摘 要：現(xiàn)如今,，各領(lǐng)域不斷的進(jìn)步，促進(jìn)電力電網(wǎng)的快速發(fā)展,，人們對電力系統(tǒng)運行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來越高,，而微機(jī)保護(hù)裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行起到有效的保護(hù)作用。本文介紹的微機(jī)保護(hù)裝置,，可以針對35kV配電工程中不同保護(hù)對象提供對應(yīng)的保護(hù)功能,，并且通過變電站綜合自動化系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,，能大大提高變電站運行的可靠性,、安全性、提高供電質(zhì)量,，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化,，實現(xiàn)無人或少人值班。
關(guān)鍵詞：安全性,；可靠性,；微機(jī)保護(hù)裝置；變電站綜合自動化系統(tǒng),；
1 項目概況
本工程為山東凱瑞英材料科技有限公司35kV供配電工程,，共有35kV總變電所一個，包括35kV配電系統(tǒng)和總變10kV配電系統(tǒng),； 10kV循環(huán)水場變電所一個,；10kV裝置變電所一個,。本工程由兩路35kV電源供電，安裝兩臺容量為16MVA的主變壓器,。35kV總變電所配置8面KYN61-40.5中置式開關(guān)柜,，進(jìn)出線方式為電纜下進(jìn)下出，柜體顏色為RAL7035,，斷路器選用VBG-40.5P-31.5,，電流互感器選用LZZBJ9-35D1；配置25面KYN28A-12(Z)中置式開關(guān)柜,，進(jìn)出線方式為銅排上進(jìn),，電纜下出，柜體顏色為RAL7035,，斷路器選用VBG-E-12P-31.5,，電流互感器選用LZZBJ9-10C1。循環(huán)水場變電所配置25面KYN28A-12(Z)中置式開關(guān)柜,，進(jìn)出線方式為電纜下進(jìn),，電纜下出，柜體顏色為RAL7035,，斷路器選用CZK2-12-31.5,，電流互感器選用LZZBJ9-10C1。裝置變電所配置24面KYN28A-12(Z)中置式開關(guān)柜,，進(jìn)出線方式為電纜下進(jìn),，電纜下出，柜體顏色為RAL7035,，斷路器選用CZK2-12-31.5,，電流互感器選用LZZBJ9-10C1。本工程共有一個35kV變電站和1個10kV開閉所,，2個10kV變電所,，35kV市電引入后經(jīng)由35kV/10kV變壓器，降至10kV電引入開閉所,，再由開閉所進(jìn)行分配電能至各個分變電所,，整個變電站的一次系統(tǒng)干線圖以及平面布局圖如下：
圖1 一次系統(tǒng)干線圖
圖2 35kV變電站和10kV開閉所平面布局圖
圖3 循環(huán)水場變電所平面布局圖
圖4 裝置變電所平面布局圖
2 項目需求
本項目35kV變電站為終端用戶變，35kV采用單母線分段接線,，為保障35kV變電站和各分變電所一次設(shè)備穩(wěn)定安全運行：需在35kV側(cè)和10kV側(cè)各高壓開關(guān)柜配置微機(jī)保護(hù)裝置,，智能操控?zé)o線測溫一體化裝置，以及變電站綜合自動化系統(tǒng)Acrel-1000一套,，實現(xiàn)對高壓柜的設(shè)備運行情況實時監(jiān)視和保護(hù),。
本次針對該35kV配電工程項目中不同保護(hù)對象配置不同微機(jī)保護(hù)裝置，35kV主變柜按主保護(hù)加后備保護(hù)配置：差動保護(hù)裝置AM5SE-D2、高后備保護(hù)裝置AM5SE-TB,；35kV進(jìn)線柜配置AM5SE-F線路保護(hù)裝置,；35kV分段柜配置AM5SE-B備自投保護(hù)裝置；35kV母線設(shè)備柜配置AM5SE-UB PT并列及監(jiān)測裝置,；10kV開閉所進(jìn)線柜配置AM5SE-TB低后備保護(hù)裝置,；裝置變電所和循環(huán)水場變電所10kV進(jìn)線柜配置AM5SE-F線路保護(hù)裝置；10kV備用出線柜配置AM5SE-F線路保護(hù)裝置,；10kV電容補(bǔ)償柜配置AM5SE-C電容器保護(hù)裝置；10kV電動機(jī)出線柜配置AM5SE-M電動機(jī)保護(hù)裝置,，10kV變壓器出線柜配置AM5SE-T變壓器保護(hù)裝置,；10kV分段柜配置AM5SE-B備自投保護(hù)裝置；10kV母線設(shè)備柜配置AM5SE-UB PT并列及監(jiān)測裝置,。其中,，根據(jù)本次項目需求，在AM5SE-TB低后備保護(hù)裝置上增加遙控升檔,，遙控降檔,，遙控急停，來實現(xiàn)主變壓器的檔位調(diào)節(jié),，并采集變壓器的檔位信號,，上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)；在35kV側(cè)進(jìn)線柜和分段柜對應(yīng)的保護(hù)裝置增加檢同期功能,，確保在停電檢修時,，為不影響正常生產(chǎn)，能夠可靠合環(huán),。針對各高壓開關(guān)柜配置智能操控?zé)o線測溫一體化裝置ASD320,，每面開關(guān)柜配置6點測溫，其中,PT柜配置電池型無線測溫傳感器ATE200,，其余高壓開關(guān)柜配置CT取電型無線測溫傳感器ATE400,。各型號產(chǎn)品主要實現(xiàn)的功能如下：
3 產(chǎn)品方案
本工程分為一個35kV變電站、10kV開閉所和2個10kV變電站,，需要對每面高壓柜配置AM5SE系列微機(jī)保護(hù)裝置,、ASD320-P6智能操控?zé)o線測溫一體化裝置、AMC96多功能儀表,，以35kV變電站和10kV開閉所為例,，上圖方案如下：
圖5 35kV變電站上圖方案
圖6 10kV開閉所I段母線上圖方案
圖7 10kV開閉所II段母線上圖方案
4 系統(tǒng)需求
為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數(shù)據(jù)采集，該項目配置一套Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng),，主要實現(xiàn)凱瑞英35kV各個變電所的用電監(jiān)控與管理,。監(jiān)控范圍為變電所的微機(jī)保護(hù)裝置、智能操控裝置、多功能儀表,、第三方低壓保護(hù)裝置,。本系統(tǒng)由用戶管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層,、現(xiàn)場設(shè)備層三部分組成,，現(xiàn)場設(shè)置的裝置采用屏蔽雙絞線連接至各變電所通信管理機(jī)，各變電所通信管理機(jī)將數(shù)據(jù)分類處理后,，通過網(wǎng)線連接至交換機(jī),，上傳至變電站綜合自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)電力監(jiān)控功能,，同時,，該項目配備了雙機(jī)熱備功能，正常情況下主機(jī)擔(dān)任采集監(jiān)控任務(wù),，從機(jī)同步主機(jī)中數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),，當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常、CPU異常,、斷電等故障時,，從機(jī)主動承擔(dān)采集監(jiān)控任務(wù)，并在主機(jī)恢復(fù)工作時將數(shù)據(jù)同步傳回,。整個系統(tǒng)的架構(gòu)如下：
