10kV供配電工程的應(yīng)用

摘要：智能配電監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字化和信息時代的產(chǎn)物。廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)用戶側(cè)建筑、體育場館、科研設(shè)施、機(jī)場、交通、醫(yī)院、電力、石化等領(lǐng)域的/低壓變配電系統(tǒng)。安科瑞自主研發(fā)的Acrel-2000系列監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)，記錄監(jiān)控參數(shù)和開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)參數(shù)值超過允許范圍時，會發(fā)生預(yù)警和報*警，并控制相關(guān)設(shè)備；環(huán)境監(jiān)測、安*全監(jiān)測等功能也可以通過收集配電室的溫濕度、水浸、煙霧感覺、門禁和視*頻來實現(xiàn)。本文介紹了Acrel-2000系列監(jiān)控系統(tǒng)在亞運會手球館建設(shè)10kV供配電項目中的應(yīng)用，實現(xiàn)了分布式采集和集中控制的智能管理，為現(xiàn)場設(shè)備的安*全、可靠、效運行提供了堅實的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞: 智能配電監(jiān)控系統(tǒng)、監(jiān)控控制、環(huán)境監(jiān)控

1 項目概述及需求

本項目為增容項目，采用10KV雙路供電，10KV進(jìn)線電源由110KV傳輸?shù)?0KV旅校A634線新設(shè)亞浙G12間隔，10KV進(jìn)線電源由110KV順壩到10KV順寧A394線順九G12間隔。本期新增一座變電所( 手球館變電所) 新增2臺1600KVA專用變壓器及配套低壓開關(guān)柜，負(fù)責(zé)手球館供電。

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國變電站正朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，自動化設(shè)備和繼電保護(hù)裝置以其優(yōu)異的性能得到了廣泛的應(yīng)用。AM5SE系列微機(jī)保護(hù)裝置可為中原科技城智能能源配電工程中的不同保護(hù)對象提供相應(yīng)的保護(hù)功能。此外，通過電力監(jiān)控系統(tǒng)收集相關(guān)遙測和遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，可以大大提變電站運行的可靠性、安*全性和供電質(zhì)量，有利于實現(xiàn)變電站的綜合自動化，實現(xiàn)無人值班。

關(guān)鍵詞:安*全性；可靠性；微機(jī)保護(hù)裝置；電力監(jiān)控系統(tǒng)；

1 概述中原科技城位于鄭州市鄭東新區(qū)北部龍湖區(qū)，北臨連霍速，南臨龍湖，東臨龍子湖，西臨中州大道，核心用地面積約16.4平方公里。這是“十四五"期間河南省和鄭州市集數(shù)字文化創(chuàng)意、信息技術(shù)、前沿技術(shù)、生命科學(xué)、人才教育于一體的核心“城市科技帶"。中原科技城核心起步區(qū)總用地約453畝，建筑面積114.2萬平方米。

本項目為綜合智能能源A1和A4能源站10kV項目。項目位于中原科技城核心起點區(qū)，各進(jìn)線源均為工業(yè)創(chuàng)新開閉所。進(jìn)出口柜采用電纜進(jìn)出口的方式，采用KYN28-12型金屬鎧裝手車真空開關(guān)柜。兩個能源站均為兩條進(jìn)線和一條母聯(lián)的供電系統(tǒng)，并配有多個變壓器、電機(jī)和電容器的出線電路。

2 產(chǎn)品需求

2.1 保護(hù)功能要求

中原科技城智能能源站配電項目配備不同的微機(jī)保護(hù)裝置，其中進(jìn)線柜配備AM5SE-F線路保護(hù)裝置，PT柜配備AM5SE-UB 配電變壓器柜配備AM5SE-T變壓器保護(hù)裝置，母聯(lián)柜配備AM5SE-B備自投保護(hù)裝置，電容出線柜配備AM5SE-C電容器保護(hù)裝置，電機(jī)出線柜配備AM5SE-M電機(jī)保護(hù)裝置，主要通過以下保護(hù)功能實現(xiàn)對壓柜設(shè)備運行的實時監(jiān)控和保護(hù)：

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信號出口分開，將這些信號送到信號箱中，便于實現(xiàn)不同的故障觸發(fā)不同的指示燈，如圖1所示。AM5SE系列微機(jī)保護(hù)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(jiān)控系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測。

圖1 信號箱原理圖

3 產(chǎn)品方案

本工程配電工程共有A1和A4兩個能源站，包括2個10kV變配電室，配電室均兩段母線，均采用單母線系統(tǒng)，包括37面壓開關(guān)柜，整個配電室共設(shè)31臺保護(hù)裝置，以其中A1能源站的系統(tǒng)為例，上圖方案如下：

圖2 A1能源站10kV一次系統(tǒng)上圖

A1和A4能源站10kV配電工程所設(shè)微機(jī)保護(hù)型號與數(shù)量如下：

4 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，該項目配置一套電力監(jiān)控系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對各個變電所的用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為變電所的微機(jī)保護(hù)裝置、儀表。本系統(tǒng)由用戶管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層、現(xiàn)場設(shè)備層三部分組成，通過網(wǎng)線連接至局域網(wǎng)交換機(jī)上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)，實現(xiàn)電力監(jiān)控功能。

電力監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能如下：

.       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)。

.       電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)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。

.       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(hù)動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

.       歷史事件查詢：能夠?qū)b信變位，保護(hù)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(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報*警信息進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

