摘 要:現(xiàn)如今,各領(lǐng)域不斷的進(jìn)步,促進(jìn)電力電網(wǎng)的快速發(fā)展,人們對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高,而微機(jī)保護(hù)裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行起到保護(hù)作用。本文介紹的微機(jī)保護(hù)裝置,可以針對(duì)35kV配電工程中不同保護(hù)對(duì)象提供對(duì)應(yīng)的保護(hù)功能,能大大提高變電站運(yùn)行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量,有利于實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)無(wú)人或少人值班。
關(guān)鍵詞:安全性;穩(wěn)定性;微機(jī)保護(hù)裝置;綜合自動(dòng)化;
1 項(xiàng)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(xiàng)目擬建設(shè)高科技智慧溫室8萬(wàn)平方米,主要運(yùn)用全球頂級(jí)高新農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)設(shè)備和現(xiàn)代管理經(jīng)驗(yàn),采用全智能環(huán)境控制技術(shù),大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和智能機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)等,全季節(jié)生產(chǎn),全過(guò)程集約化、標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)目的拳頭產(chǎn)品,擁有綜合環(huán)境控制系統(tǒng),由信號(hào)采集系統(tǒng)、中心計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)三大部分組成,利用該系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫、光、水、肥、氣等諸多因素,實(shí)現(xiàn)全季節(jié)種植,穩(wěn)步精細(xì)化管理,全年高產(chǎn)。恒大高科農(nóng)業(yè)集團(tuán)依托荷蘭庫(kù)伯、道森、森通等世界溫室制造商建設(shè),配備騎士、普瑞瓦、豪根道等世界溫室自控系統(tǒng)技術(shù),確保設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等各環(huán)節(jié)處于國(guó)際水平。
本工程35kV高壓柜采用戶內(nèi)金屬鎧裝移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)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(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂澆注式、全封閉、全工況電流互感器。電壓互感器選用戶內(nèi)環(huán)氧樹(shù)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(zhǔn)確級(jí)組合0.5/3P。本期主變壓器選用雙繞組油浸式自冷型無(wú)勵(lì)磁調(diào)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(jìn)出線方式為電纜下進(jìn)下出。
本工程10kV高壓柜采用戶內(nèi)金屬鎧裝移開(kāi)式高壓開(kāi)關(guān)柜。真空斷路器采用正泰ZN63A-12/T630-25kA。電流互感器選用戶內(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂澆注式、全封閉、全工況電流互感器。電壓互感器選用戶內(nèi)環(huán)氧樹(shù)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(zhǔn)確級(jí)組合 0.5/3P。進(jìn)出線方式為電纜下進(jìn)下出。
2 項(xiàng)目需求
本項(xiàng)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(yùn)行:需在35kV側(cè)配置主變保護(hù)柜1面,公用測(cè)控柜1面;10kV配置就地微機(jī)保護(hù)裝置;監(jiān)控中心配置遠(yuǎn)動(dòng)通訊柜1面、電力監(jiān)控系統(tǒng)柜1面、10kV網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)柜1面,實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓柜的設(shè)備運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)視和保護(hù)。
本次針對(duì)該35kV配電工程項(xiàng)目中不同保護(hù)對(duì)象配置不同微機(jī)保護(hù)裝置,35kV主變柜既是進(jìn)線又是出線,所以按主保護(hù)加后備保護(hù)配置:差動(dòng)保護(hù)裝置AM5SE-D2、高后備保護(hù)裝置AM5SE-TB、高側(cè)測(cè)控裝置AM5SE-K、低側(cè)測(cè)控裝置AM5SE-K;公用測(cè)控柜配置4臺(tái)公用測(cè)控裝置AM5SE-K;10kV出線柜配置AM5SE-F線路保護(hù)裝置;10kV電容器柜配置AM5SE-C電容器保護(hù)裝置;10kV站變柜配置AM5SE-T變壓器保護(hù)裝置;10kV進(jìn)線柜配置AM5SE-K測(cè)控裝置;為實(shí)現(xiàn)低頻減載功能,在10kV PT柜單獨(dú)配置一臺(tái)AM5SE-F線路保護(hù)裝置,此外,10kV PT柜還配置母線測(cè)控裝置AM5SE-F,這兩臺(tái)保護(hù)的邏輯都是單獨(dú)定制的,各型號(hào)主要實(shí)現(xiàn)的保護(hù)功能如下:
綜保型號(hào) | 保護(hù)功能 |
AM5SE-D2 | 差動(dòng)越限告警、CT斷線告警、比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)、差動(dòng)速斷保護(hù) |
AM5SE-TB | 三段式過(guò)流保護(hù)(可經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖、可帶方向閉鎖)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)(可經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖)、兩段式零序過(guò)流保護(hù)、零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、啟動(dòng)通風(fēng)保護(hù)、閉鎖有載調(diào)壓(常閉點(diǎn))、非電量保護(hù)、兩段間隙零序過(guò)流保護(hù)、兩段零序過(guò)壓保護(hù)、控制回路斷線告警、PT斷線告警、FC回路配合的過(guò)流閉鎖功能、自產(chǎn)零序過(guò)流保護(hù) |
AM5SE-F | 三段式過(guò)流保護(hù)(可經(jīng)低壓閉鎖,可帶方向)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)(可經(jīng)低壓閉鎖)、兩段式零序I01過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流保護(hù)、兩段式零序I02過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流保護(hù)、重合閘、后加速過(guò)流保護(hù)(可經(jīng)低壓閉鎖)、過(guò)負(fù)荷告警、過(guò)負(fù)荷跳閘、失壓跳閘、失壓告警、過(guò)電壓保護(hù)、零序過(guò)壓保護(hù)、逆功率保護(hù)、頻率保護(hù)(低頻減載/高頻保護(hù))、PT斷線告警、控制回路斷線告警、FC回路配合的過(guò)流閉鎖功能、檢同期 |
AM5SE-T | 三段式過(guò)電流保護(hù)(可經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)(可經(jīng)復(fù)合電壓閉鎖)、兩段式零序I01過(guò)流保護(hù)、兩段式零序I02過(guò)流保護(hù)、零序反時(shí)限過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷告警、過(guò)負(fù)荷跳閘、PT斷線告警、控制回路斷線告警、非電量保護(hù)、FC回路配合的過(guò)流閉鎖功能 |
AM5SE-C | 兩段式定時(shí)限過(guò)流保護(hù)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)、兩段式零序過(guò)流保護(hù)、欠電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、自產(chǎn)零序過(guò)電壓保護(hù)、不平衡電壓保護(hù)、不平衡電流保護(hù)、非電量保護(hù)、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(jì)4面高壓柜,配置微機(jī)保護(hù)8臺(tái),1只模擬信號(hào)變送器;10kV變電站共計(jì)16面高壓柜,配置微機(jī)保護(hù)17臺(tái),整個(gè)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(gè)配電室所設(shè)微機(jī)保護(hù)型號(hào)與數(shù)量如下:
