安(ān)科(kē)瑞 陳聰 周(zhōu)潔

摘 要(yào)：隨(suí)著(zhuó)社(shè)會(huì)經濟的快(kuài)速發(fā)展
，我國(guó)變電(diàn)站正朝著(zhuó)現(xiàn)代化的(dí)方(fāng)向不(bù)斷(duàn)發展(zhǎn),自(zì)動(dòng)化(huà)設備(bèi)以(yǐ)及繼電(diàn)保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置憑(píng)借自身優(yōu)異性(xìng)能而獲得廣(guǎng)泛應(yīng)用。本文(wén)介(jiè)紹(shào)的AM4-I電流型(xíng)微機(jī)保(bǎo)護(hù)裝置(zhì)和AM4-U1電(diàn)壓型微(wēi)機保護裝置(zhì)
，可以(yǐ)針(zhēn)對(duì)高(gāo)速公(gōng)路(lù)配(pèi)電工程中(zhōng)不(bù)同(tóng)保(bǎo)護(hù)對(duì)象(xiàng)提供對應的(dí)保護功(gōng)能(néng)
，並且通過(guò)電力監(jiān)控係(xì)統(tǒng)采(cǎi)集(jí)相(xiāng)關遙測(cè)，遙信數(shù)據進行(háng)監控
，能(néng)大(dà)大提高(gāo)變電(diàn)站運(yùn)行(háng)的(dí)可靠(kào)性，安(ān)全性(xìng)，提(tí)高供電質量
，有利於實現(xiàn)變電(diàn)站綜合自(zì)動(dòng)化
，實(shí)現無(wú)人或少人(rén)值班。

  關(guān)鍵詞：安(ān)全性
；可靠性
；微(wēi)機保護(hù)裝(zhuāng)置
；綜合(hé)自動(dòng)化
；高速(sù)公路
；電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統

  1 概述(shù)

  石(shí)阡(qiān)至玉屏(píng)高(gāo)速(sù)公(gōng)路
，是《貴州省高(gāo)速公路網規(guī)劃(huá)（2008-2030年）》“678"網(wǎng)的(dí)重(zhòng)要(yào)加密(mì)綫
，項目起於石(shí)阡縣(xiàn)大沙壩(bà)鄉龍硐
，接(jiē)思劍高速公路(lù)
，終點位於玉(yù)屏縣大(dà)龍鎮(zhèn)
，接(jiē)江(jiāng)大(dà)高(gāo)速公(gōng)路
，路綫(xiàn)全長88.6公裏
，雙向(xiàng)四車(chē)道
，設計速度80公裏/時
，路基(jī)寬度(dù)24.5米。預算總(zǒng)投資(zī)118億(yì)元
，途經石阡縣(xiàn)大沙(shā)壩(bà)鄉，泉都街(jiē)道(dào)，湯山街道，花橋鎮，石(shí)固(gù)鄉(xiāng)，坪地(dì)場鄉，青陽鄉(xiāng)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道(dào)）。2021年(nián)9月9日(rì)上午
，石(shí)阡(qiān)至玉屏(píng)(大龍)高速公(gōng)路(lù)通車(chē)儀(yí)式(shì)在石阡東服務區舉(jǔ)行
，標(biāo)誌(zhì)著(zhuó)該項目順(shùn)利建(jiàn)成(chéng)通車。

