安(ān)科瑞 陳(chén)聰

 摘 要
：現(xiàn)如(rú)今(jīn)，各領(lǐng)域(yù)不斷(duàn)的進(jìn)步，促使電(diàn)力(lì)電(diàn)網的(dí)快(kuài)速(sù)發(fā)展(zhǎn)，人(rén)們對電(diàn)力(lì)係統(tǒng)運行的安(ān)全性以(yǐ)及穩定性的(dí)要求越來(lái)越(yuè)高(gāo)，而微機保(bǎo)護(hù)裝置(zhì)能(néng)夠(gòu)對電(diàn)力(lì)係(xì)統的運(yùn)行起(qǐ)到(dào)合理的(dí)保(bǎo)護(hù)作(zuò)用。本文(wén)介紹的微(wēi)機(jī)保(bǎo)護裝(zhuāng)置，可以針(zhēn)對(duì)35kV配電(diàn)工(gōng)程(chéng)中不同保護對(duì)象提供(gōng)對(duì)應(yīng)的保護功能(néng)，並且通(tōng)過變(biàn)電站(zhàn)綜合自動化(huà)係統采(cǎi)集相(xiāng)關遙測，遙信數(shù)據進(jìn)行監控，能大(dà)大提(tí)高變電站運行的(dí)可靠性，安全性，提(tí)高供(gōng)電(diàn)質量，有(yǒu)利(lì)於實現(xiàn)變電站綜(zōng)合自動(dòng)化(huà)，實現(xiàn)無(wú)人或少人(rén)值班。

關鍵(jiàn)詞(cí)
：安(ān)全性；可(kě)靠性(xìng)；微機(jī)保(bǎo)護裝置(zhì)；變(biàn)電站綜合自(zì)動(dòng)化係統； 

1 項(xiàng)目概況

山東凱瑞英(yīng)材料科(kē)技(jì)有限(xiàn)公司位(wèi)於(yú)山東省(shěng)德州(zhōu)市(shì)樂(lè)陵市循(xún)環經濟(jì)示範(fàn)園(yuán)高新技(jì)術創業孵(fū)化基地，成立於2018年(nián)03月30日(rì)。經營(yíng)範(fàn)圍包(bāo)括(kuò)一(yī)般(bān)項目
：技術服務，技(jì)術(shù)開(kāi)發，技(jì)術咨(zī)詢，技(jì)術(shù)交流，技(jì)術轉讓，技(jì)術推(tuī)廣；化(huà)工產(chǎn)品(pǐn)生產（不(bù)含許可類(lèi)化工(gōng)產(chǎn)品(pǐn)）；化工(gōng)產品(pǐn)銷售（不含許可類化(huà)工(gōng)產品）；基礎化(huà)學原(yuán)料製造(zào)（不含(hán)危險(xiǎn)化學品(pǐn)等(děng)許(xǔ)可類(lèi)化學品(pǐn)的製造）。（除(chú)依(yī)法須(xū)經批(pī)準的(dí)項(xiàng)目外(wài)，憑營業執(zhí)照依法(fǎ)自主(zhǔ)開展經(jīng)營(yíng)活動）許可項目
：危(wēi)險化(huà)學(xué)品(pǐn)生產(chǎn)；二(èr)，三(sān)類監控化(huà)學品和第(dì)四(sì)類監(jiān)控化(huà)學品中含(hán)磷(lín)，硫(liú)，氟(fú)的特定有機(jī)化學(xué)品生(shēng)產；技(jì)術(shù)進出(chū)口(kǒu)；貨(huò)物進出(chū)口；建設工程設計；各(gè)類工程建設活動。

