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安科瑞 鮑靜君
摘 要:在變電站電力系統(tǒng)中,輸電線路是重要的部分,因此,對輸電線路的保護對于整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行有非常重要的意義,。繼電保護裝置是一種反映電力系統(tǒng)故障和不正常運行狀態(tài),并且作用于斷路器跳閘和發(fā)出告警信號的設備,其啟到保證電力系統(tǒng)安全運行,提高供電質量,。同時變電站設備老化,、長期高負荷運行都可能使設備局部溫度過高而發(fā)生火災,因此,對變電站內(nèi)的設備進行溫度檢測變得尤為重要,。同時隨著智能電網(wǎng)對變電站高壓柜智能化的要求,智能操控單元也成為變電站高壓柜內(nèi)重要的組成部分,。因此本文根據(jù)高壓開關柜的特點,通過安裝微機保護裝置,、開關柜智能操控裝置,、電氣接點無線測溫產(chǎn)品,并將所有數(shù)據(jù)上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng),,實現(xiàn)變電站供配電系統(tǒng)監(jiān)測與管理,。
關鍵詞:變電站;繼電保護,;智能操控,;無線測溫
1 項目概況
本工程為山東凱瑞英材料科技有限公司羥脲磺胺類醫(yī)藥中間體產(chǎn)業(yè)鏈項目,,本工程系統(tǒng)包含3個變電站(所)分別為35/10kV變電站、10kV裝置變電所和10kV循環(huán)水廠變電所,。三個變電所均配置有后臺監(jiān)控系統(tǒng),,35/10kV變電站中放置三套后臺電腦,兩個10kV變電所各配置一套后臺系統(tǒng),。除10kV部分保護數(shù)據(jù)外,,變電所下的0.4kV進線保護和母聯(lián)保護,馬達保護裝置數(shù)據(jù)均上傳接入10kV變電所后臺系統(tǒng),。兩個10kV變電所數(shù)據(jù)通過光纖上傳到35/10kV變電站后臺,,進行集中監(jiān)控。35/10kV變電站集控系統(tǒng)同時預留了中心化驗室變電所,,辦公樓變電所,,污水處理站變電所,罐區(qū)變電所的數(shù)據(jù)接口,。集控系統(tǒng)要求配備了智能設備接口,,充分保證系統(tǒng)的安全可靠運行,也要求兼顧目前綜合自動化系統(tǒng),。
2 產(chǎn)品需求及配置
本次針對山東凱瑞英材料科技有限公司羥脲磺胺類醫(yī)藥中間體產(chǎn)業(yè)鏈項目,,需要配置微機保護裝置、智能操控裝置及無線測溫產(chǎn)品,,對廠區(qū)內(nèi)配電工程中所有高壓柜狀態(tài)進行監(jiān)測,。首先該項目的微機保護要求如下:
繼電保護裝置采用性能穩(wěn)定可靠具有良好運行經(jīng)驗的綜合保護繼電器。
當開關柜在線工作時,,所有保護繼電器性能均應能夠被測試,。只有在實際測試時,被測試繼電器的跳閘回路暫時不能工作,。
所有動作跳閘的保護繼電器均應有指示標志或裝有指示器,,并且只能在就地手動復位。
1)35kV進線:三段式過流,、重合閘,、過負荷、PT斷線告警,;獨立的操作回路,;
2)35kV母聯(lián):過流保護、速斷保護,、備自投保護,;獨立的操作回路;
3)35kVPT: PT監(jiān)測,、PT并列,;
4)35kV主變:三段式過流,、兩圈變差動保護、高低后備保護,、非電量保護,;獨立的操作回路;
5)10kV進線:三段式過流,、重合閘,、過負荷、PT斷線告警,;獨立的操作回路,;
6)10kV母聯(lián):過流保護、速斷保護,、備自投保護,;獨立的操作回路;
7)10kVPT: PT監(jiān)測,、PT并列;
8)10kV變壓器:三段式過流,、過負荷,、PT斷線告警、非電量保護,;獨立的操作回路,;
9)10kV電動機:三段式過流、熱過載,、堵轉保護,、電壓不平衡保護;獨立的操作回路,;
10)10kV電容:二段式過流,、不平衡電壓保護、不平衡電流保護,、欠電壓保護,;獨立的操作回路;
根據(jù)上述繼電保護要求,,故此選擇AM5SE系列微機保護裝置,。
二,該項目的智能操控及無線測溫要求如下:
1)開關柜每個回路配置一套智能操控裝置,。裝置工作環(huán)境溫度-10℃~55℃,,相對濕度≤95%。每個進,、出線開關柜的開關斷口動,、靜觸頭處(150A以下每屏斷路器動,、靜2*3個測點;150A額定電流以上3*3個測點)加裝無線在線測溫裝置一套,,測溫裝置與智能操顯采用一體式的產(chǎn)品,。
2)開關柜智能操控裝置具備以下功能:斷路器分合位置動態(tài)顯示;接地開關位置動態(tài)顯示,;彈簧儲能動態(tài)顯示,;語音防誤提示功能;LCD顯示多項數(shù)據(jù),;事件記錄,,故障報警;分合閘轉換開關,,遠方就地開關,;兩路溫濕度控制器功能;兩路加熱和一路降溫輸出,;人體紅外感應探頭,;現(xiàn)場可編程;高壓帶電顯示和閉鎖裝置,;RS485通訊功能,,Modbus 通訊協(xié)議。
3)除PT柜外,,測溫傳感器選用感應取電,,啟動電流大于5A;PT柜傳感器選用電池供電,,電池壽命應大于5年,。
4)選用的開關柜智能操控測溫裝置產(chǎn)品需要有國家機構出具的高壓型式實驗報告、國家無線電核準報告,、電磁兼容實驗報告,。
根據(jù)上述要求,故此選擇安科瑞的智能操控裝置及無線測溫產(chǎn)品如下表,。
3 產(chǎn)品方案明細
該項目的3個變電站(所)分別為35/10kV變電站,、10kV裝置變電所和10kV循環(huán)水廠變電所,以10kV循環(huán)水廠變電所為例,,智能操控及無線測溫產(chǎn)品和微機保護裝置的產(chǎn)品上圖如下:
本項目共計使用微機保護裝置76只,,智能操控裝置78只,無源無線傳感器420只,,有源無線傳感器48只,。
1)微機保護裝置明細
4 現(xiàn)場調試整定
根據(jù)客戶的現(xiàn)場需求,對高低后備的開入開出進行定義,,具體定義如下表所示,。
5 電力監(jiān)控系統(tǒng)需求及設計
電力監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好,,應能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài),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、地刀等合,、分閘狀態(tài)及有關故障,、告警等信號。
1)電參量查詢
