安(ān)科(kē)瑞(ruì)電氣(qì)股份有限公司 上(shàng)海嘉定 202210

摘 要：隨著社(shè)會經(jīng)濟的快速(sù)發展(zhǎn)，我國(guó)變電站正(zhèng)朝著(zhuó)現(xiàn)代(dài)化的(dí)方(fāng)向(xiàng)不(bù)斷(duàn)發(fā)展(zhǎn),自動化設備(bèi)以及繼電保護裝置憑借自身(shēn)優異性能(néng)而(ér)獲得(dé)廣泛(fàn)應用。本(běn)文(wén)介(jiè)紹的(dí)Acrel-3000電(diàn)能管理係(xì)統對(duì)現(xiàn)場的智能設備進(jìn)行(háng)監(jiān)控，能(néng)大大提高變電站運行的可靠(kào)性，安全(quán)性，提(tí)高供(gōng)電(diàn)質(zhì)量(liáng)，有(yǒu)利於實現(xiàn)變電站綜合(hé)自動(dòng)化(huà)，實現(xiàn)無(wú)人或(huò)少人值班。

關鍵詞：安(ān)全(quán)性；可靠(kào)性；微機保護裝置(zhì)；綜合(hé)自(zì)動化(huà)；高速(sù)公(gōng)路(lù)；電力監控(kòng)係統(tǒng)

1 概述(shù)

石阡(qiān)至玉屏高速(sù)公(gōng)路，是(shì)《貴州省高速公(gōng)路(lù)網(wǎng)規劃（2008-2030年）》“678"網的(dí)重要加密(mì)綫(xiàn)，項(xiàng)目起於石阡縣大沙(shā)壩鄉龍(lóng)硐(dòng)，接思(sī)劍高速(sù)公路，終(zhōng)點(diǎn)位(wèi)於玉屏縣(xiàn)大(dà)龍鎮，接江大高速公(gōng)路，路綫(xiàn)全(quán)長88.6公裏，雙向(xiàng)四車道(dào)，設(shè)計(jì)速度80公裏/時(shí)，路(lù)基(jī)寬度(dù)24.5米。預(yù)算總投資(zī)118億(yì)元，途經(jīng)石(shí)阡縣大(dà)沙壩鄉(xiāng)，泉都(dū)街(jiē)道，湯山(shān)街(jiē)道，花(huā)橋鎮，石固鄉(xiāng)，坪(píng)地(dì)場(cháng)鄉(xiāng)，青陽鄉7個鄉鎮（街(jiē)道）。2021年(nián)9月9日上午(wǔ)，石(shí)阡至(zhì)玉屏(píng)(大龍(lóng))高(gāo)速公路通車儀式在(zài)石阡東服(fú)務(wù)區舉行，標誌著該(gāi)項目順利建(jiàn)成(chéng)通車。

本項目配電(diàn)工(gōng)程共有從木(mù)灣隧(suì)道，周(zhōu)家灣隧道(dào)，花橋隧(suì)道，石(shí)板坡隧(suì)道，白(bái)岩灣(wān)服(fú)務(wù)區(qū)，羅家(jiā)山(shān)停(tíng)車區，青(qīng)陽(yáng)匝道收(shōu)費站等41個變(biàn)電(diàn)所(suǒ)，其中(zhōng)，天(tiān)馬服務區（南(nán)區），天(tiān)馬(mǎ)服務區(qū)（北區(qū)），白岩灣服(fú)務區(qū)（南(nán)區(qū)），白(bái)岩灣(wān)服(fú)務區（北(běi)區），花(huā)橋收(shōu)費站(zhàn)（管理分中(zhōng)心(xīn)）由(yóu)於(yú)房建問題(tí)，暫(zàn)時待(dài)定。變(biàn)電(diàn)所高壓櫃(guì)采(cǎi)用(yòng)KYN28-12型(xíng)移開(kāi)式(shì)金屬鎧(kǎi)裝(zhuāng)高壓開關(guān)櫃(guì)，配真(zhēn)空斷(duàn)路(lù)器(qì)HVX-12/T630A-31.5KA，箱(xiāng)式變(biàn)電站高壓(yā)櫃采(cǎi)用(yòng)XGN15-12環網(wǎng)開(kāi)關櫃，配(pèi)真(zhēn)空(kōng)斷(duàn)路器HVX-12/T630A-31.5KA。所有(yǒu)高壓(yā)開關(guān)櫃均需(xū)安裝微機保(bǎo)護裝置，實現過流(liú)，速斷，零(líng)序(xù)，超(chāo)溫等繼(jì)電保(bǎo)護(hù)及(jí)實現遙(yáo)控，遙(yáo)測，遙(yáo)信(xìn)三遙功能(néng)。變(biàn)電(diàn)站(zhàn)操作電源由(yóu)專(zhuān)用UPS提(tí)供(gōng)，且(qiě)UPS滿(mǎn)足(zú)電力監控(kòng)係(xì)統(tǒng)接(jiē)口要(yào)求(qiú)。為確(què)保供(gōng)電的(dí)可(kě)靠性(xìng)，各站(zhàn)區10/0.4kV變電所(suǒ)均設置一台柴(chái)油發電(diàn)機(jī)組作為(wéi)備(bèi)用電源，發(fā)電機(jī)容量在200kW-500kW之間(jiān)。在(zài)市(shì)電停電後(hòu)，柴(chái)油發電(diàn)機組(zǔ)可(kě)以自啟(qǐ)動(dòng)，為重(zhòng)要負(fù)荷供電(diàn)。柴油發(fā)電機(jī)組(zǔ)各(gè)項(xiàng)狀(zhuàng)態數據(jù)，由發電(diàn)機控製屏(píng)數據接口，通過(guò)電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統的智(zhì)能通信管(guǎn)理(lǐ)機(jī)傳(chuán)輸至路(lù)段監控分中心。主電(diàn)源(yuán)和備用(yòng)電(diàn)源之間利(lì)用電源(yuán)切換屏(píng)，使其不(bù)能並(bìng)聯(lián)運行(háng)。