本(běn)工程(chéng)為(wéi)山東凱瑞英材料(liào)科(kē)技有限公司(sī)35kV供配(pèi)電(diàn)工程，共(gòng)有35kV總變電(diàn)所(suǒ)一個(gè)，包括35kV配(pèi)電係統(tǒng)和(hé)總(zǒng)變10kV配電(diàn)係統； 10kV循(xún)環水(shuǐ)場變(biàn)電所一(yī)個；10kV裝(zhuāng)置變電所一個(gè)。本(běn)工(gōng)程由兩路35kV電源(yuán)供電(diàn)，安裝(zhuāng)兩(liǎng)台容(róng)量(liáng)為16MVA的(dí)主變壓器。35kV總(zǒng)變(biàn)電(diàn)所(suǒ)配(pèi)置8麵(miàn)KYN61-40.5中(zhōng)置(zhì)式開(kāi)關櫃(guì)，進出綫方(fāng)式為電(diàn)纜下(xià)進(jìn)下(xià)出，櫃體(tǐ)顏(yán)色為RAL7035，斷路(lù)器(qì)選用(yòng)VBG-40.5P-31.5，電(diàn)流互感(gǎn)器選用LZZBJ9-35D1；配(pèi)置(zhì)25麵KYN28A-12(Z)中置(zhì)式(shì)開(kāi)關(guān)櫃，進出綫方(fāng)式(shì)為銅排上(shàng)進，電纜(lǎn)下出(chū)，櫃(guì)體(tǐ)顏色為RAL7035，斷(duàn)路器(qì)選(xuǎn)用VBG-E-12P-31.5，電(diàn)流(liú)互感器選用LZZBJ9-10C1。循環水場變電所配置25麵KYN28A-12(Z)中(zhōng)置(zhì)式開關(guān)櫃，進出綫方(fāng)式為(wéi)電(diàn)纜下進(jìn)，電纜下出，櫃(guì)體(tǐ)顏(yán)色(sè)為RAL7035，斷路(lù)器(qì)選(xuǎn)用(yòng)CZK2-12-31.5，電(diàn)流(liú)互(hù)感(gǎn)器(qì)選用LZZBJ9-10C1。裝(zhuāng)置變電(diàn)所配置24麵KYN28A-12(Z)中置(zhì)式(shì)開(kāi)關(guān)櫃，進出綫(xiàn)方式(shì)為電(diàn)纜(lǎn)下進(jìn)，電纜(lǎn)下(xià)出(chū)，櫃體(tǐ)顏色(sè)為RAL7035，斷(duàn)路(lù)器(qì)選(xuǎn)用CZK2-12-31.5，電(diàn)流互(hù)感器選用LZZBJ9-10C1。本(běn)工(gōng)程共有一(yī)個(gè)35kV變(biàn)電(diàn)站和1個(gè)10kV開閉(bì)所，2個(gè)10kV變(biàn)電所(suǒ)，35kV市(shì)電引(yǐn)入後(hòu)經由(yóu)35kV/10kV變壓器(qì)，降(jiàng)至(zhì)10kV電引(yǐn)入(rù)開閉(bì)所(suǒ)，再由(yóu)開閉所(suǒ)進行分配(pèi)電(diàn)能至各(gè)個分變(biàn)電所，整個變電站(zhàn)的(dí)一(yī)次係統幹綫(xiàn)圖(tú)以及(jí)平(píng)麵(miàn)布(bù)局圖(tú)如下
：

圖(tú)1 一次(cì)係統幹綫圖

圖2 35kV變(biàn)電(diàn)站和(hé)10kV開閉所平麵布(bù)局圖

圖(tú)3 循環水場(cháng)變電所(suǒ)平(píng)麵布局圖(tú)

圖4 裝(zhuāng)置變(biàn)電(diàn)所平(píng)麵布局(jú)圖

2 項目(mù)需求

本(běn)項(xiàng)目35kV變(biàn)電(diàn)站為(wéi)終端用戶變，35kV采(cǎi)用單(dān)母(mǔ)綫(xiàn)分段接(jiē)綫，為(wéi)保(bǎo)障35kV變電(diàn)站(zhàn)和各分變電(diàn)所(suǒ)一(yī)次(cì)設(shè)備穩定安全(quán)運行(háng)
：需在35kV側(cè)和10kV側各高壓開關櫃配置微機(jī)保護裝置，智能(néng)操控(kòng)無(wú)綫測溫(wēn)整體化(huà)裝置(zhì)，以(yǐ)及變(biàn)電站綜合自動(dòng)化(huà)係統Acrel-1000一套，實現對高(gāo)壓(yā)櫃的設備(bèi)運(yùn)行情況實時監視(shì)和保護。

