關于35KV變電站自動化的優化改造分析

摘要：隨著科學技術的快速發展，電力系統的安全可靠要求日益提升，變電站作為電力系統中的關鍵環節，開始運用計算機和通信技術向自動化方向發展。本文以陜西韓城礦業有限公司桑樹坪煤礦35/6KV變電站為例，通過分析該變電站的運行情況以及存在的隱患，進而提出該站優化改造的初步方案及實施意見。

關鍵詞：35KV變電站；自動化；優化改造

隨著計算機信息技術和通信技術的快速發展，在變電站中運用計算機進行自動化控制在電力系統中的運用越來越廣泛。35KV變電站在我國的電力系統中有著重要的作用，為我國各企業以及三農用電提供了堅實的支撐。近年來，國家大力倡導推動電力系統的自動化發展，因此變電站的自動化改造工作成為了電力事業中的重點。通過對35KV變電站的自動化改造不僅能夠提高變電站的安全可靠運行，還能夠降低變電站的維護成本，提高變電站的經濟效益，提供高質量的電能服務。

一、35KV變電站的運行情況和安全隱患

桑樹坪煤礦是一個年產量為300萬噸的大型礦井，其變電所的規模較大，根據煤礦的生產需求裝置了兩臺容量為16000千伏安的S11-16000/35型主變壓器，型號為KYN28A-12的高壓開關柜若干臺，由于開采量的增加，使得變電站的高壓開關柜處于超負荷運行狀態，工作環境溫度較高，開關頻繁操作等給礦下安全生產帶來一定的影響和隱患。其安全隱患主要表現在以下幾個方面：第一，開關柜的防誤性能和分斷能力較差，導致開關不能夠進行頻繁的操作，且設備存在嚴重的流有現象，設備維修量較大；第二，選廠技改和礦井喜愛的生產區域擴大，導致高壓開關柜的負荷增大，在加上所處的環境溫度較高，開關的頻繁操作，造成開關的嚴重磨損和老化加劇；第三，開關柜因為嚴重的漏油導致其內部的控制線路嚴重老化，絕緣能力降低，導致開關發生多次誤動信息，而排除此故障需要較長的時間，因此嚴重影響到，煤礦的生產效率；第四，因為35KV變電站控制保護系統的反應時間較長，保護動作的誤差較大，控制保護的可靠性較差，而110KV變電站則使用危機保護控制系統，此保護控制系統的反應時間較短，動作誤差以及保護可靠性都由于35KV、6KV變電站的二次保護系統，因此時常出現越級跳閘，進而造成礦區大面積停電現象。

二、35KV變電站自動化優化改造的重要性

首先，35KV變電站是桑樹坪煤礦選廠和井下生產的主要供電系統，若是此變電站發生故障，不但會影響到該煤礦的正常生產，同時還可能危機到礦井下作業人員的生命安全和生產設備的安全。其次，由于35KV、6KV變電站的二次保護系統在反應時間、安全可靠性方面的性能較差，所以對35KV變電站進行自動化優化改造以提升該變電站的安全可靠性，保證礦山的供電安全是十分重要的。

三、35KV變電站自動化優化改造

變電站的自動化保護系統中各部分控制保護設備需要保留手動開關操作，其他的控制、監視、檢測以及系統報警功能都是計算機系統實現。通過自動化控制系統實現了35KV變電站對于站內各部分的遠距離操作、測量、控制、調制以及通信等，真正做到無人值守的自動化操作。35KV變電站的自動化優化改造主要是將傳統的繼電保護改造為微機保護。其優化方案應從以下幾個方面入手：

（一）35KV開關柜的改造。

根據變電站的現場情況和相關產品的安裝技術參數，改造是需要更新其內部的手車柜，保留開關柜的原有外殼，采取分段改造施工的方式，因為分段施工方法不但避免了開關柜整體拆除的麻煩，同時還能夠保證變電站的正常運行，并且此中改造方法較為簡便，改造成本較低。

（二）6KV開關柜的改造。

拆除該變電站中原有的6KV開關柜，采用新型的與該變電站的工作環境相適應的開關柜，這樣將開關柜一次性更新到位。對于開關柜中的各個控制開關同樣采用與該設備相適應的組件進行組裝；此開關柜的二次保護裝置采用后臺集中和分散式微機保護自動化裝置，需要注意的是改造的開關柜柜體的主要安裝尺寸要與員開關柜的尺寸保持一致。

（三）35KV變電站二次保護和其監控部分的改造。

針對此部分的改造主要從以下幾個方面入手：第一，35KV變電站二次保護中雙回進線和兩側TA的配置，可以通過安裝集中組，屏式微機保護監控裝置，實現后臺的自動化監控操作。此部分的自動化改造體現人性化的操作特點，并且能夠清新的將系統監控到的相關信息通過顯示屏展示給操控人員；第二，設置多臺大容量的主變壓器保護選擇配置。通過此裝置實現35KV變電站的差動速斷保護、過電保護、輕瓦斯、后備保護以及溫度保護等；第三計量表的改造，在對此部分進行自動化改造時35KV選用的是集中組屏安裝，6KV則選用分散式開關柜內安裝方式。

（四）35KV變電站改造實施過程。

第一，設置并安裝35KV變電站的臨時供電設施，在變電站改造地段安裝適當數量的臨時真空開關，同時在此段設置臨時供電設施的進線電纜和部分出線電纜，并保證電纜的相序相符，與此同時調整真空開關中的保護值，使之滿足各線路的回路符合要求，并為改造中開關柜的負荷轉移做好準備。第二，在此變電站中若是將35KV的手段作為主變供電時，在保證正常供電的情況下，對35KV主變保護的后段開關進行改造，改造的過程主要是拆除后段設置中的進線柜、主柜和母聯柜小車，同時調整更換后新車柜的觸頭位置，進而改造35KV二次保護接線。此外還要對后臺控制室安裝相應的35KV保護屏、主變保護屏以及相關的控制電纜等設施，并對其進行調試。在此改造工程完成后將改造結構報至相關部門進行審批，投運系統中的進線開關，此時35KV的自動化改造工作完成。第三，6KV回路負荷的轉移。待35KV的自動化改造工作完成后，開始6KV回路負荷的轉移工作，同時啟用35KV主變檔上的開關，通過啟用35KV主變前段的真空開關設施，將6KV的負荷回路逐個拆除同時將其從新搭建到歷史供電設施的回路上，由此完成6KV回路負荷的轉移。第四，當6KV回路負荷的轉移完成并能夠進行正常供電后便可將舊的開關柜更換下來，同時做好新開關柜的母排連接和二次保護安裝，待安裝完成后空載運行24h。

四、評估結果

綜上所述，通過對此35KV變電站的優化改造，不但提升了變電站的安全可靠性，還提升了變電站的供電站質量，降低系統的維護工作量，減少工作人員的工作強度，真正實現了35KV變電站安全、便捷的自動化操作。

參考文獻

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