2 係(xì)統需求

為(wéi)實時監(jiān)視整個配電室(shì)的(dí)運行以(yǐ)及(jí)數據采集(jí)，該(gāi)項(xiàng)目配(pèi)置(zhì)一(yī)套電力(lì)監(jiān)控係統(tǒng)，主(zhǔ)要(yào)實現對(duì)石(shí)阡至(zhì)玉(yù)屏各個(gè)變電所的用電監控與管理。監控(kòng)範(fàn)圍(wéi)為變電(diàn)所的微機保(bǎo)護(hù)裝置(zhì)，電能表，變壓(yā)器(qì)溫控儀，EPS，UPS，無功(gōng)補(bǔ)償，柴發，發(fā)電機(jī)控製(zhì)屏，郵(yóu)箱液位儀(yí)，風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)器和照明控(kòng)製器(qì)。本係統由用戶(hù)管(guǎn)理(lǐ)層，網絡通信層，現場(cháng)設備層三(sān)部(bù)分(fēn)組成(chéng)，現(xiàn)場(cháng)設置的電能表(biǎo)采用屏蔽雙(shuāng)絞(jiǎo)綫(xiàn)連(lián)接(jiē)至各分區數(shù)據采(cǎi)集器，各分區數據采(cǎi)集器將(jiāng)數據(jù)分類處理後，通過(guò)網綫(xiàn)連接(jiē)至局(jú)域網交(jiāo)換機(jī)上傳(chuán)至電力監控(kòng)係統主機，實現電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)功能。整(zhěng)個係統的架構如(rú)下(xià)：

圖3 係統架(jià)構圖

整(zhěng)個(gè)電(diàn)力監控係統的高速公路(lù)主(zhǔ)界麵顯(xiǎn)示如下：

圖4 石阡至玉(yù)屏(píng)高速公(gōng)路(lù)主界麵監視(shì)圖

電力監(jiān)控係(xì)統可(kě)實現(xiàn)的(dí)功能(néng)如下：

實時監(jiān)測：以配(pèi)電一次(cì)圖(tú)的形(xíng)式直觀(guān)顯示配電(diàn)綫(xiàn)路的運(yùn)行(háng)狀態(tài)，可(kě)以實時監(jiān)測各(gè)回路(lù)電壓，電(diàn)流，功(gōng)率(shuài)，功率因數等電參數信(xìn)息，動(dòng)態(tài)監視(shì)各(gè)配電回路斷路器，隔離(lí)開關，地刀(dāo)等合，分(fēn)閘(zhá)狀態。各個監(jiān)控設(shè)備(bèi)的監測界麵如(rú)下：

圖5 毛(máo)栗坪隧(suì)道1#變電(diàn)所10kV配電(diàn)監測界麵

圖6 毛栗(lì)坪隧(suì)道1#變(biàn)電所(suǒ)0.4kV配電監(jiān)測界麵

電參量查詢(xún)：在(zài)配電一(yī)次圖中，可以直接查看該(gāi)回路(lù)詳細電(diàn)參(cān)量，包(bāo)括(kuò)三相(xiāng)電流，三相電壓，總有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)，總(zǒng)無功功(gōng)率，總功率因數(shù)，正向有(yǒu)功電(diàn)能(néng)等(děng)。

