安科瑞 陳(chén)聰(cōng)

 摘 要(yào)：隨著(zhuó)社會(huì)經(jīng)濟的(dí)快(kuài)速發(fā)展(zhǎn)，我國(guó)變電站正朝(zhāo)著現(xiàn)代化的方(fāng)向(xiàng)不斷發展(zhǎn)，自動(dòng)化設備以及繼(jì)電(diàn)保(bǎo)護裝(zhuāng)置憑(píng)借自(zì)身(shēn)優異(yì)性(xìng)能而獲得廣泛應用。本文(wén)介(jiè)紹(shào)的AM5SE係列的微機(jī)保(bǎo)護(hù)裝置，可(kě)以針(zhēn)對中(zhōng)原(yuán)科(kē)技城智慧能(néng)源配電工程中不同保(bǎo)護對(duì)象提(tí)供對應的(dí)保護(hù)功能(néng)。並(bìng)且通過Acrel-2000電力監(jiān)控係(xì)統(tǒng)采集(jí)相(xiāng)關遙(yáo)測(cè)，遙信數據(jù)進(jìn)行監控，能大(dà)大提高變電站運行(háng)的可(kě)靠性，安(ān)全性(xìng)，提高供電(diàn)質量(liáng)，有(yǒu)利於(yú)實(shí)現變(biàn)電(diàn)站綜合自動(dòng)化，實現(xiàn)無(wú)人或少人(rén)值班(bān)。

  關鍵(jiàn)詞：安(ān)全性；可(kě)靠性；微機(jī)保(bǎo)護裝置(zhì)；Acrel-2000

  1 概述

  中原科技城(chéng)，位於(yú)鄭(zhèng)州市鄭東新(xīn)區北(běi)部(bù)龍湖(hú)片區，北至連霍高速，南(nán)臨(lín)龍(lóng)湖，東(dōng)接龍子湖(hú)，西達(dá)中州(zhōu)大道(dào)，核心用(yòng)地麵積約16.4平方公(gōng)裏(lǐ)。這(zhè)是河(hé)南省與(yǔ)鄭州市在(zài)“十四五"期間(jiān)集中全力(lì)打造(zào)的集數字文(wén)創，信息技(jì)術，前沿科技，生命(mìng)科學，人(rén)才(cái)教(jiào)育(yù)多領(lǐng)域核心的“城(chéng)市(shì)科(kē)技帶"。其中，中(zhōng)原科技(jì)城核心起步(bù)區總用地(dì)約453畝(mǔ)，建(jiàn)築(zhù)麵(miàn)積114.2萬平(píng)方米(mǐ)。

  本項目(mù)為綜合(hé)智(zhì)慧能源(yuán)A1和A4能源站10kV項目(mù)，項目地(dì)處於中原科技城(chéng)核心起步區內，每個進綫(xiàn)來源(yuán)均為產業創新開閉所(suǒ)。進出綫(xiàn)櫃分(fēn)別(bié)采(cǎi)用電纜(lǎn)上進綫和(hé)上出綫的方式(shì)，並(bìng)采用KYN28-12型金(jīn)屬(shǔ)鎧裝(zhuāng)手(shǒu)車式真空開(kāi)關櫃。兩個(gè)能源(yuán)站均為兩進(jìn)綫(xiàn)一(yī)母聯的(dí)供電係統，並帶有多個變壓器，電動(dòng)機，電容(róng)器(qì)的(dí)出綫(xiàn)回(huí)路。

  2 產品需求

  2.1 保(bǎo)護(hù)功能需(xū)求

  針對(duì)中原科技(jì)城(chéng)智(zhì)慧(huì)能(néng)源(yuán)站配電工(gōng)程(chéng)中(zhōng)不(bù)同(tóng)對象配置不(bù)同(tóng)微(wēi)機保護裝置(zhì)，其中，進(jìn)綫櫃配(pèi)置AM5SE-F綫路保護裝(zhuāng)置，PT櫃配置AM5SE-UB PT監測及(jí)並列保(bǎo)護裝置(zhì)，配電變(biàn)壓(yā)器櫃配置(zhì)AM5SE-T變壓(yā)器(qì)保護裝(zhuāng)置，母(mǔ)聯櫃配(pèi)置AM5SE-B備自(zì)投保護(hù)裝置，電容出綫(xiàn)櫃配置AM5SE-C電容器(qì)保護(hù)裝(zhuāng)置，電(diàn)機出綫(xiàn)櫃(guì)配置(zhì)AM5SE-M電(diàn)動(dòng)機保(bǎo)護裝(zhuāng)置，這(zhè)幾款(kuǎn)微(wēi)機(jī)保護(hù)裝置(zhì)主要通過(guò)以(yǐ)下保護(hù)功(gōng)能實(shí)現對高壓(yā)櫃的(dí)設(shè)備運(yùn)行(háng)情況(kuàng)實時監視和(hé)保護：

