變電所改造安全與經(jīng)濟(jì)效益分析

王培弘　李小剛（中國石油玉門油田分公司水電廠）

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變電所改造安全與經(jīng)濟(jì)效益分析

王培弘李小剛（中國石油玉門油田分公司水電廠）

東湖變電所設(shè)備陳舊、損耗過大、已無法適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展要求。通過改造選用高效、自動化程度高的設(shè)備，選擇合理的接線方式，縮小供電半徑，達(dá)到了降低電能損耗、滿足供配電平穩(wěn)的要求，實現(xiàn)了變電所安全可靠經(jīng)濟(jì)性運行。

綜合自動化經(jīng)濟(jì)運行節(jié)能降耗

1　變電所現(xiàn)狀

玉門油田水電廠東湖變電所建于二十世紀(jì)七十年代，設(shè)備運行年限久，技術(shù)缺陷嚴(yán)重，配件購置困難，線路絕緣老化，腐蝕嚴(yán)重，繼電保護(hù)裝置不能匹配互換，年維護(hù)費用高。主變壓器、35 kV、6 kV開關(guān)和刀閘、電壓互感器、電流互感器等屬于高耗能產(chǎn)品，負(fù)載力小、動作慢、計量差，無法滿足電網(wǎng)發(fā)展要求。接地網(wǎng)部分銹蝕嚴(yán)重，接地網(wǎng)斷裂后不能及時發(fā)現(xiàn)，使接地電阻達(dá)不到安全規(guī)范要求。配電線路雜亂，缺乏統(tǒng)一整體規(guī)劃，結(jié)構(gòu)布局不合理，主干線路達(dá)不到負(fù)荷中心或偏離負(fù)荷中心，低壓線路供電半徑過長，超出其規(guī)定要求，造成線路末端電壓偏低，線路損耗大，供電質(zhì)量差。

為了提供安全、經(jīng)濟(jì)的電力供應(yīng)，對東湖變電所進(jìn)行改造，使其適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)要求的35 kV/6 kV變電所。

2　變電所改造方案

對變電所進(jìn)行重新選址，整體規(guī)劃、設(shè)計，優(yōu)化接線方式和設(shè)備選型及綜合能力。電壓等級保持原35 kV/6 kV不變。35 kV母線采用單母線分段運行方式，6 kV接線為單母線分段運行方式，安全可靠，操作維護(hù)方便。將原東湖2臺總?cè)萘繛?600 kVA，型號為SJL-35的高能耗主變壓器。更換為1臺容量為3150 kVA，型號為S11-35低能耗主變壓器（表1）。高壓開關(guān)和開關(guān)柜采用SF6型及真空斷路器系列。

表1　新舊變壓器參數(shù)對比

改造6 kV線路，使線路延伸至負(fù)荷中心，縮短低壓線路，提高供電質(zhì)量。部分線路設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，增加分支線路，便于用電調(diào)整及生產(chǎn)檢修，安裝開關(guān)保護(hù)設(shè)備，改造部分桿型。合理配置和布局配電變壓器，更換部分高能耗及有嚴(yán)重缺陷的配電變壓器。

3　經(jīng)濟(jì)效益分析

3.1變壓器損耗計算方法［1］

式中：

Q0——空載無功損耗，kvar；

P0——空載損耗，kW；

Pk——額定負(fù)載損耗，kW；

β——平均負(fù)載系數(shù)；

KT——負(fù)載波動損耗系數(shù)；

Qk——額定負(fù)載漏磁功率，kvar；

KQ——無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，kW/kvar；

ΔP——有功損耗，kW；

ΔQ——無功損耗，kvar；

ΔPz——綜合功率損耗，kW。

計算時各參數(shù)的選擇條件：取KT=1.05；對工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的6～10 kV降壓變壓器取系統(tǒng)最小負(fù)荷時，其無功當(dāng)量KQ=0.1 kW/kvar；變壓器平均負(fù)載系數(shù)，對于農(nóng)用變壓器可取β=20%；對于工業(yè)企業(yè)，可取β=75%。

3.2變壓器損耗計算結(jié)果

新變壓器：ΔP=15.895 kW，ΔQ=14.877 kW，ΔPz=17.383 kW。

舊變壓器：ΔP=20.231 kW，ΔQ=16.316 kW，ΔPz=21.863 kW。

從上述計算可以看出，改造前2臺變壓器損耗遠(yuǎn)高于改造后的1臺變壓器損耗，可以計算出改造前后變壓器年耗電量分別為191 516.217 kWh、152 272.329 kWh，年節(jié)省耗電量為39 243.9 kWh。

改造后1臺主變壓器可以帶有負(fù)荷，可根據(jù)負(fù)荷情況調(diào)整運行方式，既避免了改造前2臺帶不動全部負(fù)荷的情況，又避免了在負(fù)荷較小的情況下出現(xiàn)“大馬拉小車”的情況，確保變壓器經(jīng)濟(jì)運行。

4　結(jié)論

東湖變電所的改造，實行以變電所為中心向四周輻射的科學(xué)合理配電布局，縮短了供電半徑以達(dá)到線路末端電壓合適，避免了近電遠(yuǎn)供、迂回送電的格局；同時，選擇變比合適、精度更高的互感器，與用電負(fù)荷相適應(yīng)，確保了計量準(zhǔn)確。通過改造，實現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度自動化和現(xiàn)場運行管理現(xiàn)代化，對提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運行水平起到了很大的促進(jìn)作用。

［1］孫成寶，苑微微.配電技術(shù)手冊［M］.北京：中國電力出版社，2005：478-482.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.11.016

2015-08-21）

王培弘，2013年畢業(yè)于西南石油大學(xué)（電氣工程及其自動化專業(yè)），從事石油電力工作，E-mail：1197801727@qq. com，地址：甘肅省玉門老市區(qū)玉門油田分公司水電廠，735200。