安科瑞 繆凱倫

摘 要：現如今,，各領域不斷的進步，促使電力電網的快速發(fā)展,，人們對電力系統運行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來越高,，而微機保護裝置能夠對電力系統的運行起到合理的保護作用。本文介紹的微機保護裝置,，可以針對35kV配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能,，并且通過變電站綜合自動化系統采集相關遙測、遙信數據進行監(jiān)控,，能大大提高變電站運行的可靠性,、安全性、提高供電質量,，有利于實現變電站綜合自動化,，實現無人或少人值班。

關鍵詞：安全性,；可靠性,；微機保護裝置,；變電站綜合自動化系統；

1 項目概況

寧夏天澤新材料科技有限公司成立于2019年8月,，注冊資本6000萬元,，位于青銅峽工業(yè)園區(qū)，是專業(yè)從事有機氟產品研制,、開發(fā)和生產的化工企業(yè),，項目總投資近10億元，占地443.3畝,，總建筑面積9.3萬平方米?，F擁有各項發(fā)明12項，是寧夏著重扶持的高新材料制造企業(yè),。主要產品包括二氟一氯乙烷（R-142b）,、偏氟乙烯（VDF）、聚偏氟乙烯（PVDF）,、電池級氟化鋰(LiF),、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯,、硫酸乙烯酯等,。公司注重各種含氟新材料的研究開發(fā)，瞄準國內外產品市場,，力求與技術發(fā)展同步，本項目產品工藝成熟,、*,，質量可靠。

本工程為寧夏天澤新材料科技有限公司35kV供配電工程,，共有35kV總變電所一個,，包括35kV配電系統和總變10kV配電系統；東區(qū)配電室一個,；西區(qū)配電室一個,。本工程一期用電容量為10000kVA，采用單電源供電,，供電電源暫由110kV新橋變322橋鼎線T接引入,；35kV電力電纜型號為3*（ZR-YJV62-26/35-1*400），引入35kV變電所35kV高壓進線柜,。電源由220kV小壩變35kV供電間隔T接引入,。本工程35kV主變選用型號為SZ13-10000/35的三相雙繞組有載調壓電力變壓器，容量為10000kVA,。本變電站35kV部分共設KYN61-40.5型鎧裝移開式高壓開關柜6面,，接線方式為單母線接線方式,，進、出線柜內斷路器采用ZN85-40.5kV型固封極柱式真空斷路器,，柜體布置方式為單列布置,。本變電站10kV部分共設KYN28A-12型鎧裝中置式高壓開關柜6面，接線方式為單母線分段接線方式,，進,、出線柜內斷路器采用ZN63-12kV型固封極柱式真空斷路器，柜體布置方式為單列布置,。本項目東區(qū)配電室設KYN28A-12型高壓開關柜9面,，采用雙電源供電，主供電源由新建35kV變電站10kV出線柜“T"接引入,，備用保安電源由110kV盛家墩變512新材線干線115#線桿“T"接引入,，兩路電源在高壓側不設母聯。西區(qū)配電室設KYN28A-12型高壓開關柜6面,，采用雙電源供電,，主供電源由新建35kV變電站10kV出線柜“T"接引入，備用保安電源由東區(qū)配電室2AH4高壓出線柜“T"接引入,，兩路電源在高壓側不設母聯,。

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市電引入后經由35kV/10kV變壓器,，降至10kV電引入開閉所，再由開閉所進行分配電能至各個分變電所,，整個變電站的一次系統干線圖以及平面布局圖如下：

圖1 一次系統干線圖

圖2 35kV變電站和10kV開閉所平面布局圖

圖3 東區(qū)配電室平面布局圖

圖4 西區(qū)配電室平面布局圖

2 項目需求

本項目35kV變電站為終端用戶變,，35kV采用單母線接線，為防止35kV變電站故障涉及其它變電所安全運行：需在35kV側配置主變保護柜2面,，以及變電站綜合自動化系統Acrel-1000一套,，實現對高壓柜的設備運行情況實時監(jiān)視和保護。

