李國(guó)權(quán)
(大慶油田工程建設(shè)有限公司安裝公司,黑龍江大慶 163411)
近幾年,油田微機(jī)自動(dòng)化變電所不斷建成投產(chǎn),其中對(duì)原老式變電所的微機(jī)自動(dòng)化改造是施工中的難點(diǎn)。新一聯(lián)35/10 kV變電所二次回路改造工程是大慶油田第九采油廠老區(qū)改造項(xiàng)目,該工程拆除原有繼電器式二次保護(hù)裝置,新建微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置一套,35 kV進(jìn)線保護(hù)裝置、主變保護(hù)裝置、10 kV側(cè)保護(hù)裝置均采用集中組屏方式,對(duì)控?;芈方泳€進(jìn)行更新處理。
新一聯(lián)變電所內(nèi)只進(jìn)行14面控保屏的更換,其余的高壓設(shè)備均不更換,這便增加了施工的難度:一是變電所內(nèi)30臺(tái)高壓開關(guān)柜均為80年代的產(chǎn)品,目前廠家已經(jīng)不生產(chǎn)此類型的開關(guān)柜,高壓開關(guān)柜內(nèi)部設(shè)備的輔助結(jié)點(diǎn)無(wú)法引入到新建控保屏內(nèi);二是老式高壓柜內(nèi)二次回路的接線端子絕大多數(shù)已經(jīng)陳舊,原端子號(hào)模糊不清;三是35 kV開關(guān)場(chǎng)內(nèi)的SF6斷路器為舊式斷路器,與新建的控保屏聯(lián)系的輔助結(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)不一致,這就需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行改線。
(1)根據(jù)新一聯(lián)35/10 kV變電所新建DX5000微機(jī)35 kV線路保護(hù)裝置原理接線圖,在 “彈簧未儲(chǔ)能”閉鎖合閘回路中,需要從35 kV SF6斷路器側(cè)引入一對(duì)彈簧未儲(chǔ)能常閉 (CK)結(jié)點(diǎn),如圖1中虛線框內(nèi)所示。
圖1 35 kV線路保護(hù)裝置原理
(2)新一聯(lián)變電所35 kV側(cè)戶外開關(guān)場(chǎng)SF6斷路器的電氣原理如圖2所示,此對(duì)CK常閉結(jié)點(diǎn)為SF6斷路器本身的儲(chǔ)能控制回路所利用,而無(wú)其他備用的CK常閉結(jié)點(diǎn)引入到新建35 kV線路微機(jī)保護(hù)裝置中,導(dǎo)致 “彈簧未儲(chǔ)能”信號(hào)無(wú)法引入,所以需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)改線。
圖2 SF6斷路器的電氣原理
(3)另外,新一聯(lián)變電所還有另一種35 kV SF6斷路器,其電氣原理如圖3所示。此儲(chǔ)能控制回路電源取自SF6斷路器儲(chǔ)能交流電源,同時(shí)也無(wú)備用的CK常閉結(jié)點(diǎn)。這種情況下如果要引入“彈簧未儲(chǔ)能”所需的常閉結(jié)點(diǎn),也需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)改線處理。
圖3 儲(chǔ)能回路
通過(guò)與微機(jī)保護(hù)裝置廠家協(xié)商,請(qǐng)廠家現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員在現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的微機(jī)程序里更改保護(hù)投退控制定值,經(jīng)深入討論發(fā)現(xiàn)此辦法不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性,所以被否定。
從設(shè)計(jì)圖紙的電氣原理可知,35 kV線路微機(jī)保護(hù)裝置取現(xiàn)場(chǎng)SF6斷路器的氣壓異常閉鎖信號(hào)(一對(duì)常開結(jié)點(diǎn)和彈簧未儲(chǔ)能信號(hào),一對(duì)常閉結(jié)點(diǎn)),控制回路即可在保護(hù)裝置內(nèi)部的集成電路中自動(dòng)執(zhí)行其功能,因此將圖2中69、70與70、53號(hào)端子拆開,同時(shí)與84、88號(hào)端子串接到一起,并將1ZJ繼電器的一對(duì)常閉結(jié)點(diǎn)引入到微機(jī)保護(hù)裝置中作為 “彈簧未儲(chǔ)能”閉鎖合閘回路的控制信號(hào)。具體改線電氣原理如圖4所示。
圖4 儲(chǔ)能控制回路改線
此儲(chǔ)能控制回路電源取自SF6斷路器儲(chǔ)能交流電源,因此廠家同樣不同意在微機(jī)保護(hù)裝置中改變保護(hù)投退控制定值,這種方法的不可預(yù)知性要比前者的情況更加復(fù)雜,所以只能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)二次回路改造。
