安科瑞 陳聰

摘 要：現(xiàn)如(rú)今，各領域(yù)不(bù)斷(duàn)的(dí)進步，促(cù)使電力電(diàn)網的快速發展(zhǎn)，人(rén)們對(duì)電力(lì)係(xì)統運行的(dí)安全性以及穩(wěn)定性的要求越(yuè)來(lái)越高，而(ér)微(wēi)機保(bǎo)護裝置(zhì)能(néng)夠(gòu)對(duì)電力係(xì)統的(dí)運(yùn)行起(qǐ)到合(hé)理(lǐ)的(dí)保護(hù)作(zuò)用。本文(wén)介(jiè)紹的微機保護(hù)裝置(zhì)，可(kě)以(yǐ)針(zhēn)對35kV配(pèi)電(diàn)工程中不(bù)同(tóng)保(bǎo)護對象(xiàng)提(tí)供對應的保護功(gōng)能，並且通過變電(diàn)站綜(zōng)合(hé)自動化係(xì)統(tǒng)采(cǎi)集相(xiāng)關遙(yáo)測，遙(yáo)信數(shù)據(jù)進行監控，能大(dà)大提(tí)高(gāo)變電站(zhàn)運(yùn)行(háng)的可(kě)靠(kào)性(xìng)，安全性，提高(gāo)供電(diàn)質量(liáng)，有(yǒu)利於實現(xiàn)變電站綜合自(zì)動(dòng)化(huà)，實現無人或(huò)少(shǎo)人(rén)值班。

關鍵詞：安(ān)全(quán)性(xìng)；可(kě)靠性；微機保護裝置(zhì)；變電站(zhàn)綜合自動(dòng)化係統(tǒng)； 

1 項(xiàng)目(mù)概況

寧夏天澤(zé)新材(cái)料科技有限(xiàn)公司成(chéng)立於2019年8月(yuè)，注冊資本(běn)6000萬(wàn)元(yuán)，位於(yú)青銅(tóng)峽工業園(yuán)區(qū)，是專業從事有機(jī)氟(fú)產(chǎn)品研(yán)製，開發(fā)和生產的化工(gōng)企業(yè)，項(xiàng)目(mù)總(zǒng)投(tóu)資(zī)近10億(yì)元，占地443.3畝，總建築(zhù)麵(miàn)積9.3萬平(píng)方米。

本工(gōng)程為寧夏(xià)天澤(zé)新材(cái)料科技有限公司(sī)35kV供配電(diàn)工(gōng)程，共(gòng)有35kV總(zǒng)變(biàn)電所(suǒ)一個，包(bāo)括(kuò)35kV配電係統(tǒng)和總(zǒng)變10kV配電係統(tǒng)；東區(qū)配(pèi)電(diàn)室(shì)一(yī)個；西區(qū)配電(diàn)室(shì)一(yī)個(gè)。本(běn)工程一(yī)期用電容(róng)量(liáng)為10000kVA，采用單(dān)電源供電(diàn)，供電(diàn)電源(yuán)暫由110kV新橋(qiáo)變322橋(qiáo)鼎綫T接(jiē)引(yǐn)入(rù)；35kV電(diàn)力(lì)電(diàn)纜型號(hào)為3*（ZR-YJV62-26/35-1*400），引入35kV變(biàn)電所(suǒ)35kV高壓進綫(xiàn)櫃(guì)。電源由220kV小(xiǎo)壩變(biàn)35kV供電間隔T接引(yǐn)入。本工程35kV主(zhǔ)變選用(yòng)型號為(wéi)SZ13-10000/35的(dí)三相(xiāng)雙(shuāng)繞組(zǔ)有載(zǎi)調壓(yā)電(diàn)力變壓器(qì)，容(róng)量(liáng)為(wéi)10000kVA。本(běn)變電站(zhàn)35kV部分共(gòng)設(shè)KYN61-40.5型(xíng)鎧(kǎi)裝移(yí)開式高壓(yā)開關(guān)櫃6麵(miàn)，接綫方(fāng)式(shì)為(wéi)單母綫接綫方(fāng)式，進(jìn)，出綫櫃(guì)內斷路(lù)器(qì)采用ZN85-40.5kV型固(gù)封(fēng)極柱式真空斷路器，櫃體布(bù)置(zhì)方式為(wéi)單(dān)列布置。本(běn)變(biàn)電站(zhàn)10kV部(bù)分(fēn)共設(shè)KYN28A-12型(xíng)鎧(kǎi)裝中(zhōng)置(zhì)式(shì)高壓(yā)開關櫃(guì)6麵，接綫方式為(wéi)單母綫分段接綫(xiàn)方式(shì)，進(jìn)，出(chū)綫櫃內斷(duàn)路器采用ZN63-12kV型(xíng)固(gù)封極柱式真空斷(duàn)路(lù)器(qì)，櫃體布(bù)置方(fāng)式為單列(liè)布置。本(běn)項目東(dōng)區配(pèi)電室設KYN28A-12型高壓開(kāi)關櫃9麵，采用雙(shuāng)電源(yuán)供電，主供電源(yuán)由(yóu)新建35kV變電(diàn)站10kV出綫櫃“T"接引入，備(bèi)用保安電源(yuán)由110kV盛家(jiā)墩變(biàn)512新材綫幹(gān)綫(xiàn)115#綫杆(gān)“T"接(jiē)引入(rù)，兩(liǎng)路電源在高(gāo)壓側(cè)不(bù)設母(mǔ)聯。西(xī)區配電室(shì)設KYN28A-12型(xíng)高壓開關(guān)櫃(guì)6麵，采用(yòng)雙(shuāng)電源(yuán)供電，主(zhǔ)供電(diàn)源由(yóu)新建(jiàn)35kV變(biàn)電站10kV出綫(xiàn)櫃“T"接引入，備用保安電源由東區配(pèi)電(diàn)室2AH4高(gāo)壓(yā)出綫櫃(guì)“T"接引入(rù)，兩路(lù)電(diàn)源在高(gāo)壓側(cè)不設母聯(lián)。

