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(shè)備，其啟到保證電力系統(tǒng)安全運行,提高供電質(zhì)量,。同時變電站設(shè)備老化,、長期高負荷運行都可能使設(shè)備局部溫度過高而發(fā)生火災，因此,對變電站內(nèi)的設(shè)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(guān)柜的特點，通過安裝微機保護裝置,、開關(guān)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(guān)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(shè)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(guān)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(zhuǎn)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(guān)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(guān)柜的開關(guān)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(guān)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(guān)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(zhuǎn)換開關(guān),，遠方就地開關(guān),；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(guān)柜智能操控測溫裝置產(chǎn)品需要有國家機構(gòu)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(diào)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(shè)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(guān),、地刀等合,、分閘狀態(tài)及有關(guān)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(shè)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?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開關(guān),、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?qū)λ惺录l(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?qū)b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(quán)限管理

　　應具備設(shè)置用戶權(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(quán)限，為系統(tǒng)運行,、維護,、管理提供可靠的安全保障,。

　　7）網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

　　系統(tǒng)應支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(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)備通信狀態(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,。

　　8）電能質(zhì)量監(jiān)測

　　應可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)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(shè)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(diào)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(shè)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(shè)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(guān)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(guān)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(chǔ),。

　　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(shè)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(jié)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(guān)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(guān)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(guān)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(shè)備安全保障,。及時,、持續(xù)、準確反映設(shè)備運行狀態(tài),，避免安全事故的發(fā)生,，降低設(shè)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(guān)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(shè)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。