劉聲忠
摘 要:110kV永坪變的35kV側外供線路多次遭受雷擊,導致線路發(fā)生接地或短路故障,造成永坪煉油廠多次停電或晃電事故。針對停晃電事故,首先對2003—2012年以來全廠發(fā)生的停晃電事故進行統(tǒng)計,10年內共發(fā)生停電晃電:29次(其中受電網停電影響4次,占總次數的13.8%。受雷擊影響停晃電25次,占總次數的86.2%)。通過故障錄波及分析得出:造成?;坞姷闹饕蚴峭夤┚€路遭受雷擊。為解決這一問題,提出了3種解決方案,通過方案分析比較,采用將永坪變的外供線路負荷甩開,增加1臺主變帶外供負荷,將現有2臺主變作為我廠專用變方案。方案實施后,供電系統(tǒng)運行效果良好。經統(tǒng)計,從2013年12月20日—2014年12月31日,永坪區(qū)周邊遭受12次雷擊,煉油廠停電晃電事故降為0次。
關鍵詞:供電系統(tǒng) 抗晃電 分析 改造
中圖分類號:TQ083.1 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(b)-0041-02
因110kV永坪變35kV外供線路多次遭受雷擊,造成主變10kV側電壓下降,導致永坪煉油廠發(fā)生多次停電或晃電事故。煉油廠生產裝置因停電或晃電切料或停車,這一問題嚴重影響永坪煉油廠的正常生產和裝置平穩(wěn)運行。
永坪煉油廠供電系統(tǒng)電源取自延安電網110kV永坪變,110kV永坪變原有50MVA容量主變2臺,110kV永坪變除擔負著永坪煉油廠生產供電外,還擔負3路35kV外供電的任務。
110kV永坪變外供線路故障頻繁,自2003—2011年累計影響我廠正常生產26次(其中受雷擊影響23次,系統(tǒng)故障3次),僅2011年發(fā)生雷暴日天氣11次,受雷擊影響8次。2012年發(fā)生雷暴日天氣5次,受雷擊影響3次。2011年8月19日因110kV永坪變上一級變電站(330kV朱家變)故障,造成我廠全廠停電事故,2012年6月24日因雷擊永豐線路故障,造成我廠晃電,部分機泵停機。隨后又因110kV永坪變停電引起永坪煉油廠全廠停電。2012年6月26日因雷擊永豐線路,造成我廠晃電,72臺機泵停機。以上停電事故嚴重影響了煉油廠的生產。
1 原供電系統(tǒng)概況
永坪煉油廠原供電系統(tǒng)概況。
永坪煉油廠原有35kV總變電站1個,該站有五路電源進線,電源均取自延安電網110kV永坪變,110kV永坪變裝設兩臺主變,容量均為50MVA。永坪變110kV進線分別為雙回(朱)家—永(坪)Ⅰ、Ⅱ線和110kV永(坪)—子(長)線,正常情況下由110kV(朱)家—永(坪)Ⅰ、Ⅱ兩回線供電,110kV永(坪)—子(長)線備用。原供電系統(tǒng)一次接線圖如圖1。
2 供電系統(tǒng)抗晃電方案分析
提出方案如下。
(1)方案一。
將現有永坪變電氣主接線改造為單母線三分段接線方式。
(2)方案二。
維持現有110KV雙回路單電源方式,將站內110kV母線間隔做適當調整,在原1#主變的西側增加1臺3#主變(31.5MVA)。該主變接入110kV的 I段母線。同時將現有35kV負荷全部接入3#主變。
(3)方案三。
永坪變家永雙回輸電線路、永子T接線同現有2臺主變維持單母線分段接線,建設永子T接II線線和3#主變組成線變組接線方式。同時將現有35kV負荷全部接入3#主變。
方案分析如下。
方案一分析:從接線形式看,該方案最為理想,但需增加三分段出線間隔、3#主變進線間隔、III母壓互間隔、III母流互間隔,因現場條件不足,該方案無法實施。
