安(ān)科瑞 陳(chén)聰

摘(zhāi) 要：隨(suí)著(zhuó)社會經濟(jì)的(dí)快速(sù)發展
，我國(guó)變(biàn)電站正朝著現代(dài)化的方(fāng)向不斷(duàn)發展,自(zì)動化設備以及繼(jì)電(diàn)保護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)憑借(jiè)自身優異性能(néng)而獲(huò)得廣泛(fàn)應用。本文介紹的AM4-I微機保(bǎo)護裝置和(hé)AM5-B備自投保護裝置(zhì)
，可以(yǐ)針對高速公(gōng)路配電工(gōng)程(chéng)中不(bù)同保(bǎo)護對象(xiàng)提供對應的保護(hù)功能(néng)
，並且通過電力(lì)監控係統(tǒng)采(cǎi)集(jí)相關遙(yáo)測，遙(yáo)信數(shù)據(jù)進行監(jiān)控(kòng)
，能(néng)大大(dà)提高變電站運(yùn)行的可(kě)靠性，安全性，提高供(gōng)電質量(liáng)
，有(yǒu)利於實現(xiàn)變電(diàn)站(zhàn)綜(zōng)合自動(dòng)化
，實(shí)現無人(rén)或少(shǎo)人(rén)值班(bān)。

  關(guān)鍵(jiàn)詞(cí)：安全性(xìng)；可(kě)靠(kào)性(xìng)；微機(jī)保護裝置；備(bèi)自(zì)投保護裝置(zhì)；高速公路(lù)；電力監控係統

  1 概(gài)述(shù)

  新柳南高速(sù)公路(lù)是(shì)自(zì)治(zhì)區(qū)統籌推進的重大項目(mù)
，是廣西高速公(gōng)路規(guī)劃網中(zhōng)規模(mó)大(dà)，總裏程數(shù)長的在建項目(mù)
，是廣(guǎng)西(xī)高速公(gōng)路(lù)網“七縱(zòng)”桂林-柳州-南(nán)寧(níng)公路的(dí)重(zhòng)要組成(chéng)部分(fēn)。本(běn)次(cì)項目(mù)主要涉及柳州到南寧路段。項(xiàng)目起點(diǎn)位於柳州市洛(luò)滿鎮(zhèn)
，接三江至柳州高(gāo)速公路
，終點(diǎn)位於南寧市五(wǔ)塘(táng)鎮
，接(jiē)南(nán)寧(níng)外環(huán)高(gāo)速公路。主(zhǔ)綫長200公(gōng)裏
，連接(jiē)綫長113.4公(gōng)裏。主綫采(cǎi)用雙向四車(chē)道高速公路標準(zhǔn)建設
，瀝青混(hùn)凝土路(lù)麵
，路(lù)基寬(kuān)26.5米
，設計行車速度120公(gōng)裏/小時(shí)。全(quán)綫共(gòng)有70座橋(qiáo)梁(liáng)
，21座隧道
，13處互通式立(lì)交(jiāo)
，4對服務(wù)區
，項(xiàng)目(mù)總概算(suàn)207.5億元(yuán)。

  本項(xiàng)目(mù)配(pèi)電工程包(bāo)括(kuò)五塘服務區，裏高(gāo)收(shōu)費站(zhàn)，將(jiāng)帽山隧道等48個變電(diàn)所。變(biàn)電(diàn)所高壓櫃采(cǎi)用SM6型(xíng)環網高壓開關櫃(guì)和KYN28-12型(xíng)移(yí)開(kāi)式金(jīn)屬鎧裝(zhuāng)高壓櫃。所(suǒ)有(yǒu)高壓(yā)開關櫃均(jūn)需安裝微(wēi)機保(bǎo)護裝(zhuāng)置
，主(zhǔ)要包括大(dà)量(liáng)的(dí)進出綫櫃和幾(jī)個母聯櫃(guì)
，實(shí)現(xiàn)過流，速(sù)斷，零序(xù)，失壓，超溫等繼(jì)電保護及實(shí)現遙(yáo)控，遙(yáo)測(cè)，遙信三(sān)遙功(gōng)能(néng)。同時需要通(tōng)過電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)對(duì)微(wēi)機保護的數據進(jìn)行實時(shí)監(jiān)測。