  本項(xiàng)目配電(diàn)工(gōng)程共有從木(mù)灣隧(suì)道(dào)，周家灣隧道，花橋隧道，石板坡(pō)隧(suì)道，白(bái)岩灣服(fú)務(wù)區(qū)，羅家(jiā)山停車(chē)區，青(qīng)陽匝道收費站等(děng)41個變(biàn)電所
，其中(zhōng)
，天(tiān)馬服務(wù)區（南區），天馬服務區（北(běi)區(qū)），白岩灣服務區（南區(qū)），白岩灣(wān)服務(wù)區（北(běi)區），花橋收費站(zhàn)（管理分(fēn)中心）由於(yú)房(fáng)建問題
，暫(zàn)時(shí)待(dài)定。變電所(suǒ)高壓(yā)櫃采用KYN28-12型移(yí)開式金屬鎧裝高壓開關(guān)櫃
，配真(zhēn)空(kōng)斷(duàn)路器(qì)HVX-12/T630A-31.5KA
，箱式(shì)變電站高(gāo)壓櫃采用(yòng)XGN15-12環網開(kāi)關櫃(guì)
，配(pèi)真(zhēn)空斷路器(qì)HVX-12/T630A-31.5KA。所有高(gāo)壓開(kāi)關(guān)櫃均(jūn)需(xū)安(ān)裝微機保護(hù)裝(zhuāng)置
，實(shí)現過流，速(sù)斷(duàn)，零(líng)序(xù)，超(chāo)溫等(děng)繼(jì)電保(bǎo)護(hù)及實(shí)現遙(yáo)控，遙(yáo)測(cè)，遙信(xìn)三遙功(gōng)能。變(biàn)電站(zhàn)操(cāo)作電源由專用(yòng)UPS提(tí)供
，且UPS滿足(zú)電(diàn)力監控係統(tǒng)接(jiē)口(kǒu)要(yào)求。為(wéi)確(què)保供電(diàn)的(dí)可靠性
，各站區10/0.4kV變電所(suǒ)均(jūn)設置(zhì)一(yī)台(tái)柴油(yóu)發(fā)電機組作為備用(yòng)電(diàn)源
，發電機(jī)容(róng)量在200kW-500kW之間(jiān)。在(zài)市電停電(diàn)後
，柴油(yóu)發電機(jī)組(zǔ)可以自(zì)啟(qǐ)動
，為重要負荷(hé)供(gōng)電。柴油發(fā)電機(jī)組各(gè)項(xiàng)狀態(tài)數據(jù)
，由(yóu)發(fā)電(diàn)機(jī)控製屏數(shù)據接口(kǒu)
，通(tōng)過(guò)電力(lì)監(jiān)控係(xì)統的智(zhì)能通信管(guǎn)理(lǐ)機(jī)傳輸(shū)至路段監(jiān)控分(fēn)中心。主電源和備(bèi)用電源之(zhī)間(jiān)利用電源切換(huàn)屏
，使(shǐ)其不(bù)能(néng)並聯(lián)運(yùn)行。

  2 項目(mù)需求

  本次針對石(shí)阡(qiān)至玉(yù)屏高(gāo)速公(gōng)路(lù)配電(diàn)工程項(xiàng)目中不同保(bǎo)護(hù)對(duì)象(xiàng)配(pèi)置(zhì)不同(tóng)微機(jī)保護(hù)裝(zhuāng)置
，10kV進綫櫃，變壓器出綫櫃，聯絡櫃均配(pèi)置AM4-I電流型(xíng)微(wēi)機保護裝置
；電壓(yā)互(hù)感器櫃(guì)配置AM4-U1 電壓型(xíng)微機保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置。這兩款微(wēi)機保護裝(zhuāng)置主(zhǔ)要通過以(yǐ)下(xià)保護功(gōng)能實現(xiàn)對(duì)高壓櫃的(dí)設備(bèi)運(yùn)行情況(kuàng)實時監視和(hé)保(bǎo)護(hù)：

3 產(chǎn)品方案(àn)

  本(běn)工程10kV配(pèi)電工程(chéng)共(gòng)有41個(gè)變電所(suǒ)
，以毛栗坪隧道1#變電所，平莊匝道收費(fèi)站(zhàn)變電所為(wéi)例
，上圖方案(àn)如下：

圖1 毛(máo)栗(lì)坪(píng)隧道1#變電(diàn)所上(shàng)圖方(fāng)案(àn)

圖(tú)2 平(píng)莊(zhuāng)匝(zā)道(dào)收(shōu)費(fèi)站(zhàn)變電所上(shàng)圖方(fāng)案(àn)