本次(cì)針(zhēn)對該(gāi)35kV配電工程(chéng)項目中不(bù)同(tóng)保(bǎo)護對(duì)象(xiàng)配置不同(tóng)微機保護(hù)裝置(zhì)，35kV主變(biàn)櫃按主(zhǔ)保(bǎo)護(hù)加後(hòu)備保護配置(zhì)
：差動保(bǎo)護裝置AM5SE-D2，高後備(bèi)保護(hù)裝置AM5SE-TB；35kV進綫櫃配置AM5SE-F綫路(lù)保護(hù)裝置；35kV分(fēn)段櫃配置AM5SE-B備(bèi)自投保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置；35kV母綫設(shè)備(bèi)櫃配置AM5SE-UB PT並列(liè)及(jí)監(jiān)測(cè)裝置；10kV開(kāi)閉所進綫(xiàn)櫃配置AM5SE-TB低後(hòu)備保護裝置(zhì)；裝置變電所和循(xún)環水場(cháng)變電所10kV進綫櫃配(pèi)置(zhì)AM5SE-F綫路保(bǎo)護裝置；10kV備用(yòng)出(chū)綫櫃配置AM5SE-F綫路(lù)保護裝置(zhì)；10kV電容(róng)補(bǔ)償(cháng)櫃(guì)配置AM5SE-C電容器保護(hù)裝置；10kV電動機(jī)出(chū)綫櫃配(pèi)置(zhì)AM5SE-M電(diàn)動(dòng)機(jī)保護裝置，10kV變壓(yā)器出(chū)綫櫃配置(zhì)AM5SE-T變(biàn)壓(yā)器保(bǎo)護裝置；10kV分段櫃配置AM5SE-B備自投保護裝置；10kV母(mǔ)綫設(shè)備櫃配置AM5SE-UB PT並列(liè)及監測裝(zhuāng)置(zhì)。其中(zhōng)，根據(jù)本次項目需(xū)求(qiú)，在(zài)AM5SE-TB低後備保護裝(zhuāng)置上增加遙(yáo)控(kòng)升(shēng)檔，遙(yáo)控降(jiàng)檔，遙(yáo)控(kòng)急停(tíng)，來實(shí)現主變壓(yā)器的檔位(wèi)調節，並(bìng)采集(jí)變壓器(qì)的檔(dàng)位信(xìn)號，上傳至電(diàn)力(lì)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)；在35kV側進綫(xiàn)櫃和分(fēn)段櫃對應(yīng)的保(bǎo)護裝置(zhì)增加(jiā)檢(jiǎn)同期功能(néng)，確保(bǎo)在(zài)停電(diàn)檢修(xiū)時，為(wéi)不影響正(zhèng)常(cháng)生產(chǎn)，能(néng)夠(gòu)可靠合環。針(zhēn)對各(gè)高(gāo)壓(yā)開關櫃配(pèi)置智(zhì)能(néng)操(cāo)控無(wú)綫測溫(wēn)整體化(huà)裝(zhuāng)置ASD320，每(měi)麵開關櫃(guì)配置6點(diǎn)測(cè)溫，其中,PT櫃(guì)配置電(diàn)池型(xíng)無(wú)綫(xiàn)測溫傳(chuán)感器ATE200，其(qí)餘高壓開關(guān)櫃配置CT取電(diàn)型(xíng)無綫測(cè)溫傳感器(qì)ATE400。各型(xíng)號產品主要(yào)實現的功能如下
：

3 產(chǎn)品方(fāng)案(àn)

本工(gōng)程分為一個35kV變電(diàn)站，10kV開閉(bì)所(suǒ)和2個10kV變(biàn)電(diàn)站，需要對每麵高壓(yā)櫃配(pèi)置AM5SE係(xì)列(liè)微機(jī)保護裝(zhuāng)置，ASD320-P6智能操(cāo)控無(wú)綫(xiàn)測溫整(zhěng)體(tǐ)化裝置(zhì)，AMC96多功能儀(yí)表，以(yǐ)35kV變(biàn)電(diàn)站(zhàn)和(hé)10kV開(kāi)閉所為(wéi)例，上(shàng)圖(tú)方案(àn)如下
：

