石油工 程建设 关于西气 东输管道霄ｒ 溽塞电源改造的研究 端木君，梁富华，江 辉 （中国石油西气东输管道公司，上海 ２００１２２） 摘 要：针对西气东输管道ＲＴＵ阀室ＴＥＧ机组供电效率低，故障率和运行成本高的问题，文章介 绍了ＲＴＵ阀室供配电原设计方案，提出了采用外接电源改造和太阳能系统改造的具体方案。ＲＴＵ 阀室电源改造方案实施后提高了管道运行的安全性，降低了运行成本。 关键词：长输管道；ＲＴＵ阀室；电源改造 ｄｏｉ：ｌ ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００１－２２０６．２０１ ３．０５．０１ ８ ０ 引言 西气东输管道甘肃以东的ＲＴＵ阀室采用ＴＥＧ 燃气发电机为主供电源．蓄电池组为备用电源的供 电方式。由于ＴＥＧ机组供电效率低，耗气量大， 运行成本高．西气东输管道公司自２００８年以来已 完成６Ｏ余座ＲＴＵ阀室的电源改造 本文结合西气 东输管道ＲＴＵ阀室电源改造项目提出改造方案 １ ＲＴＵ阀室供配电原设计方案 眦４ｖ ｆ ｆ ｌ ｆ Ｉ １ ｌ ｌ 彝 蓄电池 电涌 保护器 通讯 机柜 ＲＴＵ 机柜 阴保 机柜 火灾报 照明 警机箱 备用 西气东输管道ＲＴＵ阀室采用无人值守、远程 监控模式 ＲＴＵ阀室配置的远程终端ＲＴＵ机柜将 图１原ＲＴＵ阀室供配电系统示意 道，但存在以下缺点： 线路截断阀前后的管道压力、阀位等信号远程传至 北京调控中心和上海生产调度室．实现数据采集和 远程监控。当ＲＴＵ阀室线路截断阀前后压差过大或 压降速率过大时．线路截断阀将自动关断．如此时 发生断电故障，会导致远程监控失效。因此．应采 取有效措施确保ＲＴＵ阀室内的ＲＴＵ机柜、通讯柜 等重要负载实现不问断供电 原设计方案中．ＲＴＵ阀室的供配电系统由 ＴＥＧ燃气发电机、蓄电池组、直流配电箱等组成 （如图１所示）。ＴＥＧ采用热电偶原理．将引自主 管道的天然气燃烧产生的热能转换成２４ ｖ直流电． 一（１）故障率高 ＴＥＧ机组易受天然气气质影 响．管道湿气会造成减压箱内加热器工作不稳定． 在低温季节易引起燃气管道冰堵．造成ＴＥＧ停机 （２）维护工作量大。ＴＥＧ长期运行会导致燃烧 室积碳、滤芯阻塞、阀门漏气等问题，降低机组效 率，严重时造成机组停机，故需要人员定期维护， 及时更换备件．增加了维护成本 （３）耗气量大。ＴＥＧ机组耗气量大，平均每台 机组日耗气４８ ｍ。．每年消耗大量的天然气资源 综上所述．根据安全生产和节能增效的要求． 需改变ＲＴＵ阀室的供配电方式．提高供电可靠性。 ３ ＲＴＵ阀室电源改造方案 方面通过仪表间内安装的直流配电箱为ＲＴＵ机 柜、通讯机柜、阴保机柜等直流负载供电．同时对 蓄电池组进行浮充电：另一方面．当ＴＥＧ机组故 障时．蓄电池组为直流负载补充供电 ２ ＴＥＧ燃气发电机组存在的问题 ＲＴＵ阀室电源改造采用外接电源改造和太阳 能系统改造两个方案 自２００８年以来．西气东输 管道公司已陆续开展了３期ＲＴＵ阀室电源改造项 目．已对４９座ＲＴＵ阀室实施了外接电源改造．