開(kāi)關(guān)柜編號(hào) | 微機(jī)保護(hù)裝置型號(hào) | 微機(jī)保護(hù)裝置數(shù)量 | 安裝方式 |
35kV變電站 | |||
主變柜 | AM5SE-D2差動(dòng)保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 組屏安裝 |
AM5SE-TB高后備保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | ||
AM5SE-K主變測(cè)控裝置 | 2臺(tái) | ||
BM-TR 模擬信號(hào)變送器 | 1臺(tái) | ||
公用測(cè)控柜 | AM5SE-K公用測(cè)控裝置 | 4臺(tái) | 組屏安裝 |
10kV變電站 | |||
#0溫室負(fù)荷用電1 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#1溫室基礎(chǔ)用電 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#2溫室基礎(chǔ)用電 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#3溫室基礎(chǔ)用電 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#5溫室補(bǔ)光燈及制冷機(jī)組 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#1站變柜 | AM5SE-T變壓器保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#1主變進(jìn)線柜 | AM5SE-K測(cè)控裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#4溫室補(bǔ)光燈及制冷機(jī)組 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#3溫室補(bǔ)光燈及制冷機(jī)組 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#2電容器柜 | AM5SE-C電容器保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#1電容器柜 | AM5SE-C電容器保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#2溫室補(bǔ)光燈及制冷機(jī)組 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#1溫室補(bǔ)光燈及制冷機(jī)組 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#1PT柜 | AM5SE-F低頻減載裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
AM5SE-F母線測(cè)控裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 | |
#5溫室基礎(chǔ)用電 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
#4溫室基礎(chǔ)用電 | AM5SE-F線路保護(hù)裝置 | 1臺(tái) | 就地安裝 |
4 系統(tǒng)需求
為實(shí)時(shí)監(jiān)視整個(gè)配電室的運(yùn)行以及數(shù)據(jù)采集,該項(xiàng)目配置一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng),其可實(shí)現(xiàn)的功能如下:
1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè):以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài),可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)。
圖3 35kV變電站配電監(jiān)測(cè)界面
圖4 10kV變電站配電監(jiān)測(cè)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(xì)電參量,包括三相電流、三相電壓、總有功功率、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能等。
3)運(yùn)行報(bào)表: 查詢各回路或設(shè)備某時(shí)間的運(yùn)行參數(shù),報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括:各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無(wú)功功率、正向有功電能等,報(bào)表格式有日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表等。
4)實(shí)時(shí)告警:能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位,保護(hù)動(dòng)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(hù)動(dòng)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(jìn)行存儲(chǔ)和管理,方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警信息進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
6)故障錄波: 能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過(guò)程的各種電氣量的變化情況,通過(guò)對(duì)這些電氣量的分析、比較,對(duì)分析處理事故、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。
7)事故追憶:能夠自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)信息,包括開(kāi)關(guān)位置、 保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)、遙測(cè)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(shí)時(shí)曲線和歷史曲線,包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等所有遙測(cè)量。
9)用戶權(quán)限管理:設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,通過(guò)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(kù)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(gè)權(quán)限組里分配不同用戶,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
10)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D:支持實(shí)時(shí)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(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。
圖5 變電站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
11)遙控功能:根據(jù)電力規(guī)程要求,可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。
12)通信管理:可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
5 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片
本項(xiàng)目35kV微機(jī)保護(hù)采用組屏方式安裝,10kV微機(jī)保護(hù)就地安裝在各個(gè)高壓開(kāi)關(guān)柜上,電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)安裝于監(jiān)控主機(jī)屏中,現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片如下。
圖9 10kV AM5SE系列保護(hù)裝置
6 結(jié)語(yǔ)
微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位,它能夠反應(yīng)設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動(dòng)迅速地、有選擇性地動(dòng)作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,保證*設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行,將事故限制在小范圍,提高系統(tǒng)運(yùn)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(guò)對(duì)各個(gè)保護(hù)對(duì)象裝設(shè)對(duì)應(yīng)的保護(hù)裝置,不但使整個(gè)配電工程實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化,還降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
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