安(ān)科(kē)瑞(ruì)  陳聰(cōng)

摘 要(yào)：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快(kuài)速發展，我國(guó)變(biàn)電站正(zhèng)朝(zhāo)著(zhuó)現(xiàn)代化的方向(xiàng)不(bù)斷(duàn)發(fā)展,自(zì)動(dòng)化(huà)設備(bèi)以及繼電保(bǎo)護裝(zhuāng)置憑(píng)借(jiè)自身優(yōu)異(yì)性(xìng)能(néng)而(ér)獲(huò)得(dé)廣(guǎng)泛(fàn)應(yīng)用。本文介(jiè)紹的(dí)AM4-I微(wēi)機保護裝置和(hé)AM5-B備(bèi)自投(tóu)保護裝(zhuāng)置(zhì)，可以(yǐ)針(zhēn)對高(gāo)速公路(lù)配電(diàn)工程(chéng)中不(bù)同(tóng)保(bǎo)護(hù)對象(xiàng)提(tí)供(gōng)對應的保(bǎo)護(hù)功(gōng)能(néng)，並且通(tōng)過電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)采(cǎi)集相關遙(yáo)測(cè)，遙信(xìn)數據進行監控，能大大(dà)提(tí)高變電站(zhàn)運(yùn)行的可靠(kào)性，安(ān)全(quán)性(xìng)，提高(gāo)供電質(zhì)量，有(yǒu)利(lì)於實現變電(diàn)站綜(zōng)合自動化(huà)，實(shí)現無(wú)人或少(shǎo)人值班。

關鍵(jiàn)詞：安全(quán)性(xìng)；穩(wěn)定(dìng)性(xìng)；微機保(bǎo)護(hù)裝置(zhì)；綜合自動化(huà)；高速(sù)公路；電(diàn)力(lì)監控係(xì)統

1 概述

賀州至(zhì)巴(bā)馬高速(sù)公路，簡稱賀巴高(gāo)速(sù)公路(lù)。是廣西高速(sù)公路網(wǎng)規劃(huá)修(xiū)編(biān)“6橫(héng)7縱(zòng)8支(zhī)綫"中(zhōng)的橫(héng)3，分(fēn)為鐘山至(zhì)昭平(píng)，昭平至蒙山(shān)，蒙山至(zhì)象州，象州至(zhì)來賓，來(lái)賓至都安(ān)，都安至巴馬6個(gè)分(fēn)項目(mù)，本(běn)次項(xiàng)目主要涉及的(dí)是(shì)都安(ān)至(zhì)巴馬路(lù)段。

都安(ān)至巴馬高(gāo)速公路路綫(xiàn)起於河池(chí)市都(dū)安縣(xiàn)澄江鄉東謝村(cūn)G210國道(dào)附(fù)近，與(yǔ)規劃(huá)的來(lái)賓至都安(ān)段(duàn)相接(jiē)，路(lù)綫(xiàn)向西(xī)與蘭海(hǎi)高速(sù)公路(G75綫)都安(ān)至南(nán)寧段(duàn)相(xiāng)交(jiāo)後(hòu)，總體走(zǒu)向(xiàng)由(yóu)東向(xiàng)西(xī)，路綫途經(jīng)都安(ān)，大化(huà)，巴(bā)馬三縣(xiàn)，終(zhōng)點位於(yú)河池(chí)市(shì)巴馬(mǎ)縣(xiàn)縣(xiàn)城(chéng)以(yǐ)西巴(bā)馬(mǎ)鎮拉(lā)塘(táng)村附(fù)近，與在建的河池至(zhì)百色(sè)高速(sù)公(gōng)路相(xiāng)接。路綫(xiàn)全長(cháng)約120公裏(lǐ)，匡(kuāng)算總投資(zī)156億(yì)元(yuán)，采用(yòng)設計(jì)速(sù)度(dù)100Km/h，路基(jī)寬26.0米，雙向(xiàng)四車(chē)道(dào)標準。全綫(xiàn)共(gòng)設(shè)置8座互(hù)通式(shì)立(lì)交，其(qí)中2處樞紐互通立(lì)交(jiāo)（都安南，巴(bā)馬西），6處(chǔ)落地(dì)互通（澄江(jiāng)，大化，古(gǔ)河(hé)，岩(yán)灘(tān)，羌圩(wéi)，那(nà)桃(táo)）；共(gòng)設(shè)置兩處(chǔ)服(fú)務區（大化，巴馬）。

