安科瑞 劉芳 咨詢家：acrel-js

摘 要：微機保護裝置能夠有效監(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)故障的類型及參數(shù)，從而為故障的快速處理提供有效的參考依據(jù)。本文介紹的AM系列微機保護裝置針對天然氣回收站配電工程不同保護對象提供對應(yīng)的保護功能，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：微機保護；監(jiān)測；可靠性；安全性

1 概述

該天然氣回收工程是成都馳俊有限公司承接的配電項目，此公司是一家專注于輸配電及控制設(shè)備、箱式變電站箱體等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。公司高度重視質(zhì)量管理，通過了ISO9001：2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證（認(rèn)證編號：117.17 Q0 0034-05 ROS），認(rèn)證范圍涵蓋箱式變電站和開關(guān)柜的箱體生產(chǎn)、木制包裝箱包裝服務(wù)。同時注重技術(shù)創(chuàng)新，積極開展研發(fā)工作，在箱式變電站外觀設(shè)計等領(lǐng)域取得了多項專利成果。

本天然氣回收站配電工程位于中東地區(qū)。6kV中壓開關(guān)站中開關(guān)柜采用KYN28-12柜型，模塊化結(jié)構(gòu)，便于擴展和維護。采用兩進(jìn)線無母聯(lián)雙電源供電系統(tǒng)，具有1面母線PT柜、6面壓縮機出線柜、1個備用柜和1面電容器出線柜。項目整體涵蓋電流、電壓、接地故障等多重保護，符合中壓配電系統(tǒng)要求。保護裝置分布在開關(guān)柜上布置，開關(guān)柜在現(xiàn)場就地控制。

2 產(chǎn)品需求及方案

本次針對天然氣回收站配電工程中不同對象配置不同微機保護裝置，并根據(jù)國外供電系統(tǒng)的需求，為其定制符合要求的保護功能及語言顯示。整個項目共配置安科瑞11臺AM系列微機保護裝置，以下為中壓就和低壓配電室微機保護的上圖方案：

圖1 中壓系統(tǒng)上圖

圖2 中壓配電平面布置圖

圖3 低壓系統(tǒng)上圖

該項目在進(jìn)線柜配置AM6-L線路保護裝置，電動機柜配置AM6-M電動機保護裝置，電容器出線柜配置AM6-C電容器保護裝置，PT柜配置AM6-UB電壓監(jiān)測裝置，中壓聯(lián)絡(luò)柜配置AM6-B備自投保護裝置，低壓聯(lián)絡(luò)柜配置AM5-DB低壓備自投裝置。這幾款微機保護裝置主要通過以下保護功能實現(xiàn)對該項目開關(guān)柜的設(shè)備運行情況實時監(jiān)視和保護：

每個微機保護除了具有不同應(yīng)用場景所需的功能外，還需要根據(jù)項目實際情況，調(diào)整部分保護功能的條件定制程序，以滿足項目需求。

中壓系統(tǒng)中配置的線路保護、電容器保護和電動機保護除需具備速斷、過流、零流、過壓和欠壓等功能，還要集成斷路器失靈保護、合閘閉鎖及跳閘回路監(jiān)視等功能。同時這些功能均需具有獨立的繼電器輸出節(jié)點，以滿足不同電氣連鎖需求。此外，裝置增加故障狀態(tài)開入量顯示功能，用于實時監(jiān)測其他關(guān)聯(lián)開關(guān)柜的運行狀態(tài)異常情況。

PT柜配置的PT監(jiān)測裝置內(nèi)部定制母線電壓保護功能，該功能與零序電壓保護采用獨立出口并設(shè)置為瞬動節(jié)點。調(diào)試發(fā)現(xiàn)，在母線電壓投入且未觸發(fā)零序電壓保護時，該功能繼電器輸出存在偶發(fā)性誤動現(xiàn)象。經(jīng)排查確認(rèn)非程序及硬件問題后，通過分析裝置錄波數(shù)據(jù)、現(xiàn)場送電過程及送電設(shè)備，確定故障源于分體式調(diào)壓器運行不穩(wěn)定產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致保護出口誤閉合。

對于兩進(jìn)線無母聯(lián)的供電系統(tǒng)，無論是中壓系統(tǒng)還是低壓系統(tǒng)都需要在一個進(jìn)線柜配置線路保護，另一個進(jìn)線柜配置備自投裝置。備自投主要實現(xiàn)檢同期合環(huán)倒閘和不檢同期備自投的功能，是否需要檢同期由一個瞬動的按鈕控制，該按鈕信號接入綜保裝置的開入量。由于該信號是瞬動性質(zhì)，為確保備自投過程的完整執(zhí)行，需在程序中增加可設(shè)的返回延時讓該信號保持。此外，鑒于中壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)所帶負(fù)載類型存在差異，低壓系統(tǒng)的檢同期功能還增加了負(fù)序電壓判據(jù)，使同期條件更嚴(yán)格可靠。

（1）針對檢同期合環(huán)倒閘功能，裝置檢測到開入“同期并網(wǎng)”狀態(tài)為合，判斷兩個進(jìn)線是否處于同期的狀態(tài)，即兩個進(jìn)線的電壓幅值、相位及頻率等參數(shù)是否處于設(shè)定允許范圍內(nèi)。當(dāng)確認(rèn)滿足同期條件后，備自投裝置先合備用進(jìn)線斷路器，再分主供進(jìn)線斷路器，從而完成電源切換的倒閘操作。該邏輯確保了兩電源在嚴(yán)格滿足電氣參數(shù)匹配的前提下實現(xiàn)平穩(wěn)過渡。

（2）針對不檢同期備自投功能，當(dāng)裝置檢測開入“非同期備投”狀態(tài)為合，實現(xiàn)進(jìn)線備自投和進(jìn)線互投的邏輯。進(jìn)線備自投模式下兩個進(jìn)線有主備之分，當(dāng)主用進(jìn)線失電后，先分?jǐn)嘀饔眠M(jìn)線斷路器，再合上備用進(jìn)線斷路器；若主供恢復(fù)來電，則先分?jǐn)鄠溆眠M(jìn)線斷路器，再合上主用進(jìn)線斷路器。進(jìn)線互投模式下兩個進(jìn)線沒有主備之分，任一進(jìn)線失電即切換至另一進(jìn)線供電，且電源恢復(fù)后保持現(xiàn)有供電模式不切換。兩種模式均確保在非同期條件下的安全電源切換。

4現(xiàn)場應(yīng)用

本項目微機保護就地分散安裝在各個高、低壓開關(guān)柜上，現(xiàn)場安裝如下圖所示，該項目所需保護功能已驗證無誤。

圖4 現(xiàn)場安裝圖片

5 結(jié)語

在電力系統(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。與傳統(tǒng)的繼電器相比，盡管微機保護的價格偏高，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。本文介紹的中東天然氣回收站配電工程通過對各個保護對象裝設(shè)定制化保護裝置，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。

審核編輯 黃宇