莱钢型钢区域电气系统工艺优化 |
| 2012-08-05 14:46 作者：周莉 付炳哲 赵晨光 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网8月5日消息 《硅谷》杂志2012年第12期刊文称,通过对电气系统工艺进行优化，使电缆运行能力得到提高，运行情况在可控范围内，提高供电系统安全运行可靠性。
莱钢110kV型钢变电站毗邻型钢烧结、矿槽、高炉等生产区域，站内出线电缆全部采用电缆沟敷设，输电线路长且面广，遍布型钢方圆几十里。沟内电缆错综交叉分布，不仅给正常的巡查、检修带来极大的不便，给日常的安全管理带来极大的隐患。特别是每逢阴雨天气，地温湿热电缆受潮，绝缘受损放电，严重时引起爆破连带跳闸现象。一些电缆所经路段存有电缆穿管、盖板易损坏、沟内潮湿滴水以及敷设集中不规范等现象。多出线多电压等级电缆同沟集中敷设一旦一线出现问题，将会引起相互干扰造成绝缘击穿线路跳电，继而影响整个型钢区的安全供电，严重制约着设备安全运行。研究决定对35kV电缆电网改造，来提电缆的安全运行能力。
2问题分析
2.1电缆运行情况
110KV型钢站出线电缆为2004年敷设，由于受施工条件、工期、现场环境以及电缆使用周期等条件限制，近年来所暴漏出的隐患是显而易见。型钢热电电气车间于2006年建成的35kV变电站，主要担负着向锅炉车间、汽机车间和化水车间等电力用户提供电能的任务，锅炉车间、汽机车间、化水车间的所有高压电机和14台降压变压器以及燃气车间混合站的四条出线的电力供应。
2008年，110ｋV型钢站电缆共发生故障15次。2月24日7：39分烧结I线B相接地，；6月20日8：57分转炉II线A相接地；10月19日19：03分35kv热电II线接地导致电缆着火，19：22分热电I线AB相短路跳闸造成型钢热电区域全站停电；11月13日，热电1#厂变、2#厂变先后跳闸，型钢热电区域内主要设备停运，致使两座高炉全部休风。由事故引起的系统低电压还会影响整个型钢区域的正常生产，因此高压电力电缆的正常运行与否直接关系到电力用户的稳定生产。
对站内35kV热电电缆沟隐患进行整改约计120米，沟内电缆排列混乱，电缆敷设较紧，部分电缆深埋污泥之中，电缆损伤严重，给整改工作带来较大难度。在对35kV热电电缆沟进行全面改造治理时，发现在距型钢热电变电站约100米处35kV热电Ⅰ线A相电缆因角钢支架损伤，造成电缆对支架间歇性放电，联系停电处理。在进行缺陷处理时，再次发现电缆缺陷点。在不到18个小时，120米电缆沟内，连续发现3个放电缺陷点。
因电缆故障引发的事故共发生了多起，并都造成了巨大的影响，不仅抢修困难，也给我厂带来了严重的经济损失。
2.2实施措施
型钢区域内因各种管网较多，不适合架空线路。针对电缆敷设，从实际情况出发，结合型钢区域地势、电缆敷设的密度及事故频发的地点，经过反复论证，首先对部分线路进行整改。电缆沟毗邻烧结、矿槽、高炉等生产区域，各种机械损害和腐蚀较多。针对必须优化的线路，必修修建钢结构的空中‘电缆通廊’，重新敷设新电缆。地理位置较好的电缆沟，进行重点维护。
方案经现场勘查、设计。
1）中宽带Ⅰ、中宽带Ⅱ改由冯家庄变电站供电。
2）一高Ⅰ、一高Ⅱ、二高Ⅰ、二高Ⅱ、转炉Ⅰ、转炉Ⅱ、转炉Ⅲ、精炼Ⅰ、精炼Ⅱ、精炼Ⅲ从从型钢站利用电缆通廊架空敷设，一直到中央大街与动力路交汇的西北角空地上建一分支箱站，连接原各线路电缆到用户配电室。本次的过渡方案仅针对这部分线路。
3问题解决
1）改造方案经山东济南冶金设计院现场勘查、设计。