  2 項(xiàng)目(mù)需求

  本次針對(duì)廣西(xī)新柳南高速公(gōng)路配電工程(chéng)項目中(zhōng)不(bù)同(tóng)對象(xiàng)配(pèi)置不同(tóng)的微機(jī)保(bǎo)護(hù)裝置
，10kV進綫(xiàn)櫃，變(biàn)壓器出綫櫃均(jūn)配(pèi)置AM4-I微(wēi)機保護(hù)裝置；高(gāo)壓自(zì)動轉換開關櫃(guì)中(zhōng)主(zhǔ)供(gōng)進綫配置(zhì)AM5-B備(bèi)自投(tóu)保護裝置(zhì)
，實(shí)現兩(liǎng)路進(jìn)綫(xiàn)的(dí)自(zì)動切(qiē)換功(gōng)能(néng)。這(zhè)兩款微(wēi)機保護裝置(zhì)主要通(tōng)過以(yǐ)下(xià)保護(hù)功(gōng)能實現(xiàn)對高壓櫃的(dí)設備(bèi)運行情況實(shí)時監視和保護(hù)：

  產品(pǐn)圖片產品型號主(zhǔ)要(yào)功能

  3 產品方案

  本項目10kV配(pèi)電工(gōng)程有48個(gè)變電所
，以將(jiāng)帽山隧(suì)道1#變(biàn)電(diàn)所和鼓(gǔ)鳴隧(suì)道入(rù)口1#，2#，3#變電(diàn)所為例
，上圖方案(àn)如下(xià)：

圖(tú)1 將帽(mào)山隧道(dào)1#變電所(suǒ)上圖方(fāng)案(àn)

圖2 鼓鳴(míng)隧道入(rù)口1#，2#，3#變電所上(shàng)圖(tú)方案

  整個廣西(xī)新柳南高(gāo)速公路共(gòng)有(yǒu)48個變電(diàn)所(suǒ)
，每個變(biàn)電所所(suǒ)設微機(jī)保護(hù)型號與數量(liáng)如下(xià)：

  變電(diàn)所名稱微機保(bǎo)護裝(zhuāng)置型(xíng)號(hào)微機(jī)保護(hù)裝置數量

  上述廣(guǎng)西(xī)新(xīn)柳(liǔ)南高(gāo)速公路(lù)變電所(suǒ)共(gòng)配置(zhì)126台AM4-I微(wēi)機保(bǎo)護裝(zhuāng)置和(hé)3台(tái)AM5-B備(bèi)自投保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置
，此外(wài)
，本項目針對(duì)各回路配(pèi)置12隻AMC96電能(néng)表，1655隻(zhī)AMC72電(diàn)能表和59隻PZ96L電能表。

  4 係統需求

  為(wéi)實時監(jiān)視整個(gè)配電(diàn)室(shì)的運(yùn)行(háng)以(yǐ)及數據采集
，該(gāi)項目配置一(yī)套(tào)電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係統
，主(zhǔ)要實現對柳州至南寧各個變(biàn)電(diàn)所的(dí)用(yòng)電(diàn)監(jiān)控與管(guǎn)理。監控範圍為(wéi)變電(diàn)所(suǒ)的(dí)微(wēi)機保護裝置(zhì)，儀表。本係統由(yóu)用(yòng)戶管(guǎn)理(lǐ)層，網絡(luò)通(tōng)信(xìn)層，現場設備(bèi)層三部(bù)分組成
，現場(cháng)設置的(dí)電(diàn)能表采用屏蔽(bì)雙絞綫連(lián)接至各(gè)分區數(shù)據(jù)采集器
，各(gè)分區(qū)數(shù)據(jù)采集器將(jiāng)數據分類(lèi)處(chǔ)理(lǐ)後
，通(tōng)過網(wǎng)綫連接(jiē)至(zhì)局域(yù)網交換(huàn)機(jī)上(shàng)傳至(zhì)電(diàn)力(lì)監控係統主(zhǔ)機
，實(shí)現電力監控功能(néng)。整個係統的架(jià)構如下(xià)：

圖3 係(xì)統架(jià)構圖(tú)

  整個(gè)電力監(jiān)控係(xì)統的高(gāo)速公路主(zhǔ)界(jiè)麵顯(xiǎn)示如下：

圖(tú)4 新(xīn)柳(liǔ)南高速公(gōng)路主界(jiè)麵(miàn)監(jiān)視圖(tú)

  電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統可(kě)實現(xiàn)的(dí)功(gōng)能如下(xià)：

  1）實時(shí)監測：以(yǐ)配(pèi)電一次圖的形式直觀顯(xiǎn)示配(pèi)電(diàn)綫路的(dí)運行(háng)狀態
，可(kě)以實時監測(cè)各回路(lù)電壓(yā)，電(diàn)流，功(gōng)率，功率因數等電參數信息(xī)
，動態監視各配(pèi)電回路斷(duàn)路(lù)器，隔(gé)離開關，地刀等合，分閘狀態(tài)。各(gè)個(gè)監控(kòng)設(shè)備的監測(cè)界麵如下：

