安科(kē)瑞(ruì) 陳(chén)聰 周(zhōu)潔

摘 要：隨(suí)著社(shè)會(huì)經濟的(dí)快(kuài)速(sù)發展，我國變電站(zhàn)正朝著現代(dài)化的(dí)方(fāng)向(xiàng)不斷發展,自動(dòng)化設(shè)備(bèi)以(yǐ)及(jí)繼電保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置憑(píng)借自身優異性能而(ér)獲得(dé)廣(guǎng)泛(fàn)應用。本(běn)文(wén)介紹的AM4-I微機保(bǎo)護裝(zhuāng)置(zhì)和AM5-B備自(zì)投保護裝(zhuāng)置，可以(yǐ)針對高速(sù)公(gōng)路配電(diàn)工程(chéng)中(zhōng)不(bù)同保(bǎo)護(hù)對象(xiàng)提(tí)供對(duì)應的保(bǎo)護功(gōng)能，並且通過電(diàn)力監控係統(tǒng)采集相關(guān)遙測，遙信數據進行(háng)監控(kòng)，能(néng)大大提高(gāo)變電站(zhàn)運(yùn)行的(dí)可靠性，安(ān)全(quán)性，提(tí)高供(gōng)電質(zhì)量，有利於實現變(biàn)電站(zhàn)綜合自動(dòng)化(huà)，實現無(wú)人(rén)或少人(rén)值(zhí)班。

  關鍵(jiàn)詞：安全(quán)性；穩(wěn)定(dìng)性；微機保(bǎo)護裝置；綜(zōng)合(hé)自動化(huà)；高速公(gōng)路；電力(lì)監(jiān)控係統

  1 概述(shù)

  賀州至巴(bā)馬(mǎ)高(gāo)速公(gōng)路(lù)，簡稱賀(hè)巴高速(sù)公(gōng)路(lù)。是(shì)廣(guǎng)西(xī)高速公(gōng)路(lù)網規(guī)劃修編“6橫(héng)7縱(zòng)8支綫"中(zhōng)的橫(héng)3，分(fēn)為鐘(zhōng)山(shān)至昭(zhāo)平(píng)，昭平(píng)至蒙(mēng)山，蒙山至象州，象州(zhōu)至(zhì)來(lái)賓，來賓至(zhì)都安，都(dū)安至巴馬(mǎ)6個分(fēn)項目，本次項目(mù)主(zhǔ)要(yào)涉(shè)及(jí)的(dí)是都安至巴馬路段。

  都安(ān)至巴馬高(gāo)速公路路(lù)綫起(qǐ)於(yú)河(hé)池市都安(ān)縣澄江鄉(xiāng)東謝(xiè)村G210國道(dào)附(fù)近(jìn)，與規劃的來賓至都安段相接，路綫(xiàn)向西與蘭海(hǎi)高速(sù)公路(lù)(G75綫)都安(ān)至(zhì)南寧(níng)段相交(jiāo)後，總體(tǐ)走向由東向西，路(lù)綫(xiàn)途(tú)經都安(ān)，大化(huà)，巴(bā)馬(mǎ)三縣(xiàn)，終點(diǎn)位於河池(chí)市巴馬(mǎ)縣(xiàn)縣(xiàn)城(chéng)以(yǐ)西(xī)巴(bā)馬鎮拉塘(táng)村附(fù)近(jìn)，與(yǔ)在建(jiàn)的(dí)河池(chí)至百色高速公路相(xiāng)接(jiē)。路綫(xiàn)全(quán)長(cháng)約(yuē)120公裏(lǐ)，匡(kuāng)算(suàn)總投(tóu)資156億元，采用設計速(sù)度100Km/h，路基(jī)寬26.0米(mǐ)，雙(shuāng)向四(sì)車道標(biāo)準。全綫共(gòng)設置8座互(hù)通式立交，其中2處樞(shū)紐(niǔ)互通立交（都安(ān)南(nán)，巴馬西(xī)），6處落地互通（澄江(jiāng)，大化(huà)，古河(hé)，岩灘(tān)，羌圩，那桃）；共(gòng)設(shè)置(zhì)兩處服務區（大化，巴(bā)馬）。

