任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800

 

摘要：某電廠8號機10.5kV廠用電二次系統(tǒng)設備大多為常規(guī)電磁式繼電器、電量變送器等。通過對廠用電二次系統(tǒng)從設備選型、設計、施工調(diào)試等方面進行的改造，尤其微機綜合保護測控裝置的應用，集控制、保護、測量、信號報警、開關量采集、通訊功能于一體，提高了設備的可靠性、先進性和自動化水平。

關鍵詞：微機綜合保護測控裝置；電廠廠用電；可靠性

     某電廠8號機組10.5kV廠用電系統(tǒng)分為兩段，即V、VI段。正常工況下V、VI段分段運行，即聯(lián)絡斷路器060處于斷開位。V段由8GB經(jīng)051斷路器供電，同時還可由IV段047斷路器供電（緊急備用電源），V段經(jīng)配電柜053斷路器和38B給機組自用電400Va段供電，而VI段則是由I段經(jīng)013、061斷路器供電，VI段經(jīng)062斷路器和39B給機組用電400Vb段進行供電，063作為備用出線。詳見圖1。

圖1 電廠8號機10.5kV系統(tǒng)運行圖

       該系統(tǒng)運行至今已有10多年，兩個母線段配電裝置及繼電保護二次設備基本為電磁式繼電器，控制操作、防跳回路設備全部為電磁式繼電器，二次回路設計復雜凌亂，無液晶顯示，且不能實現(xiàn)遠方控制，自動化程度和安全可靠性低，這些因素嚴重影響了設備的安全可靠運行。

       為解決廠用電系統(tǒng)設備落后，故障頻發(fā)給安全生產(chǎn)帶來的被動局面，擬將10.5kV廠用兩個母線段配電裝置進行整體改造。繼電保護二次設備亦將隨之進行改造，選擇合適的微機保護測控裝置進行二次設備改造。

       該電廠8號機10.5kV廠用電系統(tǒng)采用兩個母線段配電裝置開關柜，全部二次回路原理圖的設計工作結(jié)合微機綜合保護測控裝置原理和原廠用電設計原理基礎來完成。

       在設計上，考慮工作直流電源和備用直流電源的可靠切換，把開關柜控制、合閘、信號直流電源布置在每個開關柜上部設置的小母線上。10.5kV開關柜均需考慮柜內(nèi)加熱、照明問題及電源的布置，各開關柜的加熱、照明電源，取自每個開關柜上部設置的交流電源小母線上。同時，綜保測控裝置中的保護和測量交流回路，按保護和測量各自專用電流互感器和電壓互感器來設計接入。

       根據(jù)該電廠8號機10.5kV廠用電母線所接設備負荷性質(zhì)的不同，針對進線柜采用AM5SE-F線路保護測控裝置，配備有三段式過流保護、反時限過流保護、零序過流等保護功能，當線路出現(xiàn)故障時，能夠快速切除故障，保證一次設備的穩(wěn)定運行；針對變壓器柜采用AM5SE-T配電變保護測控裝置，除了基本的三段式過流保護等功能外，還配備有高溫告警、超溫跳閘保護功能，能夠在變壓器出現(xiàn)溫度異常時起到預警或切斷回路，避免變壓器損壞；針對母聯(lián)柜采用AM5SE-B備自投保護測控裝置，配備有母聯(lián)備自投、自適應備自投、進線備自投、聯(lián)切備自投等多種備自投功能，由于該電廠8號機10.5kV廠用電系統(tǒng)最初設計時考慮的是母聯(lián)備自投方案，后續(xù)由于進線2容量調(diào)整，僅能支持VI段重要負載，故需調(diào)整為聯(lián)切備自投供電方案，上述兩種方案均可在AM5SE-B備自投保護測控裝置中由用戶自行調(diào)整；針對PT柜采用AM5SE-UB PT監(jiān)測并列裝置，當其中一臺PT柜手車退出檢修時，為了避免本段進線柜配置的低電壓保護誤動，可通過AM5SE-UB將另一段母線電壓并過來使用；同時，針對于低壓母聯(lián)柜，配置AM5-DB低壓備自投保護裝置，可實現(xiàn)低壓系統(tǒng)中母聯(lián)備自投或者進線備自投功能。

       此外，此次二次系統(tǒng)改造在設計上還考慮了閉鎖，051合閘回路中串入來自061進線柜和母聯(lián)柜060斷路器接點，同理其它進線斷路器亦均接入了閉鎖條件。對于V段備用進線柜052，還在其合閘回路中串入采自0477地刀的閉鎖信號，VI段進線柜061的合閘回路中同樣串入了0137接地刀閘的信號，作為閉鎖條件，即接地開關在合閘位的情況下，斷路器是合不上的，這樣就可以避免帶地刀合閘的情況的出現(xiàn)。具體的控制回路二次原理圖如圖2所示。

圖2 控制回路二次原理圖

       為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數(shù)據(jù)采集，針對該電廠配置一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，將微機保護的數(shù)據(jù)上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對10kV變電站的用電監(jiān)控與管理，提高自動化管理水平。其可實現(xiàn)的主要功能如下：實時監(jiān)測、電參量查詢、運行報表、實時報警、歷史事件查詢、電能統(tǒng)計報表、用戶權(quán)限管理、網(wǎng)絡拓撲圖、電能質(zhì)量監(jiān)測、遙控功能、通信管理、故障錄波、事故追憶、曲線查詢、Web訪問、APP訪問。改造后的電力監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖如圖3所示。

圖3 電力監(jiān)控系統(tǒng)拓撲圖

       該電廠8號機10.5kV廠用電系統(tǒng)改造及微機綜合保護測控裝置自2019年改造投運以來，目前裝置運行良好。改造后的廠用電系統(tǒng)綜合保護測控裝置配置，記憶功能強大，為今后事故準確分析，正確解決問題提供了依據(jù)；新配置的各保護裝置之間通過“手拉手"將485通信接口連接，數(shù)據(jù)送至Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，方便查看保護信息及故障信息管理，保障了該廠安全、穩(wěn)定生產(chǎn)。

[1] 張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護.中國電力出版社，2005.

[2] 楊春貴，陳宏明.電力訊息，2015年8月下.

[5] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版

       任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為繼電保護裝置的應用。