安科瑞主變保護組屏方案及電力監(jiān)控系統(tǒng)在恒大崇明現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園35kV配電工程項目的應用

時間：2021-06-30

摘要：現(xiàn)如今，各領域不斷的進步，促進電力電網(wǎng)的快速發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)運行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來越高，而微機保護裝置能夠對電力系統(tǒng)的運行起到保護作用。本文介紹的微機保護裝置，可以針對35kV配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化，實現(xiàn)無人或少人值班。

關鍵詞：安全性；穩(wěn)定性；微機保護裝置；綜合自動化；

1 項目概況

恒大現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園位于上海崇明，該項目擬建設高科技智慧溫室8萬平方米，主要運用高新農(nóng)業(yè)技術、農(nóng)業(yè)設備和現(xiàn)代管理經(jīng)驗，采用全智能環(huán)境控制技術，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和智能機械自動化技術等，全季節(jié)生產(chǎn)，全過程集約化、標準化、智能化，打造綠色、高產(chǎn)的高科技農(nóng)業(yè)。其中，智慧溫室是恒大上?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園項目的拳頭產(chǎn)品，擁有綜合環(huán)境控制系統(tǒng)，由信號采集系統(tǒng)、中心計算機、控制系統(tǒng)三大部分組成，利用該系統(tǒng)調節(jié)室內溫、光、水、肥、氣等諸多因素，實現(xiàn)全季節(jié)種植，穩(wěn)步精細化管理，全年高產(chǎn)。恒大高科農(nóng)業(yè)集團依托荷蘭庫伯、道森、森通等世界溫室制造商建設，配備騎士、普瑞瓦、豪根道等世界溫室自控系統(tǒng)技術，確保設計、生產(chǎn)、建設、運營等各環(huán)節(jié)處于*水平。

本工程35kV高壓柜采用戶內金屬鎧裝移開式高壓開關柜，柜體顏色為RAL7035。真空斷路器采用正泰ZN85-40.5/T1250-25kA。電流互感器選用戶內環(huán)氧樹脂澆注式、全封閉、全工況電流互感器。電壓互感器選用戶內環(huán)氧樹脂澆注式，全封閉、全工況電壓互感器，電壓比為(35/√3)/(0.1/√3)/(0.1/3), 準確級組合0.5/3P。本期主變壓器選用雙繞組油浸式自冷型無勵磁調壓電力變壓器，容量為20MVA，電壓比為35±2x2.5%/10.5KV，變壓器的阻抗為Uk=6.4%，接線組別為Dy11。進出線方式為電纜下進下出。

本工程10kV高壓柜采用戶內金屬鎧裝移開式高壓開關柜。真空斷路器采用正泰Z**3A-12/T630-25kA。電流互感器選用戶內環(huán)氧樹脂澆注式、全封閉、全工況電流互感器。電壓互感器選用戶內環(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

本項目35kV變電站為終端用戶變，35kV采用單母線接線，為防止35kV變電站母線故障涉及其它變電所安全運行：需在35kV側配置主變保護柜1面，公用測控柜1面；10kV配置就地微機保護裝置；監(jiān)控中心配置遠動通訊柜1面、電力監(jiān)控系統(tǒng)柜1面、10kV網(wǎng)絡交換機柜1面，實現(xiàn)對高壓柜的設備運行情況實時監(jiān)視和保護。

本次針對該35kV配電工程項目中不同保護對象配置不同微機保護裝置，35kV主變柜既是進線又是出線，所以按主保護加后備保護配置：差動保護裝置AM5SE-D2、高后備保護裝置AM5SE-TB、高側測控裝置AM5SE-K、低側測控裝置AM5SE-K；公用測控柜配置4臺公用測控裝置AM5SE-K；10kV出線柜配置AM5SE-F線路保護裝置；10kV電容器柜配置AM5SE-C電容器保護裝置；10kV站變柜配置AM5SE-T變壓器保護裝置；10kV進線柜配置AM5SE-K測控裝置；為實現(xiàn)低頻減載功能，在10kV PT柜單*配置一臺AM5SE-F線路保護裝置，此外，10kV PT柜還配置母線測控裝置AM5SE-F，這兩臺保護的邏輯都是單*定制的，各型號主要實現(xiàn)的保護功能如下：

