總變壓器在線改造方案探討

摘 要：某石化公司電氣隱患治理項目進行改造實施時，為不影響生產而完成在線更換設備任務，需要進行制定詳細縝密的負荷切換方案，并經過在實際工作中的檢驗，證明確實可行，在此呈現給讀者，希望給以讀者遇見類似情況時以借鑒。

關鍵詞：在線更換；負荷切換方案；探討

前言

某石化公司電氣系統存在著重大隱患，公司的兩條66kV電源都是來自于哈東一次變西母線，總變主體電氣設備都是淘汰設備，嚴重影響供電安全。此石化公司現總變于1993年建成，其供電規模為2臺16000kVA主變。1996年因用電負荷增長主變容量增加到31500KVA，至今已經運行16年，沒有再做增容和改造。為解決上述問題，該公司為此立項，項目為電氣系統隱患改造項目，主要內容為新增66kV電源一回，更換主變壓器2臺、消弧線圈成套裝置2臺、66kV高壓開關8個間隔、6kV高壓開關柜55臺，配套進行二次保護、自動裝置改造和增加監控系統、五防系統。

1 問題的提出

設備、材料采購后，怎樣施工便是擺在大家眼前的問題，此時，全廠已正在進行正常的生產，為不影響全廠的生產，需制定一套切實可行的方案，秉著安全過渡，提高效率，減少操作為主的原則。

運行系統圖如下：

從上圖看，只要變壓器容量允許，用任何一段帶全部負荷就可以進行另一段的施工，事實本次實際施工改造中，一臺變壓器帶全廠負荷已經有些超負荷，可以考慮用自備電站多發電來解決帶再能力，還需解決的問題是下級6KV變電所及380V變電所負荷倒閘，以及沒有母聯開關的變電所如何處理。

為此制作如下方案，為同類企業及變電所的在線施工提供參考：

施工方案安排為：“先Ⅱ段后Ⅰ段，風險集中”。計劃同時更換Ⅱ段66kV開關，2#主變壓器和Ⅱ段6kV開關等Ⅱ段設備，而后再更換Ⅰ段66KV開關，1#主變壓器和Ⅰ段6kV開關等Ⅰ段設備。為了減少倒閘次數，降低操作風險，縮短單電源供電時間，特制定全廠負荷切換方案。

先Ⅱ段后Ⅰ段理由：

（1）電站1#發電機和3#發電機都在系統Ⅰ段上（2#發電機可通過電站高壓母聯送電到系統I段上），可以多發電來降低1#主變所帶負荷。當更換Ⅰ段設備時，雖然電站發電減少了，但新投入運行2#主變過載能力比原主變強。

（2）根據6kV盤柜實際排列，必須先更換Ⅱ段6kV盤柜，原Ⅰ段盤柜不影響Ⅱ段的重新排列。反之則存在問題。

2 施工負荷切換要求

負荷切換前要求：

2.1 總變總負荷不宜超過單臺主變壓器的額定容量的80%，即總變6kV兩段進線開關電流和不宜超過2000A。電站三臺發電機盡最大能力發電，使其分擔更多主變壓器所帶負荷。