对 １１座ＲＴＵ阀室实施了太阳能系统改造 ＴＥＧ燃气发电机组广泛应用于天然气长输管 第３９卷第５期 端木君等：关于西气东输管道ＲＴＵ阀室电源改造的研究 ６５ ３．１ Ｒ ｒＵ阀室外接电源改造方案 随着我国城网、农网供电范围及供电可靠性不 断扩大和提高 ＲＴＵ阀室外接电源改造的主供电 源引自阀室附近的３８０ Ｖ／２２０ Ｖ或１０ ｋＶ外电线 路 外电供电正常时．由外接电源为负载供电，同 时对蓄电池组浮充电：当外电故障时．由蓄电池组 向负载提供补充供电：当蓄电池组容量不足时．维 护人员可手动投入ＴＥＧ机组．实现对ＲＴＵ阀室白 ３．１．１ ３８０ Ｖ／２２０ Ｖ外接电源改造（见图２） ＲＴＵ阀室３８０ Ｖ／２２０ Ｖ外接电源引自阀室附近 的供电线路．经户外计量箱后．铠装电缆引下人 地．直埋敷设至户内高频电源开关．经高频电源开 关内整流器整流后．ＤＣ ２４ Ｖ电源一路接入直流配 电箱为阀室内通信、仪表、火灾报警系统等重要负 载供电．另一路接人蓄电池组．形成蓄电池组的浮 充和泄放通道 控、通信等重要负载的不间断供电。 外电引人 ＡＣ ３８０Ｖ ３．１．２ １０ｋＶ外接电源改造（见图３） 高频开关电源柜 ＹＪｖ—ｏ．６／１ ｋＶ ２×２５ｍｍ２ＤＮ３２ 计量柜 ＹＪＶ２２—０．６／ｌ ｋＶ ５×４ｍｍ ＤＮ３２ 蓄电池 ＹＪＶ一０．６／１ ｋＶ ２×２５ｍｍ ＤＮ３２ 直流配电箱 通信仪表阴保照明ＤＣ２４Ｖ火灾报警机构 图２ ＲＴＵ阀室３８０Ｖ／２２０Ｖ外接电源改造配电系统示意 终端杆 跌 图３ ＲＴＵ阀室１０ ｋＶ外接电源改造配电系统示意 ＲＴＵ阀室１０ ｋＶ外接电源引自阀室附近ｌ０ ｋＶ 外电线路．经户外终端杆杆上变压器和计量箱后铠 留原阀室中的蓄电池、直流配电箱和ＴＥＧ（如图４ 所示） 控制器根据输出电压的情况自动控制太阳 装电缆引下人地，直埋敷设至户内高频电源开关； 户内部分改造工程量与３８０ Ｖ／２２０ Ｖ外接电源改造 相同。 ＲＴＵ阀室３８０ Ｖ／２２０ Ｖ和１Ｏ ｋＶ外接电源改造 各有优缺点：１０ ｋＶ外电线路带载能力强，供电稳 能板阵的投入和切除，并控制蓄电池的充、放电进 程。在白天日照充足的情况下．由太阳能系统为负 载供电．同时为蓄电池组浮充供电：在夜晚或阴雨 天．太阳能系统供电不足时．由蓄电池组向负载补 充供电：当蓄电池组容量不足时，维护人员可手动 投入ＴＥＧ机组．实现以太阳能系统为主供电源． 蓄电池组和ＴＥＧ机组为后备电源的供电方式 定性好．但投资成本高．适用于大功率的通讯基站 ＲＴＵ阀室：３８０ Ｖ／２２０ Ｖ外电线路带载能力差．电 压波动较大，但供电线路短．投资成本低，适用于 一与ＲＴＵ阀室外接电源改造相比．太阳能供电 系统日常维护工作量小．系统运行稳定．特别对 般功率的ＲＴＵ阀室 ＲＴＵ阀室太阳能系统改造主要应用在陕西、 ３．２ ＲＴＵ阀室太阳能系统改造 于交流电网供电质量差的地区．采用太阳能供电 系统能够稳定地向负载供电．可避免由于电网供 电质量差而引起设备故障 但太阳能供电系统受 外界自然环境制约．不适用于阴雨天较多的华东 和华南地区 甘肃和宁夏段等日照时间充足、太阳能资源丰富的 地区 改造后的ＲＴＵ阀室采用独立的太阳能供电 系统，包括太阳能板阵、汇流盒、控制器等，并保 石油Ｉｔ ｊ｛ｆ建设 手动阕室一体 灌漏监测终端的研制 吴 琼 ，邱红辉 ，孙 异 ，王洪超 ，孙 巍 ，王海明２ （１．