摘 要：現(xiàn)如今，微機保護裝置廣泛應用于電力系統(tǒng)中，其能夠有效監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀況，并實時記錄電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置及性質(zhì)，從而為故障的快速處理提供有效的參考信息。本文介紹的AM5系列微機保護裝置，可以針對鴻盛環(huán)保集團衢州項目配電工程中不同保護對象提供的保護功能，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化，實現(xiàn)無人或少人值班。
關(guān)鍵詞：安全性；穩(wěn)定性；可靠性；微機保護裝置；電力監(jiān)控系統(tǒng)
1 概述
浙江鴻盛環(huán)保科技集團有限公司坐落在浙江省衢州市，是國內(nèi)一家集高性能環(huán)保除塵濾料研發(fā)、制造，技術(shù)服務、工業(yè)除塵設(shè)計及工業(yè)煙塵治理第三方運營管理為一體的科技型環(huán)保企業(yè)。鴻盛環(huán)保集團已經(jīng)建成有實力的工業(yè)煙塵過濾材料科研及生產(chǎn)基地，從材料源頭到成品出廠銷售全部自主管控，確保每個環(huán)節(jié)品質(zhì)的自主有效的控制。從上游原料生產(chǎn)、產(chǎn)品制造下游第三方運營管理，實現(xiàn)工業(yè)除塵領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈資源整合，形成全產(chǎn)業(yè)鏈的核心競爭力，構(gòu)建工業(yè)煙塵治理產(chǎn)業(yè)圈，打造行業(yè)工業(yè)過濾材料產(chǎn)業(yè)核心。現(xiàn)已擁有4家高新技術(shù)企業(yè)及3家省級技術(shù)研究，集團下屬工程技術(shù)研究為國內(nèi)以纖維為基礎(chǔ)研發(fā)濾袋的研發(fā)單位。在行業(yè)優(yōu)先研制高硅氧（改性）覆膜濾料，產(chǎn)品經(jīng)過121道生產(chǎn)工序，致力5mg近零排放。精益求精、技臻善。
本項目為鴻盛環(huán)保集團衢州項目的配電工程，共有三個配電室，分別為東廠區(qū)一號高壓配電室，東廠區(qū)二號高壓配電室，西廠區(qū)高壓配電室。本工程高壓系統(tǒng)中高壓配電柜采用KYN28-12A開關(guān)柜共計26面，控制電源電壓等級為直流110V，高壓柜具有機械閉鎖五防功能并滿足國家相關(guān)標準。變壓器采用SCB10系列干式變壓器共計12臺，帶全封閉外殼，防護等級達到IP30，配溫控風冷裝置。真空斷路器采用型號為ZN172-12，接地開關(guān)采用型號為JN15-12/31.5KA，電流互感器選用戶內(nèi)環(huán)氧樹脂澆注式、全封閉、全工況電流互感器，型號為LZZBJ9-12。電壓互感器選用戶內(nèi)環(huán)氧樹脂澆注式，全封閉、全工況電壓互感器，電壓比為(10/√3)/(0.1/√3)/(0.1/3),準確級組合 0.5/3P。進出線方式為電纜下進下出。
2 項目需求
本次針對鴻盛環(huán)保集團衢州項目的配電工程中不同保護對象配置不同微機保護裝置，10kV進線柜配置AM5-F線路保護裝置；10kV饋線柜配置AM5-F線路保護裝置；10kV變壓器出線柜配置AM5-T變壓器保護裝置。這兩款微機保護裝置主要通過以下保護功能實現(xiàn)對高壓柜的設(shè)備運行情況實時監(jiān)視和保護：
1）AM5-F線路保護裝置
三段式過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖）、反時限過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、兩段式零序I01過流/反時限過流/后加速過流保護、兩段式零序I02過流/反時限過流/后加速過流保護、重合閘、后加速過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、過負荷告警、過負荷跳閘、失壓跳閘、失壓告警、低頻減載/高頻保護（可經(jīng)滑差閉鎖）、PT斷線告警、控故障告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、非電量保護、逆功率保護、零序過壓跳閘、零序過壓告警、過電壓跳閘、過電壓告警、二次諧波閉鎖、間歇接地保護
2）AM5-T變壓器保護裝置
三段式過電流保護（可經(jīng)復合電壓閉鎖、可經(jīng)二次諧波閉鎖）、反時限過流保護（可經(jīng)復合電壓閉鎖）、兩段式零序I01過流/反時限過流保護、兩段式零序I02過流/反時限過流保護、過負荷告警、過負荷跳閘、PT斷線告警、控故障告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、二次諧波閉鎖、間歇接地保護
3 產(chǎn)品方案
本工程10kV配電工程共有3個變電所，以東廠區(qū)一號高壓配電室為例，該配電室共有兩段母線，上圖方案分別如下：
圖1東廠區(qū)一號高壓配電室上圖（一）
整個配電工程每面高壓柜所設(shè)微機保護型號與數(shù)量如下：
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開關(guān)柜編號 |
微機保護裝置型號 |
微機保護裝置數(shù)量 |
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東廠區(qū)一號高壓配電室 |
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1G3 |
AM5-F |
1臺 |
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1G5 |
AM5-T |
1臺 |
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1G6 |
AM5-T |
1臺 |
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1G7 |
AM5-F |
1臺 |
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2G3 |
AM5-F |
1臺 |
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2G5 |
AM5-T |
1臺 |
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2G6 |
AM5-T |
1臺 |
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2G7 |
AM5-F |
1臺 |
