不同電源系統互供電的實(shí)現

0 引言

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

原油庫區和碼頭有幾臺消防泵和原油泵，分別屬于一級負荷和二級負荷。顯然一路35kV電源顯然不能滿(mǎn)足供電可靠性要求。

1 方案的確立

要滿(mǎn)足一、二級負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)現雙電源供電。但由于海底電纜造價(jià)相當高，光電纜采購費用就幾千萬(wàn)，再加上電纜的敷設，整個(gè)項目需增加投資過(guò)億元。

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

顯然，方案一效果雖然較好，但投資實(shí)在太大。而方案二效果相對較差，柴油發(fā)電機組的容量有限，日常維護量卻相當大。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)先期建有原油庫和碼頭，也是由大陸放一根35kV海底電纜進(jìn)行供電，其主變容量為7000kVA，正常用電負荷為2000kW多一點(diǎn)。能否兩家企業(yè)合作，實(shí)現互供電，來(lái)提高供電可靠性?由于這本來(lái)就是一件雙贏(yíng)的事，雙方一拍即合，很快為互供電達成了原則性共識。

2 方案的實(shí)現

首先，明確采用6kV電壓等級互供電。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(xiàn)簡(jiǎn)圖如圖1：

以我方為例，正常的運行方式為：6kV母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)10DL合閘，由1#進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)11DL作為主電源給負荷供電?；ス╇娐?lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)(2#進(jìn)線(xiàn)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)，電壓等級也不同，雙方經(jīng)過(guò)的變壓器級數也不同，各自通過(guò)的中間環(huán)節的電氣設備的參數相差太大。所以嚴禁在雙方主電源11DL和21DL均正常時(shí)合上互聯(lián)開(kāi)關(guān)12DL和22DL，以免發(fā)生不同電源系統的非正常合環(huán)，造成系統故障和嚴重設備損害事故。在互聯(lián)開(kāi)關(guān)12DL和22DL處不允許設置備用電源自動(dòng)投入裝置，當本側主電源不能正常供電時(shí)，雙方通過(guò)調度聯(lián)系，手動(dòng)和上12DL和22DL，實(shí)現互供電。

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

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

11DL在工作位置時(shí)，6kV I段母線(xiàn)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(xiàn)12DL)允許合閘條件：

12DL開(kāi)關(guān)在試驗位置時(shí)，可以直接合閘;

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

當12DL在工作位置時(shí)，如檢測到6kV II段母線(xiàn)有壓，此時(shí)必須要求我方1#進(jìn)線(xiàn)11DL開(kāi)關(guān)在合位、對方1#進(jìn)線(xiàn)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。

根據邏輯圖，對主電源進(jìn)線(xiàn)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I段PT的微機綜保輸出接點(diǎn)O14定義為有壓接點(diǎn)，當有壓條件滿(mǎn)足時(shí)，該接點(diǎn)打開(kāi)，否則，該接點(diǎn)閉合。圖5內II段PT的微機綜保輸出接點(diǎn)O14定義為有壓接點(diǎn)，有壓條件滿(mǎn)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(mǎn)足時(shí)，該接點(diǎn)閉合。其中母線(xiàn)電壓的有壓條件和無(wú)壓條件由PT柜上的微機綜保編程實(shí)現，具體邏輯如圖6。

3 總結

經(jīng)過(guò)對現有設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)不同電源系統的非正常合環(huán)，杜絕了誤操作的發(fā)生，實(shí)現了孤島上不同企業(yè)之間的互供電，為雙方的重要用電負荷提供了有力的保障。