本工程(chéng)共有(yǒu)一個35kV變電(diàn)站和1個10kV開閉(bì)所(suǒ)，2個(gè)10kV變(biàn)電所，35kV市電(diàn)引(yǐn)入後(hòu)經由(yóu)35kV/10kV變壓(yā)器，降(jiàng)至10kV電引(yǐn)入開閉所(suǒ)，再(zài)由(yóu)開閉(bì)所(suǒ)進(jìn)行(háng)分配(pèi)電能至(zhì)各(gè)個(gè)分變(biàn)電(diàn)所(suǒ)，整個變電站(zhàn)的一(yī)次係統幹綫圖以(yǐ)及(jí)平(píng)麵布(bù)局(jú)圖如(rú)下：

圖1 一(yī)次(cì)係統幹(gān)綫圖

圖(tú)2 35kV變電(diàn)站(zhàn)和10kV開閉所平麵布局圖(tú)

圖(tú)3 東(dōng)區(qū)配電室(shì)平(píng)麵布局圖

圖(tú)4 西區(qū)配電室平麵布局圖(tú)

2 項(xiàng)目(mù)需求

本(běn)項(xiàng)目(mù)35kV變電(diàn)站為(wéi)終端用戶變(biàn)，35kV采用(yòng)單(dān)母綫接綫(xiàn)，為防止(zhǐ)35kV變電站故障涉(shè)及(jí)其(qí)它變電(diàn)所(suǒ)安全(quán)運行(háng)：需在35kV側配(pèi)置(zhì)主變保護櫃2麵(miàn)，以及(jí)變電站(zhàn)綜合自(zì)動(dòng)化係(xì)統(tǒng)Acrel-1000一套(tào)，實(shí)現對(duì)高壓櫃的(dí)設備(bèi)運行情況(kuàng)實時(shí)監視和(hé)保(bǎo)護。

本次針對(duì)該35kV配電工(gōng)程項(xiàng)目(mù)中(zhōng)不(bù)同(tóng)保護(hù)對(duì)象(xiàng)配置不同(tóng)微機(jī)保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)，35kV主變櫃按主保護(hù)加後(hòu)備保護配置(zhì)：差(chà)動保護裝(zhuāng)置AM5SE-D2，高(gāo)後備(bèi)保(bǎo)護(hù)裝置AM5SE-TB，高側測(cè)控(kòng)裝置(zhì)AM5SE-K，低(dī)側(cè)測控裝(zhuāng)置(zhì)AM5SE-K；35kV進(jìn)綫(xiàn)櫃(guì)配(pèi)置(zhì)AM5-F綫路(lù)保(bǎo)護裝(zhuāng)置(zhì)；10kV電(diàn)容(róng)補償(cháng)櫃配(pèi)置AM5-C電(diàn)容(róng)器(qì)保護(hù)裝(zhuāng)置；10kV變壓器出綫櫃配置AM5-T變壓(yā)器保護裝(zhuāng)置(zhì)；10kV分段櫃(guì)（預留）配(pèi)置AM5-B備自(zì)投保(bǎo)護裝(zhuāng)置；10kV母綫設備櫃配置(zhì)AM5SE-UB PT並列及監測裝置，10kV出綫(xiàn)櫃(guì)配置AM5-F綫路保(bǎo)護(hù)裝(zhuāng)置。針對各高(gāo)壓開關櫃(guì)配(pèi)置智(zhì)能操控無綫測溫整體化裝置ASD320，每麵開關(guān)櫃(guì)配置6點測溫，其中(zhōng),PT櫃配(pèi)置電池(chí)型無綫測溫傳感(gǎn)器(qì)ATE200，其餘高(gāo)壓開(kāi)關(guān)櫃配(pèi)置(zhì)CT取電(diàn)型無(wú)綫(xiàn)測溫傳感(gǎn)器(qì)ATE400。各型號(hào)產品(pǐn)主要實現(xiàn)的(dí)功(gōng)能如下：