2.2 各裝置負荷切換前應將主要設備切至系統Ⅰ段運行，特別是大機組和800KW及以上的電動機原則上切至系統Ⅰ段運行，防止單臺主變帶全廠負荷時大機組起動困難。

負荷切換共分三階段：

第一階段：總變66kVⅡ段、6kVⅡ段全部停電，所有負荷切換到Ⅰ段供電，更換Ⅱ段設備。

第二階段：總變66kVⅡ段、6kVⅡ段設備更換后，送電，所有負荷由Ⅰ段切換為Ⅱ段，總變66KVⅠ段、6KVⅠ段全部停電，更換Ⅰ段設備。

第三階段：總變66kVⅠ段、6kVⅠ段設備更換后，送電，東煉線與中煉線分別帶公司用電負荷。

負荷切換重點及主要工作量在第二階段。負荷切換以每個變電所為單位，為了縮短倒閘操作時間，通力協調相關部門全力配合。

3 第一階段先進行總變Ⅱ段設備更換前全廠負荷切換方案

總體思路：合上全公司14個高配所、二催變電所和二氣分變電所母聯開關，拉開對應的Ⅱ段進線開關，并將進線開關拉至檢修位置。

3.1 總變饋出14個高配所、二催變電所和二氣分變電所負荷切換做相應切換方案

3.2 總變6KV高配所負荷做相應切換方案

3.3 66KV變電站負荷切換做66KV設備負荷切換方案

以上嚴格按照第1、2、3步驟進行負荷切換。電煉線線路停完電，即可以做施工前的安全措施，界面交接后更換總變Ⅱ段設備。

4 第二階段總變Ⅰ段設備更換前全廠負荷切換方案

總體思路：更換2#變壓器后，新舊兩臺變壓器技術參數不同，不具備合環條件，負荷切換比較復雜。

4.1 依照順序對Ⅱ段的66kV開關進行送電，使2#主變帶電，再對總變6kV高配所Ⅱ段進線及配出回路送電。

4.2 各高配所運行方式是Ⅰ段代Ⅱ段運行，Ⅱ段電已經在各高配所Ⅱ段進線的斷路器電源側。與調度協調各生產車間把機泵切換到系統Ⅰ段運行，然后拉開相應高配所母聯開關，合上相應高配所Ⅱ段進線開關。（有些設備是單泵或由于工藝原因，切換不到系統Ⅰ段上去，所以在拉開高配所母聯時，系統Ⅱ段運行的機泵要瞬時停電，需生產裝置做好方案。）電站老區由電站車間組織操作。

4.3 合上相應高配所Ⅱ段進線開關后，相應高配所分段運行。然后各生產裝置要把運行機泵切換到系統Ⅱ段運行，然后拉開相應高配所Ⅰ段進線開關，合上相應高配所母聯開關。（有些設備是單泵或由于工藝原因，切換不到系統Ⅱ段上去，所以在拉開高配所Ⅰ段進線開關時，系統Ⅰ段運行的機泵要瞬時停電，需生產裝置做好方案）。停總變6kV Ⅰ段進線前，需將電站1#、3#發電機與系統解列。

5 第三階段總變66kVⅠ段、6kVⅠ段設備更換后，送電，東煉線與中煉線分別帶公司用電負荷方案

總體思路：將總變66kV變電站，總變6kV高配所及配出各高配所運行方式切換至雙電源分段運行。

5.1 首先合上總變66kV變電站1266東煉線開關，對東煉線和中煉線核對相序，無誤后，合上1#主變主一次1271開關（1#主變帶電，對1#主變沖擊5次），然后合上總變6kV高配所Ⅰ段進線601開關，空沖總變6kV高配所Ⅰ段母線。

5.2 依次拉開總變6kV高配所Ⅰ段進線601開關，總變66kV變電站1271開關和1266開關。1#主變停電。

5.3 分別合上總變66kV變電站母聯隔離開關、66kV母聯1270開關、1271開關，總變6kV高配所Ⅰ段進線601開關、6kV母聯603開關。

5.4 分別合上總變6kV高配所饋出回路開關。

5.5 合上全公司14個高配所、二催變電所和二氣分變電所Ⅰ段進線開關，拉開對應的Ⅱ母聯開關。

5.6 依次拉開總變6kV高配所Ⅰ段進線601開關，總變66kV變電站1271開關，66kV母聯1270開關。

5.7 分別合上總變66kV變電站1266開關、1271開關和66kV母聯1270開關。

5.8 合上6kV高配所Ⅰ段進線601開關。（兩電源合環）

5.9 依次拉開6kV母聯603開關，66kV 母聯1270開關。

5.10 各配出高配所和變電所按照預先制定的負荷切換方案進行切換

6 結論

該石化公司的電氣系統隱患改造項目于2012年完成，并得益于供電車間和生產單位與嚴格地執行了此負荷切換方案，使所有更新設備順利投入運行。

作者簡介

楊建衛（1971-），男，黑龍江省牡丹江市人，大學學歷，工程師