不同電源系統(tǒng)互供電的實(shí)現(xiàn)

0 引言

某新建特大型石化項(xiàng)目在南海某島嶼東南部修建有原油庫(kù)和原油碼頭，正常用電負(fù)荷3000kW左右，由大陸側(cè)廠區(qū)以一根長(zhǎng)度10km的35kV海底電纜供電。島上建有35kV變電所一座，一臺(tái)35/6kV主變壓器容量為7500kVA，6kV和380V系統(tǒng)均采用單母線分段接線方式。

原油庫(kù)區(qū)和碼頭有幾臺(tái)消防泵和原油泵，分別屬于一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷。顯然一路35kV電源顯然不能滿足供電可靠性要求。

1 方案的確立

要滿足一、二級(jí)負(fù)荷雙電源供電的要求，有幾個(gè)方案：

方案一：再增加一路35kV海底電纜。這樣從35kV到6kV和380V均能實(shí)現(xiàn)雙電源供電。但由于海底電纜造價(jià)相當(dāng)高，光電纜采購(gòu)費(fèi)用就幾千萬(wàn)，再加上電纜的敷設(shè)，整個(gè)項(xiàng)目需增加投資過(guò)億元。

方案二：增加柴油發(fā)電機(jī)組為第二電源，并將功率相對(duì)較大的幾臺(tái)消防泵由電動(dòng)改為柴油驅(qū)動(dòng)。

顯然，方案一效果雖然較好，但投資實(shí)在太大。而方案二效果相對(duì)較差，柴油發(fā)電機(jī)組的容量有限，日常維護(hù)量卻相當(dāng)大。有沒(méi)有別的解決途徑呢?

事實(shí)上，在同一島嶼的西北部已經(jīng)有另一家石化企業(yè)先期建有原油庫(kù)和碼頭，也是由大陸放一根35kV海底電纜進(jìn)行供電，其主變?nèi)萘繛?000kVA，正常用電負(fù)荷為2000kW多一點(diǎn)。能否兩家企業(yè)合作，實(shí)現(xiàn)互供電，來(lái)提高供電可靠性?由于這本來(lái)就是一件雙贏的事，雙方一拍即合，很快為互供電達(dá)成了原則性共識(shí)。

2 方案的實(shí)現(xiàn)

首先，明確采用6kV電壓等級(jí)互供電。35kV開(kāi)關(guān)柜、電纜造價(jià)較高，加上島上雙方用電負(fù)荷都不大，6kV電纜的輸送能力完全足夠。

經(jīng)過(guò)雙方充分溝通后，雙方各找了一個(gè)備用6kV開(kāi)關(guān)柜作為互供電的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)柜。一次主接線簡(jiǎn)圖如圖1：

以我方為例，正常的運(yùn)行方式為：6kV母線分段開(kāi)關(guān)10DL合閘，由1#進(jìn)線開(kāi)關(guān)11DL作為主電源給負(fù)荷供電?；ス╇娐?lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)(2#進(jìn)線12DL)處于斷開(kāi)冷備用狀態(tài)。雙方雖然都是通過(guò)35kV海底電纜供電，但由于兩家企業(yè)的電網(wǎng)電源不是取自同一地點(diǎn)，電壓等級(jí)也不同，雙方經(jīng)過(guò)的變壓器級(jí)數(shù)也不同，各自通過(guò)的中間環(huán)節(jié)的電氣設(shè)備的參數(shù)相差太大。所以嚴(yán)禁在雙方主電源11DL和21DL均正常時(shí)合上互聯(lián)開(kāi)關(guān)12DL和22DL，以免發(fā)生不同電源系統(tǒng)的非正常合環(huán)，造成系統(tǒng)故障和嚴(yán)重設(shè)備損害事故。在互聯(lián)開(kāi)關(guān)12DL和22DL處不允許設(shè)置備用電源自動(dòng)投入裝置，當(dāng)本側(cè)主電源不能正常供電時(shí)，雙方通過(guò)調(diào)度聯(lián)系，手動(dòng)和上12DL和22DL，實(shí)現(xiàn)互供電。

為防止不同電源系統(tǒng)的非正常合環(huán)，必須滿足以下閉鎖條件：

1. 主電源開(kāi)關(guān)(1#進(jìn)線11DL)閉鎖條件：

11DL在工作位置時(shí)，6kV I段母線有壓時(shí)不允許11DL合閘;

11DL在工作位置時(shí)，互供電聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)12DL在合位時(shí)，11DL不允許合閘。

2. 互供電聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)(2#進(jìn)線12DL)允許合閘條件：

12DL開(kāi)關(guān)在試驗(yàn)位置時(shí)，可以直接合閘;

當(dāng)12DL在工作位置時(shí)，如檢測(cè)6kV II段母線無(wú)壓，并且1#進(jìn)線11DL在分位時(shí)，12DL可以合閘;

當(dāng)12DL在工作位置時(shí)，如檢測(cè)到6kV II段母線有壓，此時(shí)必須要求我方1#進(jìn)線11DL開(kāi)關(guān)在合位、對(duì)方1#進(jìn)線21DL以及互供電聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)22DL均在分位時(shí)，才允許我方12DL合閘。

以上閉鎖條件用邏輯圖表示為圖2、圖3。

根據(jù)邏輯圖，對(duì)主電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)11DL的合閘回路和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)12DL的合閘回路分別進(jìn)行了改造，如圖4和圖5。

圖4內(nèi)I段PT的微機(jī)綜保輸出接點(diǎn)O14定義為有壓接點(diǎn)，當(dāng)有壓條件滿足時(shí)，該接點(diǎn)打開(kāi)，否則，該接點(diǎn)閉合。圖5內(nèi)II段PT的微機(jī)綜保輸出接點(diǎn)O14定義為有壓接點(diǎn)，有壓條件滿足時(shí)，該接點(diǎn)閉合;O13定義為無(wú)壓接點(diǎn)，無(wú)壓條件滿足時(shí)，該接點(diǎn)閉合。其中母線電壓的有壓條件和無(wú)壓條件由PT柜上的微機(jī)綜保編程實(shí)現(xiàn)，具體邏輯如圖6。

3 總結(jié)

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的控制回路按照以上方案進(jìn)行改造后，有效地防止了兩個(gè)不同電源系統(tǒng)的非正常合環(huán)，杜絕了誤操作的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了孤島上不同企業(yè)之間的互供電，為雙方的重要用電負(fù)荷提供了有力的保障。