【節(jié)能學院】安科瑞35kV自動化系統(tǒng)在安徽懷遠人民醫(yī)院35kV配電工程的應(yīng)用

摘要

現(xiàn)如今，各領(lǐng)域不斷的進步，促進電力電網(wǎng)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?qū)﹄娏ο到y(tǒng)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(yīng)的保護功能，主變保護屏可以對35kV配電工程中35/10kV主變壓器形成完善的整套主變保護，能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)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(guān)鍵詞：安全性；穩(wěn)定性；微機保護裝置；主變保護屏；綜合自動化

項目概況

懷遠人民醫(yī)院位于安徽懷遠縣二橋西側(cè)，總建筑面積達35萬平方米，一期總建筑面積達27萬平方米，院區(qū)擬投資15億元，病區(qū)床位1600張，機動車位2725個，非機動車位8229個，計劃于2021年投入使用。懷遠人民醫(yī)院是一所集醫(yī)療、預(yù)防、保健、科研、急救、康復為一體的公益性、非營利性綜合醫(yī)院。以“病人滿意、員工幸?！睘槟繕?，秉持“以病人為中心”的理念，追求合理化，追根究柢，止于至善，兼顧效率與品質(zhì)的提升。

本工程為懷遠縣長久健康醫(yī)療投資管理有限公司懷遠縣人民醫(yī)院西院區(qū)供配電工程，本工程由兩路35kV電源供電，第一路電源引自220kV涂山變35kV備用385間隔，第二路電源引自110kV懷遠變35kV備用334間隔，安裝SC11-12500/35主變兩臺。新建35kV變電站一座，10kV分配電房3處。其中1#配電房兼開閉所內(nèi)配置KYN61-40.5中置式開關(guān)柜13臺，KYN28-12中置式開關(guān)柜22臺，2000kVA變壓器1臺，2500kVA變壓器3臺，電容器室和二次設(shè)備室各一處；2#配電房內(nèi)配置KYN28-12中置式開關(guān)柜6臺，1600kVA變壓器2臺；3#配電房內(nèi)配置KYN28-12中置式開關(guān)柜6臺，2500kVA變壓器2臺；4#配電房內(nèi)配置KYN28-12中置式開關(guān)柜6臺，1250kVA變壓器2臺。本工程共有一個35kV變電站和1個10kV開閉所，3個10kV變電站，35kV市電引入后經(jīng)由35kV/10kV變壓器，降至10kV電引入開閉所，再由開閉所進行分配，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1#配電室兼開閉所平面布局圖

圖3 2#配電室平面布局圖

圖4 3#配電室平面布局圖

圖5 3#配電室平面布局圖

項目需求

本項目35kV變電站為終端用戶變，35kV采用單母線分段接線接線，為防止35kV變電站故障涉及其它變電所安全運行：需在35kV側(cè)配置主變保護柜4面，以及電力監(jiān)控系統(tǒng)Acrel-2000Z一臺套，實現(xiàn)對高壓柜的設(shè)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(cè)測控裝置AM5SE-K、低側(cè)測控裝置AM5SE-K；35kV進線柜配置AM5SE-F線路保護裝置；35kV分段柜配置AM5SE-B備自投保護裝置；35kV母線設(shè)備柜配置AM5SE-UB PT并列及監(jiān)測裝置；10kV電容補償柜配置AM5SE-C電容器保護裝置；10kV變壓器出線柜配置AM5SE-T變壓器保護裝置；10kV分段柜配置AM5SE-B備自投保護裝置；10kV母線設(shè)備柜配置AM5SE-UB PT并列及監(jiān)測裝置。各型號主要實現(xiàn)的保護功能如下：

產(chǎn)品方案

本工程分為一個35kV變電站和4個10kV變電站，需要對每面高壓柜配置AM5SE系列微機保護裝置以及ASD100G開關(guān)狀態(tài)指示儀，此外，每個主變柜還需配置一只UP858-19AN檔位變送器，用于對主變壓器的檔位進行調(diào)節(jié)，以35kV變電站和1#10kV配電室為例，上圖方案如下：

圖635kV變電站上圖方案

圖7 1#10kV配電室I段母線上圖方案

圖81#10kV配電室II段母線上圖方案

整個配電室所配置產(chǎn)品型號與數(shù)量如下：

此外，本項目高低壓柜配置了多功能儀表，型號分別為68只AMC96和449只AMC72。

系統(tǒng)需求

為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數(shù)據(jù)采集，該項目配置一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，其可實現(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(guān)、地刀等合、分閘狀態(tài)。

圖9 35kV變電站配電監(jiān)測界面

圖10 1#10kV配電室I段母線配電監(jiān)測界面

圖11 1#10kV配電室II段母線配電監(jiān)測界面

1）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。

運行報表：查詢各回路或設(shè)備指定時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應(yīng)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12 電參量統(tǒng)計報表

圖13 電能統(tǒng)計報表

4）實時告警：能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲?、隔離開關(guān)、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?qū)b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(guān)位置、 保護動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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14 遙測曲線查詢

9）用戶權(quán)限管理：設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組（如管理員組、工程師組、操作員組等），在每個權(quán)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(wǎng)絡(luò)拓撲圖：支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖15 網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

11）遙控功能：根據(jù)電力規(guī)程要求，可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)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(nèi)的設(shè)備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

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、母聯(lián)柜、PT柜的設(shè)備以及10kV設(shè)備就地安裝在各個高壓開關(guān)柜上，電力監(jiān)控系統(tǒng)主機放置于高壓配電房值班室內(nèi)中，現(xiàn)場安裝圖片如下。

圖16 主變保護屏現(xiàn)場圖片

圖17 35kV就地設(shè)備安裝圖片

圖18 10kV就地設(shè)備安裝圖片

圖19 10kV/0.4KV就地設(shè)備安裝圖片

結(jié)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(yīng)設(shè)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(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證無故障設(shè)備繼續(xù)正常運行，將事故限制在盡量小的范圍，提高系統(tǒng)運行的可靠性，盡可能地保證向用戶安全、連續(xù)供電。本文介紹的35kV配電工程通過對各個保護對象裝設(shè)對應(yīng)的保護裝置，不但使整個配電工程實現(xiàn)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(shè)備運行的可靠性。

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