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1、存在的問題
    隨著220 kV變電站少人值班和無人值班改造的加快，站用電系統(tǒng)的改造尤其重要。火龍崗變電站站用電屏380 V I、Ⅱ段電氣系統(tǒng)主要用于控制室電源、保護室電源、開關(guān)室電源、通訊綜合樓電源、主變冷卻器電源、220 kV開關(guān)儲能電源、110 kV開關(guān)儲能電源、直流充電機電源、水泵電源等低壓交流負荷供電。
    由于火龍崗變電站設(shè)計于20年前，鑒于當時的條件，電氣產(chǎn)品選擇面狹窄，幾乎沒有令人滿意的產(chǎn)品。380 V母線采用了BSL - 11型固定式低壓配電屏，柜內(nèi)元件主要是DW15系列空氣斷路器、DZ10系列塑殼斷路器、HD13系列隔離開關(guān)和CJ12系列接觸器等。這些元器件經(jīng)過20多年運行后日趨老化，設(shè)備故障率趨高。目前已對許多元件進行了更換，但有些元件已無備件可換。由于BSL - 10型固定式低壓配電屏的結(jié)構(gòu)特性決定了該配電屏具有母排裸露、屏后無安全設(shè)施等不安全因數(shù)，對檢修維護人員、運行人員均構(gòu)成威脅。低壓總開關(guān)只能手動機械分、合閘，影響運行人員的操作安全。由于近年來的發(fā)展，380 V母線備用回路已用完，現(xiàn)有低壓配電屏不具備進一步擴展的可能性。設(shè)備陳舊、老化，低壓開關(guān)、閘刀兩側(cè)母排顏色不對應(yīng)，容易發(fā)生運行事故。由于設(shè)計不合理，檢修斷路器時必須I(或Ⅱ)低壓母線停電，而設(shè)備運行期間，又不允許長時間停電，如果斷路器發(fā)生故障，會給檢修和運行帶來很大困難。另外，在2002年的紅外普查中發(fā)現(xiàn)多處鋁排接點有溫升過高的情況，富通新能源可以根據(jù)用戶的需求訂做各種類型的高低壓配電柜開關(guān)柜。
2、改造方案
2.1總體思路
2.1.1將BSL - 10型低壓配電屏更換成GCK -G型低壓配電柜（根據(jù)國際電工協(xié)會要求低壓配電實現(xiàn)三相五線制），以提高安全可靠性，保持負荷現(xiàn)有控制功能不變。重新設(shè)計、運用PLC可編程自動控制原理，結(jié)合現(xiàn)場具體情況，將自動切換和手動控制同時運用到設(shè)計中，并考慮將綜合報警（進線開關(guān)故障跳閘報警、聯(lián)絡(luò)開關(guān)故障跳閘報警）及中央信號。2.1.2為了確保全站失電或低壓開關(guān)檢修時站用電負荷正常供電，設(shè)計了外接電源配電屏，并且通過3號低壓開關(guān)、閘刀分別與380Ⅵ、Ⅱ段母線連接，既能實現(xiàn)分段運行又能并列進運行。
2.1.3根據(jù)站用電屏現(xiàn)場情況，設(shè)計中盡量避免屏位置數(shù)量和結(jié)構(gòu)的改動，繼續(xù)使用原站用電屏基礎(chǔ)，合理安排負荷位置，盡量避免改動原有電纜。
2.1.4 380 V I、Ⅱ段母線通過母聯(lián)開關(guān)互為備用，當運行中380 V I（或Ⅱ）段母線失電，380 V母聯(lián)開關(guān)自動合閘，使380 VⅡ（或I）段母線恢復(fù)供電，提高故障處理的速度。3臺主開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)應(yīng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，開關(guān)因故障跳閘的狀態(tài)也應(yīng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，因主開關(guān)故障跳閘時母聯(lián)開關(guān)禁止合閘，在排除故障的前提下，母聯(lián)開關(guān)才可以合閘，380 V母線不得缺相運行。
2.2設(shè)備、材料選型
2. 2.1低壓開關(guān)柜
    GCK -G型低壓開關(guān)柜是目前國內(nèi)外較先進的柜型，技術(shù)性能適宜。考慮性價比，本次改造擬采用明遠開關(guān)廠CCK -G型低壓開關(guān)柜。該產(chǎn)品為全封閉型，運行人員操作時碰不到帶電部分，提高了操作安全性。CCK -C型低壓開關(guān)柜在國內(nèi)通過型式試驗。它采用了標準化、模數(shù)化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，布局靈活（固定和抽屜方案可以任意轉(zhuǎn)換），通用性、互換性強。柜內(nèi)分上、中、下層布置：上層布置380 V母線、中層布置閘刀開關(guān)、下層布置PN接地排和N線中性排。低壓總開關(guān)可以手動操作控制，操作定位后可加鎖固定。除上述操作手柄外，各站用電面板上還設(shè)有斷路器操作手柄、控制按鈕、狀態(tài)指示燈及必要的表計等。低壓總開關(guān)具有合閘位置、試驗位置、隔離位置。合閘位置：一次和二次回路都接通，設(shè)備處于運行狀態(tài)；試驗位置：一次回路斷開，二次回路接通，可以對二次回路進行測試并檢查回路接線的正確性；隔離位置：一次和二次回路都斷開，隔離負荷設(shè)備，可以對負荷設(shè)備進行檢修維護。母線布置有主母線（水平布置）和配電母線（垂直布置）。系統(tǒng)接地方式：中性點直接接地，三相五線制。
2.2.2插入式、抽屜式斷路器
    三臺總開關(guān)選用最新型的施耐德( Schneider)MW083D - 800/3P框架式斷路器，配有智能保護單元( Micrologic5.0 A MW)，具有長延時、短延時和瞬時保護，可以進行電流和故障記錄等查詢。配有電動操作機構(gòu)、合閘線圈、分勵脫扣線圈等，可以進行電動合跳閘，保證了操作人員的安全。而且同樣具有合閘位置、試驗位置、隔離位置。要進行隔離操作時可使用手柄將開關(guān)搖至隔離位置。如要檢修1號開關(guān)，先斷開l號開關(guān)，將聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動投入，380VI、Ⅱ段聯(lián)絡(luò)運行，將其退出至隔離位置，抬出后進行檢修，母線不要停電。改造設(shè)計時將0l號、02號閘刀取消，解決了“檢修l號、2號斷路器時必須母線停電”的問題。外接電源總開關(guān)選用施耐德NS630 -3P插入式斷路器。
2.2.3負荷塑殼斷路器
    負荷塑殼斷路器選用施耐德的具有限流功能的Compact NS(200 ~400 A)系列塑殼斷路器，配有熱敏脫扣器電磁脫扣器電子脫扣器。
2.2.4接觸器
    接觸器選用施耐德的LC系列接觸器。
2.2.5 PLC
    可編程控制計算器( PLC)選用施耐德公司的產(chǎn)品。
2.3保護方案
2. 3.1站用變負荷分析
    1號、2號站用變型號：SJ7 - 200/10變壓器，I段Ⅱ段負荷較輕，而且由于油浸式變壓器具有比較強的過負荷能力，目前具有較大負荷余量，變電站負荷增加也不需要更換變壓器，但要控制在200 kVA以內(nèi)，最好變壓器負荷率在85%左右經(jīng)濟運行。
2.3.2進線、聯(lián)絡(luò)開關(guān)（MW083D-800/3P）保護整定
2.3. 2.1長延時（主要考慮作為變壓器過載保護，并作為短路保護的后備保護）