2）方案实施。
①电缆通廊示意图
②电缆线路改造敷设图
③明确电缆在桥架内的敷设位置，避免电缆进入站内或拐弯时交叉在一起。位置摆放：精炼Ⅰ及转炉Ⅰ线电缆，两条线路在最底层桥架内，倒数第二层敷设精炼Ⅱ及转炉Ⅱ线电缆，倒数第三层敷设精炼Ⅲ及转炉Ⅲ线电缆。南北方向的电缆桥架中，转炉3条线路全部桥架的东面，精炼3条线路全在桥架的西面。
④电缆桥架通廊尽可能的宽敞，通风良好，金属部分的防腐层完整。桥架需要增加抗打击、防震等措施，防止电缆受到损伤。
⑤增加防火封堵措施，一是防止小动物进入损坏电缆和电气设备，二是起防止火灾蔓延的作用，对存在较多电缆处添加防火墙，并增加防火涂料，以提高防火性能。
⑥在电缆沟上部增加了多处通风小窗，根据现在允许条件，继续增加通风小窗，保证电缆沟内通风良好且要做好相应的防雨水措施。
⑦增加高科技监测手段，通过各种高科技手段进行实时监测，以便于及时发现问题，及时进行解决，避免事故的扩大化。
⑧对原电缆沟角钢支架进行改造，更换为复合绝缘支架。
⑨电缆桥架出线拐弯处电缆采用穿管保护，避免了电缆的划伤。
3）技术创新点。
中间箱的使用。在一条比较长的线路上，电缆的长度无法满足线路的要求，那就必须使用电缆接头或者电缆转接箱，通常短距离时候采用电缆中间接头，但线路比较长的时候，根据经验在1000M以上的电缆线路上，如果电缆中间有多中间接头，严重威胁电缆的安全运行，为了确保安全，使用了电缆分支箱进行转接。特点是能够满足室外工程项目中各种恶劣环境和场所的需要，克服了室外金属电缆分支箱箱体的易锈蚀、寿命短和隔热保温性能差等缺陷，这种电缆分支箱以不饱和聚酯树脂为基体，玻璃纤维为骨架，及填料、颜料，助剂组成的，具有机械强度高、材料重量轻、耐腐蚀、使用寿命长，绝缘强度高、耐电弧、阻燃等优点，独特的呼吸通道，既保证箱内空气流动，又有效防止灰尘进入。这样有效缓解输电线路敷设过于集中、沟内潮湿易腐蚀、影响设备安全运行等弊端，为设备安全供电提供本质基础。
在电缆屏蔽接地中，采用了中间箱处铜屏蔽接地，电缆的两个终端的屏蔽链接避雷器后接地，可以避免屏蔽内环流的形成，保证电缆的安全运行。
电缆按品行形排列，减少涡流对电缆的影响，安装了三角电缆卡座固
定。
减轻拐弯处电缆的应力集中，拐弯处以最大截面电缆允许弯曲半径为标准进行施工，预防因应力集中导致的电缆故障。
改造后的电力电缆安装有温度实时监控系统。
4总结
在不影响莱钢热线生产用电的情况下，顺利完成了型钢变电站的电缆改造。通过对电缆电网改造后，电力电缆的安全运行能力得到了极大的改善，2010年至今，经过改造后的电缆没有发生一次电缆故障，达到了预期的效果。通过电力电网改造，高低压设备的动力电缆、控制电缆、仪表线路、通讯电缆分开，控制电缆、仪表线路、通讯电缆互不干扰，减少了控制设备误动作，仪表显示正常，在很大程度上减轻运行、检修人员的工作量。35kV电缆运行能力大大提高，运行情况在可控范围内，减少了非计划停电时间，将设备的隐患消灭在萌芽状态，改善了设备面貌，提高了供电系统的安全可靠性，为莱钢提供稳定可靠的电力供应。
作者简介：
周莉（1978-），女，毕业于山东科技大学自动化专业，工程师，现从事资产管理、工艺技术管理和节能环保循环经济管理工作。（原文载于《硅谷》杂志2012年第12期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载）
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