35kV变电站供电安全问题探讨

35kV变电站供电安全问题探讨

原晶

（国网太原供电公司山西太原030012）

摘要：变电站综合自动化系统是电网自动化系统的一个重要组成部分，变电站综合自动化系统对变电站内的设备进行统一的监控、管理，与电网调度自动化系统进行实时信息交换、信息共享，提高了电网的安全稳定水平。因此，变电站综合自动化系统的安全运行直接决定了变电站的安全和稳定。电能主要是供给煤炭安全生产的主要动力来源，而安全、高效、可靠的供用电系统是煤矿安全生产的心脏，通过对供电系统进行改造，实行系统优化，提高供电系统的抗事故能力。

关键词：煤矿供电；安全

变电站是电力系统发、输、配电工程不可缺少的环节。变电站的安全运行是电力系统安全运行的重要组成部分，随着数字化保护设备的成熟及广泛应用，调度自动化系统的成熟应用，变电站自动化系统已被电力系统用户广泛接受使用，许多智能设备如微机防误闭锁装置、直流监控系统、消防报警、智能电度表等通过通讯接口实现集成，变电站无人值班、集中控制管理模式应运而生，变电站自动化应用自动控制技术、信息处理和传输技术，通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业，提高变电站运行，为变电站运行维护管理创新、减人增效创造条件。如果变电站发生事故会直接影响电网的安全运行，迫使电力系统的运行方式发生变化，严重时会导致供电中断，造成大面积停电。变电运行工作平凡而责任重大，确保变电站设备的安全运行是变电运行工作的重中之重。

众所周知，电能是煤炭生产的主要动力来源，而安全、高效、可靠的供用电系统是煤矿生产的心脏，为煤矿安全生产提供了强大的动力保障。随着近年来科学技术突飞猛进，一些技术先进、自动化程度高的供用电设备不断引进和投入使用，加之国家对煤矿安全生产制定了更为严格的管理规定，供电分公司也将继续秉承“用忠诚和奉献播撒光明”的公司精神，不断提升专业化供电管理水平，朝着建设全国一流的煤矿供电企业而努力前行！要有可靠的供电系统为煤矿安全生产提供保障，这就对变电站的供电管理工作以及职工队伍素质提出了更高的要求。本文就35kV变电站的安全供电问题，并结合变电站现场实际情况进行一些探讨。

一、单线路及主变单列运行，供电可靠性差。

部分35kV变电站双回路电源均来自同一供电区域且变电站为线路及主变单列运行。这样，无论是上级变电所还是供电线路或主变，任何一处出现故障都将造成全站供电中断，尤其向对于高负荷、高瓦斯突出矿井来说，全站停电引起矿上风机主扇停电所带来的后果非常严重，因为这样极易造成部分工作面瓦斯超限事故，进而危及矿工及矿井的安全。

针对这种情况，公司在近几年陆续对各35kV变电站供电系统进行改造，实行系统优化，各变电站改为两回进线电源、两台主变分列运行，部分供电区域如寺河区域和成庄区域实现了35kV系统环网，35kV系统及6kV（10kV）系统母联开关断开的运行方式，提高了供电系统的抗事故能力，进一步提高各供电区域的供电可靠性，为井下安全生产提供有力保障。

二、不同保护装置之间配合不协调、定值更新不及时以及设置不合理或保护投入不合理等情况，易造成停电事故。

针对这种情况，公司陆续将35kV变电站（双回电源两台主变分裂运行）进行综合自动化改造，统一采用南京南瑞综自继电保护。结合各站现场实际，主变精度不足的，更换主变及两侧CT，优化继电保护上下级配合，在线路上配合光差保护，主变微机保护设有三段定时限电流保护，通过合理调整定值，可有效地实现35kV变电站上下保护配合，避免越级跳闸；对部分35kV变电站（双回电源一回运行，一回带电备用）设置保护，比如2012年对川底35kV变电站投运PCS-9655S电源快速切换保护装置，此装置动作准确，可有效缩短处理事故时间；高压开关的电流保护可设有适当延时，能够躲过系统电压波动时，开关误动作，缩小停电范围。

