安科瑞 宣依依

摘要：隨著電力,、計算機、信息和網絡等技術的不斷發(fā)展,，推動了電力監(jiān)控的快速發(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。本文針對錫林郭勒供配電系統(tǒng)特點及供配電系統(tǒng)高可靠性的要求,，提出了保護類,、監(jiān)測類和防誤閉鎖產品解決方案。本文介紹的AM5SE系列微機保護裝置,，可以針對錫林郭勒配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能,，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關遙測、遙信和SOE等數(shù)據(jù)完成監(jiān)視、控制和預警,，配合五防系統(tǒng),，大大提高了變電站運行的可靠性、安全性,、提高供電質量,。實現(xiàn)變電站供配電系統(tǒng)的整體監(jiān)測與管理。

關鍵詞：微機保護,；防誤閉鎖,；電力監(jiān)控系統(tǒng)；微機五防系統(tǒng),；時鐘同步,；UPS

1概述

移動內蒙古有限公司錫林郭勒分公司位于內蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟錫林浩特市巴辦達布希勒特社區(qū)。從事移動通信,、電話和因特網等網絡設計,、投資和建設；移動通信,、電話和因特網設施的安裝,、工程施工和維修；經營與移動通信,、電話和因特網業(yè)務相關的系統(tǒng)集成,、漫游結算清算、技術開發(fā),、技術服務,、設備銷售，以及其他電信及信息服務,。

本工程為移動內蒙古有限公司錫林郭勒分公司10kV供配電工程項目,，10kV系統(tǒng)為單母線分段接線形式，兩進線,，母聯(lián)開關之間設置電氣連鎖,，電纜下進線上出線，變壓器采用真空式斷路器,，采用戶內金屬鎧裝移開式高壓開關柜,，主變進線柜、分段柜,、出線柜斷路器額定電流選用1250A,，額定開斷電流選用25kA。10kV電壓互感器選用戶內環(huán)氧樹脂澆注式,，全封閉,、全工況電壓互感器,。變電所平面布局圖如下：

2項目需求

根據(jù)用戶配電系統(tǒng)管理需求，需要對10kV進線,、變壓器出線,、交直流系統(tǒng)等進行全方面監(jiān)控與保護，及時發(fā)現(xiàn)故障,，保證配電系統(tǒng)可靠運行,。

結合用戶實際生產工藝要求，為實現(xiàn)本項目10kV配電室的監(jiān)控與管理,，針對不同保護對象配置微機保護裝置：10kV進線柜配置線路保護裝置AM5SE-F；10kV變壓器出線柜配置AM5SE-T變壓器保護裝置,；10kV分段柜配置AM5SE-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。

在電氣監(jiān)控室配置一套電力監(jiān)控系統(tǒng)和一套五防系統(tǒng),，通過通信管理機及網絡交換機實時采集微機保護裝置,、電力儀表等二次設備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整個廠區(qū)供配電系統(tǒng)的電力監(jiān)控與自動化管理,。在電氣監(jiān)控室配置一套電源系統(tǒng),，為整個變電站的斷路器、二次設備及監(jiān)控主機等重要設備運行提供穩(wěn)定可靠的電源,。并配置時鐘同步裝置,，放置在電氣監(jiān)控室通訊屏，時鐘源支持GPS和北斗,。監(jiān)控系統(tǒng),、通訊管理機和微機保護裝置均從該裝置獲得授時（對時）信號，保證I/O數(shù)據(jù)采集單元的時間同步達到1ms精度要求,。具體需求如下