  整(zhěng)個(gè)石(shí)阡(qiān)至玉屏(píng)高速公(gōng)路(lù)共有(yǒu)41個變電所
，其中(zhōng)
，天(tiān)馬服務區(qū)（南(nán)區(qū)），天馬服(fú)務區(qū)（北(běi)區(qū)），白岩(yán)灣(wān)服(fú)務(wù)區(qū)（南(nán)區），白岩灣服務(wù)區(qū)（北區），花(huā)橋收費站（管(guǎn)理分中心）由於(yú)房建(jiàn)問題(tí)
，暫時待(dài)定。除上述變(biàn)電所(suǒ)外
，每(měi)個變(biàn)電所所設(shè)微機保護(hù)型號與(yǔ)數量(liáng)如下：

  上述石(shí)阡(qiān)至(zhì)玉(yù)屏(píng)高(gāo)速公路(lù)變(biàn)電(diàn)所共(gòng)配置(zhì)75台AM4-I電流型(xíng)微(wēi)機(jī)保護裝置(zhì)和33台AM4-U1電(diàn)壓(yā)型(xíng)微(wēi)機保護(hù)裝(zhuāng)置
，此外(wài)
，本項目(mù)針對(duì)低(dī)壓各(gè)回路配置130隻AMC96電(diàn)能表和1929隻AMC72電能(néng)表。

  4 係(xì)統需求

  為實時(shí)監視整(zhěng)個配(pèi)電室的運行以及數(shù)據采集
，該項(xiàng)目配(pèi)置(zhì)一(yī)套(tào)電力監(jiān)控(kòng)係統
，主要實現對(duì)石阡至玉(yù)屏各個變電所的用電監(jiān)控(kòng)與(yǔ)管理。監控範(fàn)圍為變(biàn)電所的(dí)微機保護(hù)裝置(zhì)，電能表(biǎo)，變壓(yā)器(qì)溫(wēn)控儀，EPS，UPS，無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)，柴(chái)發，發(fā)電(diàn)機控製屏，郵(yóu)箱液(yè)位儀，風機軟(ruǎn)啟(qǐ)動(dòng)器(qì)和(hé)照(zhào)明(míng)控(kòng)製器。本(běn)係(xì)統(tǒng)由用(yòng)戶管(guǎn)理層，網絡(luò)通信(xìn)層，現場設(shè)備層(céng)三部(bù)分組成(chéng)
，現(xiàn)場設置的電能表采用(yòng)屏(píng)蔽(bì)雙(shuāng)絞(jiǎo)綫(xiàn)連(lián)接至各(gè)分(fēn)區(qū)數據(jù)采集(jí)器
，各分區(qū)數據采集器(qì)將(jiāng)數據分類(lèi)處(chǔ)理後
，通(tōng)過網(wǎng)綫連接(jiē)至局(jú)域(yù)網交(jiāo)換機上傳至(zhì)電力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統主(zhǔ)機
，實現電力監(jiān)控功(gōng)能(néng)。整(zhěng)個係統的(dí)架構如(rú)下：

圖(tú)3 係(xì)統(tǒng)架構圖

  電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統可(kě)實(shí)現的功能如(rú)下(xià)：

  1）實(shí)時監(jiān)測：以(yǐ)配(pèi)電一次圖的(dí)形式(shì)直觀(guān)顯示配電(diàn)綫(xiàn)路(lù)的(dí)運行狀態
，可以實(shí)時監測(cè)各(gè)回路電(diàn)壓(yā)，電流(liú)，功率，功率(shuài)因(yīn)數等電參數(shù)信息
，動態監視各配電(diàn)回(huí)路(lù)斷路器(qì)，隔(gé)離開關，地刀(dāo)等(děng)合，分(fēn)閘狀(zhuàng)態(tài)。各個(gè)監控設(shè)備(bèi)的監測(cè)界麵如下：

圖5 毛(máo)栗(lì)坪(píng)隧道1#變電所10kV配電監測界麵(miàn)

圖6 毛栗坪(píng)隧道1#變電所0.4kV配電(diàn)監(jiān)測(cè)界麵

  2）電參(cān)量查(chá)詢：在(zài)配(pèi)電一次(cì)圖中(zhōng)
，可(kě)以(yǐ)直(zhí)接查看該回路詳(xiáng)細(xì)電(diàn)參(cān)量(liáng)
，包括三(sān)相(xiāng)電(diàn)流，三(sān)相電(diàn)壓，總有功功率，總無功(gōng)功率(shuài)，總(zǒng)功(gōng)率(shuài)因數，正向有功(gōng)電能(néng)等(děng)。