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2G8 |
AM5-F |
1臺 |
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東廠區(qū)二號高壓配電室 |
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3G2 |
AM5-T |
1臺 |
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3G3 |
AM5-T |
1臺 |
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3G4 |
AM5-T |
1臺 |
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3G5 |
AM5-T |
1臺 |
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3G7 |
AM5-T |
1臺 |
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3G8 |
AM5-T |
1臺 |
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西廠區(qū)高壓配電室 |
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4G2 |
AM5-T |
1臺 |
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4G3 |
AM5-T |
1臺 |
4 系統(tǒng)需求
為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數(shù)據(jù)采集，該項目配置一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對三個配電室的用電監(jiān)控與管理。
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能如下：
1）實時監(jiān)測：以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài)，可以實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)。
圖3 10kV高壓柜配電監(jiān)測界面
圖4 0.4kV低壓柜配電監(jiān)測界面
2）電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能等。
圖5 歷史電參量曲線查詢
3）運行報表： 查詢各回路或設(shè)備時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等，報表格式有日報表、月報表、年報表等。
圖6 10kV高壓柜電參量統(tǒng)計報表
圖7 0.4kV高壓柜電參量統(tǒng)計報表
圖8 有功電能統(tǒng)計報表
4）實時告警：能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開關(guān)、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。
5）歷史事件查詢：能夠?qū)b信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警信息進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。
6）故障錄波： 能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用。
7）事故追憶：能夠自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時穩(wěn)態(tài)信息，包括開關(guān)位置、 保護動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
8）曲線查詢：能夠查詢實時曲線和歷史曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等所有遙測量。
9）用戶權(quán)限管理：設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組（如管理員組、工程師組、操作員組等），在每個權(quán)限組里分配不同用戶，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
10）網(wǎng)絡拓撲圖：支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。
圖9 網(wǎng)絡拓撲圖
11）遙控功能：根據(jù)電力規(guī)程要求，可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。
12）通信管理：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。
5 現(xiàn)場安裝圖片
本項目微機保護就地分散安裝在各個高壓開關(guān)柜上，保護裝置以及電能表現(xiàn)場安裝如下圖所示。
圖10 微機保護裝置以及電能表在鴻盛環(huán)保集團衢州項目配電工程現(xiàn)場安裝圖片
6 結(jié)語
在10kV電力系統(tǒng)中采用微機保護裝置是電網(wǎng)智能化發(fā)展的必然趨勢，它能夠反應一次設(shè)備的故障情況，并且能夠迅速地、可靠地、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證無故障設(shè)備繼續(xù)正常運行，將事故限制在小范圍，提高系統(tǒng)運行的可靠性，保證向用戶安全、連續(xù)供電。本文介紹的AM5系列微機保護裝置，可以針對鴻盛環(huán)保集團衢州項目配電工程中不同保護對象提供的保護功能，并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化，實現(xiàn)無人或少人值班。
參考文獻
[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊.2020.6月版
[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設(shè)計與產(chǎn)品二次原理圖集.2020.10月版
[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.3月版
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