本(běn)項目配(pèi)電工程共(gòng)有澄江(jiāng)收費(fèi)站(zhàn)，弄莫隧(suì)道，地蘇(sū)停(tíng)車區(qū)，大化監控分(fēn)中(zhōng)心，巴馬(mǎ)東服務區等(děng)59個變(biàn)電所(suǒ)。其中，收費站(zhàn)，服務區(qū)，管(guǎn)理中心及與管理中心合建的停(tíng)車(chē)區(qū)等站區(qū)采用(yòng)土(tǔ)建(jiàn)變電所形式，獨(dú)立設(shè)置(zhì)的停(tíng)車區，樞(shū)紐互通采用箱(xiāng)式(shì)變電(diàn)站的形(xíng)式。變電(diàn)所(suǒ)高壓櫃采用(yòng)KYN28-12型移開(kāi)式金(jīn)屬(shǔ)鎧裝(zhuāng)高壓開(kāi)關櫃，配真空斷路器(qì)VBGs-12P，箱(xiāng)式(shì)變(biàn)電站(zhàn)高壓櫃采用SM6環(huán)網開(kāi)關(guān)櫃。所有高壓開關櫃(guì)均需(xū)安裝微機(jī)保(bǎo)護(hù)裝置，實現(xiàn)過流，速斷，零(líng)序(xù)，超溫等(děng)繼電保(bǎo)護(hù)及實現遙控，遙測，遙信三遙(yáo)功(gōng)能(néng)。變(biàn)電站(zhàn)操作(zuò)電(diàn)源由專(zhuān)用(yòng)UPD提供，且(qiě)UPS滿足(zú)電力監控係統接口要(yào)求。高(gāo)壓開關(guān)櫃內(nèi)需設(shè)置(zhì)凝露控製器(qì)，加(jiā)熱(rè)板及檢修(xiū)燈(dēng)。為確保供電(diàn)的可靠性，各站(zhàn)區(qū)10/0.4kV變電所(suǒ)均(jūn)設置一台(tái)柴油發(fā)電機(jī)組作為備用(yòng)電(diàn)源，發(fā)電機容量(liáng)在200kW-500kW之間。在市電(diàn)停電後，柴油發電機(jī)組可以(yǐ)自啟(qǐ)動(dòng)，為重要負荷供(gōng)電。柴油(yóu)發(fā)電(diàn)機組(zǔ)各(gè)項(xiàng)狀態(tài)數(shù)據，由發(fā)電機(jī)控製屏(píng)數據(jù)接(jiē)口，通過電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係統的(dí)智(zhì)能通信管理機傳(chuán)輸至路段監控(kòng)分中心。主(zhǔ)電源和(hé)備(bèi)用(yòng)電(diàn)源(yuán)之(zhī)間利用(yòng)電源(yuán)切換(huàn)屏，使(shǐ)其不(bù)能(néng)並(bìng)聯運(yùn)行(háng)。

2 項目(mù)需求(qiú)

本次針對都安至(zhì)巴馬(mǎ)高速公(gōng)路(lù)配電工程(chéng)項目(mù)中不同保(bǎo)護對象(xiàng)配(pèi)置不(bù)同微機保護裝置，10kV進綫櫃，變壓器(qì)出綫櫃(guì)均配置AM4-I微機保護裝(zhuāng)置；高(gāo)壓(yā)自(zì)動轉換(huàn)開關(guān)櫃中(zhōng)主供(gōng)進綫(xiàn)配(pèi)置AM5-B備自(zì)投(tóu)保(bǎo)護(hù)裝置，實現兩路進綫(xiàn)的自(zì)動(dòng)切換(huàn)功(gōng)能(néng)。這兩款(kuǎn)微機(jī)保護裝置(zhì)主要通過(guò)以下(xià)保護功(gōng)能實(shí)現對高(gāo)壓(yā)櫃的(dí)設備運行情況(kuàng)實時(shí)監(jiān)視和保護：