運(yùn)行報表： 查(chá)詢各回路(lù)或設備規定(dìng)時(shí)間的(dí)運(yùn)行參數，報表(biǎo)中顯示(shì)電參(cān)量信息(xī)應包括：各(gè)相(xiāng)電流(liú)，三相(xiāng)電(diàn)壓(yā)，總功率因數，總(zǒng)有(yǒu)功功率，總無功功率(shuài)，正向(xiàng)有功電能等，報表(biǎo)格式有日報(bào)表(biǎo)，月(yuè)報表，年報(bào)表等(děng)。

圖7 毛栗坪隧(suì)道(dào)1#變電所用電報表

實(shí)時告警：能夠對配(pèi)電回(huí)路(lù)斷(duàn)路器(qì)，隔(gé)離開(kāi)關，接地(dì)刀(dāo)分，合動(dòng)作等(děng)遙(yáo)信變位(wèi)，保(bǎo)護動作，事(shì)故跳(tiào)閘等事件(jiàn)發出告警。

圖8 石(shí)阡(qiān)至玉屏高速公(gōng)路(lù)報警(jǐng)信(xìn)息

歷(lì)史事件查詢(xún)：能夠對遙信變位(wèi)，保(bǎo)護動(dòng)作，事故跳閘，以及電壓，電流，功率，功(gōng)率因(yīn)數越(yuè)限(xiàn)等事(shì)件記(jì)錄進行存(cún)儲(chǔ)和管理(lǐ)，方便用(yòng)戶(hù)對係統事件和報警(jǐng)信息(xī)進行(háng)歷史(shǐ)追(zhuī)溯(sù)，查詢統(tǒng)計，事故(gù)分(fēn)析。

6）故(gù)障錄波： 能(néng)夠在係(xì)統發生(shēng)故障(zhàng)時，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故(gù)障前，後(hòu)過(guò)程的各(gè)種(zhǒng)電(diàn)氣量的變化(huà)情況，通(tōng)過(guò)對這(zhè)些電(diàn)氣(qì)量的分析(xī)，比(bǐ)較，對分析處理事故，判(pàn)斷(duàn)保護是(shì)否(fǒu)正(zhèng)確(què)動(dòng)作，提高(gāo)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)安全運(yùn)行水平(píng)有著(zhuó)重要作(zuò)用。

7）事故追憶：能夠(gòu)自(zì)動記錄事故(gù)時刻(kè)前後一段時間的(dí)所有(yǒu)實時穩(wěn)態信息，包(bāo)括(kuò)開關位(wèi)置， 保(bǎo)護動作(zuò)狀態，遙測量等，形成事(shì)故(gù)分(fēn)析的數據(jù)基(jī)礎。

8）曲綫查詢(xún)：能(néng)夠(gòu)查(chá)詢(xún)實(shí)時曲綫(xiàn)和(hé)歷史(shǐ)曲綫，包(bāo)括三(sān)相電(diàn)流，三相(xiāng)電(diàn)壓，有(yǒu)功(gōng)功(gōng)率，無(wú)功(gōng)功(gōng)率(shuài)，功率(shuài)因(yīn)數等(děng)所有遙測量(liáng)。

圖9 毛栗坪(píng)隧道1#變電所1#進(jìn)綫有功(gōng)功率(shuài)查(chá)詢

9）用戶權(quán)限管(guǎn)理(lǐ)：設置了用戶權(quán)限管理功能，通過用(yòng)戶權限(xiàn)管理(lǐ)能(néng)夠(gòu)防(fáng)止未經(jīng)授權(quán)的操(cāo)作(zuò)（如遙控的(dí)操(cāo)作(zuò)，數(shù)據庫(kù)修改等）。係(xì)統(tǒng)可以定義(yì)不同操作權限(xiàn)的權限(xiàn)組(zǔ)（如管(guǎn)理員組(zǔ)，工(gōng)程師組(zǔ)，操作(zuò)員(yuán)組等），在每(měi)個權(quán)限組裏(lǐ)分配不同(tóng)用戶(hù)，為係統(tǒng)運行，維護(hù)，管理提(tí)供可(kě)靠(kào)的(dí)安(ān)全(quán)保(bǎo)障(zhàng)。

