提高克拉玛依石化公司供电可靠性的措施

摘要：克拉玛依电网是一座主要为油田的生产、生活供电的地方电网。由于油田生产的特殊性，对电网的连续性供电要求很高，尤其是石化类的企业，瞬时的电源切换也会造成较大的经济损失，甚至带来安全威胁，因此，提高供电的可靠性一直是石油、石化电网为之努力奋斗的目标。本文结合克拉玛依电网的实际情况，从电网结构、运行方式、保护配置以及专业管理等方面，分析、总结了提高供电可靠性的可行的技术措施和管理措施。

关键词：克拉玛依电网供电可靠性环网运行措施

中图分类号：TL75文献标识码： A

引言

克拉玛依石化公司创建于1959年，经过50多年的发展，才逐步发展成为年加工能力为500万吨的综合型炼化企业，供电电网也是随着克石化公司的发展逐步形成的，这就造成了外部网架结构不合理，设备老化等问题，仅2006年全年110kV线路故障造成石化公司部分或全部失电事故7次，给石化公司的安全生产造成了很大影响，为了提高石化公司供电可靠性，07年克拉玛依供电公司对电网进行了环网改造，通过这几年的运行，没有出现发生一起大的失电事故，保障了克拉玛依石化公司安全生产。

1.克拉玛依电网基本情况

克拉玛依电网是一座最高电压等级为110kV的地方电网，目前有克拉玛依电厂（以下简称克电厂）和克拉玛依石化公司热电厂（以下简称热电厂）两座发电厂，装机总容量360.01MW； 110kV变电所15座，总容量648.6MVA；35kV变电所85座，总容量532.74MVA；全网110kV线路28条，总长度832.108km；35kV线路59条，总长度1081.298km。形成以克拉玛依电厂为中心，东北至夏子街油田、西南至车排子，东南延伸到石西、陆梁、直至莫北沙漠腹部油田的油田供电网架。

2007年1月克拉玛依电网并入新疆电网运行。新疆电网通过其所属的克拉玛依变和百口泉变两座220kV变电所，给克拉玛依电网供电，其中220kV克拉玛依变经双线与克拉玛依电厂联网运行，220kV百口泉变单独供一个片区。

2.克拉玛依石化公司供电电源情况

克拉玛依石化公司创建于1959年，年加工能力500万吨，是中国石油最重要的高档油和沥青生产基地，也是西北地区低凝柴油、喷气燃料的主要生产基地。在“十二五”期间，克拉玛依石化公司将增加400万吨原油加工能力，建成“千万吨级”炼化企业，并使油、沥青的年产量达到百万吨以上，成为世界级环烷基油生产基地。

克拉玛依石化公司目前最大用电负荷约45MW，是克拉玛依电网的一级负荷。110kV炼一、炼二变电所专供石化公司生产用电。两座变电所均为110kV/6kV电压等级，高、低压母线均采用单母线分段的接线方式，双主变并列运行。

炼一变电所始建于1989年5月，经扩建改造，目前有110kV出线4回，其中2回为主要工作电源，1回直接连接克电厂，1回经炼二变连接自220kV克拉玛依变；另2回分别连接石化公司热电厂的两台机组。炼一变电所6kV配出线38回，均为电缆出线。该变电所2006年配置110kV线路光纤纵差保护和母线差动保护，2009年4月进行了综合自动化改造，全部更换为微机保护。

炼二变电所于2000年7月投产，有2回110kV工作电源，1回直接连接枢纽变电所，1回经炼一变连接自克电厂；6kV配出线27回，均为电缆出线。该变电所建成时均全部采用微机保护，并在克拉玛依电网率先使用了先进的GIS设备，2006年完善了110kV线路光纤纵差保护和母线差动保护。

