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江蘇安科瑞電器制造有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第12年

18706162823

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微機(jī)保護(hù)裝置及電力監(jiān)控系統(tǒng)在廣西新柳南高速公路配電工程項(xiàng)目的應(yīng)用

時(shí)間:2022/4/16閱讀:865
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安科瑞師晴晴

摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)變電站正朝著現(xiàn)代化的方向不斷發(fā)展,自動(dòng)化設(shè)備以及繼電保護(hù)裝置憑借自身優(yōu)異性能而獲得廣泛應(yīng)用。本文介紹的AM4-I微機(jī)保護(hù)裝置和AM5-B備自投保護(hù)裝置,可以針對(duì)高速公路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,并且通過(guò)電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,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;可靠性;微機(jī)保護(hù)裝置;備自投保護(hù)裝置;高速公路;電力監(jiān)控系統(tǒng)

 

1 概述

新柳南高速公路是自治區(qū)統(tǒng)籌推進(jìn)的重大項(xiàng)目,是廣西高速公路規(guī)劃網(wǎng)中規(guī)模大、總里程數(shù)長(zhǎng)的在建項(xiàng)目,是廣西高速公路網(wǎng)“七縱"桂林-柳州-南寧公路的重要組成部分。本次項(xiàng)目主要涉及柳州到南寧路段。項(xiàng)目起點(diǎn)位于柳州市洛滿鎮(zhèn),接三江至柳州高速公路,終點(diǎn)位于南寧市五塘鎮(zhèn),接南寧外環(huán)高速公路。主線長(zhǎng)200公里,連接線長(zhǎng)113.4公里。主線采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),瀝青混凝土路面,路基寬26.5米,設(shè)計(jì)行車速度120公里/小時(shí)。全線共有70座橋梁,21座隧道,13處互通式立交,4對(duì)服務(wù)區(qū),項(xiàng)目總概算207.5億元。

本項(xiàng)目配電工程包括五塘服務(wù)區(qū)、里高收費(fèi)站、將帽山隧道等48個(gè)變電所。變電所高壓柜采用SM6型環(huán)網(wǎng)高壓開關(guān)柜和KYN28-12型移開式金屬鎧裝高壓柜。所有高壓開關(guān)柜均需安裝微機(jī)保護(hù)裝置,主要包括大量的進(jìn)出線柜和幾個(gè)母聯(lián)柜,實(shí)現(xiàn)過(guò)流、速斷、零序、失壓、超溫等繼電保護(hù)及實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙信三遙功能。同時(shí)需要通過(guò)電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

 

2 項(xiàng)目需求

本次針對(duì)廣西新柳南高速公路配電工程項(xiàng)目中不同對(duì)象配置不同的微機(jī)保護(hù)裝置,10kV進(jìn)線柜、變壓器出線柜均配置AM4-I微機(jī)保護(hù)裝置;高壓自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)柜中主供進(jìn)線配置AM5-B備自投保護(hù)裝置,實(shí)現(xiàn)兩路進(jìn)線的自動(dòng)切換功能。這兩款微機(jī)保護(hù)裝置主要通過(guò)以下保護(hù)功能實(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):










 

3 產(chǎn)品方案

本項(xiàng)目10kV配電工程有48個(gè)變電所,以將帽山隧道1#變電所和鼓鳴隧道入口1#、2#、3#變電所為例,上圖方案如下:



 

圖1將帽山隧道1#變電所上圖方案


 


圖2鼓鳴隧道入口1#、2#、3#變電所上圖方案

整個(gè)廣西新柳南高速公路共有48個(gè)變電所,每個(gè)變電所所設(shè)微機(jī)保護(hù)型號(hào)與數(shù)量如下:

變電所名稱

微機(jī)保護(hù)裝置型號(hào)

微機(jī)保護(hù)裝置數(shù)量

土博收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

里高收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

里高服務(wù)區(qū)(上行線)

AM4-I

3臺(tái)

里高服務(wù)區(qū)(下行線)

AM4-I

3臺(tái)

忻城收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

合山收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

合山服務(wù)區(qū)(上行線)

AM4-I

3臺(tái)

合山服務(wù)區(qū)(下行線)

AM4-I

3臺(tái)

平陽(yáng)收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

上林東收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

上林服務(wù)區(qū)(上行線)

AM4-I

4臺(tái)

上林服務(wù)區(qū)(下行線)

AM4-I

4臺(tái)

賓陽(yáng)西收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

昆侖收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

五塘服務(wù)區(qū)(上行線)

AM4-I

4臺(tái)

五塘服務(wù)區(qū)(下行線)

AM4-I

4臺(tái)

五塘收費(fèi)站

AM4-I

2臺(tái)

