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【解決方案】化工廠在35KV下變電所的綜合自動化

瀏覽次數(shù):443更新時間:2024-04-09

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

0引言

 化工廠內35kV及以下區(qū)域變電所的建設是工廠內非常關鍵的項目,在建設過程中,由于技術要求高、投入資金大、電力設施較多等因素,對變電所工作人員的各項能力有較高的要求。因此,管理部門要提高變電站的運行和管理水平,使其達到自動化,從而提高變電站運行的可靠性和經濟效益。

 在此背景下,新型微型二次裝置的使用及對傳統(tǒng)分立裝置的替代,使保護、控制、監(jiān)控、遠動等多種功能得以加強,實現(xiàn)了設備和信息的共享,使變電站設計布局更趨于簡潔、緊湊,運行也更加安全、可靠。變電所集成控制系統(tǒng)采用現(xiàn)代計算機技術和通信技術,改造原有的二次設備結構,對系統(tǒng)結構進行大幅簡化,不僅實現(xiàn)了數(shù)據共享,而且其布線結構更加簡便、二次設備占用空間更少,使得35kV以下變電站呈現(xiàn)全新的面貌[1]。

1電氣主接線的方案解析

 主接線應該以工作可靠、簡潔明了、易于使用為原則,并且具有發(fā)展空間。設計方案為35kV接線兩回為主的變壓器進線和內橋線路,10kV母線采用母線分段配線,10kV出線25條線路,其中2條電容補償線路,10kV線路全部為高壓真空斷路器。變壓器的中性點接地方式是35kV側無接地,10kV側的中性點經消弧線圈接地,10kV側均為電纜出線。因此,在10kV側均為電纜,故而采用消弧線圈進行補償。由于10kV主變側無中性點,故采用了變電站與消弧線圈共用的接地變壓器,并可以調整各消弧線圈的容量。本方案以300MVA的短路能力為基礎,對短路電流進行了分析,確定了裝置的選型。

 主變壓器選用有效節(jié)能、低損耗、有載調壓變壓器(S11-35型),容量按供電地區(qū)的實際負載及計劃負載而定,變壓器容量為20MVA。35kV裝置采用全封閉的復合絕緣金屬鎧裝式開關柜,箱體內部裝有高壓真空開關,主變壓器是三相雙繞組自冷卻風機有載調壓變壓器S11-20000/35,其阻抗電壓Uk%=8.35±3×2.5%/10.5kV。10kV裝置采用金屬鎧裝移動開關柜,箱體內部裝有高電壓的真空開關。從測量準確度的角度來看,變壓器的測量精度都達到了0.2s級。10kV分段母線配有一套并聯(lián)電容器和一套消弧線圈設備。

 在大樓樓頂安裝接閃網,以防止直接雷擊。在35kV、10kV母線、電容器、10kV出線等處,采用具有優(yōu)良防護性能的金屬氧化鋅避雷器。35kV區(qū)域變電所的調度和管理工作,應當將遙測、遙信、遙控等信息發(fā)送到上級220kV變電站。將公用的測控設備,集中于電力監(jiān)控室內。電力供應采用SBH15-M-630/10變電站的10kV變壓器,并將其與10kV的母線相連接。整個變電所里都安裝了工作燈和意外燈,在斷電情況下,應急照明電路可自動轉換到EPS供電系統(tǒng)。

2 35kV變配電所主接線方案

 通過對各種有關數(shù)據的分析,發(fā)現(xiàn)采用低損失的節(jié)電變壓器是減少電力損耗的有效途徑。當電壓偏差達不到規(guī)定值時,35kV降壓變電站應優(yōu)先選用有載調壓變壓器。35kV變電站的主接線通常為單母線、單母線分段、雙母線接線、單元接線、內橋、外橋,具體的實現(xiàn)要結合實際情況來確定[2]。35kV變電站的主接線,需要依據變電站在電網中的地位、進線和出線回路數(shù)量、設備特點和負載特性來決定。同時還需要滿足供電可靠、操作靈活、操作維修方便、節(jié)約投資以及方便擴建的需要。

 變電站的主要線路應滿足安全可靠、靈活、經濟的基本需求。其中,安全包含了設備和人員的安全??煽慷葢弦?負荷和二級負荷對供電可靠性的要求。靈活運用小的開關,可適應多種工況,維修時使用方便,并可以適應負載發(fā)展,方便擴展,盡可能簡化接線,減少投資,減少占地,降低運行費用。35kV變電站一般有兩種類型,一種是戶內式,另一種是室外式。戶內式操作簡單,維修簡單,占用空間少。而室外式的建筑成本較低,能安裝報警裝置,散熱狀況良好。由此可見,戶內式的優(yōu)勢和室外式的優(yōu)勢相輔相成,因為廠房占地面積有限,所以采用了戶內布局,即35kV和10kV配電裝置,主變壓器采用戶內安裝。

3供電可靠性分析

 電力供應的可靠性是指不中斷的電力供應。電力供應中斷不但會對化工廠生產造成一定的影響,還會對設備形成損害,嚴重時會導致人員傷亡、發(fā)生爆炸,造成嚴重的負面影響。比如,電力供應中斷對主要生產設備的運行造成影響,嚴重時會導致關鍵工序的連續(xù)性,造成重大的經濟損失,即便是恢復了電力供應,也需要很長一段時間。為了保證供電的可靠性,對這些關鍵的用電設備,需要采用雙回路的供電模式。保證供電質量,保證電壓波動的技術指標。

 交流電的頻率直接影響到交流電機的工作性能,而頻率的變化則會對其速度產生一定的影響。《電能質量電力系統(tǒng)頻率偏差》中,對50Hz額定頻率的交流電要求標準是其頻率與標稱值的偏差不允許超出±0.2~±0.5Hz,也就是±0.4%~±1%[3]。電壓限制是衡量電網質量的另一個重要指標。電壓偏差是指電氣裝置的實際電壓與運行中的額定電壓之間的差異。耗電設備對電壓偏差有一定的適應性,但當電壓偏差*大時,會影響電氣設備的性能,甚至會導致設備故障。例如,白熾燈在超過其額定電壓5%的情況下運行,則會減去一半的使用壽命。因此,國內對電氣設備的電壓偏差有明確的規(guī)定。如電機的電壓偏差不得超過額定電壓的±5%,燈泡的電壓偏差不得超過額定值的-3%和-2.5%。

4.安科瑞AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

1概述

基于互聯(lián)網+、大數(shù)據、移動通訊等技術開發(fā)的云端管理平臺,滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境場景等需求,實現(xiàn)數(shù)據一個*心,集中存儲、統(tǒng)一管理,方便使用,支持具有權限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報,并完成有關設備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

2應用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

3系統(tǒng)結構

5 系統(tǒng)功能

用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量,查詢跨度可設置為月。

站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據,支持按負荷率、功率等升、降序排名。

運維

運維展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上位置及總量信息。

配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息,配電圖顯示各回路的開關狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息,支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。

監(jiān)控

監(jiān)控展示了當前實時畫面(直播),選中某一個變配電站,即可查看該變配電站內信息。

電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

警報信息

對平臺所有警報信息進行分析。

任務管理

任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務,查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況,可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據,對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警報事件等進行統(tǒng)計分析,并列出在該周期內巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。

APP監(jiān)測

電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊,支持一次圖、需量、用電量、、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質量、各種事件警報查詢,設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

6 系統(tǒng)硬件配置

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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