电力调度中心通过对各变电站配电点内设备及保护装置进行改造和更新后，采用工业以太网方式传至电力调度中心，组成电网安全监控系统，在计算机上显示和记录各个变电站测控装置的所有数据，实现供电系统的遥测、遥控、遥信和遥调功能。相关变电站的实时信息传至了电力调度，使电力调度能够掌握供电系统内的全部运行信息，并可通过视频来了解各变电所现场情况，能为综合判断和处理供电事故提供了技术依据，提高了处理系统事故的效率。

三、部分变电站谐波治理及电容补偿装置未有效投入运行，供电质量难以保障。

随着近年来集团公司煤炭效益的日益增涨，各变电站供电负荷在日益增大，其中包括矿井生产过程中的大量的非线性负荷（变频器、照明设备），这些设备在生产过程中产生大量的谐波注入电网，不但影响了本系统设备的正常运行，而且还影响各变电站供电网，造成系统内无功补偿设备无法正常投运，增加损耗、浪费了能源。

针对这种情况，各变电站相继投入了电容补偿装置——VQC装置，有效果但是也存在一定弊端：电容器利用率低，投切管理复杂，目前所使用的是手动方式对变压器有载调压开关和电容器组以及电抗器投切开关进行控制，这样很容易导致电容器组投切动作频繁，有载调压开关动作频繁等问题，降低了设备寿命，增加了安全隐患。为了提高设备利用率、降低损耗、节省能源，2012年公司首先对川底35kV变电站选用了山东米诺电力科技有限公司的10kV供电系统MNG动态无功补偿及谐波治理成套装置进行自动无功补偿及谐波抑制，效果显著。可以看出川底35kV变电站现在功率因数平稳达到0.95以上。电容器与滤波电抗器串联组成滤波支路，用以滤除谐波电流，磁控电抗器用以无极调节感性无功，实现无功的连续补偿，既能有效滤除谐波，又能取得良好的补偿效果，站内安全运行周期与日俱增。

四、入侵检测技术

入侵检测系统是指监视（或者在可能的情况下阻止）入侵或者试图控制DAS和网络资源等不良行为的系统。入侵检测系统是近年出现的新型网络安全技术，其目的是提供实时的入侵检测及采取相应的防护手段。选择入侵检测系统时，应特别注意其主要性能，包括：协议分析及检测能力、解码效率（速度）、自身安全的完备性、精确度及完整度/防欺骗能力、模式更新速度，等等。入侵检测系统是分层安全中日益被普遍采用的手段，它能有效地提升黑客进入网络系统的门槛。入侵监测系统能够通过向管理员发出入侵或者入侵企图警报来加强当前的存取控制系统，例如防火墙。它能识别防火墙通常不能识别的攻击，如来自企业内部的攻击；在发现入侵企图之后提供必要的信息，帮助系统移植防火墙。

五、加大业务技能培训力度，提高职工素质。

随着科学技术的发展，供用电设备现代化和自动化程度比较高，为了搞好供用电设备的运行与维护，必须对职工的业务技术进行培训，提高职工检修、维护、处理事故的能力。首先，邀请厂方派工程技术人员到现场进行培训；其次，在单位内部经常组织技术人员对职工进行专业培训和岗位练兵。第三，加强职工的安全思想意识学习，提高职工责任心，使每位职工真正适合本岗位的工作，做好本职工作。

六、不断完善供用电事故的应急预案。

为了预防可能出现的停电事故，并结合各站的实际情况，制定一系列的事故应急预案，从35kV到6kV（10kV）供电系统都有详细的应急预案，力求在最短时间内恢复供电，确保正常生产工作。

参考文献：

[1]张儒，胡学鹏.变电站综合自动化原理与运行[M].北京：中国电力出版社，2008（12）

[2]余永红，许建昆.自动化系统在宝盖220kV变电站的应用[J].电力自动化设备，2007（09）