江苏安科瑞(rui)電器製(zhi)造有限公司 214400
杨興媚
摘 要：随着社會經(jing)濟的快(kuai)速发展，我國變電站正朝着現代化的方向不(bu)断发展，自動化設備以及繼電保護裝置(zhi)凭借自身優异性能(neng)而获得廣泛應用。本文介紹(shao)的AM5SE系列(lie)的微機保護裝置，可(ke)以针對中原科技城智慧能源配電工程中不同保護對象提供對應(ying)的保護功能。並且通過(guo)Acrel-2000電力(li)监控系統采(cai)集相關遥測、遥信数據進(jin)行监控，能大大提高(gao)變電站運行的可靠性(xing)、安全性、提高(gao)供電(dian)質量，有利於(yu)實現變電站綜合自動化(hua)，實(shi)現无人或少(shao)人值班。
關键詞：安全性；可靠(kao)性；微機(ji)保護裝置；Acrel-2000
1 概述
中原科技城作為鄭州(zhou)市战略发展的重點項目，坐落於鄭州市鄭(zheng)东新區北部龍湖片區，地理位置(zhi)優(you)越，北至(zhi)连霍高速，南臨龍湖，东接龍子湖，西達(da)中州大道，核心用地面积約16.4平方公里。该項目(mu)是河南省與鄭(zheng)州市在"十四五"期間集中全力打(da)造的重大功(gong)能區，致力於建設集数字(zi)文(wen)创、信息技術(shu)、前沿科技、生(sheng)命科學、人才教育等多個產業领(ling)域於一體的"城市(shi)科技带"，形成覆盖新興產(chan)業與人才培养的完整生態鏈。
在(zai)中原科技城核心起步區的產業能(neng)源配套體系中，本項目承擔着綜合智慧能源A1和A4兩座能(neng)源站的(de)10kV配電網(wang)絡建設。兩個能源站的進線均源自產業创(chuang)新開闭所，通過独立的電源通道確保能(neng)源(yuan)供應的稳定性。配電系統采用進線電缆上進、出線電缆上(shang)出的布置方式，充分(fen)利用站房空間並便(bian)於日后的維護管理。為满足(zu)10kV中(zhong)壓等級(ji)的運行需求，全套采用KYN28-12型金屬铠裝手车式(shi)真空開關柜作為核心開断(duan)裝置，具有较強的過载保(bao)護性能。
2 產品需求
2.1 保護功能需求
针對中原科技城智慧能源站配電工程中不(bu)同(tong)對象配置不同微機保護裝置，其(qi)中，進線柜配置AM5SE-F線(xian)路保護裝(zhuang)置，PT柜配置AM5SE-UB PT监(jian)測及並列保護裝置，配電變壓器(qi)柜(gui)配置AM5SE-T變壓(ya)器保護(hu)裝置，母聯柜配(pei)置AM5SE-B備自投保護裝置(zhi)，電容出線柜配置AM5SE-C電(dian)容器保護裝(zhuang)置，電機出線柜配置AM5SE-M電動機保護裝(zhuang)置，这(zhe)几款微機保護裝置主要通過以下保護功能實現對高壓柜的設備運行情况實時监視和保護(hu)：
2.2 信號出口需求
中原科技城智慧能源站(zhan)配電工程(cheng)項目在實际運行中面臨多個信號出口的管理需求，需要將这些信號進行有效分离(li)，並將其送入專用的信號箱中，以便於實現不同的(de)故障類型触发對應的指示(shi)燈顯示，如圖1所示。在此類配電(dian)系統的信(xin)號處理環節中，AM5SE系列微機保護裝置凭借其具(ju)有的信號(hao)分開功能，能够满足该項目的具體需求。
圖1 信號箱原理圖
3 產品方案
本工程配電工程(cheng)共有A1和A4兩(liang)個(ge)能源站，分別(bie)配置2個10kV變配電室，各(ge)配電室采(cai)用兩段母線架構，均采用(yong)單母線系統設計以满足供電可(ke)靠性需求。高壓侧配備37面高(gao)壓開關柜，用於(yu)實(shi)現電氣隔离與保護控製，整個配電(dian)系統共設31臺保護裝置，覆盖過流(liu)、過壓、欠壓(ya)等多維度(du)故障保護功能。
圖2 A1能源站(zhan)10kV一次系統上圖
A1和A4能源站(zhan)10kV配電工程所設微機保(bao)護型號與(yu)数量如下：
4 系統需求
為實時监視整個配電室的(de)運(yun)行以及数據采集，该項目配置一套Acrel-2000電力(li)监(jian)控系統，主(zhu)要實現對各個變電所的用電监控與(yu)管理。监(jian)控範围為變電所的微機保護裝置、儀表。本系統(tong)由用戶管(guan)理層、網絡通信層、現場設(she)備層三部分組(zu)成，通過網線连接至局域網(wang)交换機上(shang)傳至電力监控系統主機，實現電力监控功能。
電(dian)力(li)监控系統可實現的功能如下：
1）實時监測：以配電一次圖的形(xing)式直觀顯(xian)示配電線路的運行状態，可以實時监測各回路電壓、電流、功率(lv)、功率因数等電參数信息，動態监視各配電回路断路器(qi)、隔离開關(guan)、地刀(dao)等(deng)合、分闸状態。
電參量查詢功能(neng)在配電一次圖中提供了對该回路的全(quan)面监測，用戶可以直接查看三相電流、三相(xiang)電(dian)壓、总有功功率、总无(wu)功功率、总功率因数(shu)、正向有功電能等详細電(dian)參量数(shu)據，便於實時(shi)掌握配電系統的(de)運行状態和能耗情况。
運行報表功能支持對各回路或(huo)設(she)備在不同時間周期内的運行參数進行灵活查詢，系(xi)統生成的報表中所顯示的電參量信息應包括各相電流(liu)、三相(xiang)電(dian)壓、总功率因数(shu)、总有功功率、总无(wu)功功率、正向有功電能(neng)等(deng)多項關键指標。