3 產(chǎn)品(pǐn)方(fāng)案

本工程分(fēn)為(wéi)一個35kV變電站(zhàn)，10kV開(kāi)閉所和2個10kV變電(diàn)站，需要對每(měi)麵(miàn)高壓櫃配置AM5/AM5SE係列微機保護裝置(zhì)，ASD320-P6智能(néng)操控無(wú)綫測溫整體(tǐ)化裝置(zhì)，AMC96多功能(néng)儀表，此(cǐ)外，每個(gè)主變櫃還需配置一(yī)隻(zhī)UP858-19AN檔位變(biàn)送器(qì)和一隻(zhī)ARTM-8溫(wēn)度巡檢(jiǎn)儀(yí)，檔位變送(sòng)器(qì)用(yòng)於(yú)對主變壓器的(dí)檔(dàng)位進行(háng)調(tiáo)節，溫度巡檢(jiǎn)儀(yí)用於(yú)對主變壓(yā)器溫度(dù)的測量，以(yǐ)35kV變電站和10kV開閉所為(wéi)例(lì)，上圖方(fāng)案如(rú)下(xià)： 

圖5 35kV變電站(zhàn)上圖(tú)方(fāng)案(àn)

圖6 10kV開閉(bì)所上(shàng)圖(tú)方案(àn)

整(zhěng)個配電室所(suǒ)配置產(chǎn)品型(xíng)號與數量如下：

4 係統需求

為實(shí)時監視整(zhěng)個(gè)配電(diàn)室的運行以(yǐ)及數(shù)據(jù)采(cǎi)集，該(gāi)項(xiàng)目(mù)配置一(yī)套Acrel-1000變電站綜(zōng)合(hé)自(zì)動(dòng)化(huà)係(xì)統，主(zhǔ)要(yào)實現(xiàn)寧(níng)夏天(tiān)澤35kV各個(gè)變電所的用電監控(kòng)與(yǔ)管理。監(jiān)控範圍主要(yào)為(wéi)變電所的微(wēi)機保護裝置。本係統由用戶(hù)管(guǎn)理層(céng)，網(wǎng)絡(luò)通信(xìn)層(céng)，現場設備層(céng)三部分組(zǔ)成，現場設(shè)置的(dí)裝(zhuāng)置(zhì)采用屏(píng)蔽雙(shuāng)絞綫(xiàn)連接(jiē)至(zhì)各(gè)變電所通信管理(lǐ)機(jī)，各變電所通(tōng)信管理(lǐ)機(jī)將數(shù)據分(fēn)類(lèi)處(chǔ)理後，通(tōng)過網綫(xiàn)連接至交(jiāo)換(huàn)機，上傳至監(jiān)控係(xì)統主機(jī)，實現電力監控(kòng)功能。整個係統(tǒng)的架(jià)構(gòu)如(rú)下(xià)：

圖7 係(xì)統架構(gòu)圖(tú)

Acrel-1000變電站綜(zōng)合(hé)自動化係(xì)統(tǒng)可實現(xiàn)的(dí)功(gōng)能如下(xià)：

1）實時(shí)監(jiān)測：以配(pèi)電一次圖(tú)的形(xíng)式(shì)直觀顯示配(pèi)電(diàn)綫路(lù)的(dí)運(yùn)行狀態，可(kě)以實(shí)時監測各(gè)回路電壓，電流，功(gōng)率，功(gōng)率因數(shù)等電參數信息(xī)，動態監視各(gè)配(pèi)電回路斷路器(qì)，隔離開(kāi)關(guān)，地刀等合，分閘狀態。

