淺論紡織企業(yè)高壓供配電系統(tǒng)不平衡配電的原因及改進措施

董英城

（浙江古纖道綠色纖維有限公司，浙江紹興 312000）

1 紡織企業(yè)高壓供配電系統(tǒng)不平衡的原因

在紡織企業(yè)的高壓供配電系統(tǒng)中，常常依靠3個部分來運行。第一部分是在高壓室的Ⅰ段上接1# 進線；第二部分就是在高壓室的Ⅱ段上接2# 進線；第三部分是在Ⅰ段接上6MW發(fā)電機，在Ⅱ段接上3MW發(fā)電機，在Ⅲ段接上12MW發(fā)電機。變電所包括主變壓器、進出接線、高低氣壓配電設備、繼電保護控制系統(tǒng)、所用的電源和直流設備、遠動通信設備、中心控制室等。其中，主變壓器、進出接線、高低氣體配電設備等屬一次系統(tǒng)；繼電、控制、直流、遠動通信等系統(tǒng)屬于二次制。

電變所中最重要的組成部分就是進出接線，它影響著變電所的建設、投資、運行、維護、供配電、性能等。在一般的情況，可以分為集中基本的形式，如單母線、雙母線、半斷路器和環(huán)狀接線。主變壓器是變電所中最主要的變電設備，其配置與性能將直接決定變電所在經濟、使用、運營方面的優(yōu)勢。在一般情況下，變電所的主變壓器電壓在330kV以下時，一般將采用三相變壓器，具體容量可以依據預期使用壽命，一般以5～10年的使用期限來選擇主變壓器。此外，對變電所其他設備的選擇、地址的選擇以及整體布局也有具體的要求。變電所所采用的繼電保護分為系統(tǒng)保護和元件保護，主要針對變電所的進出接線、變壓器等方面進行保護。在兩條輸入線運行過程中，輸入負荷大幅度增加，雖然調整后兩條輸入線之間的負荷差有所減小，但由于可調節(jié)和轉移的負荷較小，兩條輸入線上的負荷仍然不平衡，特別是當接通發(fā)電機時，通常會導致一條輸入線的負載較輕，而另一條輸入線的負載較重，有時甚至會過載，有時甚至會更重。這就使得很大一部分的外送電的兩條線路相間運行，導致企業(yè)內部配電不平衡，無法產生自由電能，從而增加了故障的可能性，在一定程度上增加了企業(yè)財政支出。

2 紡織企業(yè)高壓配電系統(tǒng)不平衡的解決措施

為了更好地滿足紡織企業(yè)各機械設備用電以及平衡內部供、配電，本研究針對紡織企業(yè)機械電源問題，提出下列改造措施。

2.1 使用最先進的設備、材料

要針對紡織企業(yè)各部門用電情況來確定其電壓負荷。在計算紡織車間各設備負荷的時候，可以采用系數(shù)法，計算出其總有功功率為P=2803kW,無功功率Q=2289kW,取同時系數(shù)KΣP=0.87，KΣP=0.97,則380V線路上的總計算負荷:有功計算負荷P30=0.87×2803=2438（kW）;無功計算負荷Q30=0.97×2289=2220（kW）；視在計算負荷S30=3320（kW）；同理，可以計算出印染車間的總負荷P30=1800（kW）；無功計算負荷Q30=1960（kW）；視在計算負荷S30=2661（kW）[1]。

要想平衡高壓供配電，就必須更新現(xiàn)有的高壓供配電設備以及材料。在紡織企業(yè)中主要采用兩路進線的方式，如果將兩條輸入線改為一條，并添加一個自動備用電源輸入設備來控制兩條進出線，那么將可有效控制設備在使用高壓電時的安全性。因此，要增大兩路進線的開關、母排、限流電抗器、洛埠變電站的開關、電纜等的容量。

待到所有設備、材料改造完成后，就不會存在供配電不平衡的問題了。但是，這樣需要改造、更新的地方較多，工程量較大，需要耗費的時間較長，并且投資較大。此外，依據電力公司對電力系統(tǒng)的控制需求，企業(yè)在改建的時候需要上報電力公司，并委托其對電力系統(tǒng)進行設計、施工、采購，在這樣情況下，需要耗費的資金較多，企業(yè)需要慎重考慮。

