優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電可靠率

董軍

摘 要：普光氣田架空集輸線路所在地區(qū)地形復(fù)雜，為了減少電網(wǎng)事故跳閘，普光氣田電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)的安全、可靠、穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)優(yōu)化 保護(hù) 架空線路 防雷

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（a）-0141-01

普光氣田作為一個(gè)新開(kāi)發(fā)的氣田，供電負(fù)荷主要為高含硫天然氣的開(kāi)采、集輸、處理等，98%的負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，供電可靠性要求很高。普光氣田35kV架空線路分布于崇山峻嶺之間，雷暴日44天/年，屬于典型易雷區(qū)地形地貌。35kV架空線路發(fā)生多條次跳閘，系統(tǒng)電壓產(chǎn)生波動(dòng)，造成集輸站、凈化廠部分設(shè)備非計(jì)劃停車事故，給普光氣田的安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響，因此需要提高電網(wǎng)可靠水平。分析跳閘原因，一是雷雨天氣條件下雷擊引起線路跳閘或線路絕緣降低，引起線路兩相短路或者單項(xiàng)接地，線路跳閘；二是由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、保護(hù)裝置配置不盡完善。為了減少電網(wǎng)事故，需優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和防雷接地改造，提高供電可靠行。

1 線路跳閘典型事故案例

（1）2009年8月22日，354、370管理中心甲、乙線同桿的15#鐵塔被雷電擊中，甲線354線路B相過(guò)引線被燒斷。造成220kV普光變354、370管理中心甲、乙線限時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作，開(kāi)關(guān)跳閘，甩13000kW負(fù)荷。

（2）2011年7月24日，雷擊355大灣線和366凈化廠施工電源線2條線路同塔的2#塔三相絕緣子，三相短路造成2條線路同時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作跳閘，35kV系統(tǒng)電壓降至正常電壓的12%，而凈化廠用電設(shè)備未躲過(guò)系統(tǒng)電壓波動(dòng)，引起凈化廠甩負(fù)荷13880kW，事故造成凈化廠緊急關(guān)斷。

2 采取措施

（1）優(yōu)化35kV系統(tǒng)架空線路電網(wǎng)結(jié)構(gòu)：對(duì)354、370管理中心甲、乙線，357、368普首甲、乙線雙回路線路改變供電方式，采取一主一備供電。防止雷擊引起兩條線路同時(shí)跳閘，避免短路電流過(guò)大引起電網(wǎng)波動(dòng)；拆除366凈化廠臨時(shí)電源線。354管理中心甲線做為主供電源、370管理中心乙線做為備用電源；357普首甲做為主供電源、368普首乙線做為備用電源。

（2）35kV保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)升級(jí)改造： 由于35kV保護(hù)裝置采用與一次設(shè)備配套的西門子7SJ63系列微機(jī)保護(hù)裝置，其采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，與國(guó)產(chǎn)保護(hù)裝置設(shè)計(jì)上存在根本性的不同。因此在按照我們給定保護(hù)定值進(jìn)行配置時(shí)，出現(xiàn)與以往國(guó)產(chǎn)保護(hù)裝置運(yùn)用的差異，在投入運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)原有微機(jī)保護(hù)程序配置不合理，保護(hù)邏輯繁瑣，調(diào)整定值時(shí)，容易出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，導(dǎo)致線路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置不能按照設(shè)計(jì)定值時(shí)限動(dòng)作，故障點(diǎn)不能快速、準(zhǔn)確切除，造成普光變電站35kV系統(tǒng)電壓波動(dòng)，擴(kuò)大事故范圍。

將原有35kV保護(hù)邏輯進(jìn)行修改優(yōu)化，去繁就簡(jiǎn)，開(kāi)放零序保護(hù)重合閘功能，關(guān)閉速斷保護(hù)重合閘功能，避免速斷保護(hù)跳閘重合對(duì)系統(tǒng)大波動(dòng)影響。現(xiàn)有保護(hù)邏輯更簡(jiǎn)易，適用性更強(qiáng)，適合我國(guó)的保護(hù)設(shè)計(jì)模式，更好地實(shí)現(xiàn)給定定值的功能，保證了繼電保護(hù)裝置的選擇性、速動(dòng)性、靈敏性、可靠性。

微機(jī)保護(hù)程序優(yōu)化后，保護(hù)裝置都能迅速、準(zhǔn)確動(dòng)作，切除故障點(diǎn)。根據(jù)故障錄波顯示，電壓波動(dòng)均控制在0.1秒內(nèi)，小于煉化企業(yè)0.5秒的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，滿足普光氣田電力系統(tǒng)各級(jí)電壓母線分段開(kāi)關(guān)BZT裝置0.5秒的時(shí)限要求，滿足系統(tǒng)電壓波動(dòng)時(shí)裝置不停車的技術(shù)設(shè)計(jì)要求，沒(méi)有造成事故擴(kuò)大，提高了供電質(zhì)量，電力系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定，有力的保障了普光氣田安全生產(chǎn)。

（3）35kV系統(tǒng)架空線路防雷改造：根據(jù)普光氣田電網(wǎng)35kV架空線路防雷接地現(xiàn)狀開(kāi)展桿塔接地電阻測(cè)試；根據(jù)雷擊桿段，制定防雷改造方案；實(shí)施桿塔的接地裝置改造。

①選擇合適的地段，加裝線路有串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器，降低雷擊繞擊線路的幾率。

②增設(shè)電桿避雷線、金屬橫擔(dān)與接地點(diǎn)外下引線，改善雷擊泄流電氣通道。

③接地裝置改造，盡量減少接地電阻，增大接地裝置瞬時(shí)大電流的散流能力，提高線路耐反擊雷水平。

④對(duì)部分無(wú)避雷線的末端線路補(bǔ)充架設(shè)避雷線，提高避雷水平。對(duì)部分未架設(shè)避雷線的由主線路至集氣站場(chǎng)的分支電桿線路，補(bǔ)充安裝避雷線支架，安裝避雷線。

3 應(yīng)用效果分析

（1）35kV線路2011-2014年保護(hù)動(dòng)作線路跳閘詳見(jiàn)表1。

（2）效益分析。

從統(tǒng)計(jì)可以看出，35kV架空線路改造前2009-2013年共跳閘64次，平均每年12.8次。自從35kV架空線路優(yōu)化改造后，2014年線路跳閘3次，改造效果明顯。

每次線路跳閘到恢復(fù)送電平均按6小時(shí)計(jì)算，根據(jù)線路承擔(dān)裝置、井場(chǎng)、辦公區(qū)域情況不同，每一次線路跳閘直接經(jīng)濟(jì)損失：

平均設(shè)備維修費(fèi)：8萬(wàn)元

事故跳閘平均停電時(shí)間6小時(shí)損失費(fèi)：6萬(wàn)元

平均車輛、人工費(fèi)：2萬(wàn)元

每一次線路跳閘直接經(jīng)濟(jì)損失共8+6+2=16（萬(wàn)元）

按照每年減少事故跳閘9次計(jì)算，共減少經(jīng)濟(jì)損失9x16=144萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。若考慮電網(wǎng)事故跳閘引起系統(tǒng)波動(dòng)，從而影響凈化廠安全生產(chǎn)，對(duì)下游八省市平穩(wěn)、持續(xù)供氣產(chǎn)生的社會(huì)效益更是巨大。

參考文獻(xiàn)

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[2] 張強(qiáng).提高供電可靠性的若干建議分析[J].科技傳播，2013（22）.