如今,随着各领域的不断进步,电力电网的快速发展,人们对电力系统运行的安全性和稳定性的要求越来越高,微机保护装置可以有效地保护电力系统的运行。本文介绍的微机保护装置可用于35kV配电工程中不同的保护对象提供相应的保护功能,主变保护屏可提供35个kV35/10配电工程kV主变压器形成完善的主变压器保护,可以大大提高变电站运行的可靠性、安全性和供电质量,有利于变电站的综合自动化和无人值班。
怀远人民医院位于安徽省怀远县二桥西侧,总建筑面积35万平方米,一期总建筑面积27万平方米,计划投资15亿元,病房床位1600张,机动车位2725个,非机动车位8229个。怀远人民医院是一家集医疗、预防、保健、科研、急救、康复为一体的公益性、非营利性综合性医院。以病人满意,员工幸福为目标,秉承以病人为中心的理念
本项目为怀远县长期健康医疗投资管理有限公司怀远县人民医院西院区供配电项目。kV电源供电,第一路电源引自220kV涂山变35kV备用385间隔,第二路电源110kV怀远变35kV备用334间隔,安装SC11-12500/35主变两台。新建35kV一个变电站,10kV三个配电室。其中1#配电室与开闭室配置KYN61-40.13台中置开关柜,KYN28-12中间开关柜22台,2万台kVA变压器1台,2500kVA变压器3台,电容器室和二次设备室各一个;2#配电室配置KYN6台28-12中置开关柜,1600kVA变压器2台;3#配电房内配置KYN28-12中间开关柜6台,2500台kVA2台变压器,4#配电室配置KYN28-12中间开关柜6台,1250台kVA变压器2台。共有35个项目kV变电站和1个10kV开闭所,3个10kV变电站,35kV引入市电后,通过35kV/10kV将变压器降至10kV电源引入开闭所,然后由开闭所分配,整个变电站的一次系统干线图和平面布局图如下:
图1 系统干线图
图2 35kV变电站和1#配电室平面布局图
图3 2#配电室平面布局图
图4 3#配电室平面布局图
图5 3#配电室平面布局图
本项目35kV变电站为终端用户,35kV为防止35,采用单母线分段接线kV变电站故障涉及其他变电站的安全运行kV侧面配有主变保护柜4面和电力监控系统Acrel-2000Z实现高压柜设备运行的实时监控和保护。
本次针对该35kV不同的微机保护装置配置在配电工程中,35kV主变柜按主保护加后备保护配置:差动保护装置AM5SE-D2.高后备保护装置AM5SE-TB、高侧测控装置AM5SE-K、低侧测控装置AM5SE-K;35kV进线柜配置AM5SE-F线路保护装置;35kV分段柜配置AM5SE-B准备自投保护装置;35kV配置母线设备柜AM5SE-UB PT并列监测装置;10kV配置电容补偿柜AM5SE-C电容器保护装置;10kV变压器出线柜配置AM5SE-T变压器保护装置;10kV分段柜配置AM5SE-B准备自投保护装置;10kV配置母线设备柜AM5SE-UB PT并列监测装置。各型号的主要保护功能如下:
本工程分为35个kV变电站和4个10kV变电站需要配置每个高压柜AM5SE系列微机保护装置ASD100G另外,每个主变柜还需要配置一个开关状态指示器UP858-19AN档位变送器用于调整主变压器的档位,35kV变电站和1#10kV以配电室为例,上图方案如下:
图635kV变电站上图方案
图7 1#10kV配电室I段母线图方案
图81#10kV配电室II段母线上图方案
产品型号和数量如下:
此外,本工程高低压柜配备了68个型号的多功能仪表AMC96和449只AMC72。
为实时监控整个配电室的运行和数据采集,项目配置了一套Acrel-2000Z其功能如下:
1)实时监控:以配电图的形式直观显示配电线路的运行状态,实时监控各电路电压、电流、功率、功率因数等电气参数信息,动态监控各配电电路断路器、隔离开关、地刀的关闭和关闭状态。
图9 35kV变电站配电监测界面
图10 1#10kV配电室I段母线配电监测界面
图11 1#10kV配电室II段母线配电监测界面
1)电参量查询:在配电一次图中,可以直接查看该回路详细电参量,包括三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能等。
操作报告:查询各电路或设备指定时间的运行参数。报告中显示的电参数信息应包括:各相电流、三相电压、总功率因数、总功率、总无功率、正功率等,报告格式包括日报、月报、年报等。
图12 电参统计报表
图13 电能统计报表
4)实时报警:可对配电电路断路器、隔离开关、接地刀、合作等遥信变位、保护动作、事故跳闸等事件发出报警。
5)历史事件查询:可存储和管理遥信变位、保护动作、事故跳闸、电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录,方便用户追溯系统事件和报警信息的历史,查询统计和事故分析。
6)故障录波:通过对这些电气量的分析和比较,自动准确地记录故障前后过程中各种电气量的变化,对事故的分析和处理,判断保护是否正确,提高电力系统的安全运行水平起着重要作用。
7)事故记忆:所有实时稳态信息,包括开关位置,都可以自动记录事故时间前后一段时间。 保护动作状态、遥测量等,形成事故分析的数据基础。
8)曲线查询:实时曲线和历史曲线,包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等。
图14 遥测曲线查询
9)用户权限管理:设置用户权限管理功能,防止未经授权的操作(如遥控操作、数据库修改等)。系统可以定义不同操作权限的权限组(如管理员组、工程师组、操作员组等),并在每个权限组中分配不同的用户,为系统的运行、维护和管理提供可靠的安全保障。
10)网络拓扑图:支持对接入系统各设备的通信状态进行实时监控,完全显示整个系统网络结构;设备通信状态可在线诊断,故障设备或部件及其故障部件可在界面上自动显示。
图15 网络拓扑图
11)遥控功能:整个配电系统内的设备可根据电力规程遥控。
12)通信管理:管理、控制和实时监控整个配电系统内的设备通信情况。
本项目35kV主变保护采用组屏安装,35kV进线柜、母联柜、PT橱柜设备及10kV设备安装在各高压开关柜上,电力监控系统主机放置在高压配电室值班室内,现场安装图片如下。
图16 主变保护屏现场图片
图17 35kV当地设备安装图片
图18 10kV就地设备安装图片
图19 10kV/0.4KV当地设备安装图片
微机保护装置在电力系统中起着重要的作用。它能反映设备的故障和异常工作状态,自动快速有选择地在断路器中移动故障设备,确保无故障设备继续正常运行,将事故限制在最小范围内,提高系统运行的可靠性,确保用户的安全和连续供电。本文介绍的35kV配电工程不仅实现了整个配电工程的综合自动化,而且有效地降低了员工的劳动强度,提高了设备运行的可靠性。