魏志鵬 耿濤 李文治 郭燕 呂濤
摘? 要:石油煉化采輸企業(yè)的地面生產(chǎn)系統(tǒng)點多面廣相距遠,而與之配套的電力網(wǎng)絡也存在點多面廣的相同特點,為適應這一特點集中控調——運維班組模式成為電力保障系統(tǒng)發(fā)展的必然,由于電力系統(tǒng)的故障具有突發(fā)性、復雜性、系統(tǒng)性的特點,如何快速判別隔離發(fā)生故障點對于整個電力系統(tǒng)的安全運尤為重要,通過調控簡明視圖的運用提高了集控中心值班人員的故障分析處置能力,為電力系統(tǒng)安全可靠的運行作出基礎性鋪墊。
關鍵詞:集控調度中心;調控簡明視圖;短路故障
中圖分類號:TM73;TM62? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI:10.12296/j.2096-3475.2021.05.024
引言:隨著石油煉化采輸企業(yè)的快速發(fā)展,以及存在點多面廣“高溫高壓、易燃易爆、有毒有害、連續(xù)生產(chǎn)”的特點,對高壓供電系統(tǒng)的安全可靠性要求提升,伴隨著電氣技術飛速發(fā)展,變電站電氣設備自動化程度、信息化水平和可靠性越來越高,使得電氣設備故障率持續(xù)下降,集控調度管理模式成為企業(yè)電力保障系統(tǒng)發(fā)展的必然,在提質增效、人員大幅減少的趨勢下集控調度中心應運而生。
一、集控調度中心的主要功能
集控調度中心主要通過變電(廠)站的綜合自動化系統(tǒng),經(jīng)過通信網(wǎng)絡接收所轄變電站上報的實時信息、事故、告警、視頻等信息,能實現(xiàn)上傳視頻、數(shù)據(jù)等信息至上級調度部門,能實現(xiàn)對下級廠站變電站進行遠程“五遙”的功能,同時具有記錄、存儲各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)功能,能實現(xiàn)對下轄的變電(廠)站的運行監(jiān)護調度管理功能。
在電力系統(tǒng)中變電(廠)站是主干樞紐,高壓架空線路是枝葉,由于變電(廠)站數(shù)量少而集中便于監(jiān)視管控,而單位下轄的三百余公里的架空線路如何管控,當發(fā)生各類故障事故時如何管控成為擺在我們面前的難題。
二、高壓架空線路單相接地短路故障的危害分析
所謂短路故障,是指電流未流經(jīng)負載而直接返回電源的故障狀態(tài),而單相接地短路故障最為常見其的主要危害有以下幾點:
1.對電力系統(tǒng)內設備危害
通常35kV、10kV高壓架空線路采用小電流接地系統(tǒng),因多種原因造成任意一點發(fā)生單相接地故障時,會因諧振過電壓易導致絕緣薄弱點被擊穿發(fā)展成為兩相接地短路故障,導致電力用戶停止供電的現(xiàn)象發(fā)生,對要求連續(xù)供電的電力用戶危害巨大。
2.對人身安全的危害
當發(fā)生單相短路接地故障后,進入故障接地點周圍8米〖2〗范圍內此范圍的人員因跨步電壓觸電而造成嚴重人身傷害。
3.短路故障電流引起火災事故
由于短路時高壓弧光接地存在,在高溫電弧作用下極易引起周圍可燃物質著火引發(fā)各類火災。據(jù)調研我國因接地短路故障引起火災和電擊死亡人數(shù)占統(tǒng)計意外死亡人數(shù)總量的10%左右。
三、架空線路調控簡明視圖的產(chǎn)生及運用
電力系統(tǒng)故障處置原則應是盡快發(fā)現(xiàn)及時消除減小損失集控調度中心,為了能實時應對各類架空線路故障,迫切需求一種方便快速高效實用的查詢工具,以便于準確處理和控制架空線路故障,減少對電力重要用戶受的影響,目前使用的線路圖由于圖形密集承載了許多與故障排查調控無關的信息,同時難于識別不能為調控工作提供協(xié)助使用起來特別困難。
