安庆铜矿110 k V总降压变电所的升级改造

王红帆,陈 强

(铜陵有色金属集团股份有限公司安庆铜矿, 安徽安庆市 246131)

安庆铜矿110 k V总降压变电所的升级改造

王红帆,陈 强

(铜陵有色金属集团股份有限公司安庆铜矿, 安徽安庆市 246131)

安庆铜矿110 k V总降压变电所投入运行达20多年,设备老化陈旧,安全隐患多,为保障矿山供电安全,对该变电所进行技术升级改造。介绍了该总降压变电所技术升级改造的内容、方法、新系统的主要技术特点,以及改造效果。

矿山变电所;技术改造;系统特点

1 总降压变电所现状

安庆铜矿110 k V总降压变电所于1988年建成,有1台12500 k VA和1台8000 k VA主变压器,其电压为110 k V/6.3 k V。供电电源采用两路供电,分别引自220 k V安庆变电所和110 k V月山变电所。该变电所负责安庆铜矿矿区全部生产、生活用电,正常生产时全矿负荷为14000 k W,年终检修时,保安负荷为4000 k W。保安负荷主要是承担井下排水任务。

该变电所自1988年投入使用以来,已运行近24 a之久,虽经过局部改造,但仍无法保证正常安全生产的需要。随着矿山深部开拓工程的不断延伸,对总降变电所进行技术升级改造显得尤为迫切,主要原因有以下几个方面。

(1)使用的110 k V断路器为少油式断路器,渗油、操作电流大,而且维修量大,备件采购十分困难, 110 k V电压电流互感器均为油浸式互感器,该产品绝缘程度低、渗油严重、维修量大。

(2)使用的6 k V配电装置为1980年代的产品,无“五防”措施,技术落后,母线外露,安全性能差,其中配置的断路器为SN10型少油断路器,渗油严重、灭弧能力差、维修量大,操作机构变形、磨损,经常出现分、合闸不能准确到位的现象。

(3)采用的继电保护装置是1960年代开发的老式继电器,其技术落后、稳定性差、精度低、整定困难、维护量大。

(4)总降变电所建筑结构不符合现行《变电所结构设计技术规程》,6 k V配电室部分屋面为预制板结构,存在渗水现象,原有房屋均未设置构造柱,不符合抗震要求。

鉴于总降压变电所存在的安全隐患,为确保安庆铜矿安全、持续、稳定生产,必须对总降压变电所进行技术升级改造。

2 技术改造的目标与主要内容

技术改造的总目标为:安全可靠、技术先进、操作简单准确、综合自动化程度高,满足安庆铜矿未来生产、生活安全供电的要求,达到优秀变电所的标准。

技改主要内容有:

(1)变电所综合自动化升级;

(2)6 k V高压配电室土建防震改造;

(3)一、二次设备的更换和重新整定。

设备更换包括:4台SW2110 k V少油开关更换为六氟化硫开关;15台110 k V隔离开关更换为S2DA开关;4组110 k V油浸式电流互感器更换为六氟化硫电流互感器;2组110 k V油浸式电压互感器更换为六氟化硫电压互感器;33台6 k V GG-1A型开关柜更换为KYN28型真空开关柜;110 k V系统所有开关及主变端子箱更换;拆除原有控制屏、中央音响屏、直流屏,安装6面测控屏、4面直流系统屏、1面电能表屏。

3 升级改造的组织实施

由于该变电所投入运行的时间很长,后经多次小规模技改,图纸与实物存在差异,另外在技术升级、设备改造的同时要进行土建改造,而技术改造又要求不能影响矿山的生产供电,即必须在不中断供电的情况下完成全部改造和设备更新工作,危险点多,实施难度大,因此必须制定周密的实施方案,以确保安全。

在施工组织方面,成立了技术、施工、商务、监理等4个专业组。技术组负责核对原存档图纸资料与现有实物的差异并纠正,负责改造设计图纸的审查、审核。施工组负责按要求实施设备拆除、更换、安装等。监理组负责施工、用料等质量监控。施工中使用了各专业的《标准化作业指导书》,以确保施工质量和安全。