  2.2 信號(hào)出口(kǒu)需(xū)求

  中原科技(jì)城(chéng)智慧(huì)能源站(zhàn)配(pèi)電(diàn)工程需(xū)要將(jiāng)多個信(xìn)號出口(kǒu)分開(kāi)，將這(zhè)些信號送到信(xìn)號(hào)箱(xiāng)中，便於(yú)實現不(bù)同的(dí)故障觸(chù)發(fā)不(bù)同的(dí)指(zhǐ)示燈，如(rú)圖1所示(shì)。AM5SE係列微機保護裝置具(jù)有(yǒu)信(xìn)號(hào)分(fēn)開的功能，滿足此需求。同時(shí)需(xū)要通過(guò)電力(lì)監(jiān)控係統對(duì)微機保護的數據進(jìn)行(háng)實時(shí)監(jiān)測。

圖1 信號箱原(yuán)理圖(tú)

  3 產品(pǐn)方案

  本工程配電(diàn)工程共(gòng)有A1和A4兩(liǎng)個能(néng)源站(zhàn)，包括(kuò)2個10kV變(biàn)配電室(shì)，配電(diàn)室(shì)均(jūn)兩(liǎng)段母綫(xiàn)，均(jūn)采用(yòng)單(dān)母(mǔ)綫(xiàn)係統(tǒng)，包括(kuò)37麵(miàn)高(gāo)壓開關櫃(guì)，整(zhěng)個配(pèi)電室共設31台保(bǎo)護(hù)裝置，以其(qí)中A1能(néng)源(yuán)站(zhàn)的(dí)係統(tǒng)為例(lì)，上(shàng)圖(tú)方案如(rú)下：

圖(tú)2 A1能(néng)源站10kV一(yī)次(cì)係(xì)統(tǒng)上(shàng)圖

  A1和A4能源站(zhàn)10kV配(pèi)電工程(chéng)所設(shè)微(wēi)機保護(hù)型(xíng)號(hào)與(yǔ)數量(liáng)如下(xià)：

  4 係(xì)統(tǒng)需(xū)求(qiú)

  為實時監(jiān)視(shì)整個(gè)配(pèi)電室的運行以及(jí)數據(jù)采集，該(gāi)項(xiàng)目配置(zhì)一(yī)套Acrel-2000電力監(jiān)控(kòng)係統，主(zhǔ)要(yào)實現對各個(gè)變電所的(dí)用電監(jiān)控與管(guǎn)理。監(jiān)控範圍為變電所(suǒ)的微(wēi)機(jī)保(bǎo)護(hù)裝置(zhì)，儀表。本係統由用戶(hù)管(guǎn)理(lǐ)層，網(wǎng)絡(luò)通信層，現(xiàn)場設備(bèi)層三部(bù)分(fēn)組(zǔ)成，通(tōng)過(guò)網(wǎng)綫連接至局域網交換機上(shàng)傳(chuán)至電(diàn)力(lì)監控(kòng)係統(tǒng)主機，實現(xiàn)電力(lì)監控功能(néng)。

  電(diàn)力監控係統(tǒng)可實(shí)現的(dí)功能如下：

  1）實(shí)時監測(cè)：以(yǐ)配電(diàn)一次(cì)圖的(dí)形式直(zhí)觀顯示配電綫(xiàn)路的運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，可(kě)以實時(shí)監測各回路(lù)電(diàn)壓(yā)，電流(liú)，功率，功(gōng)率因數(shù)等電(diàn)參(cān)數(shù)信息，動態(tài)監視各配(pèi)電(diàn)回路(lù)斷(duàn)路器，隔離開(kāi)關，地刀(dāo)等合，分(fēn)閘(zhá)狀態。