圖8 35kV變電站配電監測界麵(miàn)

圖9 10kV開閉(bì)所(suǒ)配電(diàn)監測界麵(miàn)

2）電(diàn)參(cān)量查(chá)詢：在(zài)配(pèi)電(diàn)一次圖中(zhōng)，可以(yǐ)直(zhí)接查看該(gāi)回(huí)路(lù)詳細(xì)電(diàn)參量，包括三相電流(liú)，三(sān)相(xiāng)電(diàn)壓，總(zǒng)有功功(gōng)率，總無(wú)功(gōng)功率(shuài)，總功率因(yīn)數(shù)，正向(xiàng)有功電(diàn)能等(děng)。

3）運行報表： 查詢各回(huí)路或設(shè)備(bèi)相(xiāng)應時間的運行參(cān)數(shù)，報表(biǎo)中(zhōng)顯示(shì)電(diàn)參量(liáng)信息應(yīng)包括：各(gè)相(xiāng)電(diàn)流(liú)，三相(xiāng)電(diàn)壓，總功(gōng)率因數，總有功功率(shuài)，總無(wú)功功率，正向有(yǒu)功電(diàn)能等(děng)，報表(biǎo)格式(shì)有(yǒu)日報表，月報表，年(nián)報表等。

圖(tú)10 電(diàn)參量統(tǒng)計報(bào)表(biǎo)

4）實(shí)時告(gào)警(jǐng)：能夠對(duì)配電(diàn)回路斷路器，隔(gé)離(lí)開關(guān)，接地刀(dāo)分(fēn)，合動作(zuò)等遙信變(biàn)位，保護動(dòng)作(zuò)，事(shì)故跳閘等事件(jiàn)發(fā)出告警(jǐng)。

5）歷史(shǐ)事件(jiàn)查詢(xún)：能(néng)夠對遙(yáo)信變位，保(bǎo)護(hù)動作，事(shì)故跳閘，以及(jí)電壓(yā)，電流，功率，功(gōng)率因數(shù)越限等事(shì)件記錄(lù)進(jìn)行存(cún)儲(chǔ)和管(guǎn)理，方便用(yòng)戶對(duì)係統(tǒng)事件和報警信息進行歷(lì)史(shǐ)追溯，查詢(xún)統計，事(shì)故分(fēn)析(xī)。

6）故障錄(lù)波(bō)：能(néng)夠(gòu)在(zài)係統發(fā)生(shēng)故障(zhàng)時(shí)，自動準確地記錄(lù)故障前(qián)，後過程的各種(zhǒng)電氣量的變化(huà)情(qíng)況(kuàng)，通(tōng)過(guò)對(duì)這(zhè)些(xiē)電氣(qì)量(liáng)的分(fēn)析，比(bǐ)較，對分析(xī)處理事故，判斷保護(hù)是(shì)否(fǒu)正確動(dòng)作，提(tí)高電(diàn)力係統安(ān)全運行水平有著重要(yào)作(zuò)用(yòng)。

7）事故追憶(yì)：能夠(gòu)自動(dòng)記(jì)錄事故時刻前後(hòu)一段時(shí)間的所(suǒ)有實(shí)時穩態信息，包括開關(guān)位置(zhì)， 保(bǎo)護動作(zuò)狀態(tài)，遙測(cè)量等，形成事故(gù)分析(xī)的數據(jù)基礎。

8）曲綫(xiàn)查(chá)詢(xún)：能夠查(chá)詢實時(shí)曲綫和歷史曲(qū)綫，包(bāo)括三相(xiāng)電流，三(sān)相電(diàn)壓(yā)，有功(gōng)功(gōng)率(shuài)，無功功率(shuài)，功率因數等所(suǒ)有遙測量(liáng)。

圖11 歷(lì)史(shǐ)曲綫(xiàn)查(chá)詢(xún)

9）用(yòng)戶(hù)權限(xiàn)管理：設置了用戶權限(xiàn)管理功能(néng)，通過用戶(hù)權限(xiàn)管理(lǐ)能夠防止(zhǐ)未經授權(quán)的(dí)操作（如遙控(kòng)的操作(zuò)，數(shù)據庫修改等(děng)）。係統可以定(dìng)義不同操作(zuò)權(quán)限(xiàn)的權(quán)限(xiàn)組(zǔ)（如管(guǎn)理員(yuán)組，工(gōng)程師(shī)組，操作員組(zǔ)等），在每個權(quán)限(xiàn)組裏分配(pèi)不同用戶，為(wéi)係統運行，維護，管(guǎn)理(lǐ)提供可靠的安(ān)全保(bǎo)障。