在各专业协调方面,采用班前、班后会议制和“看板”沟通管理模式。通过碰头会,通报各专业、各施工点的进展情况及相互影响情况;利用《施工现场安全管理》黑板报,让每一位现场工作人员都清楚地知晓每天的工作内容以及实施该工作时应注意的安全事项。

在质量监控方面,采用多级验收管理及监理制度。要求严格按照优秀变电所的标准进行改造施工,每完成一个工序后,都要由车间、监理、矿部组织的联合验收组验收,以确保技术改造的质量。

为不影响矿山生产供电,改造施工的时间选择在年度检修时段,此时全矿用电负荷降到4000 k W, 1#、2#主变可单独供电,因而可交替停电实施改造。

通过采取上述措施,改造工作在计划时间内安全、顺利完工,没有出现任何安全事故,也没有因改造停电而影响正常生产。

4 新系统的主要技术特点

该变电所经过本次技术升级改造后,操控性、安全性、可靠性和综合自动化水平得到全面提升,为日后安庆铜矿的安全生产打下了坚实的基础。技术升级后的变电所具有如下特点。

(1)一次设备先进、可靠,绝缘等级高,维护量少。原110 k V SW2-110型少油断路器更换为GL312型SF6阿海法断路器,具有优良的灭弧性能,开断能力强,适合频繁操作,无火灾危险。断路器由原SN10少油开关更换为ZN73F型永磁开关,寿命长、免维护,具有极高的可靠性,机械寿命高达10万次,抗雷击、电涌能力强,适用于频繁操作。

(2)综合自动化系统具备遥测、遥信、遥控、遥调等“四遥”[1]功能。综合自动化系统可与安全自动装置及电脑保护装置进行实时通信,相关信息能够及时上传,加之全站统一时钟,为事故的分析和处理带来极大的方便。改造后的系统,由后台电脑的多媒体功能取代原中央信号装置的声光报警功能,系统简化,维护方便;开关控制通过遥控操作,测控屏设置具有“五防”[2]功能的强电手合、手分操作回路;监控系统采集的相关信息通过网络传送到总控室,在后台电脑显示屏上模拟原用的光字牌集中显示,原光字牌取消,既简化系统,又便于值班人员对系统进行全面、及时监视;6 k V开关柜运用监控—保护一体化技术,实现了保护与监控的无缝对接,相关信息传送采用无线传输方式,使系统接线简化,工程造价降低[2];后台监控系统功能强大,采用INTSCAD集成化保护监控系统,后台监控机监控范围包括变电所所有变压器、隔离开关、接地刀闸、断路器、电容器、辅助设备、各种保护与状态信号[2-3],监控系统显示画面能区分操作变位和事故变位。

(3)增加了消防报警系统。原总降压变电所无消防报警系统,本次改造新增加消防报警系统。系统采用区域报警方式,6 k V配电装置室采用红外光束感烟探测器,电容器室、监控室按面积布置智能电烟感探测器。消防报警系统带通信接口,将信号上传至综合自动化系统。

5 改造效果

到目前为止,安庆铜矿总降变电所技术升级改造后已试运行超过半年,所有的更新设备、综合自动化系统均运行正常,各项功能执行正确无误,各遥测、遥信、报警信号、统计报表等数据正确,顺利通过了铜陵有色金属集团公司优秀变电所验收。半年多的实际运行情况充分证明了本次技术升级改造工程设计合理、技术先进、工程质量优秀、运行可靠,改造工作获得圆满成功。

[1]刘志国.22 k V宿州变综合自动化改造[D].合肥:合肥工业大学,2007.

[2]黄向前,吴汉江,周 晨,等.220 k V安庆变电站综自改造工程的实施与技术特点[J].安徽电力,2005(4).

[3]杨晓松,阙连元,唐 涛,等.500 k V超高压变电站综合自动化系统应用[J].电力系统自动化,2000(8).

2012-06-12)

王红帆(1970-),男,安徽绩溪县人,主要从事矿山供配电系统技术管理工作。