圖5 35kV變電站上圖方(fāng)案

圖6 10kV開(kāi)閉所I段母綫上圖(tú)方(fāng)案(àn)

圖(tú)7 10kV開閉所(suǒ)II段母綫(xiàn)上圖方案(àn)

4 係(xì)統(tǒng)需求

為實(shí)時(shí)監視整個(gè)配(pèi)電(diàn)室(shì)的運行以及數(shù)據采(cǎi)集，該(gāi)項(xiàng)目配(pèi)置(zhì)一(yī)套Acrel-1000變電站(zhàn)綜(zōng)合自(zì)動化(huà)係統(tǒng)，主要實(shí)現凱瑞(ruì)英35kV各個變電所(suǒ)的用電監控與管(guǎn)理(lǐ)。監控範(fàn)圍(wéi)為變電所的(dí)微(wēi)機保護裝置，智能操(cāo)控(kòng)裝(zhuāng)置(zhì)，多功能儀表，第三方低壓保(bǎo)護(hù)裝置。本(běn)係統由用戶(hù)管(guǎn)理(lǐ)層，網(wǎng)絡(luò)通信層，現場設備層(céng)三(sān)部分組成，現場(cháng)設置的裝置采(cǎi)用(yòng)屏蔽雙絞(jiǎo)綫(xiàn)連接至各(gè)變電所通(tōng)信(xìn)管(guǎn)理(lǐ)機，各(gè)變(biàn)電(diàn)所通信管理機(jī)將(jiāng)數據分類(lèi)處理後，通過網(wǎng)綫連接(jiē)至(zhì)交換(huàn)機(jī)，上(shàng)傳至變(biàn)電(diàn)站綜合自(zì)動(dòng)化(huà)係(xì)統，實現電力(lì)監控功(gōng)能(néng)，同(tóng)時(shí)，該項(xiàng)目配備了(liǎo)雙(shuāng)機熱備功(gōng)能，正常情況下(xià)主(zhǔ)機擔(dān)任采(cǎi)集(jí)監控(kòng)任務，從機同步主機中(zhōng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，當(dāng)主(zhǔ)機出現(xiàn)網絡異常(cháng)，CPU異(yì)常，斷電等故(gù)障(zhàng)時(shí)，從機主(zhǔ)動承擔采集監(jiān)控任務，並在(zài)主機(jī)恢(huī)復(fù)工作(zuò)時將數(shù)據(jù)同步傳回。整個(gè)係統的(dí)架構如下(xià)
：

圖8 係(xì)統架構圖

Acrel-1000變(biàn)電(diàn)站綜合(hé)自(zì)動化(huà)係統可(kě)實現的(dí)功(gōng)能(néng)如(rú)下
：

1）實時(shí)監(jiān)測
：以(yǐ)配(pèi)電(diàn)一(yī)次(cì)圖(tú)的(dí)形式直觀顯示配電(diàn)綫路的運行狀(zhuàng)態，可以實(shí)時(shí)監測各(gè)回(huí)路(lù)電壓(yā)，電流，功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數(shù)等電(diàn)參數信(xìn)息，動態監(jiān)視各配電回路(lù)斷(duàn)路器(qì)，隔(gé)離開(kāi)關，地刀(dāo)等合，分閘狀態(tài)。

圖9 35kV變電站配(pèi)電監測(cè)界麵

圖(tú)10 10kV開閉所(suǒ)I段母綫配(pèi)電(diàn)監(jiān)測界麵

圖(tú)11 10kV開閉所(suǒ)II段母(mǔ)綫配電監(jiān)測(cè)界(jiè)麵(miàn)

2）電參量查詢(xún)
：在配電一(yī)次圖中，可(kě)以直接查看該(gāi)回(huí)路(lù)詳細(xì)電(diàn)參量，包括三相電流(liú)，三相(xiāng)電(diàn)壓，總(zǒng)有(yǒu)功功率，總無功功率，總(zǒng)功率因數，正(zhèng)向有(yǒu)功電能(néng)等。