本次針對該35kV配電工程項目中不同保護對象配置不同微機保護裝置,，35kV主變柜按主保護加后備保護配置：差動保護裝置AM5SE-D2,、高后備保護裝置AM5SE-TB、高側測控裝置AM5SE-K,、低側測控裝置AM5SE-K,；35kV進線柜配置AM5-F線路保護裝置；10kV電容補償柜配置AM5-C電容器保護裝置,；10kV變壓器出線柜配置AM5-T變壓器保護裝置,；10kV分段柜（預留）配置AM5-B備自投保護裝置；10kV母線設備柜配置AM5SE-UB PT并列及監(jiān)測裝置，10kV出線柜配置AM5-F線路保護裝置,。針對各高壓開關柜配置智能操控無線測溫整體化裝置ASD320,，每面開關柜配置6點測溫，其中,PT柜配置電池型無線測溫傳感器ATE200,，其余高壓開關柜配置CT取電型無線測溫傳感器ATE400,。各型號產品主要實現的功能如下：

3 產品方案

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AM5/AM5SE系列微機保護裝置,、ASD320-P6智能操控無線測溫整體化裝置、AMC96多功能儀表,，此外,，每個主變柜還需配置一只UP858-19AN檔位變送器和一只ARTM-8溫度巡檢儀，檔位變送器用于對主變壓器的檔位進行調節(jié),，溫度巡檢儀用于對主變壓器溫度的測量,，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開閉所上圖方案

整個配電室所配置產品型號與數量如下：

4 系統需求

為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數據采集,，該項目配置一套Acrel-1000變電站綜合自動化系統,，主要實現寧夏天澤35kV各個變電所的用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍主要為變電所的微機保護裝置,。本系統由用戶管理層,、網絡通信層、現場設備層三部分組成,，現場設置的裝置采用屏蔽雙絞線連接至各變電所通信管理機,，各變電所通信管理機將數據分類處理后，通過網線連接至交換機,，上傳至監(jiān)控系統主機,，實現電力監(jiān)控功能。整個系統的架構如下：

圖7 系統架構圖

Acrel-1000變電站綜合自動化系統可實現的功能如下：

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,、功率因數等電參數信息，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),。

圖8 35kV變電站配電監(jiān)測界面

圖9 10kV開閉所配電監(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,、正向有功電能等,。

3）運行報表： 查詢各回路或設備時間的運行參數，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、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10 電參量統計報表

4）實時告警：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。

5）歷史事件查詢：能夠對遙信變位,，保護動作,、事故跳閘，以及電壓,、電流,、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理,，方便用戶對系統事件和報警信息進行歷史追溯,，查詢統計、事故分析,。

6）故障錄波：能夠在系統發(fā)生故障時,，自動準確地記錄故障前、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,、判斷保護是否正確動作,、提高電力系統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，包括開關位置,、 保護動作狀態(tài),、遙測量等，形成事故分析的數據基礎,。

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、功率因數等所有遙測量,。

圖11 歷史曲線查詢

9）用戶權限管理：設置了用戶權限管理功能,，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）,。系統可以定義不同操作權限的權限組（如管理員組,、工程師組、操作員組等）,，在每個權限組里分配不同用戶,，為系統運行、維護,、管理提供可靠的安全保障,。

10）網絡拓撲圖：支持實時監(jiān)視接入系統的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統網絡結構,；可在線診斷設備通訊狀態(tài),，發(fā)生網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。    

圖12 網絡拓撲圖

11）遙控功能：根據電力規(guī)程要求,，可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作,。

12）通信管理：可以對整個配電系統范圍內的設備通信情況進行管理、控制,、數據的實時監(jiān)測,。

5 現場安裝圖片

本項目35kV主變保護采用組屏方式安裝，35kV進線柜以及10kV設備就地安裝在各個高壓開關柜上,，電力監(jiān)控系統主機放置于高壓配電房值班室內中,，現場安裝圖片如下。

圖13 現場安裝圖片

6 結語

微機保護裝置在電力系統中具有舉足輕重的地位,，它能夠反應設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備從系統中切除,，保證設備繼續(xù)正常運行,，將事故限制在較小范圍，提高系統運行的可靠性，較大限度地保證向用戶安全,、連續(xù)供電,。Acrel-1000變電站綜合自動化系統，可以通過通信管理機及網絡交換機實時采集微機保護裝置,、智能操控裝置,、多功能儀表等二次設備數據，實現整個廠區(qū)供配電系統的全方面電力監(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、提高供電質量,，實現無人或少人值班,。

參考文獻

[1] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.6月版

[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統設計與產品二次原理圖集.2020.10月版

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.9月版