  本(běn)項目配電工(gōng)程共有(yǒu)澄江收(shōu)費(fèi)站，弄莫隧(suì)道(dào)，地蘇停車區，大(dà)化(huà)監控(kòng)分中(zhōng)心，巴馬(mǎ)東服(fú)務(wù)區等(děng)59個變電所。其中，收費站(zhàn)，服務區(qū)，管理(lǐ)中(zhōng)心(xīn)及(jí)與(yǔ)管理中心(xīn)合建的停(tíng)車區等(děng)站(zhàn)區采(cǎi)用(yòng)土建變電(diàn)所形式(shì)，獨立設(shè)置(zhì)的(dí)停(tíng)車(chē)區，樞紐互通采用箱(xiāng)式(shì)變(biàn)電(diàn)站(zhàn)的形式。變電(diàn)所高壓櫃采用KYN28-12型(xíng)移開式(shì)金(jīn)屬鎧(kǎi)裝高壓(yā)開關(guān)櫃，配(pèi)真空斷路器(qì)VBGs-12P，箱(xiāng)式(shì)變電站(zhàn)高壓(yā)櫃(guì)采用SM6環網(wǎng)開關櫃。所(suǒ)有(yǒu)高壓開(kāi)關櫃(guì)均需安裝(zhuāng)微(wēi)機(jī)保護(hù)裝置，實現(xiàn)過流，速斷，零序，超(chāo)溫(wēn)等(děng)繼(jì)電(diàn)保護及(jí)實(shí)現(xiàn)遙(yáo)控，遙測，遙(yáo)信(xìn)三(sān)遙(yáo)功(gōng)能(néng)。變電(diàn)站(zhàn)操(cāo)作電源(yuán)由(yóu)專(zhuān)用UPD提供，且(qiě)UPS滿(mǎn)足(zú)電力監控係統接(jiē)口要求(qiú)。高(gāo)壓開關(guān)櫃(guì)內(nèi)需設置凝(níng)露(lòu)控製器，加(jiā)熱板及檢(jiǎn)修燈(dēng)。為確(què)保(bǎo)供(gōng)電(diàn)的(dí)可(kě)靠性(xìng)，各(gè)站(zhàn)區(qū)10/0.4kV變(biàn)電所(suǒ)均設(shè)置(zhì)一(yī)台(tái)柴油發電機(jī)組(zǔ)作(zuò)為(wéi)備(bèi)用電源，發電機(jī)容量在200kW-500kW之間。在市(shì)電(diàn)停電後(hòu)，柴(chái)油發電(diàn)機(jī)組可以(yǐ)自啟(qǐ)動，為重(zhòng)要(yào)負荷供電。柴油發電機組各(gè)項狀態數(shù)據，由(yóu)發(fā)電(diàn)機(jī)控製(zhì)屏數據(jù)接(jiē)口，通過電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係(xì)統的(dí)智能(néng)通信管理(lǐ)機(jī)傳(chuán)輸至路(lù)段(duàn)監控分中(zhōng)心(xīn)。主(zhǔ)電源和(hé)備用電源之(zhī)間利用電源切換(huàn)屏，使其(qí)不(bù)能並聯運(yùn)行。

  2 項目需求

  本次針對都安至(zhì)巴馬高(gāo)速公路(lù)配(pèi)電工程(chéng)項目中不(bù)同保護對象(xiàng)配(pèi)置不同微機保護裝(zhuāng)置(zhì)，10kV進(jìn)綫櫃(guì)，變壓器出綫櫃均配(pèi)置(zhì)AM4-I微(wēi)機(jī)保護裝置(zhì)；高(gāo)壓自(zì)動(dòng)轉換開(kāi)關櫃中主供(gōng)進(jìn)綫配置AM5-B備自投保護裝(zhuāng)置，實(shí)現兩(liǎng)路(lù)進(jìn)綫(xiàn)的(dí)自動切換功(gōng)能(néng)。這兩(liǎng)款(kuǎn)微(wēi)機(jī)保護裝置主(zhǔ)要(yào)通(tōng)過(guò)以下(xià)保(bǎo)護(hù)功(gōng)能(néng)實(shí)現對高(gāo)壓櫃(guì)的(dí)設備運(yùn)行(háng)情況實(shí)時(shí)監視(shì)和保護：