3）運(yùn)行(háng)報(bào)表(biǎo)
： 查詢(xún)各回路或(huò)設(shè)備(bèi)相應(yīng)時間(jiān)的運(yùn)行參(cān)數，報(bào)表(biǎo)中顯示(shì)電參(cān)量信(xìn)息(xī)應包(bāo)括
：各相電(diàn)流，三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓，總功率因(yīn)數，總(zǒng)有功功率，總無(wú)功功(gōng)率，正向(xiàng)有(yǒu)功電(diàn)能等，報(bào)表(biǎo)格(gé)式有日報(bào)表，月報(bào)表，年(nián)報(bào)表(biǎo)等。

圖(tú)12 電(diàn)參量統(tǒng)計報表

圖13 有功電能統(tǒng)計報表

4）實時告(gào)警
：能夠(gòu)對配(pèi)電回路斷(duàn)路(lù)器(qì)，隔(gé)離開(kāi)關，接地(dì)刀分(fēn)，合動作等(děng)遙信變(biàn)位，保(bǎo)護(hù)動(dòng)作，事故跳(tiào)閘(zhá)等(děng)事件(jiàn)發出(chū)告(gào)警(jǐng)。

5）歷史事(shì)件(jiàn)查(chá)詢
：能(néng)夠對遙(yáo)信(xìn)變位(wèi)，保(bǎo)護動作，事故跳閘，以(yǐ)及(jí)電(diàn)壓，電流，功(gōng)率，功率因(yīn)數越(yuè)限(xiàn)等事件記錄進行(háng)存儲和管理(lǐ)，方便用戶(hù)對係(xì)統事(shì)件和(hé)報警信息(xī)進(jìn)行歷(lì)史追溯，查詢統計，事故分析。

6）故(gù)障(zhàng)錄(lù)波(bō)
：能(néng)夠(gòu)在係(xì)統發生(shēng)故障時，自動準(zhǔn)確(què)地(dì)記錄故(gù)障(zhàng)前，後過程(chéng)的(dí)各(gè)種(zhǒng)電氣量(liáng)的(dí)變化情(qíng)況，通過(guò)對(duì)這些(xiē)電(diàn)氣(qì)量的分(fēn)析，比(bǐ)較，對分析(xī)處理(lǐ)事(shì)故，判(pàn)斷保(bǎo)護是否(fǒu)正確(què)動作，提(tí)高(gāo)電(diàn)力(lì)係(xì)統安(ān)全運(yùn)行(háng)水平(píng)有著重(zhòng)要作用。

7）事(shì)故(gù)追憶(yì)
：能(néng)夠(gòu)自動記錄事(shì)故時刻(kè)前(qián)後一(yī)段(duàn)時(shí)間(jiān)的所有實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)信息(xī)，包括(kuò)開(kāi)關(guān)位(wèi)置， 保(bǎo)護動(dòng)作狀態(tài)，遙測量等，形成(chéng)事(shì)故分(fēn)析(xī)的(dí)數(shù)據(jù)基(jī)礎。

8）曲(qū)綫查詢
：能(néng)夠查詢(xún)實時曲(qū)綫(xiàn)和(hé)歷(lì)史(shǐ)曲綫，包括三相電流，三相(xiāng)電(diàn)壓，有功功率(shuài)，無(wú)功功率，功(gōng)率(shuài)因數等所有遙測量。

9）用戶權(quán)限管理(lǐ)
：設(shè)置了用戶權限管理(lǐ)功能，通(tōng)過用戶(hù)權限(xiàn)管理能夠防止未經授(shòu)權(quán)的(dí)操(cāo)作（如遙(yáo)控的操(cāo)作(zuò)，數(shù)據庫修改等）。係統可以定義(yì)不同操作(zuò)權限(xiàn)的權限組（如管理員組(zǔ)，工(gōng)程師(shī)組，操作員組等），在每(měi)個(gè)權限(xiàn)組裏分(fēn)配(pèi)不同用戶(hù)，為(wéi)係統運行(háng)，維護，管理(lǐ)提供(gōng)可(kě)靠的安(ān)全保(bǎo)障(zhàng)。

