摘要：济宁矿业集团安居煤矿35kV变电站两回电源存在相位角差，通过技术研究，利用转角变压器调整电源相位角，使两回电源相位一致，实现了电源并列，保障了供电系统的安全运行。
关键词：转角变压器 相位角 电源并列
Application of Corner transformer in 35kV substation of coal mine
Zhou Hai-bin, Wang Meng, Wu Hao
(General Technology Group Engineering Design Co., Ltd.,
Shandong Jinan 250031)
Abstract: A phase angle difference exists in the two power supply of 35kV substation in Anju coal mine, Jining Mining Industry Group Co. Ltd. Through technical research, the phase Angle of the power supply is adjusted by a corner transformer, so that the two power supply are in the same phase, and power supply parallel is realized to ensure the safe operation of the power supply system.
Key words: corner transformer, phase angle, power supply parallel
1 应用背景
济宁矿业集团安居煤矿在工业广场南面设地面35kV变电站一座，变电站两回35kV电源分别引自唐口110kV变电站和河西35kV变电站的35kV母线，变电站担负着整个矿井和选煤厂的用电负荷。目前，安居煤矿35kV变电站两回电源工作方式为一回工作，另一回备用，两回电源存在相位角差，站内无法进行短时并列操作，倒换电源时必须工作回路先停电，备用回路再送电，无法达到不停电倒换电源，会导致全矿短时停电。
2 相位角分析
唐口110kV变电站两回110kV电源一回引自宁厂220kV变电站，另一回电源T接自宁厂220kV变电站至接庄变电站110kV线路。河西35kV变电站的35kV电源一、二回引自宁厂220kV变电站，为主供电源，另有一回电源引自唐口110kV变电站，为备用电源。唐口110kV变电站变压器接线组别为YNyn0d11，电压等级为110/38.5/10.5kV，35kV出线组别为YN0，如图1-1；宁厂220kV变电站变压器接线组别为YNyn0d11，电压等级为230/121/38.5kV，35kV出线组别为D11，如图1-2。当河西35kV变电站的电源为主供电源宁厂220kV变电站时，安居煤矿35kV变电站引自唐口110kV变电站的电源（唐安线）为YN0接法，引自35kV河西变电站的电源（河安线）为D11接法，两回电源相差30度的相位角，如图1-3。两回电源要并列运行必须满足以下条件：a，频率相同；b，电压幅值相等且一致；c，电压相序一致；d，电压相位相同。因此，要采用转角移相技术，利用转角变压器使两回电源的相位角相同，以达到并列运行的目的。
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图1 电源相位角矢量图
3 一次系统相位角调整
河安线电源滞后唐安线电源30°相位角，在唐安线电源进线采用转角移相技术，选用一台S11-25000/35 35±2×2.5%/35kV 25000kVA转角变压器，接线组别为Yd11，当河西35kV变电站的电源引自主供电源宁厂220kV变电站时，唐安线电源进线经相位角调整后与河安线电源进线相位角相同，可进行并列操作，实现不停电倒换电源。
35kV开关设备选用ZCW10- 40.5H组合开关一台，组合开关包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器，额定电压40.5kV，额定电流1250A，额定短时耐受电流31.5kA（4S），设备结构紧凑，可靠性高。
在35kV变电站场地东南侧安装一台35kV组合开关和一台35kV转角变压器，将原唐安线电源进线断开，由电缆接至组合开关及转角变压器后，再由电缆接至35kV Ⅰ段母线进线套管处，35kV Ⅰ段母线进线柜内增加一组电流互感器，以满足继电保护的要求。
安居煤矿35kV变电站经转角变压器相位角调整后，两回电源进线相位一致，其一次系统图如图2所示。
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图2 变电站一次系统图
4 继电保护配置
在煤矿35kV变电站主控室内安装一台转角变压器保护测控屏，配置变压器差动保护装置、变压器后备保护装置、变压器非电量保护装置和变压器测控装置，所有的微机保护单元均具有通讯功能，可以通过通讯网络与变电所站后台监控系统进行数据交换，后台监控系统可实时监控转角变压器及整个变电站的运行状态，实现遥信、遥测、遥控功能。
5 社会经济效应
本项目的研究应用，有效地解决了煤矿35kV变电站两回电源由于存在相位角差，无法达到短时并列操作的问题，避免了倒换电源时导致全矿停电带来的重大安全隐患，减少了矿井停电停产时的经济损失，提高了煤矿供电系统运行的 可靠性。经运行表明，该系统达到了设计的预期效果，取得了良好的社会经济效应。
作者简介：周海斌，高级工程师，2001年毕业于山东科技大学电气工程系，毕业后进入通用设计（原济南煤炭设计院）从事电气专业设计至今。
邮箱：zhb7909@163.com 电话：13853180580 0531-85953001-4025
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