綜保型號	保護功能
AM5SE-D2	差動越限告警、CT斷線告警、比率制動差動保護、差動速斷保護
AM5SE-TB	三段式過流保護（可經(jīng)復合電壓閉鎖、可帶方向閉鎖）、反時限過流保護（可經(jīng)復合電壓閉鎖）、兩段式零序過流保護、零序反時限過流保護、過負荷保護、啟動通風保護、閉鎖有載調壓（常閉點）、非電量保護、兩段間隙零序過流保護、兩段零序過壓保護、控制回路斷線告警、PT斷線告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、自產(chǎn)零序過流保護
AM5SE-F	三段式過流保護（可經(jīng)低壓閉鎖，可帶方向）、反時限過流保護（可經(jīng)低壓閉鎖）、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、重合閘、后加速過流保護（可經(jīng)低壓閉鎖）、過負荷告警、過負荷跳閘、失壓跳閘、失壓告警、過電壓保護、零序過壓保護、逆功率保護、頻率保護（低頻減載/高頻保護）、PT斷線告警、控制回路斷線告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、檢同期
AM5SE-T	三段式過電流保護（可經(jīng)復合電壓閉鎖）、反時限過流保護（可經(jīng)復合電壓閉鎖）、兩段式零序I01過流保護、兩段式零序I02過流保護、零序反時限過流保護、過負荷告警、過負荷跳閘、PT斷線告警、控制回路斷線告警、非電量保護、FC回路配合的過流閉鎖功能
AM5SE-C	兩段式定時限過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、自產(chǎn)零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控制回路斷線告警

3 產(chǎn)品方案

本工程分為35kV變電站和10kV變電站，35kV變電站共計4面高壓柜，配置微機保護8臺，1只模擬信號變送器；10kV變電站共計16面高壓柜，配置微機保護17臺，整個配電室上圖方案如下：

圖1 35kV變電站上圖方案

圖2 10kV變電站上圖方案

整個配電室所設微機保護型號與數(shù)量如下：

開關柜編號	微機保護裝置型號	微機保護裝置數(shù)量	安裝方式
35kV變電站
主變柜	AM5SE-D2差動保護裝置	1臺	組屏安裝
	AM5SE-TB高后備保護裝置	1臺
	AM5SE-K主變測控裝置	2臺
	BM-TR 模擬信號變送器	1臺
公用測控柜	AM5SE-K公用測控裝置	4臺	組屏安裝
10kV變電站
#0溫室負荷用電1	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#1溫室基礎用電	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#2溫室基礎用電	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#3溫室基礎用電	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#5溫室補光燈及制冷機組	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#1站變柜	AM5SE-T變壓器保護裝置	1臺	就地安裝
#1主變進線柜	AM5SE-K測控裝置	1臺	就地安裝
#4溫室補光燈及制冷機組	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#3溫室補光燈及制冷機組	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#2電容器柜	AM5SE-C電容器保護裝置	1臺	就地安裝
#1電容器柜	AM5SE-C電容器保護裝置	1臺	就地安裝
#2溫室補光燈及制冷機組	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#1溫室補光燈及制冷機組	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#1PT柜	AM5SE-F低頻減載裝置	1臺	就地安裝
#1PT柜	AM5SE-F母線測控裝置	1臺	就地安裝
#5溫室基礎用電	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝
#4溫室基礎用電	AM5SE-F線路保護裝置	1臺	就地安裝

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)，其可實現(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、地刀等合、分閘狀態(tài)。

圖3 35kV變電站配電監(jiān)測界面

圖4 10kV變電站配電監(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。

3）運行報表：查詢各回路或設備*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。

4）實時告警：能夠對配電回路斷路器、隔離開關、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：能夠對遙信變位，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。

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）用戶權限管理：設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（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限的權限組（如管理員組、工程師組、操作員組等），在每個權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**。

10）網(wǎng)絡拓撲圖：支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構；可在線診斷設備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

圖5 變電站網(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)范圍內的設備進行遠程遙控操作。

12）通信管理：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設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35kV微機保護采用組屏方式安裝，10kV微機保護就地安裝在各個高壓開關柜上，電力監(jiān)控系統(tǒng)主機安裝于監(jiān)控主機屏中，現(xiàn)場安裝圖片如下。

圖6 主變保護屏

圖7 公用測控屏

圖8 監(jiān)控主機屏

圖9 10kV AM5SE系列保護裝置

6 結語

微機保護裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，它能夠反應設備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動*地、有選擇性地動作于斷路器將故障設備從系統(tǒng)中切除，保證無故障設備繼續(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，很大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。本文介紹的35kV配電工程通過對各個保護對象裝設對應的保護裝置，不但使整個配電工程實現(xiàn)了綜合自動化，還降低了工作人員的勞動強度，提高了設備運行的可靠性。

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詞條說明
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