（1）10kV配電室監(jiān)控

1）10kV進線保護：

10kV進線柜各配置一臺線路保護AM5SE-F,，當回路故障時，用于跳開本柜斷路器,，切斷故障,。

2）10kV變壓器柜保護：

10kV變壓器柜共配置2臺變壓器保護裝置AM5SE-T，當回路故障時,，用于跳開本柜斷路器,，切斷故障。

3）10kV母聯(lián)保護

母聯(lián)柜配置一臺備自投保護裝置AM5SE-B,，用于實現(xiàn)兩進線和母聯(lián)之間的自動投切（進線備自投/母聯(lián)備自投/聯(lián)切備自投/自適應備自投）,，同時實現(xiàn)母聯(lián)保護功能。

4）10kV PT監(jiān)測

PT柜配置一臺PT并列及監(jiān)測裝置AM5SE-UB,，實現(xiàn)兩臺PT柜間的切換以及監(jiān)測,，當回路電壓出現(xiàn)異常時，及時發(fā)出告警信號。

（2）微機五防閉鎖方案

針對10kV開關柜,，每臺斷路器配置五防電氣鎖1把,，每個手車（包含斷路器手車、PT手車,、隔離手車）配置手車閉鎖套件1套,，按手車數(shù)量的2倍配置柜內閉鎖套件，每個接地刀與隔離刀配置接地刀閉鎖套件1套,，配置接地頭（按柜子數(shù)量的一半配置）,。五防解鎖鑰匙4把、充電器2個,、電腦鑰匙2把,、微機五防軟件一套。

（3）時鐘同步

配置時鐘同步裝置一臺,，放置在電氣監(jiān)控室通訊屏,，時鐘源支持GPS和北斗。監(jiān)控系統(tǒng),、通訊管理機和微機保護裝置均從該裝置獲得授時（對時）信號,，保證I/O數(shù)據(jù)采集單元的時間同步達到1ms精度要求。當時鐘失去同步時,，自動告警并記錄事件,，當時鐘失去電源時，自動生成告警信號,。監(jiān)控系統(tǒng)設備采用NTP對時方式,，微機保護裝置對時接口采用IRIG-B對時方式。

（4）公共測控屏

配置公共測控屏一面,，放置AM5SE-K公共測控裝置4臺,。其中一臺AM5SE-K采集10kV I段母線側站用變電壓、10kV I段母線開口三角電壓和10kV 1#進線電流,；另一臺AM5SE-K采集10kV II段母線側站用變電壓,、10kVII段母線開口三角電壓和10kV 2#進線電流；還有2臺AM5SE-K分別采集站內各微機保護裝置異常信號和通信設備異常信號,。

（5）電源

本項目針對10kV開關室和10kV開關室內監(jiān)控設備的提供電源,，具體配置方案如下：

直流蓄電池屏為100Ah后備電源，內含12V×18只蓄電池組1組,；

直流充電屏內含3+1組10A模塊,，直流接地監(jiān)測儀(具備64路直流監(jiān)測接口)，斬波降壓裝置,，硅鏈降壓裝置30A,，雙路交流進線自動切換裝置,；

直流饋電屏支持36路直流饋線，3kVA逆變電源,，8路饋線,；

站用電源屏配置進線開關2只，ATS切換模塊1個,，進線電度表2只,，24路饋線。

（6）后臺監(jiān)控系統(tǒng)

在10kV開關室內配置通訊管理機1臺,，實現(xiàn)10kV開關柜微機保護裝置的數(shù)據(jù)采集,；在電氣監(jiān)控室的通訊屏上配置通訊管理機1臺，實現(xiàn)10kV開關柜微機保護裝置,、測控裝置,、直流屏以及其它智能設備的數(shù)據(jù)采集。在電氣監(jiān)控室配置監(jiān)控系統(tǒng)和微機五防系統(tǒng)主機1臺,、用于實現(xiàn)變電站的遙測、遙信,、遙控,、報警、報表,、操作票,、防誤操作等相關功能。監(jiān)控系統(tǒng)按照單網組網方式,，實現(xiàn)變電站內數(shù)據(jù)采集與實時監(jiān)控,。系統(tǒng)組網拓撲圖如下：

