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  摘 要：現如今，微機保護裝置廣泛應用于電力系統中，其能夠監測電力系統的運行狀況，并實(shí)時(shí)記錄電力系統出現故障的位置及性質(zhì)，從而為故障的快速處理提供參考信息。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保護功能，并且通過(guò)電力監控系統采集相關(guān)遙測、遙信數據進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，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(shí)現變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現無(wú)人或少人值班。

  關(guān)鍵詞：安全性；穩定性；可靠性；微機保護裝置；電力監控系統

  1 概述

  浙江鴻盛環(huán)?？萍技瘓F有限公司坐落在浙江省衢州市，是國內一家集高性能環(huán)保除塵濾料研發(fā)、制造，技術(shù)服務(wù)、工業(yè)除塵設計及工業(yè)煙塵治理第三方運營(yíng)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(shí)力的工業(yè)煙塵過(guò)濾材料科研及生產(chǎn)基地，從材料源頭到成品出廠(chǎng)銷(xiāo)售全部自主管控，確保每個(gè)環(huán)節品質(zhì)的自主的控制。從上游原料生產(chǎn)、產(chǎn)品制造下游第三方運營(yíng)管理，實(shí)現工業(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，構建工業(yè)煙塵治理產(chǎn)業(yè)圈，打造行業(yè)工業(yè)過(guò)濾材料產(chǎn)業(yè)核心?，F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)研究為國內以纖維為基礎研發(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(guò)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(gè)配電室，分別為東廠(chǎng)區一號高壓配電室，東廠(chǎng)區二號高壓配電室，西廠(chǎng)區高壓配電室。本工程高壓系統中高壓配電柜采用KYN28-12A開(kāi)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(mǎn)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(fēng)冷裝置。真空斷路器采用型號為ZN172-12，接地開(kāi)關(guān)采用型號為JN15-12/31.5KA，電流互感器選用戶(hù)內環(huán)氧樹(shù)脂澆注式、全封閉、全工況電流互感器，型號為L(cháng)ZZBJ9-12。電壓互感器選用戶(hù)內環(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),準確級組合 0.5/3P。進(jìn)出線(xiàn)方式為電纜下進(jìn)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(jìn)線(xiàn)柜配置AM5-F線(xiàn)路保護裝置；10kV饋線(xiàn)柜配置AM5-F線(xiàn)路保護裝置；10kV變壓器出線(xiàn)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(guò)以下保護功能實(shí)現對高壓柜的設備運行情況實(shí)時(shí)監視和保護：

  1）AM5-F線(xiàn)路保護裝置

  三段式過(guò)流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖）、反時(shí)限過(guò)流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、兩段式零序I01過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流/后加速過(guò)流保護、兩段式零序I02過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流/后加速過(guò)流保護、重合閘、后加速過(guò)流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、過(guò)負荷告警、過(guò)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(xiàn)告警、控故障告警、FC回路配合的過(guò)流閉鎖功能、非電量保護、逆功率保護、零序過(guò)壓跳閘、零序過(guò)壓告警、過(guò)電壓跳閘、過(guò)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(guò)電流保護（可經(jīng)復合電壓閉鎖、可經(jīng)二次諧波閉鎖）、反時(shí)限過(guò)流保護（可經(jīng)復合電壓閉鎖）、兩段式零序I01過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流保護、兩段式零序I02過(guò)流/反時(shí)限過(guò)流保護、過(guò)負荷告警、過(guò)負荷跳閘、PT斷線(xiàn)告警、控故障告警、FC回路配合的過(guò)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(gè)變電所，以東廠(chǎng)區一號高壓配電室為例，該配電室共有兩段母線(xiàn)，上圖方案分別如下：

圖1 東廠(chǎng)區一號高壓配電室上圖（一）

圖2 東廠(chǎng)區一號高壓配電室上圖（二）

  整個(gè)配電工程每面高壓柜所設微機保護型號與數量如下：

  開(kāi)關(guān)柜編號微機保護裝置型號微機保護裝置數量

  上述配電工程共配置5臺AM5-F線(xiàn)路保護裝置和12臺AM5-T變壓器保護裝置，共計44臺微機保護裝置，此外，本項目針對低壓各回路配置PZ96電能表，共計150只。

  4 系統需求

  為實(shí)時(shí)監視整個(gè)配電室的運行以及數據采集，該項目配置一套Acrel-2000Z電力監控系統，主要實(shí)現對三個(gè)配電室的用電監控與管理。

  Acrel-2000Z電力監控系統可實(shí)現的功能如下：

  1）實(shí)時(shí)監測：以配電一次圖的形式直觀(guān)顯示配電線(xiàn)路的運行狀態(tài)，可以實(shí)時(shí)監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動(dòng)態(tài)監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 10kV高壓柜配電監測界面

圖4 0.4kV低壓柜配電監測界面

  2）電參量查詢(xún)：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(wú)功功率、總功率因數、正向有功電能等。

圖5 歷史電參量曲線(xiàn)查詢(xún)

  3）運行報表： 查詢(xún)各回路或設備指定時(shí)間的運行參數，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、總有功功率、總無(wú)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高壓柜電參量統計報表

圖7 0.4kV高壓柜電參量統計報表

圖8 有功電能統計報表

  4）實(shí)時(shí)告警：能夠對配電回路斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀分、合動(dòng)作等遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

  5）歷史事件查詢(xún)：能夠對遙信變位，保護動(dòng)作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警信息進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

  6）故障錄波： 能夠在系統發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準確地記錄故障前、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(dòng)作、提高電力系統安全運行水平有著(zhù)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)穩態(tài)信息，包括開(kāi)關(guān)位置、 保護動(dòng)作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

  8）曲線(xiàn)查詢(xún)：能夠查詢(xún)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數等所有遙測量。

  9）用戶(hù)權限管理：設置了用戶(hù)權限管理功能，通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。系統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(gè)權限組里分配不同用戶(hù)，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

  10）網(wǎng)絡(luò )拓撲圖：支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構；可在線(xiàn)診斷設備通訊狀態(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備或元件及其故障部位。

圖9 網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

  11）遙控功能：根據電力規程要求，可以對整個(gè)配電系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。

  12）通信管理：可以對整個(gè)配電系統范圍內的設備通信情況進(jìn)行管理、控制、數據的實(shí)時(shí)監測。

  5 現場(chǎng)安裝圖片

  本項目微機保護就地分散安裝在各個(gè)高壓開(kāi)關(guān)柜上，保護裝置以及電能表現場(chǎng)安裝如下圖所示。

  6 結語(yǔ)

  在10kV電力系統中采用微機保護裝置是電網(wǎng)智能化發(fā)展的必然趨勢，它能夠反應一次設備的故障情況，并且能夠迅速地、可靠地、有選擇地將故障設備從系統中切除，保證無(wú)故障設備繼續正常運行，將事故限制在小范圍內，提高系統運行的可靠性，大限度地保證向用戶(hù)安全、連續供電。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保護功能，并且通過(guò)電力監控系統采集相關(guān)遙測、遙信數據進(jìn)行監控，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(shí)現變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現無(wú)人或少人值班。