3 產(chǎn)品(pǐn)方案

本(běn)工(gōng)程(chéng)10kV配電(diàn)工程共有59個變(biàn)電(diàn)所(suǒ)，以(yǐ)達墨隧道2#變(biàn)電所，弄莫(mò)隧道2#變(biàn)電(diàn)所(suǒ)為例(lì)，上(shàng)圖方案(àn)如下：

圖(tú)1 達墨隧道2#變電所上圖(tú)方案

圖2 弄莫(mò)隧(suì)道(dào)2#變(biàn)電所上(shàng)圖方案

整個都安至(zhì)巴(bā)馬(mǎ)高速(sù)公路(lù)共(gòng)有59個(gè)變電所，每個變電(diàn)所所設微機(jī)保護(hù)型(xíng)號與數量(liáng)如下(xià)：

     上述都(dū)安至(zhì)巴馬高速公(gōng)路變電(diàn)所共(gòng)配置180台(tái)AM4-I微機保護(hù)裝置(zhì)和17台(tái)AM5-B備自(zì)投(tóu)保護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)，此外，本項(xiàng)目(mù)針對(duì)低(dī)壓各回路配(pèi)置(zhì)2365隻AMC72電(diàn)能表(biǎo)和(hé)328隻PC96電能(néng)表(biǎo)。

4 係(xì)統需求

為實時監視(shì)整個配電室(shì)的(dí)運行(háng)以(yǐ)及數(shù)據采集，該項目(mù)配(pèi)置一套電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)，主要實現(xiàn)對都安(ān)至(zhì)巴馬(mǎ)各個(gè)變(biàn)電所的(dí)用電(diàn)監(jiān)控(kòng)與管(guǎn)理。監控範圍為變電(diàn)所的微(wēi)機(jī)保(bǎo)護裝置，電能(néng)表，變壓(yā)器(qì)溫控(kòng)儀(yí)，EPS，UPS，無(wú)功(gōng)補償，柴發(fā)，發電(diàn)機控製(zhì)屏，郵箱液位儀(yí)，風(fēng)機軟啟動(dòng)器(qì)和照明(míng)控(kòng)製(zhì)器。本係統由(yóu)用戶管(guǎn)理層(céng)，網絡(luò)通(tōng)信(xìn)層，現場設(shè)備層(céng)三(sān)部分組(zǔ)成，現場設(shè)置(zhì)的電能(néng)表(biǎo)采用(yòng)屏蔽雙絞(jiǎo)綫(xiàn)連接(jiē)至(zhì)各分區數(shù)據采(cǎi)集器，各(gè)分區數據采(cǎi)集器將(jiāng)數(shù)據分(fēn)類(lèi)處理後，通過網(wǎng)綫連接至(zhì)局域網交換機上傳(chuán)至電(diàn)力監控係(xì)統(tǒng)主機(jī)，實現電力(lì)監(jiān)控(kòng)功能(néng)。整個(gè)係統(tǒng)的(dí)架構如(rú)下：

圖3 係(xì)統架構圖

整(zhěng)個電(diàn)力監控(kòng)係(xì)統的高速(sù)公(gōng)路(lù)主(zhǔ)界(jiè)麵(miàn)顯(xiǎn)示(shì)如下：

圖(tú)4 都安至巴(bā)馬(mǎ)高速(sù)公路(lù)主(zhǔ)界麵監視圖(tú)

電力(lì)監控係統可實(shí)現(xiàn)的(dí)功(gōng)能如(rú)下(xià)：

1）實(shí)時監測(cè)：以(yǐ)配(pèi)電一次圖的形式(shì)直(zhí)觀顯(xiǎn)示配(pèi)電綫路的運行狀態(tài)，可(kě)以實時(shí)監(jiān)測各(gè)回(huí)路電壓(yā)，電流(liú)，功率(shuài)，功率因數(shù)等(děng)電參數信(xìn)息(xī)，動(dòng)態(tài)監視各(gè)配(pèi)電回(huí)路(lù)斷路(lù)器，隔離開關，地刀等(děng)合(hé)，分(fēn)閘狀(zhuàng)態(tài)。