10）網(wǎng)絡拓撲圖：支持(chí)實(shí)時監視(shì)接(jiē)入係統(tǒng)的(dí)各設(shè)備的(dí)通(tōng)訊狀(zhuàng)態(tài)，能夠(gòu)完整的(dí)顯示(shì)整(zhěng)個(gè)係(xì)統網絡結(jié)構(gòu)；可在(zài)綫(xiàn)診斷設備通訊狀態(tài)，發生(shēng)網絡異常時(shí)能(néng)自動(dòng)在界麵上(shàng)顯(xiǎn)示(shì)故(gù)障(zhàng)設(shè)備或(huò)元件及(jí)其故(gù)障部位。

11）遙控功能：根(gēn)據電力規程要求，可(kě)以(yǐ)對(duì)整個配(pèi)電係(xì)統範(fàn)圍(wéi)內的(dí)設(shè)備(bèi)進行(háng)遠程遙控(kòng)操(cāo)作(zuò)。

12）通(tōng)信管(guǎn)理：可以對整個配(pèi)電係統(tǒng)範圍內的(dí)設備通信情況(kuàng)進(jìn)行(háng)管理，控(kòng)製，數據的實時監(jiān)測。

圖(tú)10 石(shí)板坡隧(suì)道2#變電(diàn)所(suǒ)儀表通信(xìn)狀態

3 現場安(ān)裝圖片

本(běn)項(xiàng)目微機保(bǎo)護就地(dì)分散(sàn)安(ān)裝在各(gè)個(gè)高(gāo)壓開關櫃上，保護裝(zhuāng)置以及(jí)電(diàn)能(néng)表現場安裝如下(xià)圖(tú)所示。

  圖11 微機保護裝置以及電能表在(zài)石阡至玉(yù)屏(píng)高速公(gōng)路配(pèi)電工程(chéng)現(xiàn)場(cháng)安(ān)裝(zhuāng)圖片(piàn)

4 結(jié)語(yǔ)

微(wēi)機(jī)保護(hù)裝(zhuāng)置在電(diàn)力(lì)係(xì)統(tǒng)中(zhōng)具有*的地(dì)位(wèi)，它能夠反應設備的故(gù)障和(hé)不正常(cháng)工(gōng)作狀態並自動(dòng)迅(xùn)速(sù)地，有(yǒu)選(xuǎn)擇(zé)性(xìng)地(dì)動作於(yú)斷(duàn)路器將故(gù)障(zhàng)設(shè)備(bèi)從(cóng)係(xì)統中切(qiē)除，保證設備(bèi)繼(jì)續正常運(yùn)行(háng)，將事(shì)故(gù)限(xiàn)製在較小(xiǎo)範圍，提高(gāo)係統運行的(dí)可靠(kào)性(xìng)，保證(zhèng)用(yòng)戶(hù)安全，連續供(gōng)電。本(běn)文(wén)介紹(shào)的(dí)AM4-I電(diàn)流(liú)型微機保護裝置(zhì)和(hé)AM4-U1電壓型微機(jī)保護裝置(zhì)，可(kě)以針對(duì)高(gāo)速公(gōng)路配(pèi)電工(gōng)程中(zhōng)不同保護(hù)對象(xiàng)提(tí)供對應的保(bǎo)護(hù)功能(néng)，並(bìng)且通過(guò)電(diàn)力(lì)監控係統采集相關(guān)遙測，遙信(xìn)數據(jù)進行監控，能大大(dà)提高變電(diàn)站運行的(dí)可靠性，安(ān)全(quán)性，提高供電(diàn)質量，有利於(yú)實(shí)現變(biàn)電站(zhàn)綜合(hé)自動(dòng)化，實現無人(rén)或(huò)少(shǎo)人值(zhí)班。

參考(kǎo)文獻

[1] 安(ān)科(kē)瑞企業微(wēi)電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應用(yòng)手冊.2020.6月(yuè)版(bǎn)

[2] 安科(kē)瑞(ruì)35KV以(yǐ)及下變電所(suǒ)智能配(pèi)電係統設計(jì)與產(chǎn)品二(èr)次(cì)原理圖(tú)集.2020.10月版

[3] 安科瑞用(yòng)戶(hù)變電站(zhàn)綜合(hé)自(zì)動化與運(yùn)維解(jiě)決(jué)方案.2021.3月(yuè)版(bǎn)

安全性(xìng)；可靠性；微(wēi)機(jī)保護(hù)裝置；綜合(hé)自動(dòng)化(huà)；高速公(gōng)路；電力監控係(xì)統