浅论纺织企业高压供配电系统不平衡配电的原因及改进措施

董英城

（浙江古纤道绿色纤维有限公司，浙江绍兴 312000）

1 纺织企业高压供配电系统不平衡的原因

在纺织企业的高压供配电系统中，常常依靠3个部分来运行。第一部分是在高压室的Ⅰ段上接1# 进线；第二部分就是在高压室的Ⅱ段上接2# 进线；第三部分是在Ⅰ段接上6MW发电机，在Ⅱ段接上3MW发电机，在Ⅲ段接上12MW发电机。变电所包括主变压器、进出接线、高低气压配电设备、继电保护控制系统、所用的电源和直流设备、远动通信设备、中心控制室等。其中，主变压器、进出接线、高低气体配电设备等属一次系统；继电、控制、直流、远动通信等系统属于二次制。

电变所中最重要的组成部分就是进出接线，它影响着变电所的建设、投资、运行、维护、供配电、性能等。在一般的情况，可以分为集中基本的形式，如单母线、双母线、半断路器和环状接线。主变压器是变电所中最主要的变电设备，其配置与性能将直接决定变电所在经济、使用、运营方面的优势。在一般情况下，变电所的主变压器电压在330kV以下时，一般将采用三相变压器，具体容量可以依据预期使用寿命，一般以5～10年的使用期限来选择主变压器。此外，对变电所其他设备的选择、地址的选择以及整体布局也有具体的要求。变电所所采用的继电保护分为系统保护和元件保护，主要针对变电所的进出接线、变压器等方面进行保护。在两条输入线运行过程中，输入负荷大幅度增加，虽然调整后两条输入线之间的负荷差有所减小，但由于可调节和转移的负荷较小，两条输入线上的负荷仍然不平衡，特别是当接通发电机时，通常会导致一条输入线的负载较轻，而另一条输入线的负载较重，有时甚至会过载，有时甚至会更重。这就使得很大一部分的外送电的两条线路相间运行，导致企业内部配电不平衡，无法产生自由电能，从而增加了故障的可能性，在一定程度上增加了企业财政支出。

2 纺织企业高压配电系统不平衡的解决措施

为了更好地满足纺织企业各机械设备用电以及平衡内部供、配电，本研究针对纺织企业机械电源问题，提出下列改造措施。

2.1 使用最先进的设备、材料

要针对纺织企业各部门用电情况来确定其电压负荷。在计算纺织车间各设备负荷的时候，可以采用系数法，计算出其总有功功率为P=2803kW,无功功率Q=2289kW,取同时系数KΣP=0.87，KΣP=0.97,则380V线路上的总计算负荷:有功计算负荷P30=0.87×2803=2438（kW）;无功计算负荷Q30=0.97×2289=2220（kW）；视在计算负荷S30=3320（kW）；同理，可以计算出印染车间的总负荷P30=1800（kW）；无功计算负荷Q30=1960（kW）；视在计算负荷S30=2661（kW）[1]。

要想平衡高压供配电，就必须更新现有的高压供配电设备以及材料。在纺织企业中主要采用两路进线的方式，如果将两条输入线改为一条，并添加一个自动备用电源输入设备来控制两条进出线，那么将可有效控制设备在使用高压电时的安全性。因此，要增大两路进线的开关、母排、限流电抗器、洛埠变电站的开关、电缆等的容量。

待到所有设备、材料改造完成后，就不会存在供配电不平衡的问题了。但是，这样需要改造、更新的地方较多，工程量较大，需要耗费的时间较长，并且投资较大。此外，依据电力公司对电力系统的控制需求，企业在改建的时候需要上报电力公司，并委托其对电力系统进行设计、施工、采购，在这样情况下，需要耗费的资金较多，企业需要慎重考虑。

2.2 增设一个母联开关

热电高压配电室6MW发电机I段与12MW发电机III段之间增加一个母联开关。换言之，在6MW发电机的I段增加一个121# 柜（2000A），作为6MW发电机I段和12MW发电机III段之间的母线联络开关。该电缆用于引接6MW发电机一段上的246# 高压柜（电抗器电缆柜），6WM发电机一段与12MW发电机三段之间的2# 母联开关共用一个电抗器。柜内每段30W断路器均采用微机保护，柜内每段30W断路器均采用微机保护，以提高保护的可靠性。微机保护装置采用符合国家使用标准的合格产品，使6MW发电机的Ⅰ段、3MW发电机Ⅱ段和12MW发电机的Ⅲ段的两个段相互对调[2]。段之间可以互相联络，可以更方便地根据2路进线和电机负荷的情况，决定6WM发电机的Ⅰ段接哪一条路进线，以调整两条进线负荷，最大限度地利用了自发电的功率。采用这样的方法，纺织企业可以依据自己的需要来进行设计与实施，相对来说工程量较少、周期较短、投资少，并对公司的生产不会造成大的影响。

2.3 高压配电所装设隔离开关

根据纺织企业在高压室的Ⅱ段上接2# 进线负荷特点，其配电所一般采用的是10kV电源进线，分两路进行电力输送，一方面是市场用电系统，另一方面是单位高压联络线，此类一般都作为备用电源。考虑到检修时进线开关两端可能会影响高压电的来源，为了有效保证工作人员的安全，在开关的两侧均安装有高压隔离开关。在高压配电中心的母线，一般将采用单段母线制，这样，在电源失电的情况下，通过激活触点可以保证正常供电[3]。高压配电站输出线经隔离开关进入变电所车间，高压配电站的应用电源和驱动开关的使用非常简单方便。此外，高压断路器配有继电保护装置，在短路或过载情况下能自动循环，当电路出现故障或者是异常的时候，能迅速自动合闸，给维修工人提供安全、可靠的维修环境，减少维修过程中不必要的麻烦，节约维修时间，切实提高用电率。

2.4 车间变电所供配电系统

高压配电室中设有高压保护装置、测量仪表、电气开关板等，能全面控制变电所传输出来的高压电流，从而利用低压变压器与配电装置进行改变，再输送出适合纺织企业机械设备使用的电流[4]，如图1所示。低压侧线路由变压器、发电机和母线分开。总负载连接到I线，主负载连接到I线，ATS安装在总线的中间。正常供电城市将直接用电来承担所有负荷时的主负荷和第二负荷，将直接断开电源，对用电实行保护。

图1 低压侧线图

电力变压器是变电站中最重要的设备，除满足基本的工作性能、质量和可靠性外，根据企业的实际情况，还必须满足预防火灾和节能的要求。依据纺织企业机械设备特点要求，一般选择S9系列的变压器。纺织车间采用2台S9-2000/10/0.4kV机型，印染车间采用3台S9-1000/10/0.4kV机型。

2.5 高压供配电设备选择

10kV高压配电室采用金属铠装式中央开关柜，配真空手道机，尺寸紧凑，安装平台安全。断路器采用真空开关，可满足选择组合。变压器车间内，低压开关箱采用GCK系列箱体，保证了可靠性、安全性和结构紧凑，输出电路多，占用少，模块化，维护方便。标准备用柴油发电机可在同一型号箱体内选择500kW备用功率，转速1000～1500r/min，采用闭式水循环冷却方式，无刷自动励磁装置，体积小、重量轻，运行可靠。

3 结语

纺织企业高压供配电系统要追求可靠、实用、经济效用，随着我国信息技术不断发展，智能控制方面有了新的突破，在后续研究中，要着重利用现代化智能技术去革新升级现有的供配电系统，从而让纺织企业高压供配电系统更加安全可靠、经济实用。