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炼油厂供电系统抗晃电分析及改造
作者:未知 如您是作者,请告知我们
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  摘 要:110kV永坪变的35kV侧外供线路多次遭受雷击,导致线路发生接地或短路故障,造成永坪炼油厂多次停电或晃电事故。针对停晃电事故,首先对2003―2012年以来全厂发生的停晃电事故进行统计,10年内共发生停电晃电:29次(其中受电网停电影响4次,占总次数的13.8%。受雷击影响停晃电25次,占总次数的86.2%)。通过故障录波及分析得出:造成停晃电的主要原因是外供线路遭受雷击。为解决这一问题,提出了3种解决方案,通过方案分析比较,采用将永坪变的外供线路负荷甩开,增加1台主变带外供负荷,将现有2台主变作为我厂专用变方案。方案实施后,供电系统运行效果良好。经统计,从2013年12月20日―2014年12月31日,永坪区周边遭受12次雷击,炼油厂停电晃电事故降为0次。

  关键词:供电系统 抗晃电 分析 改造
  中图分类号:TQ083.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0041-02
  因110kV永坪变35kV外供线路多次遭受雷击,造成主变10kV侧电压下降,导致永坪炼油厂发生多次停电或晃电事故。炼油厂生产装置因停电或晃电切料或停车,这一问题严重影响永坪炼油厂的正常生产和装置平稳运行。
  永坪炼油厂供电系统电源取自延安电网110kV永坪变,110kV永坪变原有50MVA容量主变2台,110kV永坪变除担负着永坪炼油厂生产供电外,还担负3路35kV外供电的任务。
  110kV永坪变外供线路故障频繁,自2003―2011年累计影响我厂正常生产26次(其中受雷击影响23次,系统故障3次),仅2011年发生雷暴日天气11次,受雷击影响8次。2012年发生雷暴日天气5次,受雷击影响3次。2011年8月19日因110kV永坪变上一级变电站(330kV朱家变)故障,造成我厂全厂停电事故,2012年6月24日因雷击永丰线路故障,造成我厂晃电,部分机泵停机。随后又因110kV永坪变停电引起永坪炼油厂全厂停电。2012年6月26日因雷击永丰线路,造成我厂晃电,72台机泵停机。以上停电事故严重影响了炼油厂的生产。
  1 原供电系统概况
  永坪炼油厂原供电系统概况。
  永坪炼油厂原有35kV总变电站1个,该站有五路电源进线,电源均取自延安电网110kV永坪变,110kV永坪变装设两台主变,容量均为50MVA。永坪变110kV进线分别为双回(朱)家―永(坪)Ⅰ、Ⅱ线和110kV永(坪)―子(长)线,正常情况下由110kV(朱)家―永(坪)Ⅰ、Ⅱ两回线供电,110kV永(坪)―子(长)线备用。原供电系统一次接线图如图1。
  2 供电系统抗晃电方案分析
  提出方案如下。
  (1)方案一。
  将现有永坪变电气主接线改造为单母线三分段接线方式。
  (2)方案二。
  维持现有110KV双回路单电源方式,将站内110kV母线间隔做适当调整,在原1#主变的西侧增加1台3#主变(31.5MVA)。该主变接入110kV的 I段母线。同时将现有35kV负荷全部接入3#主变。
  (3)方案三。
  永坪变家永双回输电线路、永子T接线同现有2台主变维持单母线分段接线,建设永子T接II线线和3#主变组成线变组接线方式。同时将现有35kV负荷全部接入3#主变。
  方案分析如下。
  方案一分析:从接线形式看,该方案最为理想,但需增加三分段出线间隔、3#主变进线间隔、III母压互间隔、III母流互间隔,因现场条件不足,该方案无法实施。