10）網絡拓撲(pū)圖(tú)：支持實時監視接入(rù)係(xì)統的各(gè)設(shè)備(bèi)的通訊狀(zhuàng)態，能(néng)夠(gòu)完(wán)整的顯(xiǎn)示整(zhěng)個係(xì)統網(wǎng)絡結(jié)構；可在綫(xiàn)診斷(duàn)設(shè)備(bèi)通訊狀態(tài)，發(fā)生網絡(luò)異常(cháng)時能(néng)自(zì)動(dòng)在界(jiè)麵上(shàng)顯示(shì)故障(zhàng)設備(bèi)或元(yuán)件(jiàn)及其(qí)故(gù)障部(bù)位(wèi)。     

圖(tú)12 網(wǎng)絡(luò)拓撲(pū)圖(tú)

11）遙控功(gōng)能(néng)：根據電力規(guī)程要(yào)求，可以(yǐ)對整(zhěng)個(gè)配電係統(tǒng)範(fàn)圍(wéi)內(nèi)的設備(bèi)進行遠程遙控(kòng)操(cāo)作。

12）通信(xìn)管理：可以(yǐ)對整(zhěng)個(gè)配電(diàn)係統範圍(wéi)內(nèi)的設(shè)備(bèi)通(tōng)信(xìn)情況進(jìn)行管理，控製(zhì)，數據的實時(shí)監(jiān)測。

5 現(xiàn)場安(ān)裝圖片(piàn)

本項目35kV主變保護采(cǎi)用(yòng)組屏方式安(ān)裝，35kV進綫(xiàn)櫃以及(jí)10kV設(shè)備(bèi)就地安裝(zhuāng)在(zài)各(gè)個高(gāo)壓開(kāi)關櫃上，電力(lì)監控(kòng)係統主機放置於(yú)高壓(yā)配電房值班室(shì)內(nèi)中(zhōng)，現場安裝(zhuāng)圖片(piàn)如下。

圖13 現場安裝圖片

6 結(jié)語

微機保護裝(zhuāng)置(zhì)在電(diàn)力(lì)係統中具有*的(dí)地位(wèi)，它(tā)能夠(gòu)反應設(shè)備(bèi)的(dí)故障(zhàng)和(hé)不(bù)正常工(gōng)作狀(zhuàng)態並(bìng)自動迅速地，有選(xuǎn)擇(zé)性地(dì)動作於斷路器將(jiāng)故(gù)障(zhàng)設備(bèi)從係(xì)統(tǒng)中(zhōng)切除，保證(zhèng)無(wú)故(gù)設備繼(jì)續正(zhèng)常(cháng)運行(háng)，將(jiāng)事(shì)故(gù)限(xiàn)製(zhì)在較小範(fàn)圍(wéi)，提(tí)高(gāo)係統運(yùn)行的(dí)可(kě)靠(kào)性，較大限(xiàn)度(dù)地(dì)保證(zhèng)向用(yòng)戶安(ān)全，連續(xù)供(gōng)電(diàn)。Acrel-1000變電(diàn)站(zhàn)綜合(hé)自(zì)動化係(xì)統，可以(yǐ)通過(guò)通信管理機及(jí)網(wǎng)絡交換機實時(shí)采(cǎi)集微機保護(hù)裝(zhuāng)置(zhì)，智能(néng)操控裝置(zhì)，多功能(néng)儀表(biǎo)等二(èr)次設備數據，實現整(zhěng)個廠(chǎng)區供配電(diàn)係(xì)統的全方(fāng)麵(miàn)電(diàn)力(lì)監控與自動(dòng)化(huà)管理，能大(dà)大提高(gāo)變(biàn)電(diàn)站運(yùn)行(háng)的(dí)可靠(kào)性，安全性，提高供(gōng)電(diàn)質量，實(shí)現無人或(huò)少人值班。

參(cān)考文(wén)獻(xiàn)

[1] 安科(kē)瑞企業微電(diàn)網設計(jì)與(yǔ)應用手(shǒu)冊(cè).2020.6月(yuè)版(bǎn)

[2] 安科瑞35KV以(yǐ)及下變電(diàn)所智(zhì)能(néng)配電係統(tǒng)設計與產品二(èr)次原理圖集.2020.10月版

[3] 安科(kē)瑞用(yòng)戶(hù)變電(diàn)站(zhàn)綜合自動化與(yǔ)運維解決方案(àn).2021.9月版