3.提高克拉玛依石化公司可靠的措施

3.1 技术措施

3.1.1 完善电网结构，提高电网整体安全运行水平。

提高整个电网运行的安全、可靠性，是保证对用户供电可靠的前提和基础。因克拉玛依电网只有两座发电厂，其中克电厂是主力电厂，总装机336.01MW，居于整个电网的中心地带。热电厂位于石化公司厂区，但装机只有24MW，不足以与克电厂相互支援，甚至无法满足为石化公作自备的要求。克电厂相对孤立，一旦发生机组故障，轻则大面积限电，重则存在电网崩溃的可能，因此，为提高电网安全运行水平，2007年1月克拉玛依电网与新疆电网联网运行。新疆电网的电源供至位于克拉玛依电网西南部的克拉玛依变，并经双回线路与克拉玛依电网相连接，不仅使两电源相互支援、互为备用，更重要的是电网规模增加的同时也大大提高了电网的抗干扰能力。

联网前2006年全年电厂及枢纽的110kV出线故障跳闸7次，其中5次均因电压波动，造成热电厂停炉（给石化公司供热）或者炼一、炼二变甩负荷，其中1次供炼二变的炼一二线停电，造成炼二变全所失电，给石化公司的生产造成很大影响。

联网后2007年全年电厂及枢纽的110kV出线故障跳闸5次，其中仅1次电炼线故障，电压波动造成炼一变甩少量负荷，其余均未对电网造成大的影响。

3.1.2 优化运行方式，采用环形网络供电

结合本电网的结构特点，联网后克拉玛依电网110kV主系统采取 “O”型环网的运行方式，既将克拉玛依电网内的部分110kV重要变电所形成“克电厂~炼一变~炼二变~枢纽变~北郊变~电厂”的主环网，将通过该环网，将电网内的克电厂、枢纽变、克石化公司热电厂（炼一变）三个电源点联系在一起，其中克电厂、枢纽变两个主要电源点分布于环网的两端，即正常情况下，主力电厂克拉玛依电厂与新疆电网采用两条环路并网运行方式，炼一变、炼二处于其中一路环上，环内的任意一条110kV线路故障，均不会影响电网供电。同时，双环与新疆电网联络，避免了环内任一线路故障克拉玛依电网与新疆电网解列的风险，保证了并网运行系统联络的可靠性。

联网前的主系统运行方式

优点：各变电所双线供电，一用一备，结构简洁，保护配合简单。

缺点：变电所的工作电源故障后，自动或者手动切换至备用电源继续供电，不能保证对用户的不间断供电。

联网后的主系统运行方式

优点：

a)将重要的110kV 变电所形成“O”型环网的运行方式，通过该环网，将电网内的克电厂、枢纽变、克石化公司热电厂（炼一变）三个电源点联系在一起，其中克电厂、枢纽变两个主要电源点分布于环网的两端，炼一变、炼二处于其中一路环上，环内的任意一条110kV线路故障，均不会影响电网供电。

b)主环之外设置备用环（红色粗线的“克电厂~炼一变~炼二变~枢纽变~北郊变~电厂”为主环，红色细线“克电厂~炼一变~炼二变~枢纽变~八零一变~电厂”以及“克电厂~北郊变~枢纽变~八零一变~电厂”的为备用环），保证本电网主力电厂克拉玛依电厂与国家电网新疆电力公司电网采用两条环路并网运行方式，避免了环内任一线路故障克拉玛依电网与新疆电网解列的风险，保证了并网运行系统联络的可靠性。

缺点：保护配合关系复杂，对保护动作的正确性、可靠性、快速性要求高。

3.1.3 以双电源并列方式，保重要装置不间断供电

虽然石化公司目前总负荷约42MW，但克拉玛依电网将其分为炼一、炼二两座完全独立的110kV变电所供电，共4台主变压器采用两两并列的运行方式，任一变压器故障，其主保护差动或瓦斯快速动作，切除故障，不会造成用户停电。重要装置采用由炼一、炼二变电所分别供电，保证即便是有一座110kV变电所失电，重要装置仍可由另一座变电所供电，不会完全失电，可靠性较一座变电所供电高。

3.1.4 合理配合继电保护装置，快速切除电网故障

由于石化公司对供电连续性要求较高，而且装置对电压波动也比较敏感，曾多次发生主电网故障电网电压波动引起石化公司部分装置失电。目前克拉玛依电网除个别沙漠地区远距离110kV辐射线路外（由于光纤未到位），西北缘地区几乎全部110kV线路配置了全线速动的光纤差动保护，一旦发生线路故障光纤差动保护立即动作开关跳闸（一般在80ms以内），迅速将故障隔离，降低了电网故障电压波动对石化公司等用户的影响。

