10kV配电网自动监控系统在尕斯库勒油田的应用

1 存在问题

目前青海油田分公司尕斯库勒油田生产运行电网共有10kV线路10条, 总长度超过210km, 各类变压器520多台, 主要用于采油、注水、集输用电。由于线路建设时间早、线路长、故障点多、与现代化电网的要求还有很大的差距, 主要表现在以下几个方面。

(1) 排除线路故障困难大。由于缺少必要的在线检测手段, 当线路出现接地短路、高压接地、速断停电、过流停电等故障时, 需人工到现场排查, 查找故障点难度大、职工劳动强度大, 停电时间长, 影响原油生产正常进行。

(2) 厂外部环境差, 变压器、高压电力线路等电力设施被盗现象时有发生, 非法用电现象也屡禁不止, 施工单位野蛮施工撞断电杆、挂断高压线等原因经常造成停电, 停电原因难以查找, 查找困难大。

(3) 大部分线路出口没有开关或者所安装的开关必须到现场手动操作, 且安装分散, 每年在线路开关的停送上要浪费大量的人力、物力和时间。同时对原油产量也造成了一定的影响, 并且每次线路故障开关跳闸都无故障信息提示, 在处理事故上非常不便。

(4) 由于缺少必要的在线检测手段, 线路瞬时电流无法实施监测, 断路器等开关整定值无法准确整定, 偶然造成断路器不能正常工作。整定值调整不准确, 过大或过小, 出现误跳。

为强化厂配电网监控管理、合理分配用电负荷、及时提供准确的用电数据分析、图形分析, 防止盗窃电力设施和非法用电现象的发生势在必行。

2 GPRS电力监控系统介绍

该系统由服务器及现场的自动重合器组成, 配电网的各个自动重合器内的RTU将线路电流、电压、功率等数据以短信形式发送到系统服务器, 该监控系统主要通过GPRS方式对分布在配电网的各个开关控制器实现四遥 (遥信、遥测、遥控、遥调) , 实时监控电网的运行状态, 及时处理各种突发故障, 以短信形式及时通知负责人员, 提高故障处理的及时性和电网的自动化管理水平、供电质量。本系统具有以下功能: (1) 系统资料维护; (2) 设备监控; (3) 历史查询; (4) 权限维护简单; (5) 自动重合功能; (6) 自动重合器控制面板操作简单。

3 实施过程及应用

3.1 实施过程

2008年8月~11月, 我厂对尕斯中南采油作业区的S1、S2、S3线路安全隐患进行整改, 在整改过程中进行10V配电网自动监控系统试验。

S1回的5个自动重合器 (主断、13~5井旁、973井旁、963井旁、联10后) 、S2回的4个自动重合器 (主断、16~28井旁、955井旁、14~6井旁) 、S3回的3个自动重合器 (主断、12~33井旁、试1井旁) 与安装在办公室的服务器共同组成10kV配电网自动监控系统, 对S1、S2、S3三条10kV线路进行实时监控。

该系统投用后达到了对尕斯中南采油作业区的三回10kV线路进行实时监控的目的.在办公室内能够远距离控制断路器, 读取电流、电压、功率等参数;能够准确设置断路器的速断电流、速断延时、过流定值、过流延时等参数, 大大减少了因参数设置不当造成整条线路停电事故次数, 送电速度快;过流、速断造成的停电故障查找快、处理时间短, 影响范围小。该系统投用后, 没有发生一起由于我厂10kV线路原因造成的整条线路停电的事故。

3.2 应用情况

(1) 通过读取在线电流值, 判断电动机的基本工况, 断路器控制范围内设备正常运转的合理电流值范围, 及时修正断路器的过流定值及其延时时间, 使断路器的保护范围明确经过现场安装、调试, 该系统正式投入运行。

(2) 设定和修正断路器速断值和延时时间, 将故障范围限制在该断路器控制范围内, 杜绝越级调闸现象发生。

(3) 对无故障跳闸 (多台电动机同时启动或大功率电动机启动) , 断路器自动重合。将无故障分合闸信息发送给相关人员, 不需要人员到现场巡检, 节省人力、物力。S1回13~5井、联10后的断路器多次发生此次情况。

(4) 设定和修正断路器零序电流值, 防止因零序电流造成断路器跳闸。

(5) 快速判断故障区域。利用现场的控制器或远程控制服务器, SOE事件记录, 快速判断故障区域, 进行线路巡检或高低压设备检查, 快速判断故障点, 快速排除故障, 尽可能快的恢复故障区域生产。S2回的16~28井旁断路器就发生过2次。

4 效益分析

(1) 停电次数大大减少 (如表1) 。

通过对比, 停电次数大大减少, 影响的原油产量也大大减少。最大限度的减少了因频繁停电造成注水泵、抽油机频繁启停, 保证了注水系统、采油系统平稳运行。降低了职工劳动强度, 节省大量的人力、物力、财力。

(2) 降低电动机维修费用。当发生过流、速断等故障后, 距离故障点最近的断路器自动断电, 三次重合无法正常送电, 将故障区域隔离, 防止事态扩大, 保证其他区域正常生产。因过流、速断造成的电动机损坏次数大大减少, 电动机维修次数也大大减少, 节约大量的生产成本。

(3) 停电时间大大缩短 (如表2) 。通过对比, 停电时间大大减少。发生非永久性故障后, 自动重合器自动合闸 (最多需要1min) , 停电时间大大缩短。后期现场巡检也不需要停电, 只需要对低压设备和线路进行巡检, 根据事故记录, 在断路器后端查找故障点, 查找故障的时间也大大减少。

(4) 投入低。该系统投资总额仅为94.4万元。第一次投资数额较大, 但以后每年仅投入运行费用7.8万元 (租用光缆、移动卡费用) 。如果多条线路同时应用该监控系统, 总费用将会更低。

(5) 投资回报期短。按照每年少影响原油产量1000t, 每吨2000元计算, 每年节约200万元。投资回报期94.4/200=0.47年, 仅每年停电少影响的原油产量而言, 不到半年时间就可以收回全部投资。

5 结语

10kV配电网自动监控系统具有很多有点, 在我厂已经试验成功, 它的作用有目共睹, 它的经济效益巨大, 建议在其他七条10kV线路进行推广。

摘要：在青海油田分公司尕斯库勒油田引进与应用10kV配电网自动监控系统, 在线监测10kV线路电流、电压、功率等数据, 远程控制及现场设置参数, 及时调整速断、过流、零序电流整定值, 大大减少了停电次数;发生非永久性故障后自动合闸送电, 降低职工劳动强度, 节约大量的人力、物力。

关键词：自动监控,尕斯库勒油田,应用

参考文献

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