.       故障錄波： 能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準(zhǔn)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(hù)是否正確動作、提電力系統(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(hù)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。

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(hù)、管理提供可靠的安*全保障。

10）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：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。

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(jìn)行遠(yuǎn)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(jìn)行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

5 現(xiàn)場安裝圖片

本項目微機(jī)保護(hù)就地分散安裝在各個壓開關(guān)柜上，電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)及顯示器布置于操作臺上，如下圖所示，該項目已于2023年送電使用，運行正常。

圖3 微機(jī)保護(hù)在中原科技城配電工程現(xiàn)場安裝圖

圖4 電力監(jiān)控系統(tǒng)在中原科技城配電工程現(xiàn)場界面圖

6 結(jié)語

微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)處于至關(guān)重要的位置，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，設(shè)備繼續(xù)正常運行，將事故范圍控制在*小范圍內(nèi)，提系統(tǒng)運行的可靠性，*大限度地保證向用戶安*全、連續(xù)供電。本文介紹的AM5SE系列的微機(jī)保護(hù)裝置，可以針對中原科技城核心起步區(qū)綜合智慧能源配電工程中不同保護(hù)對象提供對應(yīng)的保護(hù)功能。并且通過電力監(jiān)控系統(tǒng)采集相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，能大大提變電站運行的可靠性、安*全性、提供電質(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。

參考文獻(xiàn)

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.6月版

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[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版

1.       【技術(shù)支持衛(wèi)星：CDD-9888】【公從號：安科瑞能效管理解決方案】

2.       云平臺：變電所運維云平臺、分布式光伏運維云平臺、建筑能耗云平臺、企業(yè)能源管控平臺、遠(yuǎn)程預(yù)付費管控云平臺、宿舍預(yù)付費管控云平臺、充電樁收費運營云平臺、智慧消防云平臺、安全用電管理云平臺、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺；

3.       系統(tǒng)解決方案：變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、電能管理系統(tǒng)、馬達(dá)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)、動環(huán)監(jiān)控及能效分析系統(tǒng)、智能照明監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源監(jiān)控裝置、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、余壓監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)；無線測溫系統(tǒng)；

4.       中壓測控裝置：環(huán)網(wǎng)柜綜合保護(hù)裝置、微機(jī)保護(hù)裝置、開關(guān)柜綜合測控裝置、線路保護(hù)裝置、配電變保護(hù)裝置、電動機(jī)保護(hù)裝置、備自投保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置、PT檢測裝置、低壓備自投裝置、公共測控裝置、防孤島保護(hù)裝置、電流互感器過電壓保護(hù)器、溫濕度控制器、無源無線測溫傳感器、CT取電無線測溫傳感器；

5.       電力監(jiān)控與保護(hù)：弧光保護(hù)裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、電氣接點在線測溫裝置（智能濕度巡檢儀）、電動機(jī)(馬達(dá)）保護(hù)器、低壓線路保護(hù)器、智能剩余電流繼電器、三遙單元；

6.       電能管理：可編程交流電測儀表、可編程直流電測儀表、多功能全電量電表、精度網(wǎng)絡(luò)電力儀表、諧波表、電能質(zhì)量表、海拔儀表、逆電流監(jiān)測電表、電子式電能表、導(dǎo)軌式電能表、面板表嵌入式電表、預(yù)付費表、多用戶計量箱、物聯(lián)網(wǎng)儀表、無線多回路計量交流/直流表、無線多回路環(huán)保檢測模塊、正反向直流電能表、無線通訊轉(zhuǎn)換器、智能照明控制裝置；

7.       電能質(zhì)量治理：有源電力濾波器、中線安防保護(hù)器、諧波保護(hù)器、靜止無功發(fā)生器、濾波補償裝置、電力電容補償裝置、集成式諧波抑制電力電容補償裝置、投切開關(guān)、功率因數(shù)補償控制器、自愈式低壓并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器；

8.       電氣安全：電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、剩余電流探測器、電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置、在線監(jiān)控路燈計量、無線測溫顯示單元、故障電弧探測器、故障電弧傳感器、隔離電源絕緣監(jiān)測裝置、醫(yī)療機(jī)構(gòu)絕緣報警顯示儀、醫(yī)療醫(yī)院用隔離變壓器、工業(yè)用絕緣監(jiān)測裝置、電氣防火限流式保護(hù)器；

9.       新能源：光伏采集裝置、電瓶車智能充電樁、汽車充電樁、光伏匯流采集裝置；

10.       數(shù)據(jù)中心/鐵塔基站：數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)房數(shù)據(jù)柜監(jiān)控裝置、多回路電表、母線監(jiān)控裝置、電力監(jiān)控屏；

11.       智能網(wǎng)關(guān)：通信管理機(jī)、無線通信終端（無線通訊轉(zhuǎn)換器）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、串口服務(wù)器；

12.       電量傳感器：低壓電流互感器、開口式互感器、一次小電流互感器、0.2級電流互感器、低壓電動機(jī)保護(hù)器專用互感器、剩余電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈電流變送器、模擬信號隔離器、有功功率變送器、無功功率變送器、直流電壓傳感器、浪涌保護(hù)器；

13.       環(huán)保監(jiān)控：油煙在線監(jiān)測儀、環(huán)保數(shù)據(jù)采集傳輸裝置；

進(jìn)儲能群、電力群、光伏群；找供應(yīng)商、找客戶、找圈子，

衛(wèi)星：CDD-9888（分享資源 合作共贏）