李國權
(大慶油田工程建設有限公司安裝公司,黑龍江大慶 163411)
近幾年,油田微機自動化變電所不斷建成投產,其中對原老式變電所的微機自動化改造是施工中的難點。新一聯35/10 kV變電所二次回路改造工程是大慶油田第九采油廠老區(qū)改造項目,該工程拆除原有繼電器式二次保護裝置,新建微機綜合自動化裝置一套,35 kV進線保護裝置、主變保護裝置、10 kV側保護裝置均采用集中組屏方式,對控?;芈方泳€進行更新處理。
新一聯變電所內只進行14面控保屏的更換,其余的高壓設備均不更換,這便增加了施工的難度:一是變電所內30臺高壓開關柜均為80年代的產品,目前廠家已經不生產此類型的開關柜,高壓開關柜內部設備的輔助結點無法引入到新建控保屏內;二是老式高壓柜內二次回路的接線端子絕大多數已經陳舊,原端子號模糊不清;三是35 kV開關場內的SF6斷路器為舊式斷路器,與新建的控保屏聯系的輔助結點對數不一致,這就需要根據現場實際情況進行改線。
(1)根據新一聯35/10 kV變電所新建DX5000微機35 kV線路保護裝置原理接線圖,在 “彈簧未儲能”閉鎖合閘回路中,需要從35 kV SF6斷路器側引入一對彈簧未儲能常閉 (CK)結點,如圖1中虛線框內所示。
圖1 35 kV線路保護裝置原理
(2)新一聯變電所35 kV側戶外開關場SF6斷路器的電氣原理如圖2所示,此對CK常閉結點為SF6斷路器本身的儲能控制回路所利用,而無其他備用的CK常閉結點引入到新建35 kV線路微機保護裝置中,導致 “彈簧未儲能”信號無法引入,所以需要進行現場改線。
圖2 SF6斷路器的電氣原理
(3)另外,新一聯變電所還有另一種35 kV SF6斷路器,其電氣原理如圖3所示。此儲能控制回路電源取自SF6斷路器儲能交流電源,同時也無備用的CK常閉結點。這種情況下如果要引入“彈簧未儲能”所需的常閉結點,也需要進行現場改線處理。
圖3 儲能回路
通過與微機保護裝置廠家協商,請廠家現場調試人員在現場微機綜合自動化系統(tǒng)的微機程序里更改保護投退控制定值,經深入討論發(fā)現此辦法不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性,所以被否定。
從設計圖紙的電氣原理可知,35 kV線路微機保護裝置取現場SF6斷路器的氣壓異常閉鎖信號(一對常開結點和彈簧未儲能信號,一對常閉結點),控制回路即可在保護裝置內部的集成電路中自動執(zhí)行其功能,因此將圖2中69、70與70、53號端子拆開,同時與84、88號端子串接到一起,并將1ZJ繼電器的一對常閉結點引入到微機保護裝置中作為 “彈簧未儲能”閉鎖合閘回路的控制信號。具體改線電氣原理如圖4所示。
圖4 儲能控制回路改線
此儲能控制回路電源取自SF6斷路器儲能交流電源,因此廠家同樣不同意在微機保護裝置中改變保護投退控制定值,這種方法的不可預知性要比前者的情況更加復雜,所以只能進行現場二次回路改造。
圖3中SF6斷路器氣壓異常閉鎖回路中無1ZJ或2ZJ繼電器,我們無法利用設備本身內部二次回路的繼電器進行改線,因而需要增加外部中間繼電器。具體做法為每個35 kV線路保護回路增加一個型號為DZ-6-3Z的中間繼電器,增加位置在35 kV線路保護屏內側,將此繼電器ZJ與CK常開結點串接到一起 (如圖5所示),同時把繼電器的一對常閉結點引入到微機保護裝置的控制回路中 (如圖6所示)。
圖5 儲能回路改線
圖6 保護裝置控制回路改線
直流電源是指為發(fā)電廠或變電所的控制、信號、測量及繼電保護裝置、自動裝置以及斷路器合跳閘提供電力的電源,由于它與一次設備的安全性息息相關,因此對它的供電可靠性要求很高。
35 kV側、10 kV側控保屏直流電源分段問題如下:
新一聯變電所主控室內屏面排列如圖7所示,微機保護裝置廠家提供的柜頂控制直流電源小母線 (+KM、-KM)為兩根通長的銅母線,同時設計給定的電源電纜僅為一條YJLV-0.6/1 2×4的電力電纜,這就要求敷設電源電纜的時候只能把35 kV線路保護屏、10 kVⅠ段饋出線、10 kVⅡ段饋出線微機保護裝置控制電源設計為同一回路。
圖7 保護屏排列
考慮到查找系統(tǒng)故障原因的方便性,經過與使用電位、建設單位、微機保護裝置廠家協商,決定進行現場改線,以便當系統(tǒng)出現 “直流接地”報警信號時,可分段查找故障點及準確、快速地排除故障,從而提高供電的可靠性及穩(wěn)定性。
增加型號為YJLV22-0.6/1 2×6的電力電纜兩條,加上設計給定的控制電源電力電纜共三條,分別沿直流屏供電回路敷設提供電力給35 kV線路保護屏、10 kVⅠ段線路保護屏、10 kVⅡ段線路保護屏保護裝置控制電源,同時要求廠家將通長的控制電源小母線改成分段型銅母線,以便于電纜敷設到相應的小母線接線位置,如圖8所示。
圖8 保護屏排列改線
對新一聯變電所35 kV線路進行保護調試等一切正常。當調試完35 kV母聯保護回路,分開35 kV SF6斷路器側合閘電源開關時,35 kVⅠ段線路保護裝置、35 kV母聯保護裝置同時發(fā)出 “彈簧未儲能”報警,經過現場查找,發(fā)現接線回路如圖9所示。
圖9 彈簧未儲能回路
圖9顯示,35 kV線路保護屏內增加的繼電器線圈結點2與各個回路的SF6斷路器內CK常開結點相連,繼電器的線圈結點8與各個回路合閘電源的負電并接到一起相連,負電接至35 kV母聯SF6斷路器合閘電源開關受電側。
當35 kV母聯SF6斷路器合閘電源開關斷開時,增加的繼電器ZJ線圈失電,同時引入各個回路微機保護裝置的繼電器ZJ的輔助結點又恢復到原常閉狀態(tài),微機保護裝置自動認為其SF6斷路器彈簧未儲能,不能進行SF6斷路器的合閘操作,因此顯示“彈簧未儲能”報警信號。
將35 kV線路保護屏內增加的繼電器線圈結點2與各個回路的SF6斷路器內CK常開接點相連,繼電器的線圈結點8與各個回路合閘電源的負電并接到一起相連,負電接至35 kV母聯SF6斷路器合閘電源開關供電側,這樣無論35 kV母聯SF6斷路器合閘電源斷開與否,繼電器的線圈結點8都將不失電,保證了動作的準確性,見圖10。
圖10 儲能回路接線
通過對新一聯35/10 kV變電所二次回路改造工程中遇到問題的分析,本文提出了一系列切實有效的解決措施并加以執(zhí)行,保證了變電所改造的順利施工投產及系統(tǒng)的正常運行,本實例可為類似工程施工技術人員提供技術上的參考。