圖(tú)5 將(jiāng)帽山隧(suì)道1#變電所10kV配電(diàn)監測界麵

圖6 將帽(mào)山隧道(dào)1#變電所(suǒ)0.4kV配(pèi)電監(jiān)測界麵

  2）電(diàn)參量查(chá)詢(xún)：在(zài)配電(diàn)一(yī)次圖中(zhōng)
，可以(yǐ)直接(jiē)查看(kàn)該回路詳細電(diàn)參量
，包括(kuò)三相(xiāng)電流(liú)，三相電(diàn)壓，總(zǒng)有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)，總(zǒng)無功(gōng)功率，總功(gōng)率因數(shù)，正(zhèng)向有功電能等。

  3）運行(háng)報(bào)表： 查詢各回路(lù)或設(shè)備相應時(shí)間(jiān)的(dí)運行參數
，報表(biǎo)中(zhōng)顯(xiǎn)示電參(cān)量信息應(yīng)包括(kuò)：各(gè)相(xiāng)電流(liú)，三(sān)相電壓，總(zǒng)功率因(yīn)數，總(zǒng)有(yǒu)功功率(shuài)，總無功(gōng)功率(shuài)，正向(xiàng)有(yǒu)功電(diàn)能等
，報(bào)表(biǎo)格式(shì)有日(rì)報(bào)表(biǎo)，月報表，年(nián)報表(biǎo)等(děng)。

圖7 將帽山隧道1#變(biàn)電(diàn)所用電報表

  4）實(shí)時(shí)告警(jǐng)：能夠對配電回路(lù)斷路器(qì)，隔離開關(guān)，接(jiē)地(dì)刀(dāo)分(fēn)，合動作等遙信(xìn)變(biàn)位(wèi)
，保(bǎo)護動作，事故(gù)跳(tiào)閘(zhá)等事件(jiàn)發出告(gào)警(jǐng)。

圖(tú)8 新柳南高速公路報(bào)警信(xìn)息

  5）歷(lì)史事(shì)件查(chá)詢：能(néng)夠對遙信變(biàn)位
，保護(hù)動作，事(shì)故跳(tiào)閘(zhá)
，以(yǐ)及(jí)電(diàn)壓(yā)，電(diàn)流，功(gōng)率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數越(yuè)限(xiàn)等事(shì)件記錄(lù)進(jìn)行(háng)存儲和(hé)管(guǎn)理(lǐ)
，方便用戶(hù)對係統(tǒng)事件(jiàn)和(hé)報警信(xìn)息(xī)進行歷史追(zhuī)溯
，查(chá)詢統計，事(shì)故(gù)分(fēn)析(xī)。

圖(tú)9 將帽山(shān)隧(suì)道1#變(biàn)電所(suǒ)SOE事(shì)件(jiàn)

  6）故(gù)障錄(lù)波： 能夠在係統發生(shēng)故障時
，自動準確地(dì)記錄(lù)故障(zhàng)前(qián)，後過(guò)程的各(gè)種電氣(qì)量的變(biàn)化(huà)情況(kuàng)
，通過對(duì)這些電氣量(liáng)的(dí)分析，比(bǐ)較(jiào)
，對(duì)分析(xī)處理事(shì)故，判(pàn)斷保(bǎo)護是(shì)否正確(què)動(dòng)作，提高電(diàn)力(lì)係統安(ān)全(quán)運行(háng)水(shuǐ)平有(yǒu)著(zhuó)重要(yào)作用。

  7）事(shì)故追憶：能夠自動(dòng)記(jì)錄事(shì)故時(shí)刻前(qián)後(hòu)一(yī)段時(shí)間(jiān)的所有(yǒu)實(shí)時穩(wěn)態(tài)信(xìn)息
，包(bāo)括開關(guān)位置(zhì)， 保護動(dòng)作(zuò)狀態，遙測(cè)量等
，形成(chéng)事(shì)故(gù)分析的數據(jù)基礎。

  8）曲綫(xiàn)查詢：能(néng)夠(gòu)查詢實(shí)時(shí)曲綫(xiàn)和歷(lì)史(shǐ)曲(qū)綫
，包括(kuò)三(sān)相(xiāng)電(diàn)流，三相電壓，有(yǒu)功功(gōng)率，無功功率，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數(shù)等所(suǒ)有遙測量。

圖10 寧(níng)賓(bīn)隧道變(biàn)電所(suǒ)變壓器功率查詢

  9）用戶(hù)權(quán)限管(guǎn)理：設置(zhì)了(liǎo)用戶權(quán)限管理(lǐ)功(gōng)能
，通(tōng)過用戶(hù)權(quán)限管理能夠防止(zhǐ)未(wèi)經授權(quán)的(dí)操作(zuò)（如(rú)遙控(kòng)的(dí)操(cāo)作(zuò)
，數(shù)據(jù)庫修(xiū)改(gǎi)等(děng)）。係(xì)統(tǒng)可以(yǐ)定(dìng)義(yì)不(bù)同操作(zuò)權限的權(quán)限組(zǔ)（如管理員(yuán)組，工程師(shī)組，操(cāo)作員(yuán)組(zǔ)等(děng)）
，在每個權(quán)限組(zǔ)裏(lǐ)分配不同用(yòng)戶(hù)
，為(wéi)係統運行，維護，管(guǎn)理(lǐ)提(tí)供可(kě)靠的安全保(bǎo)障(zhàng)。