圖8 系統(tǒng)架構(gòu)圖
Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能如下：
1）實時監(jiān)測：以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài),，可以實時監(jiān)測各回路電壓、電流,、功率,、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器,、隔離開關(guān),、地刀等合、分閘狀態(tài),。
圖9 35kV變電站配電監(jiān)測界面
圖10 10kV開閉所I段母線配電監(jiān)測界面
圖11 10kV開閉所II段母線配電監(jiān)測界面
2）電參量查詢：在配電一次圖中,，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量，包括三相電流,、三相電壓,、總有功功率、總無功功率,、總功率因數(shù),、正向有功電能等。
3）運行報表： 查詢各回路或設(shè)備某段時間的運行參數(shù),，報表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流,、三相電壓,、總功率因數(shù)、總有功功率,、總無功功率,、正向有功電能等，報表格式有日報表,、月報表,、年報表等。
圖12 電參量統(tǒng)計報表
圖13 有功電能統(tǒng)計報表
4）實時告警：能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(guān),、接地刀分、合動作等遙信變位,，保護(hù)動作,、事故跳閘等事件發(fā)出告警。
5）歷史事件查詢：能夠?qū)b信變位,，保護(hù)動作、事故跳閘,，以及電壓,、電流、功率,、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警信息進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計,、事故分析,。
6）故障錄波：能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準(zhǔn)確地記錄故障前,、后過程的各種電氣量的變化情況,，通過對這些電氣量的分析、比較,，對分析處理事故,、判斷保護(hù)是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用,。
7）事故追憶：能夠自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時穩(wěn)態(tài)信息,，包括開關(guān)位置、 保護(hù)動作狀態(tài),、遙測量等,，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
8）曲線查詢：能夠查詢實時曲線和歷史曲線,，包括三相電流,、三相電壓,、有功功率、無功功率,、功率因數(shù)等所有遙測量,。
9）用戶權(quán)限管理：設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作,，數(shù)據(jù)庫修改等）,。系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組（如管理員組、工程師組,、操作員組等）,，在每個權(quán)限組里分配不同用戶，為系統(tǒng)運行,、維護(hù),、管理提供可靠的安全保障。
10）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài),，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位,。
圖14 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
11）遙控功能：根據(jù)電力規(guī)程要求,，可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。
12）通信管理：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理,、控制,、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。
5 現(xiàn)場安裝圖片
本項目各微機(jī)保護(hù)裝置,、智能操控?zé)o線測溫一體化,、多功能儀表就地安裝在各個高壓開關(guān)柜上，變電站綜合自動化系統(tǒng)主機(jī)放置于高壓配電房值班室內(nèi)中,，現(xiàn)場安裝圖片如下,。
圖15 現(xiàn)場安裝圖片
6 結(jié)語
微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它能夠反應(yīng)設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動迅速地,、有選擇性地動作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,，保證設(shè)備繼續(xù)正常運行，將事故限制在小范圍,，提高系統(tǒng)運行的可靠性,，保證向用戶安全、連續(xù)供電,。Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng),，可以通過通信管理機(jī)及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實時采集微機(jī)保護(hù)裝置、智能操控裝置,、多功能儀表等二次設(shè)備數(shù)據(jù),，實現(xiàn)整個廠區(qū)供配電系統(tǒng)的全面電力監(jiān)控與自動化管理,，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性,、提高供電質(zhì)量,，實現(xiàn)無人或少人值班。
參考文獻(xiàn)
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