  3）運行報(bào)表： 查(chá)詢(xún)各(gè)回路或(huò)設(shè)備(bèi)相應時間(jiān)的(dí)運(yùn)行參(cān)數(shù)
，報表中顯示電參(cān)量(liáng)信(xìn)息應(yīng)包括(kuò)：各相(xiāng)電流(liú)，三相電(diàn)壓，總功率因數(shù)，總有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)，總無(wú)功功(gōng)率，正向有(yǒu)功電能等
，報表(biǎo)格式有日(rì)報(bào)表(biǎo)，月報表，年(nián)報(bào)表(biǎo)等。

圖7 毛(máo)栗(lì)坪隧道1#變電所(suǒ)用電(diàn)報表(biǎo)

  4）實時告(gào)警：能夠(gòu)對(duì)配電(diàn)回路(lù)斷路(lù)器(qì)，隔離開(kāi)關，接地(dì)刀(dāo)分，合動(dòng)作(zuò)等遙信(xìn)變(biàn)位(wèi)
，保(bǎo)護動作，事故(gù)跳閘(zhá)等事件(jiàn)發(fā)出(chū)告(gào)警(jǐng)。

圖(tú)8 石(shí)阡(qiān)至(zhì)玉(yù)屏(píng)高速公(gōng)路(lù)報(bào)警(jǐng)信息

  5）歷史(shǐ)事(shì)件查詢(xún)：能夠對(duì)遙信變位(wèi)
，保(bǎo)護動作(zuò)，事故跳(tiào)閘
，以及電壓(yā)，電流，功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數(shù)越(yuè)限等(děng)事件記錄進行(háng)存儲和管(guǎn)理
，方便用(yòng)戶(hù)對(duì)係(xì)統(tǒng)事件和報警信息(xī)進行歷(lì)史(shǐ)追溯(sù)
，查(chá)詢統計，事故(gù)分(fēn)析。

  6）故(gù)障(zhàng)錄波(bō)： 能夠(gòu)在係(xì)統(tǒng)發(fā)生故障(zhàng)時
，自(zì)動準(zhǔn)確(què)地記錄故(gù)障前，後過(guò)程的(dí)各種電(diàn)氣量(liáng)的變化情(qíng)況(kuàng)
，通過對這些(xiē)電氣(qì)量(liáng)的分(fēn)析，比較
，對分(fēn)析處(chǔ)理事故，判(pàn)斷(duàn)保護是(shì)否(fǒu)正確(què)動(dòng)作，提高電(diàn)力係(xì)統安(ān)全運(yùn)行(háng)水平有著重(zhòng)要(yào)作用。

  7）事故(gù)追憶(yì)：能夠(gòu)自(zì)動記錄(lù)事故時刻(kè)前後(hòu)一段時間的所有實時穩態信(xìn)息(xī)
，包括開關(guān)位置(zhì)， 保護動作狀態(tài)，遙測量(liáng)等
，形成事故分析的(dí)數(shù)據基(jī)礎。

  8）曲(qū)綫(xiàn)查詢(xún)：能(néng)夠查詢實(shí)時曲綫和(hé)歷(lì)史曲(qū)綫(xiàn)
，包括(kuò)三(sān)相(xiāng)電流，三(sān)相電壓，有功功率，無功(gōng)功(gōng)率，功率因(yīn)數(shù)等所有遙(yáo)測(cè)量。

圖(tú)9 毛栗坪(píng)隧道(dào)1#變(biàn)電所1#進綫有功(gōng)功率查(chá)詢

  9）用戶權限管(guǎn)理：設置了用(yòng)戶權(quán)限管理功能(néng)
，通(tōng)過用戶權(quán)限(xiàn)管理能(néng)夠防止未經授(shòu)權的(dí)操(cāo)作(zuò)（如遙(yáo)控的(dí)操(cāo)作
，數據(jù)庫(kù)修改(gǎi)等）。係統(tǒng)可以(yǐ)定義(yì)不同操(cāo)作權限的(dí)權限(xiàn)組(zǔ)（如管(guǎn)理員(yuán)組，工程師組(zǔ)，操(cāo)作員組等(děng)）
，在(zài)每(měi)個權限組(zǔ)裏分配不同用戶(hù)
，為係(xì)統運(yùn)行，維護，管理(lǐ)提供可靠(kào)的(dí)安全保(bǎo)障(zhàng)。

