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微機保護裝置在上海馬橋萬達廣場配電工程中的設(shè)計與應用
閱讀：273 發(fā)布時間：2022-12-1
摘要：目前，微機保護裝置廣泛應用于電力系統(tǒng)中，該類裝置能夠監(jiān)測電力系統(tǒng)的運行狀況，并實時記錄電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的位置及性質(zhì)，從而為故障的快速處理提供參考信息。本文介紹的微機保護裝置，可以針對上海馬橋萬達廣場配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能，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：可靠性；安全性；微機保護；供電質(zhì)量。
01 項目概述
上海馬橋萬達廣場位于上海閔行區(qū)銀林路與銀康路交匯處，是萬達商管集團落子閔行的第3座萬達廣場，總建筑面積約13.33萬平方米，地下兩層地上6層，自帶兩個主題街區(qū)及一個大型公共綠地，建成后填補并滿足了西南大區(qū)域近70萬市民生活體驗及商業(yè)需求。馬橋萬達廣場以中產(chǎn)收入為家庭群體核心，輻射周邊莘莊工業(yè)區(qū)、紫竹高新科學園區(qū)、航天城白領(lǐng)園區(qū)內(nèi)消費群體，及本地居民社區(qū)家庭消費，面向中青年為主的家庭型客群。因此，馬橋萬達廣場針對不同地理區(qū)域不同消費者結(jié)構(gòu)情況進行產(chǎn)品比例等結(jié)構(gòu)調(diào)整，引進超市、餐飲、健身房、電影院、兒童樂園等休閑娛樂、生活零售便利等商業(yè)配套。其中，引進的永輝超市7000多平方米。
本項目為馬橋萬達廣場的配電工程，本工程共有一個35kV配電站和四個10kV子站，其中35kV配電柜采用鎧裝式金屬封閉開關(guān)柜，且開關(guān)柜均帶有五防功能，進出線方式為下進下出。10kV配電柜采用金屬鎧裝中置柜，且均帶有五防功能，進出線方式為下進下出。操作電源采用65Ah、直流110V成套裝置。站用交流電源采用雙電源供電，并設(shè)置雙電源自動切換開關(guān)自動切換?；ジ衅?、計量表精度不低于：高壓互感器0.2級；計量柜0.5級；并聯(lián)電容器組的電流測量應按并聯(lián)電容器組持續(xù)通過的電流為其額定電流的1.35倍設(shè)計，且由供電部門認可。本工程要求10kV進線負荷開關(guān)或隔離開關(guān)與進線主斷路器，母聯(lián)斷路器與母聯(lián)隔離柜，進線與母聯(lián)斷路器之間均設(shè)置機械連鎖（程序鎖）裝置和電氣閉鎖裝置，此外，1#變電站中的兩個進線柜和母聯(lián)柜之間需設(shè)計電氣及機械連鎖，三鎖兩鑰匙，三只斷路器只能允許同時合兩個。無高壓用電設(shè)備時，無功補償均采用低壓自動補償，有高壓設(shè)備時，增設(shè)高壓補償柜補償，補償后，高壓側(cè)功率因數(shù)0.9。高壓配電裝置繼電保護采用變電站綜合自動化系統(tǒng)，并預留通訊接口，除滿足繼電保護功能外，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送至能源管理平臺，保護裝置分布在開關(guān)柜上布置，每個變電站（主站）分別設(shè)置一套中壓信號屏及配電系統(tǒng)模擬顯示屏。開關(guān)柜在現(xiàn)場就地控制，后臺只監(jiān)視不控制。
本項目為馬橋萬達廣場的配電工程，本工程共有一個35kV配電站和四個10kV子站，其中35kV配電柜采用鎧裝式金屬封閉開關(guān)柜，且開關(guān)柜均帶有五防功能，進出線方式為下進下出。10kV配電柜采用金屬鎧裝中置柜，且均帶有五防功能，進出線方式為下進下出。操作電源采用65Ah、直流110V成套裝置。站用交流電源采用雙電源供電，并設(shè)置雙電源自動切換開關(guān)自動切換?；ジ衅?、計量表精度不低于：高壓互感器0.2級；計量柜0.5級；并聯(lián)電容器組的電流測量應按并聯(lián)電容器組持續(xù)通過的電流為其額定電流的1.35倍設(shè)計，且由供電部門認可。本工程要求10kV進線負荷開關(guān)或隔離開關(guān)與進線主斷路器，母聯(lián)斷路器與母聯(lián)隔離柜，進線與母聯(lián)斷路器之間均設(shè)置機械連鎖（程序鎖）裝置和電氣閉鎖裝置，此外，1#變電站中的兩個進線柜和母聯(lián)柜之間需設(shè)計電氣及機械連鎖，三鎖兩鑰匙，三只斷路器只能允許同時合兩個。無高壓用電設(shè)備時，無功補償均采用低壓自動補償，有高壓設(shè)備時，增設(shè)高壓補償柜補償，補償后，高壓側(cè)功率因數(shù)0.9。高壓配電裝置繼電保護采用變電站綜合自動化系統(tǒng)，并預留通訊接口，除滿足繼電保護功能外，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送至能源管理平臺，保護裝置分布在開關(guān)柜上布置，每個變電站（主站）分別設(shè)置一套中壓信號屏及配電系統(tǒng)模擬顯示屏。開關(guān)柜在現(xiàn)場就地控制，后臺只監(jiān)視不控制。
02產(chǎn)品需求
