性标准。 [0005]由设备的逻辑关系及各自PIT曲线可知， 整个化工装置的综合PIT可由式1得到： [0006]PITx＝min(PIT1,PIT2,...,PITm) (1) [0007]式中， PITx为整个化工装置的综合PIT； PITk(k＝1， 2， …， m)为各单个设备的过程免 疫时间。 [0008]在低压配电系统中， 采用断路器作系统保护时， 常常用到欠电压脱扣器附件在系 统电压降低时对用电设备进行保护， 尤其是对于电动机的保护。 低压脱扣装置通过控制断 路器操作机构， 实现配电线路过 载、 短路及欠压等保护功能。 [0009]欠压延时脱扣的特点是， 当系统电压严重降低或消失时， 装置并不立即动作， 而是 延迟一定的时限才动作， 以躲过电网其他供电回路的故障切除时间。 .也就是说， 只有当供 电真正中断时， 断路器才失压脱扣。 [0010]本发明国内外首次结合过程参数免疫时间， 通过搭建化工装置电磁暂态模型， 考 虑到工艺流程下各子过程设备影响整个过程状态的物理指标， 对整个化工装置系统进 行过 程免疫时间评估， 根据负荷侧铭牌参数计算出电压暂降治理策略所需的容量及电流值， 并说　明　书 1/3 页 3 CN 114142480 A 3