胡航帆
(國網哈爾濱供電公司經濟技術研究所,黑龍江 哈爾濱 150000)
隨著時代的發展,人們愈發重視用電設備質量的提升。其中,變配電所在眾多企業的生產中占據重要地位,尤其在煤炭行業,機電裝備的等級與資金投入量成正比。但是,目前的情況并不盡人意,所用電設備存在眾多原因,影響其進一步發展,因此本文的目的意在引起相關人士對所用電系統的重視。下面本文將舉例說明。
某礦風井配電所供電范圍主要涵蓋該礦地面所有用電設備、部分外轉供電和井下-75m、-250m、-370m、-570m、-750m等水平的供電,平均負荷4000kW,最大負荷6300kW。該配電所有兩條主供電源,均來自礦區中部樞紐降壓站(35/6kV),正常運行方式下一運一備;設有兩段母線,為6kV單母線分段系統,母聯開關處運行狀態。2013年進行技術改造,將6kV高壓開關柜進行更換,由油開關斷路器更換為真空斷路器、反時限保護更換為微機保護,電磁式操動機構更換為彈簧操動機構。
某日,其中一處電源正在運行,另一處電源用以備用。監控裝置發出警報,檢測到運行的電源出現跳閘的情況,值班人員即刻與工作人員取得聯系,要求其使用備用電源,使供電得到恢復。與此同時,另一部分工作人員開展故障的排查工作,主要進行分段的排查,如果在某一段沒有出現再次跳閘的情況,就向下一段繼續進行排查,以此類推,最終找到故障點。當工作人員終于在其中一處發現類似情況后,隨即向總控制室報告,總控制室接收到信息后,將電流再次分配給各處。該階段的電力最終恢復了暢通。
配電室中并沒有出現可燃性的現象,也沒有出現冒煙的情況,經過調查也確定開關柜及其四周也不存在短路的狀況,工作人員在沒有對保護裝置進行復位前,開關柜的其中三面都曾經出現過警告的狀況,即黃色指示燈常亮,由此得知,出現兩次停電的現象,其中一次是由于短路造成的,另一次是由于故障出現后沒有及時進行隔離造成的。相關人員以此為基礎,研究其產生的原因。
3.1 直接原因。在第一次停電出現后,工作人員對相應的電纜作出安全處理,通過對電纜端電壓的測量得知是由于電纜發生短路造成的停電現象。進而工作人員又進行進一步的排查,在進入井中之后,對電纜進行檢測,發現電纜曾經有被石頭砸傷的痕跡,電纜一旦受到外界堅硬物質的劃傷,其表面所覆蓋的薄膜就會被劃傷,因此產生了放電的現象,更嚴重的是,電纜的屏蔽層已經受到了不同程度的損傷,甚至出現爆裂的狀況,現場具有由于爆裂產生的金屬粒,能夠清晰地看清電纜內部的線路脈絡。工作人員隨即處理了出現問題的電纜,作出割除,這樣故障區域就被移除了出來,再使用接線盒將兩段被割除后的電纜進行連接,通過儀器檢測后,得知符合相關的耐壓規定。至此,電路又重新恢復了正常。
3.2 第二次停電的原因。在第二次停電后,工作人員又詢問了值班室的員工,確定在發生第一次電路短路后,值班室中的各種指示燈都沒有出現常亮的狀態。在得知這一情況后,工作人員對風井進行重新供電,但是正是這次供電又造成了第二次停電的發生。究其原因,是用電系統過于單一造成的,其不能承受較大的電壓負荷量,并且控制高壓開關柜以及保護裝置的電流均是交流電,由所用電自主提供,因此,一旦停電就會對相應的裝置產生影響,并且在沒有相關保護措施的情況下,電閘會發生自動斷電的情況,綜上所述,工作人員找到了出現兩次停電的原因。
3.3 越級跳閘的原因。產生越級跳閘的原因是由于當前井下的電纜橫截面較大,并且電纜之間又相聚較遠造成的,在保護裝置能夠保護電纜的前提下,如果出現短路的狀況,就會產生嚴重后果,這一后果的影響力不亞于母線發生短路的影響力。所以,在短路發生時,電流就會出現激增,以至于電壓也隨之發生變化,產生超負荷的狀況。根據相應的公式計算得出,配電室將會出現電壓降低的狀況,其僅占正常值的70%甚至更低,并且開關柜的電壓值也會出現降低的趨勢,不到正常值的一半。即使保護裝置已經發出相應的信號警告值班人員存在異常狀況,但是在短時間內無法將電壓值恢復到正常水平,斷路器因此不能跳閘,在經過一段極短的時間的自我修復后,才最終出現跳閘的情況。上述原因的分析都是理論性的,還需要進行實際的檢驗。在電壓處在正常的狀況下,對運行電源以及備用電源進行試驗,看其能否通過繼電的保護,如果能夠通過,就說明對跳閘原因的猜想是正確的。
(1)首先,變配電所中的相關配置對安全性的影響深遠。根據上文的敘述我們能夠得知造成二次停電的原因在很大程度上都是因為電源的不可靠造成的。在安全可靠的配電系統下,可以說發生斷電的可能性很小,因此,相關工作人員要重視所用電配置,將其放在工作中的重要位置。一旦高壓出現失電的狀況,工作人員能夠通過值班室中的設備有所察覺,在此情況下,對其進行補救,按照跳閘信息能夠查找出出現問題的部位,隨即立即進行處理,電力也能夠得以恢復。所用電如果沒有同時出現高壓消失的狀況,也就不會產生越級跳閘或是跳閘的情況了。(2)變配電所的升級改造應將所用電源同步納入改造范疇。近年隨著煤炭企業的發展,對機電設備的更新升級投入越來越多,將油斷路器更新為真空或六氟化硫設備,但極易忽視所用電的更新,為增加可靠性,斷路器跳閘機構已經由老式的電流瞬動式更新為電磁脫扣式,需要有可靠的交直流電源做支撐,才能實現迅速跳閘、事故信息可查、變配電所照明不間斷。
綜上所述,變配電所所用電具有十分重要的作用,我們應該重視起來,尤其是在一些大型的煤礦生產中,如果出現突然停電的狀況,就會產生一系列連鎖反應,后果會更加不堪設想。只有認識到其重要性,才能促進我國電力事業的進一步發展。
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