方案二與方案三:從供電可靠性比較,方案二與方案三相差不大,兩方案均能保證供電的可靠性。從抗晃電角度分析:方案三將110kV主變10kV負荷與35kV負荷電氣隔離,通過相關單位仿真計算,在外供35kV線路發(fā)生三相短路時,10kV母線電壓跌落至0.94Ue以上。方案二在外供35kV線路發(fā)生三相短路時,10kV母線電壓跌落至0.85Ue以上,方案三略優(yōu)于方案二。從實施難度和實施周期來看:方案二只需將110kV的I段母線停運后,搬遷I母壓互至I母備用間隔,再安裝3#主變110kV進線間隔即可,可做到系統(tǒng)不停電,實施難度小。方案三在將I段母線停運后,還要拆除部分母線,再將原有永子T間隔倒入3#主變進線間隔,組成線變組接線。最后安裝3#主變110KV側進線間隔設備,需要系統(tǒng)停電,且施工周期長。
3 方案確定
經組織有關專家對110kV永坪變10kV的?;坞妴栴}進行了專題研究,建議采用方案二。并提出增加2套容量6000kvar的SVG(動態(tài)無功補償裝置),當發(fā)生雷擊或短路故障時,SVG對永坪變10kV能起到一定電壓支撐作用,改善10kV母線的無功狀態(tài),減少暫態(tài)故障時10kV母線的工頻電壓波動,經多方論證最終確定采用方案二。
4 改造內容
(1)新增110kV3#主變1臺,容量31500kVA。
(2)新增3#主變進線間隔1個,將原I母壓互移至1#主變間隔東側。
(3)在35kV母線新增1個主變進線間隔。
(4)在室內10kV配電裝置增加2個出線間隔。
(5)增加1個10kV III段母線(含進線柜、PT柜、電容饋線柜)。
(6)新增2套容量6000kvar的SVG(動態(tài)無功補償裝置);原有電容補償裝置拆除1套,移位1套。
5 改造后供電系統(tǒng)概況
改造后,110kV永坪變共有3臺110kV主變,110kV母線采用單母線分段接線,家永I線接入I段母線,家永II線接入I段母線,永子T線作為保安電源接入II段母線。新上的3#主變110kV進線接入I段母線,35kV負荷均接入3#主變35kV側。永坪煉油廠的10kV負荷均引自1#、2#主變的10kV。一次接線圖如圖2。
6 改造后供電系統(tǒng)運行效果
供電系統(tǒng)抗晃電改造實施后,優(yōu)化了原有供電系統(tǒng)結構,110kV永坪變35kV負荷接入新增的3#主變,將易受雷擊的35kV外供線路與永坪變1#、2#主變10kV隔離,正常運行時1#、2#主變專帶煉油廠生產用電負荷。3#主變供35kV外供線路負荷。
抗晃電改造后,自2013年12月20日投入運行,截至2014年12月底永坪及周邊共發(fā)生了12次雷暴日天氣,永坪煉油廠供電系統(tǒng)運行平穩(wěn),未發(fā)生供電系統(tǒng)停電及晃電現象。
7 結語
永坪煉油廠供電系統(tǒng)抗晃電改造是因供電系統(tǒng)?;坞?,其中主要因供電系統(tǒng)遭受雷擊引起煉油廠停電或晃電事故,給我廠帶來很大經濟損失,為解決供電系統(tǒng)停電及晃電這一問題而實施的。本次改造解決了一下兩個問題:(1)通過改變供電系統(tǒng)接線方式,增加有效的電氣隔離,優(yōu)化電網結構,解決了系統(tǒng)遭受雷擊引起煉油廠停電或晃電的問題。(2)通過增加1臺110kV 3#主變,轉移原有35kV負荷,將原1#、2#主變作為永坪煉油廠的2臺專用變,解決了新建裝置的用電增容問題。
從運行效果看,自2014年1月至12月底,永坪區(qū)共計發(fā)生雷暴日天氣12次,未發(fā)生過一次系統(tǒng)晃電或停電現象。改造實施后效果明顯,保障了永坪煉油廠裝置的安全平穩(wěn)連續(xù)運行,也給永坪煉油廠帶來了非常好的經濟效益。
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