安科瑞主變保護組屏方案及電力監控系統在

恒大崇明現代農業產業園35kV配電工程項目的應用

摘 要：現如今，各領域不斷的進步，促進電力電網的快速發展，人們對電力系統運行的安全性以及穩定性的要求越來越高，而微機保護裝置能夠對電力系統的運行起到有效的保護作用。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，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量，有利于實現變電站綜合自動化，實現無人或少人值班。

關鍵詞：安全性；穩定性；微機保護裝置；綜合自動化； 

1 項目概況

恒大現代農業產業園位于上海崇明，該項目擬建設高科技智慧溫室8萬平方米，主要運用全球頂級高新農業技術、農業設備和現代管理經驗，采用全智能精準環境控制技術，大數據、物聯網和智能機械自動化技術等，全季節、全天候生產，全過程集約化、標準化、智能化，打造綠色優質、高產高效的高科技農業。其中，智慧溫室是恒大上海現代農業產業園項目的拳頭產品，是現代設施農業中的高級類型，擁有綜合環境控制系統，由信號采集系統、中心計算機、控制系統三大部分組成，利用該系統調節室內溫、光、水、肥、氣等諸多因素，實現全天候全季節種植，穩步精細化管理，全年高產。恒大高科農業集團依托荷蘭庫伯、道森、森通等世界頂尖溫室制造商建設，配備騎士、普瑞瓦、豪根道等溫室自控系統技術，確保設計、生產、建設、運營等各環節處于水平。

本工程35kV高壓柜采用戶內金屬鎧裝移開式高壓開關柜，柜體顏色為RAL7035。真空斷路器采用正泰ZN85-40.5/T1250-25kA。電流互感器選用戶內環氧樹脂澆注式、全封閉、全工況電流互感器。電壓互感器選用戶內環氧樹脂澆注式，全封閉、全工況電壓互感器，電壓比為(35/√3)/(0.1/√3)/(0.1/3), 準確級組合0.5/3P。本期主變壓器選用雙繞組油浸式自冷型無勵磁調壓電力變壓器，容量為20MVA，電壓比為35±2x2.5%/10.5KV，變壓器的阻抗為Uk=6.4%，接線組別為Dy11。 進出線方式為電纜下進下出。

本工程10kV高壓柜采用戶內金屬鎧裝移開式高壓開關柜。真空斷路器采用正泰ZN63A-12/T630-25kA。電流互感器選用戶內環氧樹脂澆注式、全封閉、全工況電流互感器。電壓互感器選用戶內環氧樹脂澆注式，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。進出線方式為電纜下進下出。

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變電站母線故障涉及其它變電所安全運行：需在35kV側配置主變保護柜1面，公用測控柜1面；10kV配置就地微機保護裝置；監控中心配置遠動通訊柜1面、電力監控系統柜1面、10kV網絡交換機柜1面，實現對高壓柜的設備運行情況實時監視和保護。

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主變柜既是進線又是出線，所以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；公用測控柜配置4臺公用測控裝置AM5SE-K；10kV出線柜配置AM5SE-F線路保護裝置；10kV電容器柜配置AM5SE-C電容器保護裝置；10kV站變柜配置AM5SE-T變壓器保護裝置；10kV進線柜配置AM5SE-K測控裝置；為實現低頻減載功能，在10kV PT柜單獨配置一臺AM5SE-F線路保護裝置，此外，10kV PT柜還配置母線測控裝置AM5SE-F，這兩臺保護的邏輯都是單獨定制的，各型號主要實現的保護功能如下：

3 產品方案

本工程分為35kV變電站和10kV變電站，35kV變電站共計4面高壓柜，配置微機保護8臺，1只模擬信號變送器；10kV變電站共計16面高壓柜，配置微機保護17臺，整個配電室上圖方案如下：

4 系統需求

為實時監視整個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，其可實現的功能如下：

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、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、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）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、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警信息進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

6）故障錄波： 能夠在系統發生故障時，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態信息，包括開關位置、 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）。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），在每個權限組里分配不同用戶，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

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

圖5 變電站網絡拓撲圖

11）遙控功能：根據電力規程要求，可以對整個配電系統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范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數據的實時監測。

5 現場安裝圖片

本項目35kV微機保護采用組屏方式安裝，10kV微機保護就地安裝在各個高壓開關柜上，電力監控系統主機安裝于監控主機屏中，現場安裝圖片如下。

6 結語

微機保護裝置在電力系統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中切除，保證*設備繼續正常運行，將事故限制在最小范圍，提高系統運行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全、連續供電。本文介紹的35kV配電工程通過對各個保護對象裝設對應的保護裝置，不但使整個配電工程實現了綜合自動化，還有效地降低了工作人員的勞動強度，提高了設備運行的可靠性。

參考文獻

[1] 安科瑞企業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.2020.5月版