安科瑞主变保护组屏方案及电力监控系统在恒大崇明现代农业产业园35kV配电工程项目的应用

摘 要：现如今，各领域不断的进步，促进电力电网的快速发展，人们对电力系统运行的安全性以及稳定性的要求越来越高，而微机保护装置能够对电力系统的运行起到保护作用。本文介绍的微机保护装置，可以针对35kV配电工程中不同保护对象提供对应的保护功能，能大大提高变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量，有利于实现变电站综合自动化，实现无人或少人值班。

关键词：安全性；稳定性；微机保护装置；综合自动化；

1 项目概况

恒大现代农业产业园位于上海崇明，该项目拟建设高科技智慧温室8万平方米，主要运用全球顶级高新农业技术、农业设备和现代管理经验，采用全智能环境控制技术，大数据、物联网和智能机械自动化技术等，全季节生产，全过程集约化、标准化、智能化，打造绿色、高产的高科技农业。其中，智慧温室是恒大上海现代农业产业园项目的拳头产品，拥有综合环境控制系统，由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成，利用该系统调节室内温、光、水、肥、气等诸多因素，实现全季节种植，稳步精细化管理，全年高产。恒大高科农业集团依托荷兰库伯、道森、森通等世界温室制造商建设，配备骑士、普瑞瓦、豪根道等世界温室自控系统技术，确保设计、生产、建设、运营等各环节处于国际水平。

本工程35kV高压柜采用户内金属铠装移开式高压开关柜，柜体颜色为RAL7035。真空断路器采用正泰ZN85-40.5/T1250-25kA。电流互感器选用户内环氧树脂浇注式、全封闭、全工况电流互感器。电压互感器选用户内环氧树脂浇注式，全封闭、全工况电压互感器，电压比为(35/√3)/(0.1/√3)/(0.1/3), 准确级组合0.5/3P。本期主变压器选用双绕组油浸式自冷型无励磁调压电力变压器，容量为20MVA，电压比为35±2x2.5%/10.5KV，变压器的阻抗为Uk=6.4%，接线组别为Dy11。 进出线方式为电缆下进下出。

本工程10kV高压柜采用户内金属铠装移开式高压开关柜。真空断路器采用正泰ZN63A-12/T630-25kA。电流互感器选用户内环氧树脂浇注式、全封闭、全工况电流互感器。电压互感器选用户内环氧树脂浇注式，全封闭、全工况电压互感器，电压比为(10/√3)/(0.1/√3)/(0.1/3),准确级组合 0.5/3P。进出线方式为电缆下进下出。

2 项目需求

本项目35kV变电站为终端用户变，35kV采用单母线接线，为防止35kV变电站母线故障涉及其它变电所安全运行：需在35kV侧配置主变保护柜1面，公用测控柜1面；10kV配置就地微机保护装置；监控中心配置远动通讯柜1面、电力监控系统柜1面、10kV网络交换机柜1面，实现对高压柜的设备运行情况实时监视和保护。

本次针对该35kV配电工程项目中不同保护对象配置不同微机保护装置，35kV主变柜既是进线又是出线，所以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；公用测控柜配置4台公用测控装置AM5SE-K；10kV出线柜配置AM5SE-F线路保护装置；10kV电容器柜配置AM5SE-C电容器保护装置；10kV站变柜配置AM5SE-T变压器保护装置；10kV进线柜配置AM5SE-K测控装置；为实现低频减载功能，在10kV PT柜单独配置一台AM5SE-F线路保护装置，此外，10kV PT柜还配置母线测控装置AM5SE-F，这两台保护的逻辑都是单独定制的，各型号主要实现的保护功能如下：

3 产品方案

本工程分为35kV变电站和10kV变电站，35kV变电站共计4面高压柜，配置微机保护8台，1只模拟信号变送器；10kV变电站共计16面高压柜，配置微机保护17台，整个配电室上图方案如下：

图1 35kV变电站上图方案

图2 10kV变电站上图方案

整个配电室所设微机保护型号与数量如下：

4 系统需求

为实时监视整个配电室的运行以及数据采集，该项目配置一套Acrel-2000Z电力监控系统，其可实现的功能如下：

1）实时监测：以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，可以实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态。

图3 35kV变电站配电监测界面

图4 10kV变电站配电监测界面

2）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。

3）运行报表： 查询各回路或设备指定时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等，报表格式有日报表、月报表、年报表等。

4）实时告警：能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。

5）历史事件查询：能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警信息进行历史追溯，查询统计、事故分析。

6）故障录波： 能够在系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，通过对这些电气量的分析、比较，对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。

7）事故追忆：能够自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息，包括开关位置、 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：能够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、功率因数等所有遥测量。

9）用户权限管理：设置了用户权限管理功能，通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，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），在每个权限组里分配不同用户，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

10）网络拓扑图：支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通讯状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

图5 变电站网络拓扑图

11）遥控功能：根据电力规程要求，可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

12）通信管理：可以对整个配电系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。

5 现场安装图片

本项目35kV微机保护采用组屏方式安装，10kV微机保护就地安装在各个高压开关柜上，电力监控系统主机安装于监控主机屏中，现场安装图片如下。

图9 10kV AM5SE系列保护装置