  3 產品(pǐn)方案

  本(běn)工(gōng)程10kV配電工(gōng)程共(gòng)有59個(gè)變電(diàn)所(suǒ)，以達(dá)墨隧(suì)道(dào)2#變(biàn)電(diàn)所，弄莫隧道(dào)2#變(biàn)電所(suǒ)為(wéi)例，上(shàng)圖(tú)方(fāng)案(àn)如下：

圖(tú)1 達墨隧(suì)道(dào)2#變電所上(shàng)圖(tú)方(fāng)案

圖2 弄(nòng)莫(mò)隧(suì)道(dào)2#變(biàn)電所(suǒ)上(shàng)圖方案

  整個都安(ān)至巴馬高(gāo)速(sù)公路共(gòng)有(yǒu)59個(gè)變電所，每個變電(diàn)所所(suǒ)設(shè)微機保護型(xíng)號與(yǔ)數量如下：

  上(shàng)述(shù)都(dū)安至巴馬(mǎ)高速公路變電所(suǒ)共配置180台AM4-I微機(jī)保護(hù)裝置和17台AM5-B備(bèi)自投保護裝置，此外(wài)，本項目針(zhēn)對低壓(yā)各(gè)回路配置2365隻AMC72電能表(biǎo)和(hé)328隻PC96電(diàn)能表(biǎo)。

  4 係統(tǒng)需(xū)求

  為實時(shí)監視整(zhěng)個配(pèi)電室的(dí)運行以及數據(jù)采(cǎi)集(jí)，該(gāi)項目配置(zhì)一套(tào)電力(lì)監控係統，主要實現(xiàn)對都(dū)安至巴(bā)馬(mǎ)各個變電所的用電(diàn)監控與(yǔ)管(guǎn)理。監(jiān)控(kòng)範(fàn)圍(wéi)為變電所(suǒ)的微機保護裝置，電能(néng)表，變壓器溫(wēn)控儀(yí)，EPS，UPS，無功補償，柴發，發(fā)電機(jī)控製屏，郵箱(xiāng)液位儀，風機(jī)軟(ruǎn)啟(qǐ)動器(qì)和照明控製器(qì)。本(běn)係統(tǒng)由用戶管理(lǐ)層，網絡(luò)通信層，現場(cháng)設備層三部(bù)分組成(chéng)，現場設置的電能表采(cǎi)用屏蔽(bì)雙(shuāng)絞綫(xiàn)連接(jiē)至(zhì)各分(fēn)區數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)器(qì)，各(gè)分區(qū)數據(jù)采集器將數(shù)據(jù)分(fēn)類(lèi)處(chǔ)理(lǐ)後，通過(guò)網綫連接(jiē)至(zhì)局域(yù)網(wǎng)交(jiāo)換機上(shàng)傳(chuán)至(zhì)電力(lì)監控係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)機，實(shí)現(xiàn)電(diàn)力監控功能(néng)。整(zhěng)個(gè)係(xì)統(tǒng)的架(jià)構如下：

圖(tú)3 係統(tǒng)架構圖

  整個(gè)電力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統的(dí)高(gāo)速公路主界(jiè)麵顯示如下：

圖4 都安至(zhì)巴馬(mǎ)高速公路主(zhǔ)界麵(miàn)監視(shì)圖(tú)

  電力監控係(xì)統(tǒng)可實現(xiàn)的(dí)功(gōng)能如下：

  1）實時(shí)監(jiān)測：以(yǐ)配電一(yī)次圖(tú)的形式(shì)直觀顯示配電綫路的運(yùn)行狀態(tài)，可以實時(shí)監測(cè)各(gè)回路(lù)電壓，電流，功率(shuài)，功率因數(shù)等電參(cān)數信(xìn)息，動(dòng)態監視各(gè)配電回路斷路器，隔(gé)離開關(guān)，地刀等(děng)合(hé)，分(fēn)閘(zhá)狀態。各(gè)個監(jiān)控設備的監(jiān)測(cè)界(jiè)麵(miàn)如下(xià)：