2）電參量查(chá)詢：在(zài)配(pèi)電一(yī)次圖中，可以直(zhí)接查看該回路(lù)詳細(xì)電參量，包括三(sān)相(xiāng)電流(liú)，三(sān)相電壓，總有(yǒu)功(gōng)功率，總無功(gōng)功(gōng)率，總(zǒng)功率(shuài)因數，正(zhèng)向有功(gōng)電能(néng)等。

3）運(yùn)行報表： 查詢(xún)各回(huí)路或設(shè)備(bèi)相應時(shí)間的(dí)運(yùn)行參(cān)數，報(bào)表中(zhōng)顯示電參量(liáng)信息應(yīng)包(bāo)括(kuò)：各相電流(liú)，三相電壓，總功率(shuài)因(yīn)數，總(zǒng)有(yǒu)功功率(shuài)，總無(wú)功(gōng)功率，正(zhèng)向(xiàng)有功電(diàn)能等(děng)，報(bào)表(biǎo)格式(shì)有日報(bào)表(biǎo)，月(yuè)報(bào)表(biǎo)，年(nián)報表(biǎo)等(děng)。

4）實(shí)時(shí)告警：能夠對(duì)配(pèi)電回路斷路器，隔離開關，接地(dì)刀分，合(hé)動(dòng)作等遙信變(biàn)位(wèi)，保(bǎo)護(hù)動(dòng)作，事故跳閘(zhá)等事件(jiàn)發(fā)出告警。

5）歷(lì)史(shǐ)事(shì)件(jiàn)查詢(xún)：能夠對(duì)遙信(xìn)變位(wèi)，保(bǎo)護動(dòng)作(zuò)，事故跳閘(zhá)，以(yǐ)及電(diàn)壓，電流(liú)，功(gōng)率(shuài)，功(gōng)率因(yīn)數越限(xiàn)等事件記(jì)錄進行存(cún)儲和(hé)管理，方便(biàn)用戶(hù)對係統(tǒng)事件(jiàn)和報警信息進行(háng)歷(lì)史追(zhuī)溯，查詢統(tǒng)計，事故(gù)分析。

6）故(gù)障錄波(bō)： 能夠在係(xì)統(tǒng)發(fā)生(shēng)故障時(shí)，自(zì)動準確地(dì)記(jì)錄(lù)故障前，後(hòu)過(guò)程的(dí)各(gè)種電氣(qì)量(liáng)的變化(huà)情況，通過對這(zhè)些電(diàn)氣量(liáng)的分(fēn)析，比較(jiào)，對分析(xī)處(chǔ)理事(shì)故(gù)，判斷保(bǎo)護是否(fǒu)正(zhèng)確(què)動作(zuò)，提高電力(lì)係(xì)統(tǒng)安(ān)全運行水平有著(zhuó)重(zhòng)要作(zuò)用。

7）事(shì)故(gù)追憶(yì)：能夠自(zì)動記(jì)錄事故時刻前後一段時間的所有(yǒu)實時穩態信息(xī)，包括開關(guān)位(wèi)置， 保(bǎo)護動作狀態(tài)，遙測量(liáng)等，形(xíng)成事故分析的數(shù)據基礎。

8）曲綫查詢：能(néng)夠查(chá)詢(xún)實(shí)時曲(qū)綫和歷(lì)史曲綫(xiàn)，包(bāo)括(kuò)三相電流，三相(xiāng)電(diàn)壓，有(yǒu)功(gōng)功率，無(wú)功功率，功率(shuài)因數(shù)等(děng)所有遙(yáo)測(cè)量(liáng)。

9）用戶權(quán)限(xiàn)管理：設置了(liǎo)用戶(hù)權限管(guǎn)理功能，通(tōng)過用(yòng)戶權(quán)限管理能(néng)夠防止(zhǐ)未(wèi)經授(shòu)權的(dí)操作(zuò)（如遙(yáo)控的操作(zuò)，數(shù)據(jù)庫(kù)修改等）。係統(tǒng)可(kě)以(yǐ)定(dìng)義不同操(cāo)作權限(xiàn)的(dí)權限組（如(rú)管理(lǐ)員組，工程師組，操作員組等(děng)），在(zài)每個權(quán)限(xiàn)組裏(lǐ)分(fēn)配(pèi)不同用(yòng)戶(hù)，為係(xì)統(tǒng)運(yùn)行，維(wéi)護(hù)，管理提(tí)供可靠的安全保障。

