总变压器在线改造方案探讨

摘 要：某石化公司电气隐患治理项目进行改造实施时，为不影响生产而完成在线更换设备任务，需要进行制定详细缜密的负荷切换方案，并经过在实际工作中的检验，证明确实可行，在此呈现给读者，希望给以读者遇见类似情况时以借鉴。

关键词：在线更换；负荷切换方案；探讨

前言

某石化公司电气系统存在着重大隐患，公司的两条66kV电源都是来自于哈东一次变西母线，总变主体电气设备都是淘汰设备，严重影响供电安全。此石化公司现总变于1993年建成，其供电规模为2台16000kVA主变。1996年因用电负荷增长主变容量增加到31500KVA，至今已经运行16年，没有再做增容和改造。为解决上述问题，该公司为此立项，项目为电气系统隐患改造项目，主要内容为新增66kV电源一回，更换主变压器2台、消弧线圈成套装置2台、66kV高压开关8个间隔、6kV高压开关柜55台，配套进行二次保护、自动装置改造和增加监控系统、五防系统。

1 问题的提出

设备、材料采购后，怎样施工便是摆在大家眼前的问题，此时，全厂已正在进行正常的生产，为不影响全厂的生产，需制定一套切实可行的方案，秉着安全过渡，提高效率，减少操作为主的原则。

运行系统图如下：

从上图看，只要变压器容量允许，用任何一段带全部负荷就可以进行另一段的施工，事实本次实际施工改造中，一台变压器带全厂负荷已经有些超负荷，可以考虑用自备电站多发电来解决带再能力，还需解决的问题是下级6KV变电所及380V变电所负荷倒闸，以及没有母联开关的变电所如何处理。

为此制作如下方案，为同类企业及变电所的在线施工提供参考：

施工方案安排为：“先Ⅱ段后Ⅰ段，风险集中”。计划同时更换Ⅱ段66kV开关，2#主变压器和Ⅱ段6kV开关等Ⅱ段设备，而后再更换Ⅰ段66KV开关，1#主变压器和Ⅰ段6kV开关等Ⅰ段设备。为了减少倒闸次数，降低操作风险，缩短单电源供电时间，特制定全厂负荷切换方案。

先Ⅱ段后Ⅰ段理由：

（1）电站1#发电机和3#发电机都在系统Ⅰ段上（2#发电机可通过电站高压母联送电到系统I段上），可以多发电来降低1#主变所带负荷。当更换Ⅰ段设备时，虽然电站发电减少了，但新投入运行2#主变过载能力比原主变强。

（2）根据6kV盘柜实际排列，必须先更换Ⅱ段6kV盘柜，原Ⅰ段盘柜不影响Ⅱ段的重新排列。反之则存在问题。

2 施工负荷切换要求

负荷切换前要求：

2.1 总变总负荷不宜超过单台主变压器的额定容量的80%，即总变6kV两段进线开关电流和不宜超过2000A。电站三台发电机尽最大能力发电，使其分担更多主变压器所带负荷。

