安慶銅礦110 k V總降壓變電所的升級改造

王紅帆,陳 強

(銅陵有色金屬集團股份有限公司安慶銅礦, 安徽安慶市 246131)

安慶銅礦110 k V總降壓變電所的升級改造

王紅帆,陳 強

(銅陵有色金屬集團股份有限公司安慶銅礦, 安徽安慶市 246131)

安慶銅礦110 k V總降壓變電所投入運行達20多年,設備老化陳舊,安全隱患多,為保障礦山供電安全,對該變電所進行技術升級改造。介紹了該總降壓變電所技術升級改造的內容、方法、新系統的主要技術特點,以及改造效果。

礦山變電所;技術改造;系統特點

1 總降壓變電所現狀

安慶銅礦110 k V總降壓變電所于1988年建成,有1臺12500 k VA和1臺8000 k VA主變壓器,其電壓為110 k V/6.3 k V。供電電源采用兩路供電,分別引自220 k V安慶變電所和110 k V月山變電所。該變電所負責安慶銅礦礦區全部生產、生活用電,正常生產時全礦負荷為14000 k W,年終檢修時,保安負荷為4000 k W。保安負荷主要是承擔井下排水任務。

該變電所自1988年投入使用以來,已運行近24 a之久,雖經過局部改造,但仍無法保證正常安全生產的需要。隨著礦山深部開拓工程的不斷延伸,對總降變電所進行技術升級改造顯得尤為迫切,主要原因有以下幾個方面。

(1)使用的110 k V斷路器為少油式斷路器,滲油、操作電流大,而且維修量大,備件采購十分困難, 110 k V電壓電流互感器均為油浸式互感器,該產品絕緣程度低、滲油嚴重、維修量大。

(2)使用的6 k V配電裝置為1980年代的產品,無“五防”措施,技術落后,母線外露,安全性能差,其中配置的斷路器為SN10型少油斷路器,滲油嚴重、滅弧能力差、維修量大,操作機構變形、磨損,經常出現分、合閘不能準確到位的現象。

(3)采用的繼電保護裝置是1960年代開發的老式繼電器,其技術落后、穩定性差、精度低、整定困難、維護量大。

(4)總降變電所建筑結構不符合現行《變電所結構設計技術規程》,6 k V配電室部分屋面為預制板結構,存在滲水現象,原有房屋均未設置構造柱,不符合抗震要求。

鑒于總降壓變電所存在的安全隱患,為確保安慶銅礦安全、持續、穩定生產,必須對總降壓變電所進行技術升級改造。

2 技術改造的目標與主要內容

技術改造的總目標為:安全可靠、技術先進、操作簡單準確、綜合自動化程度高,滿足安慶銅礦未來生產、生活安全供電的要求,達到優秀變電所的標準。

技改主要內容有:

(1)變電所綜合自動化升級;

(2)6 k V高壓配電室土建防震改造;

(3)一、二次設備的更換和重新整定。

設備更換包括:4臺SW2110 k V少油開關更換為六氟化硫開關;15臺110 k V隔離開關更換為S2DA開關;4組110 k V油浸式電流互感器更換為六氟化硫電流互感器;2組110 k V油浸式電壓互感器更換為六氟化硫電壓互感器;33臺6 k V GG-1A型開關柜更換為KYN28型真空開關柜;110 k V系統所有開關及主變端子箱更換;拆除原有控制屏、中央音響屏、直流屏,安裝6面測控屏、4面直流系統屏、1面電能表屏。

3 升級改造的組織實施

由于該變電所投入運行的時間很長,后經多次小規模技改,圖紙與實物存在差異,另外在技術升級、設備改造的同時要進行土建改造,而技術改造又要求不能影響礦山的生產供電,即必須在不中斷供電的情況下完成全部改造和設備更新工作,危險點多,實施難度大,因此必須制定周密的實施方案,以確保安全。

在施工組織方面,成立了技術、施工、商務、監理等4個專業組。技術組負責核對原存檔圖紙資料與現有實物的差異并糾正,負責改造設計圖紙的審查、審核。施工組負責按要求實施設備拆除、更換、安裝等。監理組負責施工、用料等質量監控。施工中使用了各專業的《標準化作業指導書》,以確保施工質量和安全。