樞紐互通箱式變電站

AM4-I

4臺(tái)

龍立隧道1#變電所

AM4-I

2臺(tái)

龍立隧道2#變電所

AM4-I

2臺(tái)

甘龍隧道箱式變電站

AM4-I

2臺(tái)

樂(lè)富垌隧道箱式變電站

AM4-I

2臺(tái)

石且隧道變電所

AM4-I

2臺(tái)

屯臥隧道箱式變電站

AM4-I

2臺(tái)

加假隧道1#變電所

AM4-I

2臺(tái)

加假隧道2#變電所

AM4-I

2臺(tái)

吾排隧道1#變電所

AM4-I

3臺(tái)

吾排隧道2#變電所

AM4-I

3臺(tái)

弄橋隧道1#變電所

AM4-I

2臺(tái)

弄橋隧道2#變電所

AM4-I

2臺(tái)

鳳凰山隧道1#變電所

AM4-I

3臺(tái)

鳳凰山隧道2#變電所

AM4-I

3臺(tái)

儉常隧道1#變電所

AM4-I

2臺(tái)

儉常隧道2#變電所

AM4-I

2臺(tái)

高仁隧道變電所

AM4-I

2臺(tái)

云姚隧道變電所

AM4-I

2臺(tái)

洋渡村隧道箱式變電站

AM4-I

2臺(tái)

弄律隧道箱式變電站

AM4-I

2臺(tái)

鼓鳴隧道1#變電所

AM4-I

4臺(tái)

AM5-B

1臺(tái)

鼓鳴隧道2#變電所

AM4-I

4臺(tái)

AM5-B

1臺(tái)

鼓鳴隧道3#變電所

AM4-I

4臺(tái)

AM5-B

1臺(tái)

寧賓隧道1#變電所

AM4-I

3臺(tái)

寧賓隧道2#變電所

AM4-I

3臺(tái)

中望隧道1#變電所

AM4-I

3臺(tái)

中望隧道2#變電所

AM4-I

3臺(tái)

將帽山隧道1#變電所

AM4-I

3臺(tái)

將帽山隧道2#變電所

AM4-I

3臺(tái)

白境村隧道1#變電所

AM4-I

2臺(tái)

上述廣西新柳南高速公路變電所共配置126臺(tái)AM4-I微機(jī)保護(hù)裝置和3臺(tái)AM5-B備自投保護(hù)裝置,此外,本項(xiàng)目針對(duì)各回路配置12只AMC96電能表、1655只AMC72電能表和59只PZ96L電能表。

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)目配置一套電力監(jiān)控系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)對(duì)柳州至南寧各個(gè)變電所的用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為變電所的微機(jī)保護(hù)裝置、儀表。本系統(tǒng)由用戶管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層三部分組成,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的電能表采用屏蔽雙絞線連接至各分區(qū)數(shù)據(jù)采集器,各分區(qū)數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)分類處理后,通過(guò)網(wǎng)線連接至局域網(wǎng)交換機(jī)上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī),實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控功能。整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)如下:


 

圖3系統(tǒng)架構(gòu)圖

整個(gè)電力監(jiān)控系統(tǒng)的高速公路主界面顯示如下:



 

圖4新柳南高速公路主界面監(jiān)視圖

電力監(jiān)控系統(tǒng)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、隔離開關(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)。各個(gè)監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)測(cè)界面如下:



 

圖5將帽山隧道1#變電所10kV配電監(jiān)測(cè)界面

 



 

圖6將帽山隧道1#變電所0.4kV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*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。



 

圖7將帽山隧道1#變電所用電報(bào)表

4)實(shí)時(shí)告警:能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(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。



 

圖8新柳南高速公路報(bào)警信息

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。



 

圖9將帽山隧道1#變電所SOE事件

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。



 

圖10寧賓隧道變電所變壓器功率查詢

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。

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)。



 

圖11新柳南高速公路變電所網(wǎng)關(guān)通信狀態(tài)

5 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

本項(xiàng)目微機(jī)保護(hù)就地分散安裝在各個(gè)高壓開關(guān)柜上,保護(hù)裝置以及電能表現(xiàn)場(chǎng)安裝如下圖所示。



 




 


圖12微機(jī)保護(hù)裝置以及電能表在新柳南高速公路配電工程現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

6 結(jié)語(yǔ)

微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)處于至關(guān)重要的位置,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,將事故范圍控制住,提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,保證向用戶安全、連續(xù)供電。本文介紹的AM4-I微機(jī)保護(hù)裝置和AM5-B備自投保護(hù)裝置,可以針對(duì)高速公路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,并且通過(guò)電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,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。 

 

參考文獻(xiàn)

[1]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).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(jì)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(dòng)化與運(yùn)維解決方案.2021.11月版

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