圖3中SF6斷路器氣壓異常閉鎖回路中無(wú)1ZJ或2ZJ繼電器,我們無(wú)法利用設(shè)備本身內(nèi)部二次回路的繼電器進(jìn)行改線,因而需要增加外部中間繼電器。具體做法為每個(gè)35 kV線路保護(hù)回路增加一個(gè)型號(hào)為DZ-6-3Z的中間繼電器,增加位置在35 kV線路保護(hù)屏內(nèi)側(cè),將此繼電器ZJ與CK常開結(jié)點(diǎn)串接到一起 (如圖5所示),同時(shí)把繼電器的一對(duì)常閉結(jié)點(diǎn)引入到微機(jī)保護(hù)裝置的控制回路中 (如圖6所示)。
圖5 儲(chǔ)能回路改線
圖6 保護(hù)裝置控制回路改線
直流電源是指為發(fā)電廠或變電所的控制、信號(hào)、測(cè)量及繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置以及斷路器合跳閘提供電力的電源,由于它與一次設(shè)備的安全性息息相關(guān),因此對(duì)它的供電可靠性要求很高。
35 kV側(cè)、10 kV側(cè)控保屏直流電源分段問(wèn)題如下:
新一聯(lián)變電所主控室內(nèi)屏面排列如圖7所示,微機(jī)保護(hù)裝置廠家提供的柜頂控制直流電源小母線 (+KM、-KM)為兩根通長(zhǎng)的銅母線,同時(shí)設(shè)計(jì)給定的電源電纜僅為一條YJLV-0.6/1 2×4的電力電纜,這就要求敷設(shè)電源電纜的時(shí)候只能把35 kV線路保護(hù)屏、10 kVⅠ段饋出線、10 kVⅡ段饋出線微機(jī)保護(hù)裝置控制電源設(shè)計(jì)為同一回路。
圖7 保護(hù)屏排列
考慮到查找系統(tǒng)故障原因的方便性,經(jīng)過(guò)與使用電位、建設(shè)單位、微機(jī)保護(hù)裝置廠家協(xié)商,決定進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)改線,以便當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn) “直流接地”報(bào)警信號(hào)時(shí),可分段查找故障點(diǎn)及準(zhǔn)確、快速地排除故障,從而提高供電的可靠性及穩(wěn)定性。
增加型號(hào)為YJLV22-0.6/1 2×6的電力電纜兩條,加上設(shè)計(jì)給定的控制電源電力電纜共三條,分別沿直流屏供電回路敷設(shè)提供電力給35 kV線路保護(hù)屏、10 kVⅠ段線路保護(hù)屏、10 kVⅡ段線路保護(hù)屏保護(hù)裝置控制電源,同時(shí)要求廠家將通長(zhǎng)的控制電源小母線改成分段型銅母線,以便于電纜敷設(shè)到相應(yīng)的小母線接線位置,如圖8所示。
圖8 保護(hù)屏排列改線
對(duì)新一聯(lián)變電所35 kV線路進(jìn)行保護(hù)調(diào)試等一切正常。當(dāng)調(diào)試完35 kV母聯(lián)保護(hù)回路,分開35 kV SF6斷路器側(cè)合閘電源開關(guān)時(shí),35 kVⅠ段線路保護(hù)裝置、35 kV母聯(lián)保護(hù)裝置同時(shí)發(fā)出 “彈簧未儲(chǔ)能”報(bào)警,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查找,發(fā)現(xiàn)接線回路如圖9所示。
圖9 彈簧未儲(chǔ)能回路
圖9顯示,35 kV線路保護(hù)屏內(nèi)增加的繼電器線圈結(jié)點(diǎn)2與各個(gè)回路的SF6斷路器內(nèi)CK常開結(jié)點(diǎn)相連,繼電器的線圈結(jié)點(diǎn)8與各個(gè)回路合閘電源的負(fù)電并接到一起相連,負(fù)電接至35 kV母聯(lián)SF6斷路器合閘電源開關(guān)受電側(cè)。
當(dāng)35 kV母聯(lián)SF6斷路器合閘電源開關(guān)斷開時(shí),增加的繼電器ZJ線圈失電,同時(shí)引入各個(gè)回路微機(jī)保護(hù)裝置的繼電器ZJ的輔助結(jié)點(diǎn)又恢復(fù)到原常閉狀態(tài),微機(jī)保護(hù)裝置自動(dòng)認(rèn)為其SF6斷路器彈簧未儲(chǔ)能,不能進(jìn)行SF6斷路器的合閘操作,因此顯示“彈簧未儲(chǔ)能”報(bào)警信號(hào)。
將35 kV線路保護(hù)屏內(nèi)增加的繼電器線圈結(jié)點(diǎn)2與各個(gè)回路的SF6斷路器內(nèi)CK常開接點(diǎn)相連,繼電器的線圈結(jié)點(diǎn)8與各個(gè)回路合閘電源的負(fù)電并接到一起相連,負(fù)電接至35 kV母聯(lián)SF6斷路器合閘電源開關(guān)供電側(cè),這樣無(wú)論35 kV母聯(lián)SF6斷路器合閘電源斷開與否,繼電器的線圈結(jié)點(diǎn)8都將不失電,保證了動(dòng)作的準(zhǔn)確性,見(jiàn)圖10。
圖10 儲(chǔ)能回路接線
通過(guò)對(duì)新一聯(lián)35/10 kV變電所二次回路改造工程中遇到問(wèn)題的分析,本文提出了一系列切實(shí)有效的解決措施并加以執(zhí)行,保證了變電所改造的順利施工投產(chǎn)及系統(tǒng)的正常運(yùn)行,本實(shí)例可為類似工程施工技術(shù)人員提供技術(shù)上的參考。