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(tǒng)均采用單母線分段接線方式。

原油庫區(qū)和碼頭有幾臺消防泵和原油泵，分別屬于一級負(fù)荷和二級負(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、二級負(fù)荷雙電源供電的要求，有幾個方案：

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相當(dāng)高，光電纜采購費(fèi)用就幾千萬，再加上電纜的敷設(shè)，整個項(xiàng)目需增加投資過億元。

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

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(jī)組的容量有限，日常維護(hù)量卻相當(dāng)大。有沒有別的解決途徑呢?

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?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，來提高供電可靠性?由于這本來就是一件雙贏的事，雙方一拍即合，很快為互供電達(dá)成了原則性共識。

2 方案的實(shí)現(xiàn)

首先，明確采用6kV電壓等級互供電。35kV開關(guān)柜、電纜造價較高，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)過雙方充分溝通后，雙方各找了一個備用6kV開關(guān)柜作為互供電的聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜。一次主接線簡圖如圖1：

以我方為例，正常的運(yùn)行方式為：6kV母線分段開關(guān)10DL合閘，由1#進(jìn)線開關(guān)11DL作為主電源給負(fù)荷供電?；ス╇娐?lián)絡(luò)開關(guān)(2#進(jìn)線12DL)處于斷開冷備用狀態(tài)。雙方雖然都是通過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)過的變壓器級數(shù)也不同，各自通過的中間環(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均正常時合上互聯(lián)開關(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)開關(guān)12DL和22DL處不允許設(shè)置備用電源自動投入裝置，當(dāng)本側(cè)主電源不能正常供電時，雙方通過調(diào)度聯(lián)系，手動和上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. 主電源開關(guān)(1#進(jìn)線11DL)閉鎖條件：

11DL在工作位置時，6kV I段母線有壓時不允許11DL合閘;

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

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

12DL開關(guān)在試驗(yàn)位置時，可以直接合閘;

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

當(dāng)12DL在工作位置時，如檢測到6kV II段母線有壓，此時必須要求我方1#進(jìn)線11DL開關(guān)在合位、對方1#進(jìn)線21DL以及互供電聯(lián)絡(luò)開關(guān)22DL均在分位時，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，對主電源進(jìn)線開關(guān)11DL的合閘回路和聯(lián)絡(luò)開關(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，該接點(diǎn)打開，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，該接點(diǎn)閉合;O13定義為無壓接點(diǎn)，無壓條件滿足時，該接點(diǎn)閉合。其中母線電壓的有壓條件和無壓條件由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)過對現(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。