  2）電(diàn)參(cān)量查詢：在(zài)配(pèi)電一(yī)次(cì)圖(tú)中，可(kě)以直接查看該(gāi)回(huí)路詳細電(diàn)參(cān)量(liáng)，包(bāo)括三(sān)相電流，三(sān)相電壓，總有(yǒu)功功率，總無功功(gōng)率，總(zǒng)功率因數，正向(xiàng)有功電能等(děng)。

  3）運行報表(biǎo)： 查詢(xún)各回路(lù)或設備時間(jiān)的(dí)運行(háng)參數，報表中(zhōng)顯示電(diàn)參量(liáng)信(xìn)息(xī)應包括(kuò)：各相(xiāng)電流，三(sān)相(xiāng)電壓(yā)，總功(gōng)率(shuài)因數(shù)，總有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)，總(zǒng)無功功(gōng)率，正向(xiàng)有功電能等，報表(biǎo)格(gé)式有(yǒu)日(rì)報(bào)表(biǎo)，月(yuè)報表(biǎo)，年報(bào)表等。

  4）實(shí)時告(gào)警(jǐng)：能夠對配電(diàn)回路斷路(lù)器，隔離開關(guān)，接地刀(dāo)分，合(hé)動作等遙(yáo)信(xìn)變(biàn)位(wèi)，保護動作，事故(gù)跳(tiào)閘(zhá)等(děng)事件(jiàn)發出告警。

  5）歷史事(shì)件查詢：能夠(gòu)對(duì)遙(yáo)信(xìn)變位(wèi)，保(bǎo)護動作(zuò)，事故(gù)跳閘(zhá)，以(yǐ)及(jí)電壓，電流(liú)，功率，功率(shuài)因(yīn)數越限等(děng)事(shì)件(jiàn)記錄(lù)進(jìn)行(háng)存(cún)儲和管理(lǐ)，方(fāng)便(biàn)用戶對(duì)係統(tǒng)事件(jiàn)和(hé)報警信息進(jìn)行歷史追溯(sù)，查詢統計(jì)，事故分析。

  6）故(gù)障錄(lù)波： 能(néng)夠(gòu)在(zài)係統(tǒng)發生(shēng)故障時，自動準確地(dì)記(jì)錄(lù)故障(zhàng)前，後(hòu)過程的各(gè)種(zhǒng)電氣(qì)量(liáng)的變(biàn)化(huà)情況(kuàng)，通過對這些(xiē)電氣量的分析，比較，對分(fēn)析處理(lǐ)事(shì)故，判(pàn)斷(duàn)保(bǎo)護(hù)是否正(zhèng)確動作，提高電力係統(tǒng)安全(quán)運(yùn)行(háng)水(shuǐ)平有著(zhuó)重(zhòng)要(yào)作用。

  7）事故追憶：能(néng)夠(gòu)自動記錄事(shì)故時(shí)刻(kè)前(qián)後(hòu)一段時間(jiān)的(dí)所有實(shí)時(shí)穩態信息，包括開(kāi)關位(wèi)置， 保護(hù)動作狀態，遙測量等，形成事故分析(xī)的數(shù)據(jù)基(jī)礎(chǔ)。

  8）曲綫查詢(xún)：能夠查(chá)詢(xún)實(shí)時曲綫(xiàn)和歷史(shǐ)曲綫，包(bāo)括三相電(diàn)流，三(sān)相電(diàn)壓，有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)，無功功(gōng)率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數(shù)等所有遙(yáo)測量。

  9）用戶(hù)權限管理：設置了用戶權限管理功能，通過(guò)用戶(hù)權限(xiàn)管理(lǐ)能夠(gòu)防止未經(jīng)授權(quán)的操(cāo)作（如遙控(kòng)的(dí)操(cāo)作(zuò)，數(shù)據庫(kù)修改等）。係統(tǒng)可(kě)以(yǐ)定義不同操作(zuò)權限的權限(xiàn)組(zǔ)（如管理員組，工程(chéng)師組，操作員(yuán)組(zǔ)等(děng)），在(zài)每個(gè)權限組裏(lǐ)分(fēn)配不同用(yòng)戶，為(wéi)係(xì)統(tǒng)運行(háng)，維護(hù)，管理(lǐ)提(tí)供可靠(kào)的安全保障(zhàng)。