實(shi)時告警功能能够對配電(dian)回路中的断路器、隔离開關(guan)、接地刀等關(guan)键電氣設備的分合動(dong)作進行监測，並针對保(bao)護裝置的動作、事故跳闸等异常事件(jian)及時发(fa)出告警，確保運維人員能
历史事件查詢功(gong)能能够對遥信變位、保護動作、事故(gu)跳闸，以(yi)及(ji)電壓、電流、功率(lv)、功率因数越限等各類事件記錄進行完整的存(cun)储和管(guan)理，為用戶提供系統事件和報警信息的历(li)史追溯能力，支持多維度的查(cha)詢統計和事故分析工作，帮助運維(wei)人員快速定位問題根源(yuan)，有助(zhu)於電網稳定性評(ping)估和
6）故障錄波： 能够在系統发生故障時，自動(dong)準確地記錄故(gu)障前、后(hou)過程(cheng)的各種電氣量的變化情况，通(tong)過對这些電氣量的(de)分析、比较，對分析處(chu)理事(shi)故、判断保護(hu)是否正確動作、提高電(dian)力系統安全運行水平有着重要(yao)作用。
事故追忆功能(neng)能够(gou)自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時稳態信息，包括開關位置、保護動作状態(tai)、遥測量等(deng)多(duo)項關键參数，為電力系統故障诊断與事后(hou)分析提供完整的(de)数據基礎，支持(chi)運維人員快速定位故(gu)障原
曲線查詢功能支持實時曲線和(he)历史曲線的雙向(xiang)查詢，涵盖三相電流、三相(xiang)電(dian)壓、有(you)功功率(lv)、无功功(gong)率、功率(lv)因数等完(wan)整的遥測量參数，用(yong)戶可针(zhen)對電力運行状態進行深度数據分析
在系(xi)統架構的安全防護層面，用戶權限管理功能通過細致的访問控(kong)製機(ji)製來防止未經授權的操作，包括遥控指令(ling)執行、数(shu)據库修改、配置參数(shu)變更等敏感操作的(de)非法访問。系(xi)統可以根據實际需要定義(yi)多個不同權限等級的權限組，如管(guan)理員組、工程師組、操作員(yuan)組等多個角色(se)層級，在各權(quan)限組内灵活分(fen)配不同用戶賬戶，實(shi)現對系統各個環節的分級管理。
10）網絡拓扑圖：支持實(shi)時监視接入系統的各設備的通(tong)訊状態，能够完(wan)整(zheng)的顯示整個系統網絡結構；可在線诊断設備通訊状態，发生網絡异常時能自動在界面上顯示(shi)故障設備或(huo)元件及其故障部位。
遥控功能方面，依據(ju)電力行業規程要求，系統具備對配電系統範围内各類(lei)設備進行远程遥控操作的能力，满足現(xian)代配電網絡的(de)智能化管
通信管理功能涵盖整個配電系統範(fan)围(wei)内的設備通信情况，可進行統一管理與控製，並對系統内各類設(she)備的数據傳輸状態實施實時监測。
5 現場安裝圖片
本項目的微(wei)機保護裝(zhuang)置就地分散安裝在各個高壓開關柜上，采用分布式部署(shu)方式確(que)保各回路的独立保護。Acrel-2000電力监控系統(tong)主機及(ji)顯示器集中布置於操作臺上，便於值班人員實時监測和操作。
圖3 微機保(bao)護在中原科技城配電工程現場安(an)裝圖
圖4 Acrel-2000電力(li)监控系統在中原科技城配電工程現場界面(mian)圖
6 結语
微機保護裝置(zhi)在電力系統中處於至關重(zhong)要的位置，作為電氣設備安全運行的最(zui)后一道防線，它能(neng)够實時反應設備的故障和不正(zheng)常工作状態，並自動迅速(su)地、有選(xuan)擇性地(di)動作於断路器，將故障設備从系統中切除，从而保證其他設備繼(ji)續正常運(yun)行，將事故(gu)範围縮(suo)小，有效提(ti)高系統運行(xing)的可靠性和稳定性，為用戶提供安全、连續的(de)供電保障。本文介紹(shao)的AM5SE系列微機保護裝(zhuang)置，是针(zhen)對現代電力配電網絡需求(qiu)而開发的產品，可以针對(dui)中原科技城核心起步(bu)區綜合智慧能源配電工程中不同保護對象和應用場景提供對應的保護功能，包(bao)括過流保護、速断(duan)保護(hu)、低壓保護等(deng)多種保護模式。通(tong)過與Acrel-2000電力监控(kong)系(xi)統的集成，该裝置(zhi)能够采集相關(guan)遥測、遥信(xin)数據進行實(shi)時监控和分析，能大大提高(gao)變電站運行的可靠性(xing)、安全性，進一步提高供電質量，有利於實現變電站綜合(he)自動化目(mu)標，進而實現无人或(huo)少人值班(ban)的運維模式，降低運營(ying)成本。
參考文献
[1] 安科瑞企業微電網(wang)設計與應(ying)用手册.2020.6月版
安科瑞(rui)针對(dui)35KV及以下電壓等級(ji)的變電所環境(jing)開发的智能配電系統，涵盖設計(ji)方案與產品的二(er)次原理圖集，该(gai)资料版本发布於2020年1
[3] 安科瑞用戶變電站綜合(he)自動化與(yu)運維解決方案.2021.11月版
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