刘艳++张在梅

摘 要围绕二期供电系统容量不足及系统缺陷，我厂针对30#所增容改造在新技术、新产品的应用做了大量的工作，其目的在于提高配电网的供电能力和安全经济运行水平，加强整个电网的灵活利用，降损节能，减少故障并提高供电质量。说明利用现有的设备、设施，投入少量的资金，通过技术改造，既满足生产扩能的需要，又提高了变电所技术装备水平，这在技术改造中不仅是一次技术上的创新，更是一种管理理念上的创新。

【关键词】增容改造 电网

动力厂30#变电所是二期供电系统的枢纽变电所，通过双回110KV输电线路与金昌330KV变电所连接，共有三台40MVA主变，正常两台主变运行，一台备用；公司热电站5台6MW机组通过两回联络线，在30#变电所6KV系统并网，它主要承担着公司二期系统生产用电和部分生活用电的转供任务。根据公司“做大、做强、做精、做活”的发展战略，用电负荷在猛增，所以，最突出的问题是系统如何增容；同时，30#所还存在以下两个方面的问题：一是设计缺陷，系统不能避免负荷侧短路冲击引起的系统电压大幅度降低；二是110KV继电保护选型落后，保护配合困难。

1 30#所增容改造对新技术的应用

针对以上问题，为满足冶炼、化工生产系统用电负荷增加的需求，解决二期供电系统中存在的问题，提高供电的可靠性，在本次改造中，无论是一次系统，还是二次系统，不管是交流系统，还是直流系统的改造，对新技术、新产品的应用都有很大的进步，针对不同情况采取相应的技术措施，重点完成了以下四项内容：

1.1 合理的选择增容方案充分利用现有的设备、设施，投入少量的资金，通过技术改造，既满足生产扩能的需要，又提高了变电所技术装备水平

（1）在充分利用现有设备能力的基础上，维持现有运行方式不变，对30#所两台40MVA主变更换成63MVA，6KV进线配电设备配套同步改造，这样，既满足了系统增容的要求，又能解决原设计存在的问题，这种方案既达到了变电站综合自动化改造的目的，又能满足生产扩能的需要，避免了新建一座高压配电站。

（2）为了降低供电成本，这次改造选用SFSZ9系列低损耗110KV变压器，其主要技术指标为：

空载损耗：40 kW

负载损耗：260 kW

空载电流：0.25%

1.2 6KV母线加装调容式消弧线圈自动跟踪补偿成套装置，适当加大出线限流电抗器电抗值。以消除系统因接地造成弧光过电压及谐振过电压，减少6KV电缆故障率

1.2.1 迅速确定接地点位置

小电流接地系统在发生接地故障后，规程允许继续运行2小时，实际上，二期6KV供电系统自30#变电所交工以来多次出现电缆回路单相接地未能及时处理造成相间短路放炮，造成母线电压瞬间降低，380V系统用电设备的电源接触器释放而断电，影响生产流程的正常进行。因此，迅速确定接地点位置对馈线系统的安全运行意义重大。

1.2.2 调容式自动跟踪消弧补偿装置

根据计算和实测系统电容电流，对30#所，选用了国内技术较为先进的调容式自动跟踪消弧补偿装置。设备采用国内电力行业技术处于先进水平的河北旭辉公司的产品，主要技术指标：控制器为ZGML-C104型工控机，带24路选线功能，金属性接地选线准确率为100%，整套装置残流整定<5A，位移电压小于相电压的15%，调档时间≤15S，电容电流测量周期≤3S，预调谐跟踪响应时间≤18S，选线延时时间为0.6S。其原理接线如图1所示。

调容式自动跟踪补偿装置是根据系统最大运行方式或及相应的电压等级来确定消弧线圈的额定容量，再利用消弧线圈的特点增加二次电容负荷线圈，根据变压器阻抗变换原理，通过若干组真空开关或晶闸管通断的组合调节二次电容的容抗值，再折算到一次侧的容抗产生可调容性电流。由于该容性电流与消弧线圈电感电流相位相反，呈相减关系。尽管消弧线圈电感电流不变和系统电容电流暂时不变，通过调节消弧线圈二次容抗的大小可方便地控制接地点的接地电流的大小，以达到消弧抑制过电压的目的。

