一起 10kV 高压配电室的升级改造

一起 10kV 高压配电室的升级改造

于新锋 张明 薛军

塔里木油田公司油气生产技术部 新疆维库尔勒 841000

摘要：作为服务于油气生产装置的10kV高压配电室，其开关柜的可靠运行直接影响到生产装置的平稳运行，对于较早投入使用的老旧开关柜与智能化开关柜的差距越来越突出，而且随着使用年限的增长，其故障率也在不断增加，已远远不能满足生产装置及变电所的安全运行要求；因此，对老旧开关柜实施升级改造就显得尤为重要。

关键词：开关柜；故障率；升级改造

前言

位于塔中四油田的明珠变电所10kV二号配电室主要担负着塔一联合站油气生产装置的供电任务，始建于1996年，1997年1月投用至今已有二十多年，随着开关柜使用年限的增长，操作次数的增加以及环境等相关因素的影响，运行过程中不断暴露出诸如安全操作风险以及二次回路接触不良、机械机构卡涩等故障，据统计2018年明珠变电所二号配电室高压开关柜故障次数达到32次，给变电所的安全平稳运行带来了隐患，对塔一联油气生产装置的运行造成了极为不利的影响；因此，对配电室老旧开关柜实施升级改造就显得尤为重要和迫切。

一、制定改造方案

通过对现场实际情况的勘测，原34面开关柜采用上下层的安装方式，占用空间少，若更换开关柜将会在扩建配电室、购置开关柜上有很大的成本投资，同时，施工到投运的周期也会对塔中的油气生产任务造成很大影响，最终通过用户方、变电所运行方和设计三方的充分论证后，制定了在原配电室的基础上，利用原开关柜及真空断路器，改造老旧开关柜薄弱环节的实施方案：

1.升级原继电器保护，使用微机综合保护装置；

2.为老旧开关柜加装五防系统；

3.改造开关柜手车的二次连接方式；

4.通过维修排除手车操作过程中的机械方面故障；

5.升级后台监控系统，实现了供配电系统的自动化水平。

原开关柜的上下层安装方式

二、改造的实施

1.在保护方面

原开关柜的保护使用的是继电器保护，且控制、合闸电源是直流110V，真空断路器的分、合闸线圈以及弹簧操作机构的储能电机使用的是直流110V电源，而改造后使用微机综合保护装置，其装置电源使用的是直流220V，因此，改造中配有一面220V直流屏，同时，为了确保原开关控制的正常工作，综合保护装置生产厂家将保护装置内部220V的继电器更换成了110V的继电器。

电磁式继电器 综合保护装置

2.在安全操作方面

原开关柜的真空断路器手车在断路器合闸状态要操作摇出或摇进时会首先使断路器分闸的机械联锁，但与开关柜的前后柜门之间却无任何联锁，即无论手车是在运行位还是试验位以及断路器是在合闸位还是分闸位，开关柜的前后柜门都能随时打开，改造后，增加了开关柜的五防操作功能，在开关柜的前后柜门上加装了五防锁具，消除了安全隐患。

前柜门五防锁具

后柜门五防锁具

3.开关柜手车的二次回路连接方面

原开关柜手车与开关柜之间二次回路的连接方式随着操作次数的增加，二次回路插接件的磨损增大，同时静触头的接触部位出现不同程度的变形，与动触头的接触面越来越小，加之在沙漠地区沙尘附着，导致二次回路接触不良而出现不能储能、不能分合闸、保护不能分闸、无状态信号及运行中信号消失造成开关跳闸等故障，占据了故障总数的95%以上，改造后将原连接方式变为航空插头连接，完全消除了由于二次回路接触不良造成的故障现象。

原固定在手车上的动触头 改造成航空插头连接的手车

4.机械传动方面

针对机械部件磨损加剧，机械部件卡涩、变形出现误动、不能蓄能，运行人员操作困难等问题，全面检查维护机械传动部分，对机械机构进行矫正润滑，恢复机械机构的灵活操作。

5.后台监控方面

升级后台监控系统，使得明珠变电所全面实现了向自动化变电站的转变，通过对配电网络和电气设备的不间断保护和监控，提高了供电可靠性和供配电系统的自动化水平，来实现可靠、安全、先进、高效的供配电系统。实现利用“四遥”（遥控、遥信、遥测、遥调）功能监控供电系统设备的运行情况，及时掌握和处理供电系统的各种事故、报警事件等功能，以更好地管理供配电系统。

原监控后台 改造后监控后台

三、改造后的效果

改造后使得开关柜故障率由2018年的32次降至2019年的3次，取得了显著的效果，保证了老旧开关柜恢复到良好的运行状态，充分结合老旧开关柜设备现状和存在的问题，保留原开关柜本体的结构和功能，与目前国内先进的自动化装置进行有机的结合，使老旧的开关柜达到当前的“四遥”技术水平，达到了当前供配电系统自动化的要求，延长了老旧开关柜的使用寿命。

四、结束语

通过局部改造解决了老旧开关设备存在的问题，利用“小改造”实现了原本需要更换开关柜实施改造的“大工程”，为老旧开关柜的改造进行了一次有效的尝试，为今后此类的改造具有一定借鉴意义。

参考文献

[1]赵志民.虹桥变电站智能化改造方案设计与应用[D].华北电力大学,2012