2.2 各装置负荷切换前应将主要设备切至系统Ⅰ段运行，特别是大机组和800KW及以上的电动机原则上切至系统Ⅰ段运行，防止单台主变带全厂负荷时大机组起动困难。

负荷切换共分三阶段：

第一阶段：总变66kVⅡ段、6kVⅡ段全部停电，所有负荷切换到Ⅰ段供电，更换Ⅱ段设备。

第二阶段：总变66kVⅡ段、6kVⅡ段设备更换后，送电，所有负荷由Ⅰ段切换为Ⅱ段，总变66KVⅠ段、6KVⅠ段全部停电，更换Ⅰ段设备。

第三阶段：总变66kVⅠ段、6kVⅠ段设备更换后，送电，东炼线与中炼线分别带公司用电负荷。

负荷切换重点及主要工作量在第二阶段。负荷切换以每个变电所为单位，为了缩短倒闸操作时间，通力协调相关部门全力配合。

3 第一阶段先进行总变Ⅱ段设备更换前全厂负荷切换方案

总体思路：合上全公司14个高配所、二催变电所和二气分变电所母联开关，拉开对应的Ⅱ段进线开关，并将进线开关拉至检修位置。

3.1 总变馈出14个高配所、二催变电所和二气分变电所负荷切换做相应切换方案

3.2 总变6KV高配所负荷做相应切换方案

3.3 66KV变电站负荷切换做66KV设备负荷切换方案

以上严格按照第1、2、3步骤进行负荷切换。电炼线线路停完电，即可以做施工前的安全措施，界面交接后更换总变Ⅱ段设备。

4 第二阶段总变Ⅰ段设备更换前全厂负荷切换方案

总体思路：更换2#变压器后，新旧两台变压器技术参数不同，不具备合环条件，负荷切换比较复杂。

4.1 依照顺序对Ⅱ段的66kV开关进行送电，使2#主变带电，再对总变6kV高配所Ⅱ段进线及配出回路送电。

4.2 各高配所运行方式是Ⅰ段代Ⅱ段运行，Ⅱ段电已经在各高配所Ⅱ段进线的断路器电源侧。与调度协调各生产车间把机泵切换到系统Ⅰ段运行，然后拉开相应高配所母联开关，合上相应高配所Ⅱ段进线开关。（有些设备是单泵或由于工艺原因，切换不到系统Ⅰ段上去，所以在拉开高配所母联时，系统Ⅱ段运行的机泵要瞬时停电，需生产装置做好方案。）电站老区由电站车间组织操作。

4.3 合上相应高配所Ⅱ段进线开关后，相应高配所分段运行。然后各生产装置要把运行机泵切换到系统Ⅱ段运行，然后拉开相应高配所Ⅰ段进线开关，合上相应高配所母联开关。（有些设备是单泵或由于工艺原因，切换不到系统Ⅱ段上去，所以在拉开高配所Ⅰ段进线开关时，系统Ⅰ段运行的机泵要瞬时停电，需生产装置做好方案）。停总变6kV Ⅰ段进线前，需将电站1#、3#发电机与系统解列。

5 第三阶段总变66kVⅠ段、6kVⅠ段设备更换后，送电，东炼线与中炼线分别带公司用电负荷方案

总体思路：将总变66kV变电站，总变6kV高配所及配出各高配所运行方式切换至双电源分段运行。

5.1 首先合上总变66kV变电站1266东炼线开关，对东炼线和中炼线核对相序，无误后，合上1#主变主一次1271开关（1#主变带电，对1#主变冲击5次），然后合上总变6kV高配所Ⅰ段进线601开关，空冲总变6kV高配所Ⅰ段母线。

5.2 依次拉开总变6kV高配所Ⅰ段进线601开关，总变66kV变电站1271开关和1266开关。1#主变停电。

5.3 分别合上总变66kV变电站母联隔离开关、66kV母联1270开关、1271开关，总变6kV高配所Ⅰ段进线601开关、6kV母联603开关。

5.4 分别合上总变6kV高配所饋出回路开关。

5.5 合上全公司14个高配所、二催变电所和二气分变电所Ⅰ段进线开关，拉开对应的Ⅱ母联开关。

5.6 依次拉开总变6kV高配所Ⅰ段进线601开关，总变66kV变电站1271开关，66kV母联1270开关。

5.7 分别合上总变66kV变电站1266开关、1271开关和66kV母联1270开关。

5.8 合上6kV高配所Ⅰ段进线601开关。（两电源合环）

5.9 依次拉开6kV母联603开关，66kV 母联1270开关。

5.10 各配出高配所和变电所按照预先制定的负荷切换方案进行切换

6 结论

该石化公司的电气系统隐患改造项目于2012年完成，并得益于供电车间和生产单位与严格地执行了此负荷切换方案，使所有更新设备顺利投入运行。

作者简介

杨建卫（1971-），男，黑龙江省牡丹江市人，大学学历，工程师