1.2.3 项目效果分析

（1）正常系统的电容电流由消弧线圈补偿，可最大限度地限制电缆单相接地故障发展成短路放炮事故，降低电缆故障率，缩小停电范围。

（2）跟踪检测供电系统的接地电流，调整中性点消弧线圈的补偿容量，减少系统单相接地电流，抑制弧光过电压。

（3）提高供电系统的可靠性、稳定性，有效防止电缆放炮引起的低压设备跳闸事故。

（4）查找接地回路简单、迅速，消除人工拉路耗时、瞬时断电的弊病，保证供电的连续。

（5）采用国内先进的小电流接地供电系统的接地技术，提高了系统的技术水平，有利于提高运行人员的技术技能。

1.3 采用微机综合保护装置对常规的电磁式保护装置进行更换，对二次设备进行技术改造，实现了变电站综合自动化

（1）30#变电所综合自动化改造采用了集保护、测量、控制为一体的保护监控模块。设备采用国内电力行业微机保护技术处于先进水平的北京四方公司的产品。以每个开关柜微机综合保护测控单元为硬件，采用分散与集中相结合的形式，将35KV、6KV系统的保护控制模块直接分散安装于各开关柜上，110KV系统及主变保护控制模块集中组屏，安装在控制室中，并采用完全分层分布式结构，通过以太网构成配电综合自动化网络通信系统。基于Windows NXP软件平台实现数据采集与处理，记录事件与报警、事故追忆、数据统计、计算、储存、运行控制与操作、显示各类运行组态画面、自动生成报表及打印，并设置权限对系统进行管理。它具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化这四个主要特征。如图2所示。

按图2系统配置，整个变电站二次系统结构简单清晰，所有设备仅由主变及110KV线路保护控制单元进行集中组屏，35KV、6KV保护控制单元分散就地安装构成间隔层，由PC机构成变电层，两级之间通过网络互联，控制室屏柜的数量较传统的设计方式大量减少，各种微机保护测控单元均采用网络通讯方式与变电层进行通讯，使系统的软、硬件得到充分共享，在大量减少二次接线电缆的同时，采用了技术先进的监控系统取代占地多，操作陈旧的模拟控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便，取消了传统的中央信号控制屏，在后台机上实现声光图像报警，比传统的报警更为直观，减轻了劳动强度，提高了变电站的运行水平。

（2）重新核算保护定值，缩短保护装置动作时间，保护装置就具备这种特点，加快切除故障电流，减少系统冲击，确保二期系统供电的可靠性。

2 结语

通过改造，厂全过程参与方案设计、改造，在掌握新技术的同时，培养了一批技术人员。二期供电系统存在的问题也将全部解决，增加对冶炼、化工系统的供电能力，满足了冶炼、化工生产系统用电负荷增加的需求，30#变电所基本上实现了变电站综合自动化，对提高变电站安全、稳定和长周期可靠运行水平，降低运行、维护成本，提高經济效益和提供高质量电能等提供了设备、技术保障。为公司顺利实施“做大、做强”的目标保证动力供应铺平道路。

参考文献

[1]商国才.电力系统自动化[M].天津大学出版社，1999.

[2]孙雅明.电力系统自动控制与装置[M].水利大力出版社，1994.

[3]北京哈德威四方保护与控制设备有限公司出的《CSC2000综合自动化系统》等系统说明书，2012.

作者简介

刘艳（2000-），女，电气自动化中级工程师。研究方向为变配电所电气自动化控制、局域网络构建等。

张在梅（1998-），女，电气中级工程师。研究方向为变配电所电气自动化控制、高压电气系统维护等。

作者单位

金川集团有限公司 甘肃省金昌市 737100