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输油泵站110KV变电所运行方式优化

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输油泵站110KV变电所运行方式优化

1输油泵站110KV变电所运行方式优化摘要西部管道工程是国家西部大开发的标志性工程,西油东送实现西部地区由资源外输向产品外输的转变。西部管道沿线输油泵站主要依靠电能驱动输油泵机组工作,输油生产的安全对供电安全与节约能源的提出了很高的要求。本文先分析某变电站现行运行方式下倒闸程序的繁琐,利用该站两路进线来自同一变电所的特点,进行解并列运行分析与试验,简化了某站倒闸方式,减少倒闸时不必要的停电还对该站各电力参数在不同工况下的变化进行比对,提出了在输油量改变时的运行方式,起到了节能降耗的效果。关键词高低压母联运行方式功率因数某输油站110KV变电站距离上级变电站96公里,采用双回路供电。输油站110KV变电站要保证高压输油泵机组的供电,必须提高电力设备稳定性和对运行方式进行优化。下面就运行方式优化进行简要的分析。1、110KV变电站运行方式。该110KV变电站电压等级分为110KV/6KV/35KV/0.4KV,其地理位置偏远,沿线均为戈壁滩,供电环境恶劣,供电距离远。下面是该110kv站主接线图图11110kv变电所一次侧主接线图该变电站采用的是内桥接线法,运行方式分为(一)单电源带两台变压器2的运行方式,另一条进线上级变电站热备用,线路不带电。(二)双电源、两路进线分列运行。生产运行中为提高功率因数,采用运行方式(一)。这是因为其线路距离较长,反送大量容性无功,导致考核点功率因数偏低。单回路电源送电可减少一条线路的容性无功反送,大大提高了考核点功率因数,但单回路可靠性较差。容易遭受到线路故障导致的全站停电事故。实际生产运行中,为提高供电安全性,多采用方式(二),造成功率因数低,给输油企业造成较大的费用。下文主要就该站的母线运行方式进行优化分析。2、运行方式优化图31110KV某变电站主接线图现在的运行方式为110KV单回路进线带两台主变并列运行,6KV两主变分列运行,0.4KV箱变和站用变分列运行,6KVI段带6/35KV升压变。2.1现行运行方式不足在现在的单电源带两台变压器的并列运行方式的情况下,倒闸操作较为繁琐,在倒闸过程中,按照停电先停负载侧,后停电源侧,送电先送电源侧,后送负载侧。这样在一次倒闸操作中,0.4KV和6KV系统为单母线分段,每段各需要停送电一次,这就造成(1)频繁启停泵。在6KV停电时,运行泵停运,站场阀门等同时失电。为3避免出现阀门失电时间长电池耗尽而复位程序,必须尽快上电,这就使得输油泵在短时间内启停,泵无法运行平稳即改变状态,影响输油泵及电机的使用寿命。(2)变压器的切换。在每次倒闸中要进行运行方式的改变,在每次电源切换中,两路变压器分别要经过运行停止运行的先停后启的过程。每启动或停运变压器,都会在产生很大冲击,操作引起的操作过电压对变压器绝缘有损伤。(3)35KV外供电短时间停电。在每次倒闸过程中,6KVI段都会停电,造成35KV升压变的电源失电,造成35KV河红线失电,导致下游西气东输两压气站短时间失电,影响到天然气的输送及正常办公。此外,遇到压气站有重要生产任务时不能停电,按此运行方式不能及时倒闸进行维抢修作业。(4)低压系统短时间停电。输油站6KV系统停电时,导致输油站低压系统失电。输油站低压系统除生活及办公用电外,主要是通讯、仪表、自控,UPS,控制系统、直流系统等用电,其中尤其是仪表与自控等采用精密电子元器件的地方,短时间内停送电会造成的瞬时大电流,造成器件加速老化,甚至损坏。综上所述,现行的倒闸操作方式也由于这些限制,倒闸所需的时间长,并且需要停电的地方较多,因而每次倒闸受制约因数多。因此,如果110KV和6KV系统都能并列运行,就可以减少不必要的停电,也就没有诸多弊端。2.2解并列运行,减少不必要停电进行110KV并列运行需要考虑1.两路进线相序是否一致如果两路进线相序不一致,就会导致短路,从而对电力系统造成破坏。2.110KV母联桥开关两侧是否存在负荷不平衡单母线分段电源三处断路器同时合闸,负荷不平衡会造成环流。3.是否存在非同期的问题为验证这些问题,该站组织了一次高压核相试验。核相结果显示110KVI回、II回相序相同,6KVI段、6KVII段相序相同。此外,该站两路电源引自同一个变电所的两个间隔,并列点的电压、相位、频率、幅值相接近,不存在非同期的问题。而要保证6KV及0.4KV母联能实现解并列运行,必须两台变压器满足并列运行的条件。该站各等级电压两路变压器均为相同型号,相同接线组别,相同阻抗电压,容量相同,满足并列运行条件,理论上能实现解并列运行。针对这种情况该站进行了一次高压解并列运行试验。试验结果证实了上述分析,可以实现解并列运行。因此,在高低压倒闸过程中可4以通过短时合环运行进行2.3改善功率因数该站现有110/6KV变压器两台,额定视在功率为16000KVA站用变两台,额定视在功率500KVA箱变两台,额定视在功率800KVA。通常情况下,各电压等级的两台变压器均为分列运行,每台变压器都存在低负荷运行的情况。该站站用变总负荷约为80KW,箱变仅约带3KW的负荷。以11月8日晚2200时统计数据来计算。此时系统功率因数为0.92。表21各用电负荷电能参数(10月8日2200)各用电负荷电能参数名称IPQCOS1箱变0.190.851.460.502箱变0.190.971.220.621站用变3.0429.48012站用变2.6626.530.8811主变7.931456.81555.720.942主变12.342038.111507.040.81原5泵电机129.810079140.74成1泵电机101954.99443.260.91成2泵电机101.91970.52454.190.911箱变功率因数为22220.850.85cos0.501.6890.851.46PPQ212箱变功率因数为22220.970.97cos0.621.5590.971.22PPQ22同理,可计算出其他设备功率因数。见表21。而当负荷减轻时,系统功率因数为0.77,上级变电所抄表差值P2.36,Q1.99。具体如下表22各用电负荷电能参数(11月10日2200)各用电负荷电能参数名称IPQCOS1箱变0.211.221.580.612箱变0.190.971.340.591站用变1.4616.380152站用变1.5217.530.7111主变7.421129.241028.770.742主变7.231316.57657.240.95原油泵141.111107982.170.751原油泵70.24620.48390.920.85过分析比对发现,当输油量下降,输油主泵功率因数均下降同时线路负荷降低,线路反送的容性无功作用明显,抬高了母线电压,造成电网功率因数低。此时,建议采取运行方式是增加电抗器,吸收线路容性无功,削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压升高改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损减少潜供电流。参考文献1.WBT820系列微机备自投装置说明书ver2.5许继公司2004.3第四版。2.电力网继电保护原理孙国凯田有文北京中国电力出版社20083.电气工程基础熊信银张步涵武汉华中科技大学出版社2005.094.2013年公司春季检修报告

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