探讨石化企业35kV变电所隐患及解决方案.docx

探讨石化企业35kV变电所隐患及解决方案1、变电所现状第一35kV变电所始建于1992年，主体为二层结构，无电缆夹层一层层高为5.3米，设有6kV配电室和维修间等辅助设备用房二层层高为5.0米，设有35kV配电室和主控室一层局部有电缆井通往二层主控室2台35/6kV16000kVA主变位于室外变电所两路35kV电源引自上级110kV变电所（距离约1.2km），供电线路前半部分采用电缆，后半部分改用架空线35kV开关柜进线采用架空线经穿墙套管引入，母线桥出线经穿墙套管换钢芯铝绞线经龙门架接至主变6kV开关柜进线采用母线排经穿墙套管，出线采用电缆经电缆沟引出至室外电缆桥架近年曾实施了第一35kV变电所综保更新改造，所内综保更换为PCS9600-D系列并完成了集中组屏主变差动保护已有，但35kV进线的差动保护暂缺2、隐患问题炼化企业电力系统隐患共性问题有以下几个方面：主网结构不合理、系统电源联络线相对薄弱、继电保护和自动装置存在隐患、淘汰及性能低劣设备存在重大隐患、系统抗扰动能力差、运行环境恶化造成的隐患、小电流接地系统存在问题等[1]第一35kV变电所35kV系统为内桥接线方式该接线方式简单、投资少，但是其继电保护复杂，保护难以配合，变压器切换不便，运行方式不灵活。

变电所电源进线有一段采用架空线路，由于运行年限长、盐密腐蚀等，线路绝缘性能下降，容易发生闪络、放电变电所35kV开关柜为KYN61-40.5型，6kV开关柜为KYN28A-12型，均为2004年生产投用因柜型性能落后，制造粗糙，机构老化变形，操作困难，故障率高，安全性差现有柜体结构、接线方式不能安装线路差动保护及快切装置，在保护功能上存在缺陷，造成近年电气安全小事故频发第一35kV变电所6kV采用中性点不接地方式，近年来随着负荷增加，6kV电缆敷设长度也随之增加，单相接地电容电流已超过10A，最大可以达到25.5A由于变电所地势较低，曾出现过因暴雨造成排水不及时引起雨水通过电缆沟倒灌进一层6kV配电室的情况3、初步改造方案本次改造遵循先进性、高可靠性、可实施性的原则，兼顾变电所现有设备情况初步改造方案如下：1)35kV主接线形式由内桥接线改为单母线分段接线35kV开关柜更换为SF6气体绝缘开关柜35kV进出线由架空线改为电缆，沿电缆桥架敷设SF6气体绝缘开关柜安装在原有35kV开关柜位置由于缺少电缆夹层，开关柜采用电缆上进线、上出线方式35kV配电室增加SF6气体监测报警系统2)6kV配电设备更换为金属铠装中置式开关柜，并增设快切装置配合使用，达到保护动作快速切换的目的。

6kV系统增加小电流接地选线装置变电所增设故障录波装置原35kV所用变回路取消，所用变用电改由6kV系统两段母线配出3）原35kV和6kV综保均为集中组屏安装，35kV侧原本是按内桥接线实施本次改造35kV侧增加线路差动保护，其它综保装置利旧35kV线路差动保护装置、故障录波装置、6kV快切装置、小电流接地选线装置均单独组柜，安装在二楼主控室主控室原有3台电度表柜拆除，电度表改为在开关柜上安装，以增加主控室备用空位原远动通讯柜利旧，新增或改造的综保需要重新接线，实现综合自动化系统的功能4)6kV系统增加具有自动跟踪补偿功能的消弧线圈，改为中性点谐振接地方式，使故障点电流降至10A以下5）为了避免雨水倒灌，将一层6kV配电室地坪整体抬高0.5米，改造后一层层高为4.8米6kV原进线处套管距离室内地坪3.5m，抬高地坪后距离室内地坪3m，可以满足进线母线桥的安装地坪抬高后，需要调整开关柜位置，以适应现状，保证电缆接线长度满足要求4、优化与改进4.1综保利旧问题编制方案时需要考虑的重要一点是可实施性变电所正常不能停电，本次改造只能在全厂大检修时实施，大检修一般为一个多月考虑各装置、单元开停工的时间不一致，留给变电所改造的时间更少。

原计划6kV综保均利旧考虑6kV配电室需要拆除旧开关柜，抬高地坪，重新做基础，再安装新开关柜，没有足够时间留给利旧综保接线调试征询业主方意见，6kV综保装置仅保留变压器差动保护及母联保护，其余综保改为6kV柜上安装，不利旧4.2电流互感器变比问题历史原因，厂区内变电所CT二次电流既有1A的，也有5A的第一35kV变电所CT二次侧原本均为5A，现35kV进线增加线路差动保护，CT（变比400/5）特性与上级变电所CT（变比800/1）差别较大《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》（DL/T866-2015)8.2.2条规定“3kV～35kV系统电流互感器额定二次电流宜采用1A”相同容量，1A的CT带负载能力要比5A的要强综合考虑，全站CT二次侧均采用1A，与上级CT一致利旧的综保装置交流插件需要更换这也正面推进了全厂CT二次电流统一工作4.3零序互感器问题由于小电流接地选线系统单独组屏，距离6kV开关柜距离有点远，不能共用综保的零序互感器，一般需要单独使用一个零序互感器由于开关柜内空间限制，增加的零序互感器需要安装在开关柜底下，用支架固定由于一层是电缆沟出线，零序互感器安装在开关柜底下是无法检维修的。

最终决定综保采用自产零序，小电流接地选线装置使用单独的零序互感器4.4消弧线圈的选择消弧线圈种类繁多，常见的包括调匝式、调容式、偏磁式、三相五柱式等由于是改造项目，需要选用满足现场情况的方案，最终选择三相五柱式的消弧线圈该方案占地少，可以布置在6kV开关柜基础上，且业主方也有使用经验5、结束语石化企业变电所电缆进、出线比较多，设置电缆夹层很有必要变电所室内地坪应综合考虑全厂竖向，避免雨水聚集35kV变电所改造影响范围大，必须做好改造工程的前期准备、中期施工和后期调试投运的周密计划和安排，并采取严密的组织措施和技术措施加以严格控制[2]企业应严格落实相关电力技术管理规定，查找、分析电力系统存在的安全隐患，分轻重缓急、分层次综合治理，保证生产装置的安全、平稳运行参考文献：[1]张万英.炼化企业电力系统隐患突出急待升级——访中国石油化工股份有限公司电气专家组副组长秦文杰[J].电气时代,2006(7):4-7.[2]袁钢.石化企业变电站改造工程的经验探讨[J].电气时代,2015(3):50-53.雒瑜,马晓.石化企业35kV变电所隐患治理与优化[J].石化技术,2020,27(10):250-251.。