例如：2012年7月1日承担克乌高速公路施工的车辆在线路下方违章施工，翻斗车碰挂导线，造成110kV电炼线单相接地故障，光纤差动保护2ms启动、20ms出口，开关经过59.6ms跳闸将故障切除。炼一、炼二变电所由枢炼二线、炼一二线继续供电，石化公司及其他电网用户用电均未受影响。

同时，上述环内的变电所均配置了110kV母线差动保护和断路器失灵保护，母线发生故障时，由母线差动保护迅速将故障隔离，若线路故障保护或者开关拒动时，避免了须由上级远后备保护动作来切除故障，造成的扩大停电范围和故障持续时间长而对电网的冲击和用户的影响。

因此，合理的配置和整定继电保护装置，能够快速、准确地将故障点从电网切除，大大减少了故障对电网的冲击，最大限度地保证了电网非故障区域的正常运行，从而提高了对用户的供电可靠性。

3.1.5 对变电所进行更新改造，提高一次设备可靠性

2009年利用隐患治理机会与克拉玛依石化公司共同筹集资金对炼一变电所进行了一次、二次设备进行了更新改造，主变压器由2×16MVA增容到2×31.5MVA，室外7台LW3-110型开关更新为LW3-126W型断路器，6kV 48面开关柜全部更新为ZN28型开关柜，主断路器选用VD4型断路器。全部常规电磁式二次设备更新为综合自动化设备。提高了一次、二次设备可靠性。

3.2 管理措施

在管理方面，供电公司从上到下统一克拉玛依石化公司为电网一级负荷的思想，从思想上高度重视，始终将将其生产运行维护管理作为重中之重。

3.2.1 电网的负荷预测、主力机组及设备检修计划、电力电量平衡以及新、改（扩）建项目等常规管理工作，均结合考虑石化公司的发展规划、新装置投产计划、三年一次的大检修等因素，做到提前计划、准备充分。

3.2.2 在电网的专业管理中，始终将石化公司所属的自备电厂―热电厂纳入其中，统一按照电网的规范化、专业化管理的各项要求执行。对其各级保护配置、定值配合、二次设备管理、供电方式设计等各方面给与专业化的意见和指导，提高其自身的安全运行水平。

3.2.3 加强运行检修管理，加强日常运行管理。针对克拉玛依石化公司炼一变室外变电所，容易受天气影响，开展每年一次的春季清扫小修工作。

3.2.4 强化项目工程管理，提高投运变电所本质安全水平供电公司针对新投运变电所强化从规划设计、设备选型、建设过程以及入网验收的全过程管理，提高入网设备的合格率。

3.2.5 开展状态测试工作，做到未雨绸缪。日常对运行设备进行状态评估，高峰负荷期，开展设备温度红外测试等工作，结合相关工程项目开展状态检修，避免和减少了电网检修期间的非正常运行状态，提高了电网运行的可靠性。

结束语

综上所述，电网管理只有从一次到二次、从技术手段到管理措施，多项举措齐抓共管，才能最大程度地提高电网运行的安全性，才能更好地保障对用户的供电可靠性。但是，其中最根本的条件还是一个电网整体结构的完善。只有电网的网架坚强、布局合理，才能在此基础上通过优化方式、强化设备、加强管理等其他手段，进一步提高电网安全运行水平。否则，若缺少国网新疆电力公司的电源支撑，在7月1日电炼线故障时，即使保护都正确动作，也难以维系炼一、炼二的正常供电。

由此可见提高克拉玛依电网供电可靠性的主要原因是：自己的发电厂与国网新疆电力公司双电源共存的模式。正是由于环路两端分布着两个电源，才能在其中任意一条线路跳闸时，通过另一路的电源线路不间断地继续供电。而这种优势不论是国网新疆电力公司电源单电源、双回路供电模式还是以往克拉玛依电网孤网运行的双回路供电模式都无法比拟的。因为在单一电源供电时，虽然是双回线路，但当其中一回故障时，切换至备用电源，仍须有几百毫秒的切换时间，这对于普通用户尚无影响，但对于石化一类的用户却无法达到其对连续性供电的要求。