不停電倒閘在姑山礦和睦山變電所的應(yīng)用

蘭家祥

(馬鋼集團(tuán)姑山礦業(yè)公司)

姑山礦和睦山變電所35 kV側(cè)采用外橋接線方式，6 kV側(cè)使用單母線分段供電方式(35 kV和6 kV系統(tǒng)均為中性點(diǎn)不接地供電方式)，2路35 kV電源線路分別來(lái)自當(dāng)涂供電公司220 kV長(zhǎng)龍山變電所35 kV一、二段母線。因長(zhǎng)龍山變電所35 kV系統(tǒng)用戶多為農(nóng)網(wǎng)和單回路用電，因而35 kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障較多，在用電高峰期2段母線負(fù)荷也經(jīng)常嚴(yán)重不平衡(一段母線過(guò)負(fù)荷，另一段母線負(fù)載較輕)。為排除單相接地故障(采用拉路巡找方式)和消除2段母線負(fù)荷嚴(yán)重不平衡的現(xiàn)象，當(dāng)涂供電公司調(diào)度人員經(jīng)常要求姑山礦供電負(fù)荷從1條35 kV線路轉(zhuǎn)到另1條35 kV線路運(yùn)行。由于姑山礦選礦系統(tǒng)采用連續(xù)工作方式，停電倒閘一次不僅影響生產(chǎn)產(chǎn)量，而且設(shè)備頻繁起動(dòng)易造成設(shè)備故障率和生產(chǎn)能耗大大增加。為降低或避免倒閘對(duì)生產(chǎn)的影響，通過(guò)理論分析，利用現(xiàn)有的供電方式對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行局部控制回路改造實(shí)現(xiàn)不停電倒閘，確保選礦系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。

1 不停電倒閘理論分析

姑山礦和睦山變電所35 kV側(cè)采用外橋接線方式，無(wú)法在35 kV側(cè)實(shí)現(xiàn)不停電運(yùn)行切換，要實(shí)現(xiàn)不停電倒閘只能通過(guò)6 kV側(cè)進(jìn)行。要在6 kV側(cè)實(shí)現(xiàn)不停電倒閘首先2臺(tái)主變應(yīng)具備并列運(yùn)行條件：①聯(lián)結(jié)組別相同；②變比差值不超過(guò)±0.5%；③阻抗電壓偏差不超過(guò)±10%；④變壓器容量不超過(guò)3∶1。和睦山變電所1#主變型號(hào)為SFZ11-8000/35-6.3，聯(lián)結(jié)組別為YNd11，阻抗電壓為7.46%(該變壓器為2012年更新，原初裝變壓器為S9-6300/35-6.3，聯(lián)結(jié)組別為Yd11，阻抗電壓為7.43%，與2#變壓器在同一生產(chǎn)廠家同時(shí)生產(chǎn))；2#主變型號(hào)為SF9-8000/35-6.3，聯(lián)結(jié)組別為YNd11，阻抗電壓為7.44%。通過(guò)技術(shù)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，和睦山變電所2臺(tái)主變完全符合并列運(yùn)行條件[1-2]。

和睦山變電所的2路35 kV電源(315、316線路)分別來(lái)自長(zhǎng)龍山變電所35 kV系統(tǒng)I、II段母線，在正常運(yùn)行條件下相位完全相同。當(dāng)長(zhǎng)龍山變電所因負(fù)荷嚴(yán)重不平衡要求姑山礦負(fù)荷從1條35 kV線路轉(zhuǎn)至另1條35 kV線路運(yùn)行時(shí)，理論上在6 kV側(cè)進(jìn)行不停電倒閘沒(méi)有任何風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)一路35 kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，要求姑山礦負(fù)荷從1條35 kV線路轉(zhuǎn)至另1條35 kV線路運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)在6 kV進(jìn)行不停電倒閘，并分析35 kV電壓因接地發(fā)生的相位變化是否影響6 kV側(cè)電壓變化，若有影響，則不宜進(jìn)行不停電倒閘，否則，可進(jìn)行不停電倒閘。

2 改造方案

和睦山變電所在2005年投入運(yùn)行時(shí)已經(jīng)過(guò)嚴(yán)格核相，2臺(tái)變壓器完全具備并列運(yùn)行條件；但6 kV側(cè)兩路601#、602#進(jìn)線柜和600#母聯(lián)柜三柜互鎖，即當(dāng)601#、602#柜合閘時(shí)，600#柜無(wú)法合閘，同理當(dāng)601#、600#柜合閘時(shí)，602#柜無(wú)法合閘。要確保6 kV側(cè)不停電倒閘，必須允許601#、602#、600#三柜同時(shí)合閘。本研究通過(guò)在601#、602#、600#柜控制回路閉鎖節(jié)點(diǎn)上安裝開(kāi)關(guān)來(lái)臨時(shí)解除互鎖，控制開(kāi)關(guān)分別為Q1、Q2、Q3。600#母聯(lián)柜改造方案見(jiàn)圖1。

3 不停電倒閘步驟

以315線路帶全所負(fù)荷運(yùn)行時(shí)為例(2#主變通過(guò)母聯(lián)運(yùn)行于315線路上，2臺(tái)變壓器分列運(yùn)行)，現(xiàn)因315線路所在的35 kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地或過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，需將和睦山變電所負(fù)荷由315線路轉(zhuǎn)至316線路運(yùn)行。不停電倒閘的操作步驟為：①合解除閉鎖節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)關(guān)Q1、Q2和Q3；②合600斷路器(該斷路器在熱備用狀態(tài))；③分602斷路器、302斷路器；④分300斷路器；⑤合3163隔離開(kāi)關(guān)；⑥合302斷路器、合602斷路器；⑦分601斷路器、分301斷路器；⑧分3153隔離開(kāi)關(guān)；⑨合300斷路器；⑩合301斷路器、合601斷路器；分600斷路器；分解除閉鎖節(jié)點(diǎn)上的開(kāi)關(guān)Q1、Q2、Q3。其他運(yùn)行方式下倒閘方式類同。

圖1 600#母聯(lián)柜改造方案

4 注意點(diǎn)

①因倒閘過(guò)程中出現(xiàn)了1臺(tái)主變帶全所負(fù)荷現(xiàn)象，為確保主變安全運(yùn)行，應(yīng)將全所負(fù)荷控制在1臺(tái)主變?nèi)萘糠秶鷥?nèi)(當(dāng)2臺(tái)主變?nèi)萘坎幌嗤瑫r(shí)，以較小容量主變?yōu)闇?zhǔn)，略超主變?nèi)萘繒r(shí)，若時(shí)間短，也允許)；姑山礦和睦山變電所每次不停電倒閘時(shí)需臨時(shí)停運(yùn)和睦山提升和排水負(fù)荷，有時(shí)負(fù)荷較大也需臨時(shí)停運(yùn)家屬區(qū)負(fù)荷；②倒閘之前，應(yīng)核實(shí)2臺(tái)主變的檔位，將變比差值控制在允許范圍內(nèi)；③倒閘過(guò)程中應(yīng)確保2路35 kV進(jìn)線的電壓差不超過(guò)5%。

5 結(jié) 語(yǔ)

和睦山變電所自2005年投入運(yùn)行以來(lái)，每年均進(jìn)行多次不停電倒閘，按本研究提出的不停電倒閘步驟操作均取得了成功，既確保了設(shè)備可靠運(yùn)行，又節(jié)約了大量運(yùn)行成本。