3 產品方案

本項目的微機保護裝置的產品上圖如下：

各型號主要實現(xiàn)的保護功能如下：

整個配電室所設微機保護型號與數(shù)量如下：

整個配電室所設防誤閉鎖裝置型號與數(shù)量如下：

4系統(tǒng)功能

（1）實時監(jiān)測

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀顯示一次系統(tǒng)圖，并實時顯示10kV電壓等級各回路的遙測量,、遙信量和報警信號等,。遙測量包括電壓、電流,、功率,、功率、電能等電參量等,；遙信量包括中壓開關柜內路斷路器,、手車、隔離開關,、負荷開關,、地刀開關的分合狀態(tài)、斷路器彈簧儲能狀態(tài)及遠方就地控制狀態(tài),；報警信號包括微機保護裝置的告警信號,、保護跳閘信號及裝置異常信號,。

（2）電參量查詢

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)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、有功功率,、無功功率,、功率因數(shù)、電能等,。

（3）曲線查詢

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)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),、溫度等曲線。并統(tǒng)計該曲線查詢范圍內發(fā)生時間,、平均值等,。

（4）運行報表

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以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、溫度值等,?？梢园凑杖铡⒃?、年的格式進行查詢,、導出、打印,。

（5）實時告警

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能,，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,。

1.圖元告警

2.彈出事件報警窗口

3.實時語音功能,，系統(tǒng)能夠對所有事件發(fā)出語音告警。

（6）歷史事件查詢

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)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)事件和進行歷史追溯,、查詢統(tǒng)計、事故分析,?？梢园磿r間、類型和設備進行查詢和排序,。

（7）電能統(tǒng)計報表

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)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,。

（8）用戶權限管理

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行,，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允許的操作（如遙控的操作,，數(shù)據(jù)庫修改等）?？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。

（9）網絡拓撲圖

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)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)網絡結構,；可在線診斷設備通信狀態(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,。

（10）遙控

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內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)的主界面點擊相應的斷路器遙信點調出遙控操作界面，通過五防軟件解鎖后,，可以及時執(zhí)行調度系統(tǒng)或站內相應的操作命令,。

（11）防誤閉鎖功能

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)與五防軟件系統(tǒng)之間建立通信協(xié)議鏈接，當某一設備需要進行遙控操作時,，首*行五防規(guī)則判斷（即防止誤分,、合斷路器,；防止帶負荷分、合隔離開關,；防止帶電合接地開關,；防止帶地線送電；防止誤入帶電間隔）,。符合五防規(guī)則后,，則發(fā)送解鎖命令至自動化監(jiān)控后臺，自動化監(jiān)控后臺進行遙控操作,。五防軟件可以模擬遙控步驟,，形成操作票。

（12）通信管理

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備通信情況進行管理,、控制,、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測?？梢圆榭茨硞€設備的通信和數(shù)據(jù)報文,。可以完成與各種智能電子設備的通信和數(shù)據(jù)轉發(fā),，包括微機保護,、電力儀表、智能操控,、直流屏,、模擬屏、五防系統(tǒng)和調度等,。

5現(xiàn)場安裝圖片

6結束語

隨著電力系統(tǒng)正向著高可靠性,、高自動化、高信息化水平方向迅猛發(fā)展,，對電網的監(jiān)控已成為國內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。智能配電監(jiān)控保護類,、監(jiān)測類和防誤閉鎖產品解決方案對于供配電系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行起著至關重要的作用,，尤其是微機保護裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它能夠反映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(tǒng)中切除,，保證*設備繼續(xù)正常運行，將事故限制在很小范圍,，提高系統(tǒng)運行的可靠性,，很大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電,。本文針對中錫林郭勒項目中不同保護對象提供對應的保護功能和監(jiān)測功能,，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關遙測,、遙信數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，配合五防系統(tǒng)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(xiàn)變電站綜合自動化,，實現(xiàn)無人或少人值守,。

參考文獻

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