中国石油管道科技研究中心，河北廊坊０６５０００；２．河北工业大学电气工程学院，天津３００１３０） 摘 要：文章介绍了负压波法泄漏监测技术的工作原理，并结合管道沿线无人值守手动阀室的环境 条件．总结了手动阀室在改造和征地方面的问题．提出一种满足手动阀室环境要求的一体化泄漏监 测终端；介绍了终端各子系统的组成和工作原理，终端的安装方式、具体设计及其特点和优势。现 场应用实践证明该终端具有良好的稳定性和适应性 关键词：长输管道；手动阀室；泄漏监测；终端；研制；负压波 ｄｏｉ：１ ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００１－２２０６．２０１ ３．０５．０１ ９ ０ 引言 占地面积较小，若对其进行改建，会出现因征地、 通信和供电等方面原因造成建设成本过高的问题 为解决上述问题．本文提出了一种集数据存储 随着油气管道事业的发展．管道泄漏监测技术 （包括负压波技术）对管道安全保障的作用越来越 大 由于一些管道里程数的不断增大．油气管道站 场间及站场与ＲＴＵ阀室间的距离越来越大．有些 处理、光纤通信、太阳能供电为一体的具有工业级 设计、功耗低、体积小的油气管道手动阀室一体化 泄漏监测终端 １ 负压波泄漏监测技术 地区已经超出了在役负压波泄漏监测系统的有效监 测范围 为解决该问题．可行办法是在相隔较远的 站场或ＲＴＵ阀室之间的手动阀室内增设泄漏监测 终端。但目前的手动阀室不具备供电条件．且一般 — ”—目前国内油气管道所使用的大部分泄漏监测系 统均采用负压波技术．其监测原理是：当管道发生 ＋”＋”＋”＋”＋－——卜”＋“＋一—＿卜ｎ—卜“—卜一—卜“—卜“—卜”—卜“—卜一—卜”—＋ｒ一—－卜”—一”—＿一”—＋一 卜”—卜“—卜ｎ＋一—卜ｎ—卜一—卜一—卜一＋一＋一＋“＋－＋一＋”＋＊＋一＋ ＋ ＋”＋＊＋太阳能电池子阵 ｝旦 竺． ．．｝旦 生 系薯 兀 包 ＤＣ ２４Ｖ —Ｉ Ｉ 至２４Ｖ负载 太阳能电池子阵２ 竺 蠢垂 ＤＣ ２４Ｖ Ｊ—ｌ 太阳能电池子阵Ⅳ ＿兰４一 汇流盒Ⅳ ＴＥＧ Ｉ Ｉ ＤＣ ２４Ｖ －ｌ 蓄电池组 ＤＣ ２４Ｖ 图４太阳能供电系统示意 ４实施改造的效果 了运行管理和维抢修成本．节约了宝贵的天然气资 源，符合国家提倡的节能减排要求，对于保障天然 气长输管道安全、平稳运行具有积极的意义。 作者简介：端木君（１９８１一），男，上海人，工程师，２００７ 根据２０１１年的统计数据．ＲＴＵ阀室电源改造 前每座阀室ＴＥＧ机组年平均发生费用为４７ ６８９元： 采用太阳能系统改造后．每座阀室年平均发生费用 为１５ ９００元：采用外接电源改造后．每座阀室年 平均发生费用为２２ １０５元 年毕业于上海海事大学电气工程及自动化专业，硕士，主 要从事电气管理工作 收稿日期：２０１２—１０—１９：修回日期：２０１３－０５—１８ 综上所述．ＲＴＵ阀室电源改造为实现阀室重 要负载的不间断供电提供了有效保障．同时又节省