在配電一次圖中,,應可以直接查看該回路詳細電參量,,包括三相電流、三相電壓,、三相總有功功率,、總無功功率、總功率因數(shù),、正向有功電能等,,并可以查看24小時相電流趨勢曲線。
2)運行報表
應能查詢各回路或設備時間的運行參數(shù),,報表中顯示電參量信息應包括: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,。
3)實時報警
應具有實時報警功能,系統(tǒng)能夠對配電回路斷路器,、隔離開關,、接地刀分、合動作等遙信變位,,保護動作,、事故跳閘等事件發(fā)出告警。
監(jiān)控系統(tǒng)實時彈出告警窗口,,可實現(xiàn)語音報警功能,,系統(tǒng)能夠對所有事件發(fā)出語音告警,并可實現(xiàn)短信告警,。
4)歷史事件查詢
應能夠對遙信變位,,保護動作,、事故跳閘,以及電壓,、電流,、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理,,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯,,查詢統(tǒng)計、事故分析,。
5)電能統(tǒng)計報表
應具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能,,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的用電情況,即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表,。
6)用戶權限管理
應具備設置用戶權限管理功能,。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作(如遙控操作,運行參數(shù)修改等),??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,,為系統(tǒng)運行,、維護、管理提供可靠的安全保障,。
7)網(wǎng)絡拓撲圖
系統(tǒng)應支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài),,能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構;可在線診斷設備通信狀態(tài),,發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位,。
8)電能質量監(jiān)測
應可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。配電系統(tǒng)維護人員可以通過諧波分析界面掌握配電系統(tǒng)的諧波含量,,及時采取相應的措施提高配電系統(tǒng)的可靠性,,減少因諧波造成的供電事故的發(fā)生。
9)遙控功能
應可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備進行遠程遙控操作,。配電系統(tǒng)維護人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主界面完成遙控操作,,并遵循遙控預置、遙控返校,、遙控執(zhí)行的操作順序,,可以及時執(zhí)行調度系統(tǒng)或站內(nèi)相應的操作命令。
10)通信管理
應可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設備通信情況進行管理,、控制,、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。配電系統(tǒng)維護人員可以通過監(jiān)控系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序,然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口,,快速查看某設備的通信和數(shù)據(jù)情況,。
11)故障錄波
應可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動準確地記錄故障前,、后過程的各相關電氣量的變化情況,,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,。
12)事故追憶
應可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù),,包括開關位置、保護動作狀態(tài),、遙測量等,,形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎。
13)曲線查詢
應可在曲線查詢界面,,可以直接查看各電參量曲線,,包括三相電流、三相電壓,、有功功率,、無功功率、功率因數(shù)等曲線,。
根據(jù)上述需求,,設計本項目電力監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖如下:
6 現(xiàn)場安裝圖片
7 結語
隨著電力系統(tǒng)正向著可靠性、高自動化,、信息化水平方向迅猛發(fā)展,對電網(wǎng)的監(jiān)控已成為國內(nèi)外高度重視的關鍵問題,特別是電力系統(tǒng)中起著控制和保護等重要作用的開關柜的監(jiān)控,。本文介紹的安科瑞無線測溫產(chǎn)品針對高壓開關柜內(nèi)斷路器觸頭的溫度進行監(jiān)測,防止在運行過程中因氧化,、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱成為隱患,,提升設備安全保障,。及時、持續(xù),、準確反映設備運行狀態(tài),,避免安全事故的發(fā)生,降低設備事故率,。安科瑞智能操控區(qū)別于由幾個獨立的電子裝置分別實現(xiàn)帶來的集成度低,配線復雜,可靠性差的缺點,,實現(xiàn)大大提高開關柜操控的集成度和智能化程度。安科瑞繼電保護裝置可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候,,在較短的時間以及范圍內(nèi),,及時地切除或者隔離有問題的器件,,或者是向電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報警信號,借以電力維護人員及時解決問題,,繼電保護裝置不僅能保護設備器件不受損壞,,還由于能夠自動切斷隔離降低了連帶故障發(fā)生的機會。
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