永煤集团110千伏中心变电站可靠性分析与对策

永煤集团110千伏中心变电站可靠性分析与对策

高圆孙天宇程然

（1.国网河南省电力公司郑州供电公司河南郑州450006；2.国网河南省电力公司商丘供电公司河南商丘476000）

摘要：通过实例分析，探讨为主要用户服务的变电站的主接线设计和安全自动装置配备，使其能兼顾供电部门和电力用户两者利益的同时，具有灵活调度、方便检修等特点，以提高煤矿等I类用户用电可靠性。

关键词：主接线设计；安全自动装置；经济运行

一、概述

保证重要电力用户电力可靠安全是供电部门的职责,使用安全经济的电能是电力用户生产效益的保证。在保障安全的前提下，合理经济的进行符合实际的主接线设计和安全自动装置的配备，是兼顾供电部门和电力用户两者利益的结合点。一次主接线设计的合理，系统可以具有灵活调度、方便检修等特点，同时，也增加了设备故障对可靠性的影响，因此，合理加装自动装置来完善供电可靠性是可行之举。

二、矿区对电力安全可靠性要求

电能的特点是：发、变、输、用同时完成。负荷按其性质又有I、II和III类之分。安全可靠是电力生产的生命线,保证可靠性是电气主接线和安全自动装置的最基本的要求.事故停电会给用电部门带来人身伤亡、设备损坏、生活混乱等等意想不到的恶果，因此，一次设备和二次设备合理的配置来保证供电的可靠性，是电力部门技术管理的根本。因事故被迫中断供电的机会越少,影响范围越小,停电时间越短,用电的可靠性程度就越高。矿区电力负担着生产设备运转、给排水的泵具工作和地下瓦斯气体及时排出等重要任务，因此电力安全可靠性直接跟人员的生命安全向关联。在事故情况下，时间就是生命，保证矿区不失压和给中断电力的矿区及时送去合格电能是必须的。

三、矿区主接线简介

1、110kV部分

图1110kV主接线图

从上图看出，110KV主接线为双母带专用旁路接线，分别从梁庙变和热电厂过来两路电源，110KV从主接线上考虑，为双电源点双母线，运行方式调度极为灵活，保证了矿区110KV电压的安全。2、主变与35kV部分

图2主变与35kV主接线

两主变容量分别为:31.5WVA，I、II矿车最大负荷分别为：16.08MW、15.52MW，由此知一台主变的容量足以满足35kV负荷使用。永车线为从永城变过来的电源，正常方式下，永车2热备。

四、各个电压等级可靠性分析

主接线直接影响运行的可靠性、灵活性。主接线的正确、合理设计要经过技术、经济论证比较后才能确定。一次设备和二次设备的故障率均对其供电可靠性有影响,所以可靠性是一次设备和二次设备的可靠性的综合。

1、110kV可靠性经济性分析

永煤集团中心变电站为市郊矿、陈四楼矿和车集矿的枢纽变。对这样重要的110kV母线主接线，可靠性是考虑的首位。可靠性一般从下面几个方面考虑：

A：断路器检修时，能否不影响供电。

B：线路、断路器或母线故障时以及母线或母线隔离开关检修时，不影响用户供电

C：变电所全停的可靠性

D：大型机组突然停运时，对电力系统稳定运行的影响

I、II热矿线为刚刚投运的110kV电源接入线，改变了矿区中心站无其他电源支撑的局面，大大加强了110kV电压的可靠性。I、II热矿线为从热电厂#3、#4机组过来电源点，I、II梁矿为从220kV梁庙变过来的电源点，两电源点分别布置在该站两段母线上。110kV母线∏接的I、II矿郊线I、II矿陈线为带其他矿区负荷，分别运行在两段母线。这样看来，由于有两路地方电源与两路系统联络线，110kV无论在其一线路检修、其一线路故障和其一母线故障的情况下，都能保证110kV不失压，由此分析，110kV安全可靠性有足够的保证。

2、主变经济性分析

通过上图2知，一台主变足以满足35kV矿区负荷。所以从经济角度分析，单台主变运行较宜。从35kVI、II矿车线的安全性考虑，此种方式降低了供电的可靠性。需寻找一种方式既满足经济性又满足可靠性。

3、35kV可靠性分析

35kVI、II矿车线为车集矿电源线，35kV母线电源点一为其中一主变，二为正常运行方式热备状态的从永城变过来的永车线。由于单台主变运行，当主变故障或者主变所在110kV母线故障等均会导致35KV失压，所以通过加强电气连接或加装自动装置提高35KV电压的可靠性是有必要的。

五、安全可靠经济分析与对策

从运行方式上考虑，1：两台主变并运。通过上述分析，经济性不划算，有碍矿区经济效益。2：永车2开关运行。由于此开关的运行，造成商丘东部电网形成110KV与35KV环网运行。按规程要求，尽量避免环网的运行方式，因为环网给保护整定配合带来很大的困难，也给保护不正确动作事故扩大提供了隐患。3：35KV两段失压情况下，备投永车2。由此在主变故障或者主变所在110KV母线故障等均会导致35KV失压的情况下，备投装置动作跳掉主变低压侧开关，合上永车2开关，短时即能恢复35KV供电。

六、35KV备投方案

通过上面的分析知，在35KV失压的情况下备投永车开关为经济方便可行之举。目前市场上四方、许继等厂家生产的微机备自投由于编程方便，可方便地适应各种运行方式，建议采用。下面将备投方案简列如下：

1、运行方式

一台主变运行，永车热备

2、充电条件

35KV有压，永车线路有压。

3、放电条件

两主变低压侧均断位，永车线路无压。

4、闭锁条件

两主变后备保护动作

5、备投动作逻辑

35KV两段均无压，两主变均无流，备投动作跳开两主变低压侧，合上永车2开关。

七、结束语

安全、可靠、经济是电力用户永恒的追求，通过具体问题具体分析，给出解决问题的方案，提高煤矿等I类用户用电可靠性是以人为本的电力信誉。