  方案二与方案三:从供电可靠性比较,方案二与方案三相差不大,两方案均能保证供电的可靠性。从抗晃电角度分析:方案三将110kV主变10kV负荷与35kV负荷电气隔离,通过相关单位仿真计算,在外供35kV线路发生三相短路时,10kV母线电压跌落至0.94Ue以上。方案二在外供35kV线路发生三相短路时,10kV母线电压跌落至0.85Ue以上,方案三略优于方案二。从实施难度和实施周期来看:方案二只需将110kV的I段母线停运后,搬迁I母压互至I母备用间隔,再安装3#主变110kV进线间隔即可,可做到系统不停电,实施难度小。方案三在将I段母线停运后,还要拆除部分母线,再将原有永子T间隔倒入3#主变进线间隔,组成线变组接线。最后安装3#主变110KV侧进线间隔设备,需要系统停电,且施工周期长。
  3 方案确定
  经组织有关专家对110kV永坪变10kV的停晃电问题进行了专题研究,建议采用方案二。并提出增加2套容量6000kvar的SVG(动态无功补偿装置),当发生雷击或短路故障时,SVG对永坪变10kV能起到一定电压支撑作用,改善10kV母线的无功状态,减少暂态故障时10kV母线的工频电压波动,经多方论证最终确定采用方案二。
  4 改造内容
  (1)新增110kV3#主变1台,容量31500kVA。
  (2)新增3#主变进线间隔1个,将原I母压互移至1#主变间隔东侧。
  (3)在35kV母线新增1个主变进线间隔。
  (4)在室内10kV配电装置增加2个出线间隔。
  (5)增加1个10kV III段母线(含进线柜、PT柜、电容馈线柜)。
  (6)新增2套容量6000kvar的SVG(动态无功补偿装置);原有电容补偿装置拆除1套,移位1套。
  5 改造后供电系统概况
  改造后,110kV永坪变共有3台110kV主变,110kV母线采用单母线分段接线,家永I线接入I段母线,家永II线接入I段母线,永子T线作为保安电源接入II段母线。新上的3#主变110kV进线接入I段母线,35kV负荷均接入3#主变35kV侧。永坪炼油厂的10kV负荷均引自1#、2#主变的10kV。一次接线图如图2。
  6 改造后供电系统运行效果
  供电系统抗晃电改造实施后,优化了原有供电系统结构,110kV永坪变35kV负荷接入新增的3#主变,将易受雷击的35kV外供线路与永坪变1#、2#主变10kV隔离,正常运行时1#、2#主变专带炼油厂生产用电负荷。3#主变供35kV外供线路负荷。
  抗晃电改造后,自2013年12月20日投入运行,截至2014年12月底永坪及周边共发生了12次雷暴日天气,永坪炼油厂供电系统运行平稳,未发生供电系统停电及晃电现象。
  7 结语
  永坪炼油厂供电系统抗晃电改造是因供电系统停晃电,其中主要因供电系统遭受雷击引起炼油厂停电或晃电事故,给我厂带来很大经济损失,为解决供电系统停电及晃电这一问题而实施的。本次改造解决了一下两个问题:(1)通过改变供电系统接线方式,增加有效的电气隔离,优化电网结构,解决了系统遭受雷击引起炼油厂停电或晃电的问题。(2)通过增加1台110kV 3#主变,转移原有35kV负荷,将原1#、2#主变作为永坪炼油厂的2台专用变,解决了新建装置的用电增容问题。
  从运行效果看,自2014年1月至12月底,永坪区共计发生雷暴日天气12次,未发生过一次系统晃电或停电现象。改造实施后效果明显,保障了永坪炼油厂装置的安全平稳连续运行,也给永坪炼油厂带来了非常好的经济效益。
  参考文献
  [1] 何仰赞.温增银电力系统分析[M].武汉:华中科技大学出版社,2002.
  [2] 张世杰,刘杰.防电压波动技术的应用[J].河北企业,2010(11):87.
  [3] 陈春玲.电能质量扰动分析与监测研究[D].沈阳:沈阳农业大学,2009.

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