  10）網絡(luò)拓撲圖：支持(chí)實(shí)時監視接(jiē)入(rù)係(xì)統(tǒng)的各設備的通訊狀(zhuàng)態(tài)
，能夠(gòu)完整(zhěng)的顯示整(zhěng)個(gè)係(xì)統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構
；可在(zài)綫診(zhěn)斷(duàn)設備通訊狀態
，發生網絡(luò)異常時能自動在(zài)界(jiè)麵上(shàng)顯示故(gù)障設(shè)備或元(yuán)件及其(qí)故障部位(wèi)。

  11）遙控功能(néng)：根(gēn)據(jù)電(diàn)力規程(chéng)要求
，可以對(duì)整個(gè)配電(diàn)係(xì)統範圍(wéi)內的(dí)設(shè)備(bèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程(chéng)遙控操作(zuò)。

  12）通(tōng)信管理：可(kě)以對(duì)整(zhěng)個(gè)配電係統範圍內(nèi)的(dí)設備通信情況(kuàng)進行(háng)管(guǎn)理(lǐ)，控製，數據的(dí)實時(shí)監測。

圖10 石板(bǎn)坡隧道2#變電(diàn)所儀(yí)表通信狀(zhuàng)態(tài)

  6 結語(yǔ)

  微機(jī)保護(hù)裝置(zhì)在(zài)電力係統中具(jù)有(yǒu)*的地(dì)位
，它(tā)能夠(gòu)反應設(shè)備的(dí)故(gù)障和(hé)不(bù)正(zhèng)常(cháng)工(gōng)作狀態(tài)並(bìng)自動迅速地，有(yǒu)選擇性(xìng)地動作於斷(duàn)路器(qì)將故(gù)障設備從(cóng)係統中(zhōng)切(qiē)除(chú)
，保(bǎo)證(zhèng)*設備(bèi)繼續正常運行(háng)
，將事故(gù)限製(zhì)在小(xiǎo)範(fàn)圍
，提(tí)高係(xì)統運(yùn)行(háng)的可靠(kào)性
，大(dà)限度(dù)地(dì)保證向用戶安全(quán)，連續供電。本文(wén)介(jiè)紹的AM4-I電(diàn)流(liú)型(xíng)微(wēi)機保(bǎo)護裝置和(hé)AM4-U1電(diàn)壓(yā)型微機保(bǎo)護(hù)裝置(zhì)
，可以(yǐ)針對(duì)高速(sù)公(gōng)路(lù)配電工程中不(bù)同(tóng)保護對象提供對(duì)應的保護功(gōng)能(néng)
，並且通過電力監控(kòng)係統(tǒng)采集相關(guān)遙測，遙信(xìn)數據進(jìn)行(háng)監控
，能(néng)大大提高變(biàn)電站(zhàn)運行(háng)的可(kě)靠(kào)性，安全性(xìng)，提(tí)高供電(diàn)質量
，有利於(yú)實現(xiàn)變電站綜(zōng)合自動化(huà)
，實現無人(rén)或少(shǎo)人值班。

  參(cān)考(kǎo)文(wén)獻

  [1] 安科瑞(ruì)企業微電(diàn)網設(shè)計與應(yīng)用(yòng)手(shǒu)冊(cè).2020.6月版

  [2] 安科瑞35KV以及(jí)下變(biàn)電(diàn)所智能配電係統設計與產品二(èr)次原(yuán)理圖集(jí).2020.10月版

  [3] 安(ān)科(kē)瑞用戶變(biàn)電站綜合自(zì)動化(huà)與(yǔ)運(yùn)維(wéi)解決(jué)方(fāng)案.2021.3月(yuè)版(bǎn)