在各專業協調方面,采用班前、班后會議制和“看板”溝通管理模式。通過碰頭會,通報各專業、各施工點的進展情況及相互影響情況;利用《施工現場安全管理》黑板報,讓每一位現場工作人員都清楚地知曉每天的工作內容以及實施該工作時應注意的安全事項。

在質量監控方面,采用多級驗收管理及監理制度。要求嚴格按照優秀變電所的標準進行改造施工,每完成一個工序后,都要由車間、監理、礦部組織的聯合驗收組驗收,以確保技術改造的質量。

為不影響礦山生產供電,改造施工的時間選擇在年度檢修時段,此時全礦用電負荷降到4000 k W, 1#、2#主變可單獨供電,因而可交替停電實施改造。

通過采取上述措施,改造工作在計劃時間內安全、順利完工,沒有出現任何安全事故,也沒有因改造停電而影響正常生產。

4 新系統的主要技術特點

該變電所經過本次技術升級改造后,操控性、安全性、可靠性和綜合自動化水平得到全面提升,為日后安慶銅礦的安全生產打下了堅實的基礎。技術升級后的變電所具有如下特點。

(1)一次設備先進、可靠,絕緣等級高,維護量少。原110 k V SW2-110型少油斷路器更換為GL312型SF6阿海法斷路器,具有優良的滅弧性能,開斷能力強,適合頻繁操作,無火災危險。斷路器由原SN10少油開關更換為ZN73F型永磁開關,壽命長、免維護,具有極高的可靠性,機械壽命高達10萬次,抗雷擊、電涌能力強,適用于頻繁操作。

(2)綜合自動化系統具備遙測、遙信、遙控、遙調等“四遙”[1]功能。綜合自動化系統可與安全自動裝置及電腦保護裝置進行實時通信,相關信息能夠及時上傳,加之全站統一時鐘,為事故的分析和處理帶來極大的方便。改造后的系統,由后臺電腦的多媒體功能取代原中央信號裝置的聲光報警功能,系統簡化,維護方便;開關控制通過遙控操作,測控屏設置具有“五防”[2]功能的強電手合、手分操作回路;監控系統采集的相關信息通過網絡傳送到總控室,在后臺電腦顯示屏上模擬原用的光字牌集中顯示,原光字牌取消,既簡化系統,又便于值班人員對系統進行全面、及時監視;6 k V開關柜運用監控—保護一體化技術,實現了保護與監控的無縫對接,相關信息傳送采用無線傳輸方式,使系統接線簡化,工程造價降低[2];后臺監控系統功能強大,采用INTSCAD集成化保護監控系統,后臺監控機監控范圍包括變電所所有變壓器、隔離開關、接地刀閘、斷路器、電容器、輔助設備、各種保護與狀態信號[2-3],監控系統顯示畫面能區分操作變位和事故變位。

(3)增加了消防報警系統。原總降壓變電所無消防報警系統,本次改造新增加消防報警系統。系統采用區域報警方式,6 k V配電裝置室采用紅外光束感煙探測器,電容器室、監控室按面積布置智能電煙感探測器。消防報警系統帶通信接口,將信號上傳至綜合自動化系統。

5 改造效果

到目前為止,安慶銅礦總降變電所技術升級改造后已試運行超過半年,所有的更新設備、綜合自動化系統均運行正常,各項功能執行正確無誤,各遙測、遙信、報警信號、統計報表等數據正確,順利通過了銅陵有色金屬集團公司優秀變電所驗收。半年多的實際運行情況充分證明了本次技術升級改造工程設計合理、技術先進、工程質量優秀、運行可靠,改造工作獲得圓滿成功。

[1]劉志國.22 k V宿州變綜合自動化改造[D].合肥:合肥工業大學,2007.

[2]黃向前,吳漢江,周 晨,等.220 k V安慶變電站綜自改造工程的實施與技術特點[J].安徽電力,2005(4).

[3]楊曉松,闕連元,唐 濤,等.500 k V超高壓變電站綜合自動化系統應用[J].電力系統自動化,2000(8).

2012-06-12)

王紅帆(1970-),男,安徽績溪縣人,主要從事礦山供配電系統技術管理工作。