我們根據(jù)長期的運行調控經(jīng)驗,將下轄的各個區(qū)塊架空線路的主要節(jié)點、用戶名稱、線路開關位置等的重要關鍵信息標注匯聚于一體,將影響調控的次要因素進行忽略,形成了貼近各個區(qū)塊架空線路實際狀況的調控簡明視圖,通過該圖的運用能夠讓調控值班人員快速識別掌握各個區(qū)塊架空控線路狀態(tài),方便快速高效完成調控主要節(jié)點,將故障影響范圍控制管控到最小成為可能,同時進一步提升了集控調度中心安全保供能力。
四、效果對比
案例一:2020年08月11日16時10分,集控調度中心調控人員接收到下轄柳溪變電站綜自系統(tǒng)報10kV系統(tǒng)單相接地短路故障,A相相電壓為零。調控人員基本確定為10kV柳觀路架空線路發(fā)生單相接地短路故障,該線路全長26.2公里,全線共計桿塔199基,負荷為是采氣作業(yè)區(qū)19個井場站。
集控調度中心調控人員根據(jù)調控簡明視圖確定10kV柳觀路58-5號桿斷路器為關鍵節(jié)點,指揮運維人員進行分段排查,下達斷開柳觀路58-5號桿斷路器的指令,15時04分斷開該線路斷路器故障消除,繼續(xù)對該線路斷路器后端進行線路巡查排障,發(fā)現(xiàn)故障點在柳觀路58-5-26#桿,由于樹木被大風吹倒碰壓A相線路,造成10kV柳觀路A相接地短路,對現(xiàn)場林木清除后,18時03分,恢復正常供電。
效果對比:調控簡明視圖與原有線路圖相比較節(jié)省故障排查時間3小時以上,避免了10kV系統(tǒng)內12個井場站停電,減少直接經(jīng)濟損失近萬元,同時節(jié)省人工及車輛成本數(shù)千元,大幅提高搶維修效率。
案例二:2020年09月08日18時42分,集控調度中心調控人員接收到下轄江油變電站報10kV系統(tǒng)單相接地短路故障C相相電壓為零,A、B、相相電壓升高為線電壓。調控人員通過使用零序電流法基本確定10kV甲礦線架空線路發(fā)生單相接地短路故障。
集控調度中心調控人員根據(jù)調控簡明視圖確定甲礦線42號桿斷路器為關鍵節(jié)點,指揮運維人員進行分段排查斷開該斷路器的指令,19時14分斷開該線路斷路器后故障消除,繼續(xù)對線路進行故障巡查,發(fā)現(xiàn)甲礦線55號桿的C相避雷器被擊穿,于20時40分在對避雷器進行隔離處理后線路恢復正常運行。
效果對比:調控簡明視圖與原有線路圖相比節(jié)省故障排查時間2.5小時,避免了10kV系統(tǒng)內四回饋出線路的用戶停電,避免了電力用戶所屬各井站停電而造成的直接經(jīng)濟損失近萬元。節(jié)省人工及車輛成本數(shù)千元,大幅提高搶維修效率。
五、結語
通過在集控調度中心運用調控簡明視圖變能較為快捷準確的劃分出故障發(fā)生的區(qū)域為線路排查作出基礎性鋪墊,在長期運行實踐中大幅提高故障,從而有效度降低因故障造成的直接和間接的經(jīng)濟損失,防止人員觸電傷亡事故和火災事故發(fā)生的概率,從而確保電力用戶的供電質量和可靠性,但由于該簡明視圖的繪制需要通過長期積累的基礎資料,而且各個區(qū)塊有各自特點需要經(jīng)驗豐富的運維人員進行綜合判斷,為此運用架空線路調控簡明視圖存在一定的局限性。
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(中國石油西南油氣田公司川西北氣礦? 四川江油? 621700)