  10）網(wǎng)絡拓撲圖(tú)：支持實時監視(shì)接(jiē)入(rù)係統的(dí)各(gè)設備的(dí)通訊狀態，能夠完整的(dí)顯示(shì)整個(gè)係統網絡結構；可在綫(xiàn)診斷設備通訊狀態，發生網絡異常(cháng)時(shí)能(néng)自動在(zài)界(jiè)麵上(shàng)顯(xiǎn)示故(gù)障設(shè)備或元件(jiàn)及其(qí)故障(zhàng)部位。

  11）遙(yáo)控功能：根據電力規(guī)程要求，可以對整個(gè)配電係(xì)統(tǒng)範(fàn)圍內的設(shè)備進行(háng)遠(yuǎn)程(chéng)遙(yáo)控(kòng)操(cāo)作。

  12）通信管理：可以對整個配電係(xì)統範圍(wéi)內的(dí)設備(bèi)通信(xìn)情(qíng)況進(jìn)行管(guǎn)理(lǐ)，控(kòng)製，數(shù)據的實(shí)時監測。

  5 現(xiàn)場安裝圖片(piàn)

  本項目微機保護就地分(fēn)散(sàn)安裝在各個高(gāo)壓開關櫃(guì)上，Acrel-2000電力監控係統(tǒng)主(zhǔ)機及(jí)顯示器布(bù)置於(yú)操(cāo)作台上，如下(xià)圖所(suǒ)示，該項目(mù)已於2023年送電(diàn)使用(yòng)，運(yùn)行(háng)正(zhèng)常(cháng)。

圖(tú)3 微(wēi)機(jī)保護(hù)在中原科技(jì)城(chéng)配電工程(chéng)現場安裝圖

  圖4 Acrel-2000電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統在(zài)中(zhōng)原科(kē)技城配(pèi)電(diàn)工(gōng)程(chéng)現(xiàn)場界(jiè)麵(miàn)圖

  6 結語

  微(wēi)機保護裝置在(zài)電力(lì)係統處於至關(guān)重要的位置，它(tā)能(néng)夠(gòu)反應設備的(dí)故障和不(bù)正常工(gōng)作(zuò)狀態並自動迅(xùn)速(sù)地，有選擇性地動(dòng)作於(yú)斷路(lù)器(qì)將故障(zhàng)設備(bèi)從係統中(zhōng)切除，保證設備(bèi)繼續(xù)正常運行，將(jiāng)事故範圍縮(suō)小(xiǎo)，提高(gāo)係統運行的可(kě)靠性，保(bǎo)證向(xiàng)用戶(hù)安全，連(lián)續供電(diàn)。本(běn)文介紹的(dí)AM5SE係(xì)列的微機保(bǎo)護裝置，可以(yǐ)針對中(zhōng)原(yuán)科(kē)技城核心起步(bù)區(qū)綜(zōng)合智(zhì)慧能源配(pèi)電(diàn)工(gōng)程(chéng)中不(bù)同(tóng)保(bǎo)護(hù)對象(xiàng)提供(gōng)對應的保(bǎo)護功能。並(bìng)且(qiě)通過(guò)Acrel-2000電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)采(cǎi)集相關(guān)遙測(cè)，遙(yáo)信數據(jù)進(jìn)行(háng)監(jiān)控(kòng)，能大(dà)大(dà)提(tí)高變(biàn)電(diàn)站(zhàn)運行(háng)的可靠性，安(ān)全性(xìng)，提高供電(diàn)質(zhì)量，有利於實(shí)現(xiàn)變電站(zhàn)綜合自動化，實(shí)現無(wú)人或少人(rén)值班。

  參考(kǎo)文獻(xiàn)

  [1] 安(ān)科瑞企(qǐ)業微電(diàn)網(wǎng)設計(jì)與(yǔ)應用手(shǒu)冊.2020.6月(yuè)版

  [2] 安科(kē)瑞35KV以及下(xià)變電所智能(néng)配電係(xì)統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品二次原(yuán)理圖集.2020.10月版

  [3] 安科瑞(ruì)用戶(hù)變電站綜合(hé)自(zì)動(dòng)化(huà)與運維解決(jué)方案(àn).2021.11月版(bǎn)