張玉路 卞春兵
(江蘇省淮河入海水道工程管理處,江蘇淮安 223200)
大運河立交35 kV 變電所位于大運河立交地涵工程上游西北側500 m 處,系國家重點水利工程淮河入海水道淮安樞紐主要電源提供點。承擔著大運河立交地涵、古鹽河和清安河穿堤涵洞工程運行與管理,以及淮河入海水道水情調度中心等供電任務,線長,點多、面廣、量大。變電所運行可靠性十分重要,一旦發(fā)生故障造成停電,將影響各點工程調度運用及設備安全運行,以及水情調度數(shù)據采集傳送和管理處機關辦公。
大運河立交35 kV 變電所原有設備連接及運行方式為:來自揚廟泵站35 kV 專用線路以架空線方式引入變電所,在線路末端裝有一組型號為YW5-41/126kV 避雷器,以保護線路和設備;引下線經RW5-35/100 跌落式熔斷器后引至GFWE-40.5 負荷開關,再連接SZ9-1250/35 主變35 kV 高壓側樁頭;主變壓器10 kV 側出線以銅排連接到10 kV 計量箱,從計量箱以YJV23-8.7/10kV 電纜引出連接到RW7-10/50 跌落式熔斷器上樁頭,下樁頭再以電纜引向10 kV 高壓電纜分支箱;分支箱分3 路將10 kV 電源送向各用電點。設備連接及運行方式如圖1。
大運河立交35 kV 變電所系在原淮河入海水道淮安樞紐工程施工用電所建臨時變電所基礎上改建而成。變電所自2003年移交使用以來,通過幾年來運行管理實踐,發(fā)現(xiàn)存在著一些需要改進的不足之處。
由于變電所地處大運河立交地涵工程上游,距離遠而給管理人員正常巡查帶來不便,日常運行管理成本高。同時,因連接大運河立交地涵上下游的索橋無法通行車輛,故每次變配電裝置維修、試驗所使用工具和設備等均需從遠方黃碼大橋繞行拖運,增添了一定施工難度和運行維護成本。
圖1 設備連接及運行方式
由于線路末端避雷器與線路直接連接,如進行預防性試驗,需同時協(xié)調好供電部門主網線路停電和修試單位同一時間節(jié)點關系,方能完成任務。此外,變電所3 路出線僅由1組跌落式熔斷器保護,一旦發(fā)生故障,難以迅速判斷故障點,必須對各點設備進行檢查后才能確定,從而延長了維修和恢復供電所需時間。
從主接線電路圖中可以看出,3路10 kV 出線并接在電纜分支箱內,無論哪一路出現(xiàn)故障,都將造成整體停電,而且如果某條線路設備不能及時修復,還將影響其它線路正常供電,供電可靠性低。
變電所變配電設備裝置布局不夠完善,特別是35 kV 跌落式熔斷器,安裝位置高,人員操作空間小,不夠方便、靈活,維修難。同時,作為過負荷和短路保護的跌落式熔斷器,由于動作速度慢對主變保護有限,易造成主變故障擴大。另外,負荷開關也未能與主變瓦斯、溫度保護聯(lián)動起來,不能通過保護裝置發(fā)出故障信號及時切斷主變進線電源,以保護主變,主變安全運行沒有保障。此外,負荷開關手動操作所需力度較大,當遇到主變負荷較大操作時,大電弧伴隨著大響聲,極易造成操作人員因緊張而影響操作速度,致使電弧放電時間較長,對負荷開關觸頭造成傷害,縮短開關壽命,影響操作安全。
由于主接線采用單母線接線方式,雖然接線簡單、清晰,設備采用少,造價低,費用省,滿足經濟性和靈活性要求。但是也暴露了這種接線方式的先天不足和致命缺陷,即:可靠性不高,當任一元件出現(xiàn)故障,都將造成整個變配電系統(tǒng)全停。
為有效改進變電所運行可靠性,2006年,管理單位結合實際,在原變電所基礎上,針對存在的不足,進行部分設備增設、改造處理,在保證設備安全運行的前提下,實現(xiàn)短時間,少投入、小影響、高性價的改進目標。其改進方法如下:
(1)增設1 組避雷器。在35 kV
跌落式熔斷器下樁頭增設1 組YW5-41/126kV 避雷器,增強對變電所內設備保護。
(2)改造負荷開關設備。拆除原
GFWE-40.5 負荷開關,新建斷路器基礎,更換為LW8-35 SF6 斷路器。
(3)新建1 間10 kV 配電間。在變電所南圍墻處,新建10 kV 配電間1 間,配電間內新安裝1 臺控制保護柜、1 臺進線柜和2 臺出線柜。
(4)新增4 組高壓熔斷器。在新建10 kV 配電間出線柜內的每組出線上安裝1 組RN2-10 高壓熔斷器,作為出線保護。
改進后現(xiàn)有設備連接及運行方式如圖2。
改進后的大運河立交35 kV 變電所,斷路器實現(xiàn)了全天候分合操作,電氣設備預防性試驗、維修和更換更加便利,主變內部發(fā)生的輕微故障,管理人員通過正常巡視即可及時發(fā)現(xiàn),嚴重故障時可自動切斷主變進線電源,避免事故進一步擴大,使主變保護得到了增強。同時,熔斷器分路控制,實現(xiàn)了故障線路快速切除,檢修時容易判斷,縮短了檢修時間,減小了全停幾率,縮小了影響范圍。另外,改善了設備布局和配置,變配電運行可靠性得到極大提高。2010年11月,古鹽河穿堤涵洞電氣設備故障,造成對地短路,該路高壓熔斷器及時熔斷,使故障線路退出運行,確保了其它2路供電線路正常工作,避免了大面積停電,改進效果得到了充分驗證。
圖2 改進后設備連接及運行方式
如要徹底改進以上不足,則牽涉到變電所改(新)建和設備裝置遷移等,需要的時間長,投資多,影響大,因此,建議結合淮河入海水道工程二期建設時一并考慮解決。同時,作為淮河入海水道淮安樞紐工程永久性變電所,建議采用雙回路進線的室內變電所,實現(xiàn)遠程控制,無人值守,進一步提高供電可靠性、靈活性。