圖5 弄莫(mò)隧道(dào)2#變(biàn)電所(suǒ)10kV配電(diàn)監測界麵(miàn)

圖6 弄(nòng)莫(mò)隧(suì)道(dào)2#變電(diàn)所0.4kV配(pèi)電監(jiān)測界麵(miàn)

  2）電參(cān)量(liáng)查(chá)詢：在(zài)配(pèi)電(diàn)一(yī)次(cì)圖(tú)中，可以直接查看該(gāi)回(huí)路(lù)詳細電參(cān)量，包括(kuò)三相電流(liú)，三相(xiāng)電壓(yā)，總有功功率(shuài)，總(zǒng)無功(gōng)功率，總功率因(yīn)數(shù)，正(zhèng)向(xiàng)有功電能等(děng)。

  3）運(yùn)行報表(biǎo)： 查詢各回路或設(shè)備相(xiāng)應(yīng)時間的(dí)運行參數，報表中顯示(shì)電(diàn)參量(liáng)信息應包(bāo)括：各相電(diàn)流(liú)，三相電壓(yā)，總功(gōng)率因數，總有功功率，總無功(gōng)功(gōng)率，正(zhèng)向有功(gōng)電能等，報表格(gé)式(shì)有(yǒu)日(rì)報(bào)表(biǎo)，月報表，年(nián)報表等。

圖(tú)7 弄(nòng)六隧(suì)道(dào)變(biàn)電所(suǒ)用(yòng)電報表(biǎo)

  4）實時(shí)告警(jǐng)：能夠對配電回路(lù)斷(duàn)路器，隔離開關，接地刀分，合動(dòng)作等(děng)遙信(xìn)變位(wèi)，保護(hù)動(dòng)作，事故(gù)跳(tiào)閘(zhá)等事件發(fā)出告警(jǐng)。

圖8 都安至(zhì)巴馬(mǎ)高速公路報(bào)警信息

  5）歷史(shǐ)事件查(chá)詢(xún)：能夠對遙(yáo)信變位，保護(hù)動(dòng)作，事故跳(tiào)閘，以及電壓(yā)，電流，功率，功率(shuài)因數(shù)越限等(děng)事(shì)件(jiàn)記錄進行(háng)存(cún)儲和管理(lǐ)，方(fāng)便用戶(hù)對係(xì)統(tǒng)事件和報警(jǐng)信息(xī)進行歷史追溯，查詢統計，事(shì)故(gù)分析(xī)。

圖(tú)9 弄(nòng)莫隧道2#變(biàn)電所(suǒ)SOE事件

  6）故障(zhàng)錄波(bō)： 能夠在(zài)係統(tǒng)發生(shēng)故(gù)障時，自動準確(què)地記(jì)錄(lù)故(gù)障前，後過程的(dí)各(gè)種電(diàn)氣量的(dí)變化(huà)情況，通過對這(zhè)些電氣量的(dí)分(fēn)析(xī)，比較，對(duì)分析處理事故(gù)，判斷保護(hù)是否(fǒu)正確動(dòng)作(zuò)，提高(gāo)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)安(ān)全運行水(shuǐ)平(píng)有著(zhuó)重(zhòng)要(yào)作用。

  7）事故追憶：能夠自(zì)動記錄事(shì)故時(shí)刻(kè)前(qián)後一(yī)段時(shí)間的(dí)所有實時(shí)穩態信息(xī)，包(bāo)括開(kāi)關(guān)位置， 保護動(dòng)作狀態，遙(yáo)測(cè)量(liáng)等(děng)，形成(chéng)事(shì)故分(fēn)析(xī)的數據基(jī)礎。

  8）曲(qū)綫查詢：能夠查詢實(shí)時曲(qū)綫(xiàn)和歷史曲(qū)綫，包括三(sān)相電(diàn)流，三相(xiāng)電(diàn)壓(yā)，有功(gōng)功(gōng)率，無功功率，功率因數(shù)等(děng)所有(yǒu)遙測(cè)量(liáng)。