本次針對上海馬橋萬達廣場配電工程中10kV變電站不同保護對象配置不同微機保護裝置，進線柜、變壓器柜配置AM3SE-I電流型微機保護裝置，電容補償柜配置AM5-C電容器保護裝置，此外，1#變電站中PT柜配置AM5SE-UB PT監(jiān)測及并列裝置，母聯(lián)柜由于不需要備自投功能，配置AM3SE-I電流型微機保護裝置，3#變電站中有三臺高壓冷機柜原配置方案為AM5-M電動機保護裝置，經(jīng)后期現(xiàn)場調(diào)試溝通，三臺高壓冷機是經(jīng)由軟啟動柜啟動電動機，啟動柜中已配置電動機保護，故按照現(xiàn)場需求通過更新邏輯的方式更改為AM5-F線路保護裝置。這幾款微機保護裝置主要通過以下保護功能實現(xiàn)對高壓柜的設(shè)備運行情況實時監(jiān)視和保護：
2.1 AM5-F線路保護裝置
2.1 AM5-F線路保護裝置
三段式過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖）、反時限過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、兩段式零序I01過流/反時限過流/后加速過流保護、兩段式零序I02過流/反時限過流/后加速過流保護、重合閘、后加速過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、過負荷告警、過負荷跳閘、失壓跳閘、失壓告警、低頻減載/高頻保護（可經(jīng)滑差閉鎖）、PT斷線告警、控故障告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、非電量保護、逆功率保護、零序過壓跳閘、零序過壓告警、過電壓跳閘、過電壓告警、二次諧波閉鎖。
2.2 AM3SE-I電流型保護裝置
2.2 AM3SE-I電流型保護裝置
三段式過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖、可經(jīng)二次諧波閉鎖）、反時限過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、過負荷告警/跳閘、三段式零序I01過流/反時限過流保護、三段式零序I02過流/反時限過流保護、FC回路配合的過流閉鎖功能、控故障告警、零序過壓告警/跳閘、過電壓告警/跳閘、PT斷線告警、低電壓告警/跳閘、兩段式負序過流保護、負序反時限過流保護、非電量保護（高溫/超溫/重瓦斯/輕瓦斯/變壓器門開等）、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流保護（可經(jīng)低電壓閉鎖）、零序I01/I02后加速過流保護、檢修狀態(tài)閉鎖。
2.3 AM5-C電容器保護裝置
2.3 AM5-C電容器保護裝置
兩段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控故障告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、二次諧波閉鎖。
2.4 AM5SE-UB PT監(jiān)測及并列裝置
2.4 AM5SE-UB PT監(jiān)測及并列裝置
I母PT投入、II母PT投入、PT自動并列解列、PT遙控并列解列、I母PT低電壓告警、I母PT過電壓告警、I母PT零序過壓告警、I母PT斷線告警、II母PT低電壓告警、II母PT過電壓告警、II母PT零序過壓告警、II母PT斷線告警。
除上述原有功能外，在配合現(xiàn)場調(diào)試過程中，根據(jù)供電局相關(guān)人員要求，對1#變電站的兩個進線柜中零序二段保護功能配置成兩個出口，在單相接地時，既可以跳本柜，也可以跳上級35kV斷路器；對部分出線柜增加過流一段告警、過流二段告警、零序一段告警、零序二段告警功能。在后期配合其他廠家系統(tǒng)調(diào)試時，由于該系統(tǒng)無法讀取保護事件記錄，故此增加過流、零序保護、過電壓、低電壓等相關(guān)保護事件記錄虛遙信，修改后的邏輯均通過485通訊方式更新進裝置里。
除上述原有功能外，在配合現(xiàn)場調(diào)試過程中，根據(jù)供電局相關(guān)人員要求，對1#變電站的兩個進線柜中零序二段保護功能配置成兩個出口，在單相接地時，既可以跳本柜，也可以跳上級35kV斷路器；對部分出線柜增加過流一段告警、過流二段告警、零序一段告警、零序二段告警功能。在后期配合其他廠家系統(tǒng)調(diào)試時，由于該系統(tǒng)無法讀取保護事件記錄，故此增加過流、零序保護、過電壓、低電壓等相關(guān)保護事件記錄虛遙信，修改后的邏輯均通過485通訊方式更新進裝置里。
03 系統(tǒng)方案
本工程10kV配電工程共有四個配電站，4#變電站為高壓無功補償柜配合負荷開關(guān)，不需要配置微機保護裝置。其他三個變電站上圖方案如下：
圖1 1#變電站上圖
圖2 2#變電站上圖
圖3 3#變電站上圖
整個10kV配電工程所設(shè)微機保護型號與數(shù)量如下：
04 現(xiàn)場安裝圖片
本項目微機保護就地分散安裝在各個高壓開關(guān)柜上，現(xiàn)場安裝如下圖所示，該項目已于2020年送電使用，運行正常，馬橋萬達廣場已于2020年12月23日開業(yè)。
圖4 微機保護在上海馬橋萬達廣場配電工程現(xiàn)場安裝圖片
05 結(jié)束語
在10kV電力系統(tǒng)中采用微機保護裝置是電網(wǎng)智能化發(fā)展的必然趨勢，盡管微機保護的價格比傳統(tǒng)繼電器高出了許多，但它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，以另一種方式大大節(jié)約了成本。本文介紹的上海馬橋萬達廣場配電工程通過對各個保護對象裝設(shè)對應的保護裝置，不但使整個配電工程實現(xiàn)了綜合自動化，還降低了工作人員的勞動強度，提高了設(shè)備運行的可靠性。