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济钢新东区产线供配电系统结构优化研究

发布于:2015-07-29 19:29:29 来自:电气工程/供配电技术 [复制转发]
1 新东区供配电现状

1.1 供电系统

济钢新东区产线的生产用电全部由一座七降压变电站供给,七降压110kV采用T接韩钢Ⅲ线、历钢Ⅱ线临时过渡供电方案供电,历钢Ⅱ线供七降压1#主变带35kVⅠ段、10kVⅠ/Ⅱ段,韩钢Ⅲ线供七降压3号主变带35kVⅡ/Ⅲ段、10kVⅢ段运行。3200高炉、210t转炉、4300轧机产线,除高炉风机外其余用电负荷均由七降压1号、3号主变供给,各生产工序电源交叉影响,系统晃电极易波及影响产线各生产工序的用电安全。临时过渡供电方案见图1。

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1.2 配电系统

新东区产线各生产工序之间生产工艺联系密切,由于各生产工序的关键生产设备均与其公辅设备设施设计有工艺连锁,而公辅设备设施如液压站油泵、除尘风机高压电机等均设有失压保护,当系统晃电时,失压保护动作,供电回路跳闸失电,工艺连锁关键生产设备突然停机,产线连续生产中断,轻者造成巨大的经济损失,重者危及人身、设备安全。

1.3 新东区供配电系统存在的共性问题

变压器室及高低压配电室电气设备缺少标识、标识不全或标识不规范,危及电气操作安全,事故发生时恢复供电时间过长。重要用电负荷分配不合理,重要负荷在同一主变(或母线),增大了供电风险。同一关键设备的主体设备与辅助设备的高压受电和低压受电来自不同的电源母线,增加事故概率。高压变电站单个回路的接地或短路故障,引起供电系统发生的瞬间失压、失电(俗称晃电)造成其他回路的低电压跳闸,局部事故波及周边电网安全,致使事故进一步扩大、恶化。

2 供配电系统结构优化必要性分析

随着3200高炉、210t转炉、4300轧机产线的逐步达产达效,新东区产线已成为济钢新的生产命脉,其安全稳定生产不但直接影响着济钢的经济收益,也是济钢在当前严峻的经济形势面前,逐步提升自身市场竞争力的有效手段。

新东区产线的生产用电全部由七降压一座变电站供给,因此各产线供电系统相互关联密切,同时由于新东区产线各生产工序相互关联,各生产工序的关键设备与其公辅设备之间均有工艺连锁,七降压一点电气短路故障引起系统晃电时,电压波动使其公辅设备馈线回路失电导致新东区产线连续生产受到冲击,波及影响低压母线失电导致用电设备大面积停电,使事故波及影响范围扩大,直接影响产线的安全生产。

2010年9~11月份七降压发生3起馈线接地短路故障,引起系统晃电,新东区各生产系统均不同程度受到波及影响,经济损失巨大。其中两次事故波及影响4300轧机公辅低压母线失电,低压供电系统全部瘫痪,无照明,极大延长了恢复送电时间,使事故损失大幅增加。因此需要对新东区供配电结构进行彻底梳理和全面风险评估,并针对影响整体供配电系统安全运行的不可靠因素制定改进方案,并迅速落实整改,为新东区产线产能提升提供可靠的电力保障。

3 改进措施

对新东区变压器室及高低压配电室电气设备统一进行规范化标识。对各降压变配电负荷合理调配,重要出线回路的相对物理隔离与调整。重要负荷与故障率高的回路尽量不在同一主变(或母线),降低供电风险。同一关键设备的主体设备与辅助设备的高压受电和低压受电取自同一电源母线。

在新东区生产主线及相关工艺连锁的高压电机、低压总开关和交流接触器实施高低压防护墙,涉及24个高低压配电室、159个配电回路。

在“高压安全供电防护墙Ⅰ期工程”成功经验基础上,尽快在新东区启动“高压防护墙Ⅱ期工程”,对高压电动机、低压受电断路器、重要低压负荷出线回路分别采取有效的技术手段,从而形成建立“高压电机→低压总进线开关→重要低压出线回路”三道隔离墙的技术理念;解决连续生产作业线因雷击、短路、重合闸等引起供电系统发生的瞬间失压、失电问题,保证重要生产线的连续生产,尽可能降低供电事故影响范围和损失。生产主线及相关工艺连锁高压电动机,重新计算、整定低电压保护,延时低电压保护时限参照短路故障切除时间调整,低压总开关,重新计算、整定失压保护,时限调整参照系统晃电时电压波动时间;对重要低压负荷的低压接触器、软启动器、变频器等出线回路,实施以失压延时和再起动控制为主的技术综合改造,延时以能躲过系统晃电时电压波动时间为原则,配套对现场和柜内线路进行改造(表1、表2)。

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4 投资估算及构成

4.1 新增设备费用

延时模块、再起动控制器按每个4 800元计算:4800×159=76.32万元。增加两台套低压备投电源柜,每台套开关柜按15万元计算:15万×2=30万元。

4.2 材料费

低压接触器、软启动器、变频器等出线回路综合技术改造,每个回路柜内技术改造等按3000元计算:3000×159=47.7万元。

4.3 人工费

高压电机微机保护装置调整、校验每个回路按6000元计算,人工费合计:6000×20=12万元。智能开关调整、拆除失压脱扣等,每个回路施工、调试等按2 000元计算,人工费合计:1000×159=31.8万元。施工方案设计费5万元;不可预见费:3万元;合计,205.82万元。该项目实施后可以避免或减少单一馈线接地、短路电气故障对生产系统的的波及影响,大大提高供电系统的安全稳定性和抗冲击能力,为新东区产线的连续生产提供强力电力保障,最大限度减少非正常生产导致的经济损失。

新东区产线受事故波及影响一次直接经济损失,3200高炉休风一次最少60万元、210t转炉窝坯一次最少30万元,4300轧机产线夹钢坯一次最少20万元。则新东区一次事故波及影响最少直接经济损失约110万元,本项目总投资205万元,避免两次事故影响即可收回投资。

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这个家伙什么也没有留下。。。

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