  10）網絡拓(tuò)撲圖(tú)：支(zhī)持實(shí)時監視接入係統(tǒng)的各(gè)設備(bèi)的通訊狀(zhuàng)態
，能(néng)夠完(wán)整的(dí)顯(xiǎn)示整個(gè)係(xì)統網(wǎng)絡結構；可在綫診(zhěn)斷(duàn)設備通訊(xùn)狀(zhuàng)態
，發(fā)生(shēng)網(wǎng)絡異常(cháng)時能自(zì)動在(zài)界麵(miàn)上顯示(shì)故(gù)障設(shè)備或元(yuán)件及(jí)其(qí)故(gù)障(zhàng)部(bù)位(wèi)。

  11）遙(yáo)控(kòng)功能：根據(jù)電力(lì)規程要求
，可以(yǐ)對(duì)整個配電係統範(fàn)圍(wéi)內的設備進(jìn)行(háng)遠程(chéng)遙控操(cāo)作(zuò)。

  12）通(tōng)信管理(lǐ)：可(kě)以(yǐ)對(duì)整個(gè)配(pèi)電係統(tǒng)範圍內的(dí)設備通信(xìn)情(qíng)況進行管(guǎn)理，控(kòng)製，數(shù)據(jù)的(dí)實時(shí)監(jiān)測(cè)。

圖11 新柳(liǔ)南高速(sù)公路變電(diàn)所網關通(tōng)信狀態(tài)

  5 現(xiàn)場(cháng)安裝圖(tú)片(piàn)

  本項(xiàng)目(mù)微機保護(hù)就地(dì)分散安裝在各個(gè)高壓(yā)開(kāi)關櫃上
，保護(hù)裝置(zhì)以及電(diàn)能(néng)表(biǎo)現場(cháng)安(ān)裝(zhuāng)如下(xià)圖所示。

  圖12 微機保護裝(zhuāng)置以及電能表(biǎo)在新(xīn)柳南(nán)高速(sù)公路配電(diàn)工程(chéng)現(xiàn)場安(ān)裝圖片(piàn)

  6 結語

  微(wēi)機(jī)保(bǎo)護(hù)裝置在電力係統處於至(zhì)關重要的位(wèi)置
，它能夠(gòu)反應設備的(dí)故障和不正常(cháng)工(gōng)作狀態並自動迅(xùn)速地，有(yǒu)選擇性(xìng)地動(dòng)作(zuò)於斷路(lù)器(qì)將(jiāng)故(gù)障(zhàng)設備從(cóng)係(xì)統中(zhōng)切(qiē)除
，保(bǎo)證*設備(bèi)繼(jì)續正常運行(háng)
，將(jiāng)事(shì)故(gù)範(fàn)圍控製(zhì)住(zhù)
，提高係統(tǒng)運行的(dí)可(kě)靠(kào)性
，保證向用戶安(ān)全(quán)，連續(xù)供(gōng)電。本文(wén)介紹(shào)的AM4-I微機保護(hù)裝(zhuāng)置和AM5-B備自投保護裝(zhuāng)置
，可以針對高速公(gōng)路配(pèi)電(diàn)工程中(zhōng)不同(tóng)保護對(duì)象(xiàng)提(tí)供(gōng)對(duì)應的(dí)保(bǎo)護(hù)功(gōng)能(néng)
，並且通(tōng)過(guò)電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統(tǒng)采集(jí)相(xiāng)關遙測，遙信數(shù)據進(jìn)行(háng)監控
，能(néng)大大提(tí)高(gāo)變(biàn)電站(zhàn)運行(háng)的(dí)可靠性，安(ān)全(quán)性，提高供電(diàn)質(zhì)量(liáng)
，有利(lì)於實(shí)現變電(diàn)站綜合自動化(huà)
，實(shí)現無(wú)人或(huò)少(shǎo)人(rén)值班。

  參(cān)考文(wén)獻

  [1] 安科瑞(ruì)企業微(wēi)電(diàn)網設計與應(yīng)用手冊.2020.6月(yuè)版

  [2] 安科瑞35KV以及下變電(diàn)所(suǒ)智(zhì)能(néng)配(pèi)電係統設(shè)計與(yǔ)產品二(èr)次(cì)原理圖集.2020.10月版

  [3] 安科瑞用(yòng)戶(hù)變(biàn)電(diàn)站綜合(hé)自動化(huà)與運(yùn)維解(jiě)決方(fāng)案(àn).2021.11月(yuè)版