10）網絡拓(tuò)撲(pū)圖：支持(chí)實(shí)時(shí)監視接入(rù)係統的各(gè)設備的(dí)通訊(xùn)狀態，能夠完(wán)整的顯示整個(gè)係統網絡結構；可(kě)在(zài)綫(xiàn)診(zhěn)斷(duàn)設備(bèi)通訊(xùn)狀(zhuàng)態(tài)，發(fā)生(shēng)網絡(luò)異常時(shí)能(néng)自動(dòng)在界(jiè)麵上(shàng)顯(xiǎn)示(shì)故障(zhàng)設(shè)備或(huò)元件(jiàn)及其(qí)故障部位。

11）遙控功能(néng)：根(gēn)據電力規程要(yào)求，可以(yǐ)對整(zhěng)個配電(diàn)係統(tǒng)範(fàn)圍內的設(shè)備(bèi)進(jìn)行(háng)遠程(chéng)遙控操作(zuò)。

12）通(tōng)信管理：可以(yǐ)對(duì)整(zhěng)個配(pèi)電(diàn)係(xì)統範圍內的(dí)設(shè)備(bèi)通信情(qíng)況(kuàng)進行管理(lǐ)，控(kòng)製，數據的實時監(jiān)測(cè)。

5 現(xiàn)場(cháng)安(ān)裝圖片

本項(xiàng)目(mù)微機保(bǎo)護(hù)就地分(fēn)散安裝在各(gè)個高壓開關(guān)櫃上(shàng)，保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置以及(jí)電(diàn)能(néng)表現(xiàn)場(cháng)安裝如下圖所(suǒ)示。

  圖5 微機(jī)保護裝置以(yǐ)及電(diàn)能表在都安至(zhì)巴馬(mǎ)高(gāo)速公路配電(diàn)工程(chéng)現場(cháng)安裝圖(tú)片

6 結(jié)語

微機保護裝置(zhì)在(zài)電力係統中具有*的(dí)地位(wèi)，它(tā)能夠反應設(shè)備(bèi)的(dí)故(gù)障和不(bù)正常(cháng)工作狀態並(bìng)自動迅(xùn)速地(dì)，有選(xuǎn)擇性地動作於(yú)斷(duàn)路(lù)器(qì)將(jiāng)故障設備(bèi)從係(xì)統中切除，保證設備繼(jì)續正常(cháng)運行(háng)，將(jiāng)事故(gù)限製(zhì)在較小範圍(wéi)，提(tí)高係統(tǒng)運行的可靠性，較大限度(dù)地保(bǎo)證向用戶(hù)安全(quán)，連續(xù)供電(diàn)。本(běn)文介(jiè)紹的AM4-I微(wēi)機(jī)保護裝(zhuāng)置和AM5-B備自投(tóu)保護(hù)裝置，可以針(zhēn)對(duì)高(gāo)速公路(lù)配(pèi)電(diàn)工程中不同保(bǎo)護對(duì)象提供(gōng)對應的保(bǎo)護功(gōng)能，並(bìng)且通(tōng)過電力(lì)監控係統(tǒng)采(cǎi)集相(xiāng)關(guān)遙測，遙信數據進(jìn)行監(jiān)控，能(néng)大大提高變(biàn)電站運(yùn)行的(dí)可靠(kào)性(xìng)，安(ān)全性，提(tí)高(gāo)供電質(zhì)量(liáng)，有利於實現(xiàn)變電(diàn)站綜(zōng)合(hé)自(zì)動化，實現(xiàn)無(wú)人(rén)或(huò)少(shǎo)人值(zhí)班。

參考(kǎo)文獻(xiàn)

[1] 安科瑞(ruì)企(qǐ)業微電(diàn)網設計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.6月(yuè)版(bǎn)

[2] 安科瑞35KV以及(jí)下變(biàn)電(diàn)所(suǒ)智能配電係統設計與產品(pǐn)二(èr)次原(yuán)理(lǐ)圖(tú)集.2020.10月版(bǎn)

[3] 安科(kē)瑞(ruì)用(yòng)戶(hù)變(biàn)電站綜(zōng)合自動化與運(yùn)維解決(jué)方案(àn).2021.3月(yuè)版(bǎn)