2.2 增設一個母聯(lián)開關

熱電高壓配電室6MW發(fā)電機I段與12MW發(fā)電機III段之間增加一個母聯(lián)開關。換言之，在6MW發(fā)電機的I段增加一個121# 柜（2000A），作為6MW發(fā)電機I段和12MW發(fā)電機III段之間的母線聯(lián)絡開關。該電纜用于引接6MW發(fā)電機一段上的246# 高壓柜（電抗器電纜柜），6WM發(fā)電機一段與12MW發(fā)電機三段之間的2# 母聯(lián)開關共用一個電抗器。柜內每段30W斷路器均采用微機保護，柜內每段30W斷路器均采用微機保護，以提高保護的可靠性。微機保護裝置采用符合國家使用標準的合格產品，使6MW發(fā)電機的Ⅰ段、3MW發(fā)電機Ⅱ段和12MW發(fā)電機的Ⅲ段的兩個段相互對調[2]。段之間可以互相聯(lián)絡，可以更方便地根據2路進線和電機負荷的情況，決定6WM發(fā)電機的Ⅰ段接哪一條路進線，以調整兩條進線負荷，最大限度地利用了自發(fā)電的功率。采用這樣的方法，紡織企業(yè)可以依據自己的需要來進行設計與實施，相對來說工程量較少、周期較短、投資少，并對公司的生產不會造成大的影響。

2.3 高壓配電所裝設隔離開關

根據紡織企業(yè)在高壓室的Ⅱ段上接2# 進線負荷特點，其配電所一般采用的是10kV電源進線，分兩路進行電力輸送，一方面是市場用電系統(tǒng)，另一方面是單位高壓聯(lián)絡線，此類一般都作為備用電源?？紤]到檢修時進線開關兩端可能會影響高壓電的來源，為了有效保證工作人員的安全，在開關的兩側均安裝有高壓隔離開關。在高壓配電中心的母線，一般將采用單段母線制，這樣，在電源失電的情況下，通過激活觸點可以保證正常供電[3]。高壓配電站輸出線經隔離開關進入變電所車間，高壓配電站的應用電源和驅動開關的使用非常簡單方便。此外，高壓斷路器配有繼電保護裝置，在短路或過載情況下能自動循環(huán)，當電路出現(xiàn)故障或者是異常的時候，能迅速自動合閘，給維修工人提供安全、可靠的維修環(huán)境，減少維修過程中不必要的麻煩，節(jié)約維修時間，切實提高用電率。

2.4 車間變電所供配電系統(tǒng)

高壓配電室中設有高壓保護裝置、測量儀表、電氣開關板等，能全面控制變電所傳輸出來的高壓電流，從而利用低壓變壓器與配電裝置進行改變，再輸送出適合紡織企業(yè)機械設備使用的電流[4]，如圖1所示。低壓側線路由變壓器、發(fā)電機和母線分開?？傌撦d連接到I線，主負載連接到I線，ATS安裝在總線的中間。正常供電城市將直接用電來承擔所有負荷時的主負荷和第二負荷，將直接斷開電源，對用電實行保護。

圖1 低壓側線圖

電力變壓器是變電站中最重要的設備，除滿足基本的工作性能、質量和可靠性外，根據企業(yè)的實際情況，還必須滿足預防火災和節(jié)能的要求。依據紡織企業(yè)機械設備特點要求，一般選擇S9系列的變壓器。紡織車間采用2臺S9-2000/10/0.4kV機型，印染車間采用3臺S9-1000/10/0.4kV機型。

2.5 高壓供配電設備選擇

10kV高壓配電室采用金屬鎧裝式中央開關柜，配真空手道機，尺寸緊湊，安裝平臺安全。斷路器采用真空開關，可滿足選擇組合。變壓器車間內，低壓開關箱采用GCK系列箱體，保證了可靠性、安全性和結構緊湊，輸出電路多，占用少，模塊化，維護方便。標準備用柴油發(fā)電機可在同一型號箱體內選擇500kW備用功率，轉速1000～1500r/min，采用閉式水循環(huán)冷卻方式，無刷自動勵磁裝置，體積小、重量輕，運行可靠。

3 結語

紡織企業(yè)高壓供配電系統(tǒng)要追求可靠、實用、經濟效用，隨著我國信息技術不斷發(fā)展，智能控制方面有了新的突破，在后續(xù)研究中，要著重利用現(xiàn)代化智能技術去革新升級現(xiàn)有的供配電系統(tǒng)，從而讓紡織企業(yè)高壓供配電系統(tǒng)更加安全可靠、經濟實用。