氯堿企業(yè)供電系統(tǒng)中存在的問題及改進(jìn)措施

王關(guān)東，李強(qiáng)

(陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司，陜西 榆林 719319)

隨著氯堿產(chǎn)能的不斷提高，變配電的數(shù)量隨之持續(xù)增加，供電系統(tǒng)伴生的一些問題會影響生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，須采取有效的解決措施。筆者分析了目前陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱“北元”)化工分公司供電系統(tǒng)中存在的問題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1 供電系統(tǒng)中存在的問題及危害

1.1 303工段無擾動裝置

(1)全廠失電時，35 kV無擾動快切裝置在完成由北元熱電分公司電源切換至國電電源時，需要10 kV及35 kV側(cè)所有進(jìn)線及母聯(lián)開關(guān)狀態(tài)滿足切換條件，如果10 kV無擾動快切裝置動作后未及時手動復(fù)歸，當(dāng)全廠失電時，35 kV無擾動快切裝置因無法滿足切換條件而閉鎖，無法繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)邏輯切換。

(2)當(dāng)系統(tǒng)電源供電恢復(fù)正常時，原裝置無法將國電電源自動切換至北元熱電分公司電源，每次將備用電源切換至系統(tǒng)電源時需要系統(tǒng)停車降流量。例如 “10·29”北元熱電分公司4#發(fā)電機(jī)A相定子繞組絕緣擊穿失電事故中，化工分公司2303變電站35 kV無擾動裝置雖然動作將北元熱電分公司系統(tǒng)電源成功切換至備用國電電源，但是將國電電源重新切換至熱電分公司電源供電時，無法實現(xiàn)自動切換，手動切換過程需要電解C、D線及有機(jī)系統(tǒng)停電配合，嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 10 kV中性點不接地系統(tǒng)

北元化工分公司配電系統(tǒng)中使用主變?yōu)?5 kV/10.5 kV的變壓器，二次側(cè)通常為三角形接線,沒有中性點(即中性點不接地)，10 kV母線上裝設(shè)小電流接地選線裝置及消弧消諧裝置。輸、配電線路都由電纜線路構(gòu)成。由于近年來北元化工分公司整體產(chǎn)能提升，設(shè)備經(jīng)過多次技改、新增，隨著系統(tǒng)電纜線路增加，配電網(wǎng)電容電流明顯增大。多次發(fā)生單相接地故障，小電流選線裝置沒有選出故障線路，綜合保護(hù)裝置的零序保護(hù)也未及時動作，使單相接地故障發(fā)展為兩相或三相短路故障，導(dǎo)致10 kV母線失電，10 kV電纜橋架著火，甚至主變燒毀事故[1-2]。

1.3 電纜頭感溫裝置

設(shè)備的長時間運(yùn)行，可能導(dǎo)致電纜頭的螺絲松動而產(chǎn)生放電使電纜頭溫度升高，以及電纜頭的制作不規(guī)范也可能導(dǎo)致電纜頭溫度的升高，從而引發(fā)電纜頭炸裂、擊穿、接地等事故。只能靠電氣運(yùn)行人員在日常巡檢過程中發(fā)現(xiàn)高溫現(xiàn)象，但人員巡檢總有檢測不到的地方，比如柜內(nèi)電纜頭、母線等人員均無法看到，雖然目前北元化工分公司各配電室的10 kV柜內(nèi)安裝有感溫裝置，但實際上大部分處于故障狀態(tài)，電纜頭有高溫現(xiàn)象無法及時的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致目前電纜頭炸裂、擊穿、接地等事故時有發(fā)生，嚴(yán)重的可能造成大面積停車停電事故。

2 解決對策

2.1 無擾動裝置

采用35 kV和10 kV兩臺無擾動快切裝置獨立運(yùn)行的方案(將原來的35 kV和10 kV無擾動裝置分別更換為萬利達(dá)的兩臺MBKQ-830Hc型無擾動快切裝置)，兩臺快切裝置本身獨立，邏輯互不影響。其中10 kV快切裝置只負(fù)責(zé)單母線分段運(yùn)行的情況下，當(dāng)10 kV某段母線失電，完成斷開1#主變低后備開關(guān)101或者2#主變低后備開關(guān)102，合母聯(lián)開關(guān)100的操作；35 kV快切裝置負(fù)責(zé)35 kV系統(tǒng)電源與備用電源之間的相互切換，當(dāng)35 kV線路Ⅰ段母線和Ⅱ段母線都發(fā)生失電情況下，完成斷開1#主變高后備開關(guān)3501、Ⅱ段電源進(jìn)線開關(guān)3512、10 kV母聯(lián)開關(guān)100、1#主變低后備開關(guān)101、2#主變低后備開關(guān)102，延時合上備用電源國電3614-1(3614-2)、2#主變低后備開關(guān)102、10 kV母聯(lián)開關(guān)100的操作(以上均以1303變電站切換邏輯為例)。

2.2 10 kV中性點不接地系統(tǒng)

將北元化工分公司10 kV電網(wǎng)系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)，改造為中性點經(jīng)非線性電阻接地系統(tǒng)，須：①在10 kV母線裝設(shè)一面Z型干式接地變壓器柜，為系統(tǒng)提供一個人為中性點，便于小電阻的接地。②裝設(shè)一面非線性電阻柜。③接線：一次接線(如圖1所示)、二次接線、接地系統(tǒng)接線。④拆除系統(tǒng)中消弧消諧裝置。⑤繼電保護(hù)及整定：接地變電流保護(hù)、接地變零序保護(hù)、10 kV進(jìn)線斷路器零序保護(hù)(根據(jù)北元化工分公司繼電保護(hù)整定計算規(guī)程整定)。

圖1 中性點經(jīng)非線性電阻接地方式接線圖

2.3 電纜頭感溫裝置

要想避免電纜頭炸裂事故的發(fā)生，必須在配電柜內(nèi)人員無法檢測到的地方安裝感溫探頭，并將溫度傳送至智能測控裝置內(nèi)，在該裝置上設(shè)置報警溫度上限及下限，方便巡檢人員的及時發(fā)現(xiàn)，并定期對感溫裝置進(jìn)行檢查校驗，確保感溫裝置的正常工作，發(fā)現(xiàn)報警或感溫故障應(yīng)立即停電檢查，避免事故的擴(kuò)大化。

3 結(jié)語

供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性意義重大，它會對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成直接影響。北元化工分公司應(yīng)該清楚地認(rèn)識到目前仍然存在的問題，并采取有效的應(yīng)對措施，對全公司的供電系統(tǒng)進(jìn)行全面的優(yōu)化，確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證公司的生產(chǎn)效益蒸蒸日上。