圖(tú)10 下排一號(hào)隧(suì)道變電(diàn)所變(biàn)壓器視在功率(shuài)查(chá)詢

  9）用(yòng)戶權限管理：設置了用戶(hù)權(quán)限管理(lǐ)功能(néng)，通過用戶權限管(guǎn)理(lǐ)能夠(gòu)防(fáng)止未(wèi)經(jīng)授(shòu)權的操(cāo)作（如(rú)遙(yáo)控的操(cāo)作，數據庫(kù)修改(gǎi)等(děng)）。係統(tǒng)可(kě)以定(dìng)義不(bù)同(tóng)操(cāo)作權限的權(quán)限組(zǔ)（如管(guǎn)理員組，工程師組，操作員(yuán)組等(děng)），在(zài)每(měi)個權(quán)限(xiàn)組裏分(fēn)配(pèi)不(bù)同用戶，為係統(tǒng)運(yùn)行，維護，管(guǎn)理提(tí)供(gōng)可靠的安(ān)全保(bǎo)障(zhàng)。

  10）網絡(luò)拓撲(pū)圖(tú)：支(zhī)持實(shí)時監視(shì)接入(rù)係統的各(gè)設備(bèi)的(dí)通訊狀態，能夠(gòu)完整(zhěng)的(dí)顯(xiǎn)示整個係(xì)統(tǒng)網絡(luò)結構；可(kě)在綫診斷(duàn)設備通訊狀態，發(fā)生網絡異(yì)常時(shí)能(néng)自動在界麵上顯示(shì)故障設(shè)備或元件及其(qí)故(gù)障(zhàng)部(bù)位(wèi)。

  11）遙控功能：根據電(diàn)力規程(chéng)要(yào)求(qiú)，可(kě)以(yǐ)對整(zhěng)個(gè)配(pèi)電係(xì)統(tǒng)範圍內(nèi)的(dí)設備(bèi)進行遠(yuǎn)程遙控操作(zuò)。

  12）通信管理：可以對整(zhěng)個(gè)配(pèi)電(diàn)係(xì)統範圍內的設備(bèi)通信情況(kuàng)進(jìn)行管理(lǐ)，控製(zhì)，數據的(dí)實時監(jiān)測。

圖11 弄莫(mò)隧(suì)道變電所(suǒ)儀表通(tōng)信狀(zhuàng)態

  6 結(jié)語

  微(wēi)機保護裝(zhuāng)置(zhì)在(zài)電(diàn)力係統中具(jù)有*的地位(wèi)，它(tā)能(néng)夠反應設備(bèi)的故障(zhàng)和不正常工作(zuò)狀態(tài)並(bìng)自動迅速(sù)地，有(yǒu)選擇(zé)性地動(dòng)作於(yú)斷路器將(jiāng)故障設(shè)備(bèi)從(cóng)係統(tǒng)中(zhōng)切(qiē)除(chú)，保(bǎo)證*設備繼(jì)續正(zhèng)常運(yùn)行，將事故(gù)限(xiàn)製(zhì)在(zài)小範(fàn)圍，提(tí)高係統運行的(dí)可靠性，大限度(dù)地(dì)保(bǎo)證向(xiàng)用戶安全(quán)，連續(xù)供(gōng)電(diàn)。本文(wén)介紹的(dí)AM4-I微機保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置和(hé)AM5-B備自投(tóu)保(bǎo)護裝置，可以(yǐ)針(zhēn)對(duì)高速(sù)公路(lù)配(pèi)電(diàn)工程中不(bù)同(tóng)保護(hù)對(duì)象(xiàng)提(tí)供對(duì)應(yīng)的保護(hù)功能，並且通(tōng)過(guò)電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)采集相(xiāng)關遙測，遙(yáo)信數(shù)據進行監控，能(néng)大大(dà)提(tí)高(gāo)變電(diàn)站運行的可(kě)靠(kào)性，安全性，提(tí)高供電(diàn)質量(liáng)，有利於實現(xiàn)變電(diàn)站綜(zōng)合自動化，實現無(wú)人或(huò)少人值班。