王關(guān)東,趙建榮
(陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司,陜西 榆林719319)
全廠失電時(shí),35 kV 無(wú)擾動(dòng)快切裝置在完成由陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司熱電分公司電源至國(guó)電電源切換時(shí),需要10 kV 及35 kV 側(cè)所有進(jìn)線及母聯(lián)開(kāi)關(guān)狀態(tài)滿足切換條件,如果10 kV 無(wú)擾動(dòng)快切裝置動(dòng)作后未及時(shí)手動(dòng)復(fù)歸, 當(dāng)全廠失電時(shí),35 kV 無(wú)擾動(dòng)快切裝置因無(wú)法滿足切換條件而閉鎖,無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)邏輯切換。
當(dāng)系統(tǒng)電源供電恢復(fù)正常時(shí), 原裝置無(wú)法將國(guó)電電源自動(dòng)切換至熱電分公司電源, 每次將備用電源切換至系統(tǒng)電源時(shí)需要系統(tǒng)停車(chē)降流量。 例如“10·29” 熱電分公司4# 發(fā)電機(jī)A 相定子繞組絕緣擊穿失電事故中,化工分公司2303 變電站35 kV 無(wú)擾動(dòng)裝置雖然動(dòng)作將熱電分公司系統(tǒng)電源成功切換至備用國(guó)電電源, 但是將國(guó)電電源重新切換至熱電分公司電源供電時(shí),無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換,手動(dòng)切換過(guò)程需要電解C、D 線及有機(jī)系統(tǒng)停電配合,嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
北元化工分公司配電系統(tǒng)中使用主變?yōu)?5 kV/10.5 kV 的變壓器,二次側(cè)通常為三角形接線沒(méi)有中性點(diǎn),即中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),10 kV 母線上裝設(shè)小電流接地選線裝置及消弧消諧裝置。輸、配電線路都是電纜線路構(gòu)成。由于近年來(lái)該公司整體產(chǎn)能提升,系統(tǒng)上設(shè)備多次技改、新增,隨著系統(tǒng)電纜線路增加,配電網(wǎng)電容電流明顯增大。多次發(fā)生單相接地故障,小電流選線裝置沒(méi)有選出故障線路, 綜保裝置的零序保護(hù)也未及時(shí)動(dòng)作, 使單相接地故障發(fā)展為兩相或三相短路故障,導(dǎo)致10 kV 母線失電,10 kV 電纜橋架著火,甚至主變燒毀事故。
設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行可能導(dǎo)致電纜頭的螺絲松動(dòng)而產(chǎn)生放電,使電纜頭溫度升高,以及電纜頭的制作不規(guī)范也可能導(dǎo)致電纜頭溫度的升高, 從而引發(fā)電纜頭炸裂、擊穿、接地等事故。 只能靠電氣運(yùn)行人員在日常巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)高溫現(xiàn)象, 但人員巡檢總有檢測(cè)不到的地方,比如柜內(nèi)電纜頭、母線等都是人員無(wú)法看到的地方,雖然目前該公司各配電室的10 kV柜內(nèi)安裝有感溫裝置,但實(shí)際大都處于故障狀態(tài),電纜頭有高溫現(xiàn)象無(wú)法及時(shí)的發(fā)現(xiàn), 導(dǎo)致目前電纜頭炸裂、擊穿、接地等事故時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重的可能造成大面積停車(chē)停電事故。
采用35 kV 和10 kV 兩臺(tái)無(wú)擾動(dòng)快切裝置獨(dú)立運(yùn)行的方案(將原來(lái)的35 kV 和10 kV 無(wú)擾動(dòng)裝置分別更換為萬(wàn)利達(dá)的兩臺(tái)MBKQ-830Hc 型無(wú)擾動(dòng)快切裝置),兩臺(tái)快切裝置本身獨(dú)立,邏輯互不影響。其中10 kV 快切裝置只負(fù)責(zé)單母線分段運(yùn)行的情況下,當(dāng)10 kV 某段母線失電,完成斷開(kāi)1# 主變低后備開(kāi)關(guān)101 或者2# 主變低后備開(kāi)關(guān)102,合母聯(lián)開(kāi)關(guān)100 的操作;35 kV 快切裝置負(fù)責(zé)35 kV 系統(tǒng)電源與備用電源之間的相互切換, 當(dāng)35 kV 線路Ⅰ段母線和Ⅱ段母線都發(fā)生失電情況下,完成斷開(kāi)1#主變高后備開(kāi)關(guān)3501、Ⅱ段電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)3512、10 kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)100、1#主變低后備開(kāi)關(guān)101、2#主變低后備開(kāi)關(guān)102,延時(shí)合上備用電源國(guó)電3614-1(3614-2)、2# 主變低后備開(kāi)關(guān)102、10 kV 母聯(lián)開(kāi)關(guān)100 的操作(以上均以1303 變電站切換邏輯為例)。
將該公司10 kV 電網(wǎng)系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)改造為中性點(diǎn)經(jīng)非線性電阻接地系統(tǒng), 需采取以下措施:a.在10 kV 母線裝設(shè)一面Z 型干式接地變壓器柜,為系統(tǒng)提供一個(gè)人為中性點(diǎn)便于小電阻的接地;b.裝設(shè)一面非線性電阻柜;c.接線:一次接線、二次接線、接地系統(tǒng)接線;d.拆除系統(tǒng)中消弧消諧裝置。e.繼電保護(hù)及整定:接地變電流保護(hù)、接地變零序保護(hù)、10 kV 進(jìn)線斷路器零序保護(hù) (根據(jù)該公司繼電保護(hù)整定計(jì)算規(guī)程整定)。中性點(diǎn)經(jīng)非線性電阻接地方式接線圖見(jiàn)圖1。
要想避免電纜頭炸裂事故的發(fā)生, 必須要在配電柜內(nèi)人員無(wú)法檢測(cè)到的地方安裝感溫探頭, 并將溫度傳送至其一多保護(hù)裝置內(nèi), 在一多保護(hù)裝置上設(shè)置報(bào)警溫度上限及下限,方便巡檢人員及時(shí)發(fā)現(xiàn),并定期對(duì)其感溫裝置進(jìn)行檢查校驗(yàn), 確保感溫裝置的正常工作, 發(fā)現(xiàn)一多裝置有報(bào)警或感溫故障時(shí)應(yīng)立即停電檢查,避免事故的擴(kuò)大化。
圖1 中性點(diǎn)經(jīng)非線性電阻接地方式接線圖
供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性意義重大, 會(huì)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成直接影響。 該公司清楚的認(rèn)識(shí)到目前狀況下仍然存在的問(wèn)題,并采取有效的應(yīng)對(duì)措施,對(duì)全公司的供電系統(tǒng)進(jìn)行全面的優(yōu)化, 確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使該公司的效益能夠蒸蒸日上。