Acrel-2000電力監控係統在中原科技城智慧能源配電工程中的應用

hth下载地址 陳聰

 摘 要：隨著社會(hui) 經濟的快速發展，我國變電站正朝著現代化的方向不斷發展，自動化設備以及繼電保護裝置憑借自身優(you) 異性能而獲得廣泛應用。本文介紹的AM5SE係列的微機保護裝置，可以針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的保護功能。並且通過Acrel-2000電力監控係統采集相關(guan) 遙測、遙信數據進行監控，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量，有利於(yu) 實現變電站綜合自動化，實現無人或少人值班。

  關(guan) 鍵詞：安全性；可靠性；微機保護裝置；Acrel-2000

  1 概述

  中原科技城，位於(yu) 鄭州市鄭東(dong) 新區北部龍湖片區，北至連霍高速，南臨(lin) 龍湖，東(dong) 接龍子湖，西達中州大道，核心用地麵積約16.4平方公裏。這是河南省與(yu) 鄭州市在“十四五"期間集中全力打造的集數字文創、信息技術、前沿科技、生命科學、人才教育多領域核心的“城市科技帶"。其中，中原科技城核心起步區總用地約453畝(mu) ，建築麵積114.2萬(wan) 平方米。

  本項目為(wei) 綜合智慧能源A1和A4能源站10kV項目，項目地處於(yu) 中原科技城核心起步區內(nei) ，每個(ge) 進線來源均為(wei) 產(chan) 業(ye) 創新開閉所。進出線櫃分別采用電纜上進線和上出線的方式，並采用KYN28-12型金屬鎧裝手車式真空開關(guan) 櫃。兩(liang) 個(ge) 能源站均為(wei) 兩(liang) 進線一母聯的供電係統，並帶有多個(ge) 變壓器、電動機、電容器的出線回路。

  2 產(chan) 品需求

  2.1 保護功能需求

  針對中原科技城智慧能源站配電工程中不同對象配置不同微機保護裝置，其中，進線櫃配置AM5SE-F線路保護裝置，PT櫃配置AM5SE-UB PT監測及並列保護裝置，配電變壓器櫃配置AM5SE-T變壓器保護裝置，母聯櫃配置AM5SE-B備自投保護裝置，電容出線櫃配置AM5SE-C電容器保護裝置，電機出線櫃配置AM5SE-M電動機保護裝置，這幾款微機保護裝置主要通過以下保護功能實現對高壓櫃的設備運行情況實時監視和保護：

  2.2 信號出口需求

  中原科技城智慧能源站配電工程需要將多個(ge) 信號出口分開，將這些信號送到信號箱中，便於(yu) 實現不同的故障觸發不同的指示燈，如圖1所示。AM5SE係列微機保護裝置具有信號分開的功能，滿足此需求。同時需要通過電力監控係統對微機保護的數據進行實時監測。

圖1 信號箱原理圖

  3 產(chan) 品方案

  本工程配電工程共有A1和A4兩(liang) 個(ge) 能源站，包括2個(ge) 10kV變配電室，配電室均兩(liang) 段母線，均采用單母線係統，包括37麵高壓開關(guan) 櫃，整個(ge) 配電室共設31台保護裝置，以其中A1能源站的係統為(wei) 例，上圖方案如下：

圖2 A1能源站10kV一次係統上圖

  A1和A4能源站10kV配電工程所設微機保護型號與(yu) 數量如下：

  4 係統需求

  為(wei) 實時監視整個(ge) 配電室的運行以及數據采集，該項目配置一套Acrel-2000電力監控係統，主要實現對各個(ge) 變電所的用電監控與(yu) 管理。監控範圍為(wei) 變電所的微機保護裝置、儀(yi) 表。本係統由用戶管理層、網絡通信層、現場設備層三部分組成，通過網線連接至局域網交換機上傳(chuan) 至電力監控係統主機，實現電力監控功能。

  電力監控係統可實現的功能如下：

  1）實時監測：以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，可以實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關(guan) 、地刀等合、分閘狀態。

  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、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，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。

  4）實時告警：能夠對配電回路斷路器、隔離開關(guan) 、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。

  5）曆史事件查詢：能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警信息進行曆史追溯，查詢統計、事故分析。

  6）故障錄波： 能夠在係統發生故障時，自動準確地記錄故障前、後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、提高電力係統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後一段時間的所有實時穩態信息，包括開關(guan) 位置、 保護動作狀態、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

  8）曲線查詢：能夠查詢實時曲線和曆史曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數等所有遙測量。

  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，數據庫修改等）。係統可以定義(yi) 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(ge) 權限組裏分配不同用戶，為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

  10）網絡拓撲圖：支持實時監視接入係統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界麵上顯示故障設備或元件及其故障部位。

  11）遙控功能：根據電力規程要求，可以對整個(ge) 配電係統範圍內(nei) 的設備進行遠程遙控操作。

  12）通信管理：可以對整個(ge) 配電係統範圍內(nei) 的設備通信情況進行管理、控製、數據的實時監測。

  5 現場安裝圖片

  本項目微機保護就地分散安裝在各個(ge) 高壓開關(guan) 櫃上，Acrel-2000電力監控係統主機及顯示器布置於(yu) 操作台上，如下圖所示，該項目已於(yu) 2023年送電使用，運行正常。

圖3 微機保護在中原科技城配電工程現場安裝圖

  圖4 Acrel-2000電力監控係統在中原科技城配電工程現場界麵圖

  6 結語

  微機保護裝置在電力係統處於(yu) 至關(guan) 重要的位置，它能夠反應設備的故障和不正常工作狀態並自動迅速地、有選擇性地動作於(yu) 斷路器將故障設備從(cong) 係統中切除，保證設備繼續正常運行，將事故範圍縮小，提高係統運行的可靠性，保證向用戶安全、連續供電。本文介紹的AM5SE係列的微機保護裝置，可以針對中原科技城核心起步區綜合智慧能源配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能。並且通過Acrel-2000電力監控係統采集相關(guan) 遙測、遙信數據進行監控，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量，有利於(yu) 實現變電站綜合自動化，實現無人或少人值班。

  參考文獻

  [1] hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.6月版

  [2] hth下载地址35KV以及下變電所智能配電係統設計與(yu) 產(chan) 品二次原理圖集.2020.10月版

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