胡航帆
(国网哈尔滨供电公司经济技术研究所,黑龙江 哈尔滨 150000)
随着时代的发展,人们愈发重视用电设备质量的提升。其中,变配电所在众多企业的生产中占据重要地位,尤其在煤炭行业,机电装备的等级与资金投入量成正比。但是,目前的情况并不尽人意,所用电设备存在众多原因,影响其进一步发展,因此本文的目的意在引起相关人士对所用电系统的重视。下面本文将举例说明。
某矿风井配电所供电范围主要涵盖该矿地面所有用电设备、部分外转供电和井下-75m、-250m、-370m、-570m、-750m等水平的供电,平均负荷4000kW,最大负荷6300kW。该配电所有两条主供电源,均来自矿区中部枢纽降压站(35/6kV),正常运行方式下一运一备;设有两段母线,为6kV单母线分段系统,母联开关处运行状态。2013年进行技术改造,将6kV高压开关柜进行更换,由油开关断路器更换为真空断路器、反时限保护更换为微机保护,电磁式操动机构更换为弹簧操动机构。
某日,其中一处电源正在运行,另一处电源用以备用。监控装置发出警报,检测到运行的电源出现跳闸的情况,值班人员即刻与工作人员取得联系,要求其使用备用电源,使供电得到恢复。与此同时,另一部分工作人员开展故障的排查工作,主要进行分段的排查,如果在某一段没有出现再次跳闸的情况,就向下一段继续进行排查,以此类推,最终找到故障点。当工作人员终于在其中一处发现类似情况后,随即向总控制室报告,总控制室接收到信息后,将电流再次分配给各处。该阶段的电力最终恢复了畅通。
配电室中并没有出现可燃性的现象,也没有出现冒烟的情况,经过调查也确定开关柜及其四周也不存在短路的状况,工作人员在没有对保护装置进行复位前,开关柜的其中三面都曾经出现过警告的状况,即黄色指示灯常亮,由此得知,出现两次停电的现象,其中一次是由于短路造成的,另一次是由于故障出现后没有及时进行隔离造成的。相关人员以此为基础,研究其产生的原因。
3.1 直接原因。在第一次停电出现后,工作人员对相应的电缆作出安全处理,通过对电缆端电压的测量得知是由于电缆发生短路造成的停电现象。进而工作人员又进行进一步的排查,在进入井中之后,对电缆进行检测,发现电缆曾经有被石头砸伤的痕迹,电缆一旦受到外界坚硬物质的划伤,其表面所覆盖的薄膜就会被划伤,因此产生了放电的现象,更严重的是,电缆的屏蔽层已经受到了不同程度的损伤,甚至出现爆裂的状况,现场具有由于爆裂产生的金属粒,能够清晰地看清电缆内部的线路脉络。工作人员随即处理了出现问题的电缆,作出割除,这样故障区域就被移除了出来,再使用接线盒将两段被割除后的电缆进行连接,通过仪器检测后,得知符合相关的耐压规定。至此,电路又重新恢复了正常。
3.2 第二次停电的原因。在第二次停电后,工作人员又询问了值班室的员工,确定在发生第一次电路短路后,值班室中的各种指示灯都没有出现常亮的状态。在得知这一情况后,工作人员对风井进行重新供电,但是正是这次供电又造成了第二次停电的发生。究其原因,是用电系统过于单一造成的,其不能承受较大的电压负荷量,并且控制高压开关柜以及保护装置的电流均是交流电,由所用电自主提供,因此,一旦停电就会对相应的装置产生影响,并且在没有相关保护措施的情况下,电闸会发生自动断电的情况,综上所述,工作人员找到了出现两次停电的原因。
3.3 越级跳闸的原因。产生越级跳闸的原因是由于当前井下的电缆横截面较大,并且电缆之间又相聚较远造成的,在保护装置能够保护电缆的前提下,如果出现短路的状况,就会产生严重后果,这一后果的影响力不亚于母线发生短路的影响力。所以,在短路发生时,电流就会出现激增,以至于电压也随之发生变化,产生超负荷的状况。根据相应的公式计算得出,配电室将会出现电压降低的状况,其仅占正常值的70%甚至更低,并且开关柜的电压值也会出现降低的趋势,不到正常值的一半。即使保护装置已经发出相应的信号警告值班人员存在异常状况,但是在短时间内无法将电压值恢复到正常水平,断路器因此不能跳闸,在经过一段极短的时间的自我修复后,才最终出现跳闸的情况。上述原因的分析都是理论性的,还需要进行实际的检验。在电压处在正常的状况下,对运行电源以及备用电源进行试验,看其能否通过继电的保护,如果能够通过,就说明对跳闸原因的猜想是正确的。
(1)首先,变配电所中的相关配置对安全性的影响深远。根据上文的叙述我们能够得知造成二次停电的原因在很大程度上都是因为电源的不可靠造成的。在安全可靠的配电系统下,可以说发生断电的可能性很小,因此,相关工作人员要重视所用电配置,将其放在工作中的重要位置。一旦高压出现失电的状况,工作人员能够通过值班室中的设备有所察觉,在此情况下,对其进行补救,按照跳闸信息能够查找出出现问题的部位,随即立即进行处理,电力也能够得以恢复。所用电如果没有同时出现高压消失的状况,也就不会产生越级跳闸或是跳闸的情况了。(2)变配电所的升级改造应将所用电源同步纳入改造范畴。近年随着煤炭企业的发展,对机电设备的更新升级投入越来越多,将油断路器更新为真空或六氟化硫设备,但极易忽视所用电的更新,为增加可靠性,断路器跳闸机构已经由老式的电流瞬动式更新为电磁脱扣式,需要有可靠的交直流电源做支撑,才能实现迅速跳闸、事故信息可查、变配电所照明不间断。
综上所述,变配电所所用电具有十分重要的作用,我们应该重视起来,尤其是在一些大型的煤矿生产中,如果出现突然停电的状况,就会产生一系列连锁反应,后果会更加不堪设想。只有认识到其重要性,才能促进我国电力事业的进一步发展。
[1]王云,侯喆君.探讨变电站所用电采用风力发电的可行性[J].电子技术与软件工程,2014(20).
[2]苏熀兴,崔艳.220kV变电站所用电全失事故处理与分析[J].科技风,2014(23).