10）網絡拓撲(pū)圖(tú)
：支持實時監視(shì)接入係統(tǒng)的(dí)各設備的通訊狀態(tài)，能夠(gòu)完整的(dí)顯示整個係(xì)統網絡結構；可在綫(xiàn)診(zhěn)斷設備(bèi)通(tōng)訊狀態(tài)，發生(shēng)網(wǎng)絡異(yì)常(cháng)時能自(zì)動在(zài)界麵(miàn)上顯示(shì)故(gù)障設備或元(yuán)件(jiàn)及(jí)其故障部(bù)位。

圖14 網(wǎng)絡(luò)拓(tuò)撲(pū)圖(tú)

11）遙控功能
：根(gēn)據(jù)電力規(guī)程要求(qiú)，可以(yǐ)對整(zhěng)個(gè)配電係(xì)統範圍(wéi)內的設(shè)備(bèi)進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程遙(yáo)控操作(zuò)。

12）通信(xìn)管理
：可以對整(zhěng)個配電(diàn)係(xì)統範圍內的設備(bèi)通信情況(kuàng)進行(háng)管理(lǐ)，控製，數據的(dí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

5 現場(cháng)安裝(zhuāng)圖片(piàn)

本(běn)項(xiàng)目(mù)各(gè)微機保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置，智能操(cāo)控無綫測溫(wēn)整(zhěng)體化(huà)，多功能(néng)儀(yí)表(biǎo)就地安裝在(zài)各(gè)個(gè)高(gāo)壓(yā)開(kāi)關(guān)櫃(guì)上(shàng)，變電(diàn)站綜(zōng)合自動化係統主(zhǔ)機放置(zhì)於高壓配(pèi)電(diàn)房(fáng)值(zhí)班室(shì)內中，現(xiàn)場安裝圖片(piàn)如下。

圖15 現場安裝(zhuāng)圖(tú)片(piàn)

6 結語(yǔ)

微機(jī)保(bǎo)護(hù)裝置在電(diàn)力(lì)係統中(zhōng)具(jù)有(yǒu)*的地位(wèi)，它能夠反(fǎn)應(yīng)設(shè)備(bèi)的故(gù)障和(hé)不(bù)正常工(gōng)作狀態(tài)並自動(dòng)迅速(sù)地，有(yǒu)選(xuǎn)擇(zé)性地(dì)動作於斷路(lù)器將(jiāng)故障設備從(cóng)係(xì)統中切除，保證(zhèng)無(wú)故設(shè)備繼續正(zhèng)常(cháng)運行(háng)，將(jiāng)事故限(xiàn)製在較小範(fàn)圍(wéi)，提(tí)高(gāo)係統(tǒng)運(yùn)行(háng)的可(kě)靠(kào)性，較(jiào)大(dà)限度(dù)地(dì)保(bǎo)證(zhèng)向用(yòng)戶安全(quán)，連(lián)續供(gōng)電(diàn)。Acrel-1000變電(diàn)站綜合自動(dòng)化係(xì)統，可以通過(guò)通(tōng)信管(guǎn)理機及網絡(luò)交換機(jī)實(shí)時(shí)采集微(wēi)機(jī)保護裝置(zhì)，智(zhì)能(néng)操控(kòng)裝置，多(duō)功能(néng)儀表等(děng)二次設備數據，實(shí)現(xiàn)整個(gè)廠區(qū)供(gōng)配(pèi)電係統的全(quán)方(fāng)麵(miàn)電力(lì)監(jiān)控與(yǔ)自(zì)動化(huà)管理，能大大(dà)提高變(biàn)電(diàn)站運行(háng)的可靠(kào)性(xìng)，安(ān)全性(xìng)，提高(gāo)供(gōng)電(diàn)質量(liáng)，實現無(wú)人或少人(rén)值班(bān)。

參考文獻(xiàn)

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[3] 安科(kē)瑞用戶變電站綜合自動化與(yǔ)運(yùn)維解決方案.2021.9月版(bǎn)