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安科瑞變電站綜合自動化系統(tǒng)在寧夏天澤新材料科技的應用

 更新時間:2022-12-20 點擊量:462

蔣超萍

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214400

 要:現(xiàn)如今,各領域不斷的進步,促使電力電網的快速發(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)的運行起到合理的保護作用。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,并且通過變電站綜合自動化系統(tǒng)采集相關遙測、遙信數(shù)據進行監(jiān)控,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;可靠性;微機保護裝置;變電站綜合自動化系統(tǒng); 

1 項目概況

寧夏天澤新材料科技有限公司成立于2019年8月,注冊資本6000萬元,位于青銅峽工業(yè)園區(qū),是專業(yè)從事有機氟產品研制、開發(fā)和生產的化工企業(yè),項目總投資近10億元,占地443.3畝,總建筑面積9.3萬平方米?,F(xiàn)擁有各項發(fā)明12項,是寧夏著重扶持的高新材料制造企業(yè)。主要產品包括二氟一氯乙烷(R-142b)、偏氟乙烯(VDF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、電池級氟化鋰(LiF)、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯等。公司注重各種含氟新材料的研究開發(fā),瞄準國內外產品市場,力求與技術發(fā)展同步,本項目產品工藝成熟、先進,質量可靠。

本工程為寧夏天澤新材料科技有限公司35kV供配電工程,共有35kV總變電所一個,包括35kV配電系統(tǒng)和總變10kV配電系統(tǒng);東區(qū)配電室一個;西區(qū)配電室一個。本工程一期用電容量為10000kVA,采用單電源供電,供電電源暫由110kV新橋變322橋鼎線T接引入;35kV電力電纜型號為3*(ZR-YJV62-26/35-1*400),引入35kV變電所35kV高壓進線柜。電源由220kV小壩變35kV供電間隔T接引入。本工程35kV主變選用型號為SZ13-10000/35的三相雙繞組有載調壓電力變壓器,容量為10000kVA。本變電站35kV部分共設KYN61-40.5型鎧裝移開式高壓開關柜6面,接線方式為單母線接線方式,進、出線柜內斷路器采用ZN85-40.5kV型固封極柱式真空斷路器,柜體布置方式為單列布置。本變電站10kV部分共設KYN28A-12型鎧裝中置式高壓開關柜6面,接線方式為單母線分段接線方式,進、出線柜內斷路器采用ZN63-12kV型固封極柱式真空斷路器,柜體布置方式為單列布置。本項目東區(qū)配電室設KYN28A-12型高壓開關柜9面,采用雙電源供電,主供電源由新建35kV變電站10kV出線柜“T"接引入,備用保安電源由110kV盛家墩變512新材線干線115#線桿“T"接引入,兩路電源在高壓側不設母聯(lián)。西區(qū)配電室設KYN28A-12型高壓開關柜6面,采用雙電源供電,主供電源由新建35kV變電站10kV出線柜“T"接引入,備用保安電源由東區(qū)配電室2AH4高壓出線柜“T"接引入,兩路電源在高壓側不設母聯(lián)。

本工程共有一個35kV變電站和1個10kV開閉所,2個10kV變電所,35kV市電引入后經由35kV/10kV變壓器,降至10kV電引入開閉所,再由開閉所進行分配電能至各個分變電所,整個變電站的一次系統(tǒng)干線圖以及平面布局圖如下:

圖1 一次系統(tǒng)干線圖

圖2 35kV變電站和10kV開閉所平面布局圖

圖3 東區(qū)配電室平面布局圖

圖4 西區(qū)配電室平面布局圖

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變電站故障涉及其它變電所安全運行:需在35kV側配置主變保護柜2面,以及變電站綜合自動化系統(tǒng)Acrel-1000一套,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;35kV進線柜配置AM5-F線路保護裝置;10kV電容補償柜配置AM5-C電容器保護裝置;10kV變壓器出線柜配置AM5-T變壓器保護裝置;10kV分段柜(預留)配置AM5-B備自投保護裝置;10kV母線設備柜配置AM5SE-UB PT并列及監(jiān)測裝置,10kV出線柜配置AM5-F線路保護裝置。針對各高壓開關柜配置智能操控無線測溫整體化裝置ASD320,每面開關柜配置6點測溫,其中,PT柜配置電池型無線測溫傳感器ATE200,其余高壓開關柜配置CT取電型無線測溫傳感器ATE400。各型號產品主要實現(xiàn)的功能如下:

3 產品方案

本工程分為一個35kV變電站、10kV開閉所和2個10kV變電站,需要對每面高壓柜配置AM5/AM5SE系列微機保護裝置、ASD320-P6智能操控無線測溫整體化裝置、AMC96多功能儀表,此外,每個主變柜還需配置一只UP858-19AN檔位變送器和一只ARTM-8溫度巡檢儀,檔位變送器用于對主變壓器的檔位進行調節(jié),溫度巡檢儀用于對主變壓器溫度的測量,以35kV變電站和10kV開閉所為例,上圖方案如下: 


圖5 35kV變電站上圖方案

圖6 10kV開閉所上圖方案

整個配電室所配置產品型號與數(shù)量如下:




4 系統(tǒng)需求

為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數(shù)據采集,該項目配置一套Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng),主要實現(xiàn)寧夏天澤35kV各個變電所的用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍主要為變電所的微機保護裝置。本系統(tǒng)由用戶管理層、網絡通信層、現(xiàn)場設備層三部分組成,現(xiàn)場設置的裝置采用屏蔽雙絞線連接至各變電所通信管理機,各變電所通信管理機將數(shù)據分類處理后,通過網線連接至交換機,上傳至監(jiān)控系統(tǒng)主機,實現(xiàn)電力監(jiān)控功能。整個系統(tǒng)的架構如下:


圖7 系統(tǒng)架構圖

Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)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8 35kV變電站配電監(jiān)測界面

圖9 10kV開閉所配電監(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。

圖10 電參量統(tǒng)計報表

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。

圖11 歷史曲線查詢

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授權的操作(如遙控的操作,數(shù)據庫修改等)。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保障。

10)網絡拓撲圖: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)網絡結構;可在線診斷設備通訊狀態(tài),發(fā)生網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12 網絡拓撲圖

11)遙控功能:根據電力規(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)據的實時監(jiān)測。

5 現(xiàn)場安裝圖片

本項目35kV主變保護采用組屏方式安裝,35kV進線柜以及10kV設備就地安裝在各個高壓開關柜上,電力監(jiān)控系統(tǒng)主機放置于高壓配電房值班室內中,現(xiàn)場安裝圖片如下。

 

圖13 現(xiàn)場安裝圖片

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)并自動迅速地、有選擇性地動作于斷路器將故障設備從系統(tǒng)中切除,保證設備繼續(xù)正常運行,將事故限制在較小范圍,提高系統(tǒng)運行的可靠性,較大限度地保證向用戶安全、連續(xù)供電。Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng),可以通過通信管理機及網絡交換機實時采集微機保護裝置、智能操控裝置、多功能儀表等二次設備數(shù)據,實現(xiàn)整個廠區(qū)供配電系統(tǒng)的全方面電力監(jiān)控與自動化管理,能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量,實現(xiàn)無人或少人值班。

參考文獻

[1] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2020.6月版

[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設計與產品二次原理圖集.2020.10月版

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.9月版


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