10kV供配電工程的應用

摘要：智能配電監控系統是數字化和信息時代的產物。廣泛應用于電網用戶側建筑、體育場館、科研設施、機場、交通、醫院、電力、石化等領域的/低壓變配電系統。安科瑞自主研發的Acrel-2000系列監控系統可以監控壓開關柜、低壓開關柜、應急發電機組的工作狀態，記錄監控參數和開關狀態。當參數值超過允許范圍時，會發生預警和報*警，并控制相關設備；環境監測、安*全監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。本文介紹了Acrel-2000系列監控系統在亞運會手球館建設10kV供配電項目中的應用，實現了分布式采集和集中控制的智能管理，為現場設備的安*全、可靠、效運行提供了堅實的技術保障。

關鍵詞: 智能配電監控系統、監控控制、環境監控

1 項目概述及需求

本項目為增容項目，采用10KV雙路供電，10KV進線電源由110KV傳輸到10KV旅校A634線新設亞浙G12間隔，10KV進線電源由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柜，負責手球館供電。

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，我國變電站正朝著現代化的方向發展，自動化設備和繼電保護裝置以其優異的性能得到了廣泛的應用。AM5SE系列微機保護裝置可為中原科技城智能能源配電工程中的不同保護對象提供相應的保護功能。此外，通過電力監控系統收集相關遙測和遙信數據進行監控，可以大大提變電站運行的可靠性、安*全性和供電質量，有利于實現變電站的綜合自動化，實現無人值班。

關鍵詞:安*全性；可靠性；微機保護裝置；電力監控系統；

1 概述中原科技城位于鄭州市鄭東新區北部龍湖區，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字文化創意、信息技術、前沿技術、生命科學、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，各進線源均為工業創新開閉所。進出口柜采用電纜進出口的方式，采用KYN28-12型金屬鎧裝手車真空開關柜。兩個能源站均為兩條進線和一條母聯的供電系統，并配有多個變壓器、電機和電容器的出線電路。

2 產品需求

2.1 保護功能要求

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

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，便于實現不同的故障觸發不同的指示燈，如圖1所示。AM5SE系列微機保護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控系統對微機保護的數據進行實時監測。

圖1 信號箱原理圖

3 產品方案

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，包括37面壓開關柜，整個配電室共設31臺保護裝置，以其中A1能源站的系統為例，上圖方案如下：

圖2 A1能源站10kV一次系統上圖

A1和A4能源站10kV配電工程所設微機保護型號與數量如下：

4 系統需求

為實時監視整個配電室的運行以及數據采集，該項目配置一套電力監控系統，主要實現對各個變電所的用電監控與管理。監控范圍為變電所的微機保護裝置、儀表。本系統由用戶管理層、網絡通信層、現場設備層三部分組成，通過網線連接至局域網交換機上傳至電力監控系統主機，實現電力監控功能。

電力監控系統可實現的功能如下：

.       實時監測：以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，可以實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態。

.       電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量，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、正向有功電能等。

.       運行報表： 查詢各回路或設備時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、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：能夠對配電回路斷路器、隔離開關、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。

.       歷史事件查詢：能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報*警信息進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

.       故障錄波： 能夠在系統發生故障時，自動準確地記錄故障前、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、判斷保護是否正確動作、提電力系統安*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態信息，包括開關位置、 保護動作狀態、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

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、功率因數等所有遙測量。

9）用戶權限管理：設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。系統可以定義不同操作權限的權限組（如管理*員組、工程師組、操作員組等），在每個權限組里分配不同用戶，為系統運行、維護、管理提供可靠的安*全保障。

10）網絡拓撲圖：支持實時監視接入系統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

11）遙控功能：根據電力規程要求，可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程*遙控操作。

12）通信管理：可以對整個配電系統范圍內的設備通信情況進行管理、控制、數據的實時監測。

5 現場安裝圖片

本項目微機保護就地分散安裝在各個壓開關柜上，電力監控系統主機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 微機保護在中原科技城配電工程現場安裝圖

圖4 電力監控系統在中原科技城配電工程現場界面圖

6 結語

微機保護裝置在電力系統處于至關重要的位置，它能夠反應設備的故障和不正常工作狀態并自動迅速地、有選擇性地動作于斷路器將故障設備從系統中切除，設備繼續正常運行，將事故范圍控制在*小范圍內，提系統運行的可靠性，*大限度地保證向用戶安*全、連續供電。本文介紹的AM5SE系列的微機保護裝置，可以針對中原科技城核心起步區綜合智慧能源配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能。并且通過電力監控系統采集相關遙測、遙信數據進行監控，能大大提變電站運行的可靠性、安*全性、提供電質量，有利于實現變電站綜合自動化，實現無人或少人值班。

參考文獻

[1] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.6月版

[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統設計與產品二次原理圖集.2020.10月版

[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.       【技術支持衛星：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、企業能源管控平臺、遠程預付費管控云平臺、宿舍預付費管控云平臺、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、環保用電監管云平臺；

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

4.       中壓測控裝置：環網柜綜合保護裝置、微機保護裝置、開關柜綜合測控裝置、線路保護裝置、配電變保護裝置、電動機保護裝置、備自投保護裝置、電容器保護裝置、PT檢測裝置、低壓備自投裝置、公共測控裝置、防孤島保護裝置、電流互感器過電壓保護器、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.       電力監控與保護：弧光保護裝置、電能質量在線監測裝置、電氣接點在線測溫裝置（智能濕度巡檢儀）、電動機(馬達）保護器、低壓線路保護器、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、精度網絡電力儀表、諧波表、電能質量表、海拔儀表、逆電流監測電表、電子式電能表、導軌式電能表、面板表嵌入式電表、預付費表、多用戶計量箱、物聯網儀表、無線多回路計量交流/直流表、無線多回路環保檢測模塊、正反向直流電能表、無線通訊轉換器、智能照明控制裝置；

7.       電能質量治理：有源電力濾波器、中線安防保護器、諧波保護器、靜止無功發生器、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、功率因數補償控制器、自愈式低壓并聯電容器、串聯電抗器；

8.       電氣安全：電氣火災監控探測器、剩余電流探測器、電氣火災監控裝置、在線監控路燈計量、無線測溫顯示單元、故障電弧探測器、故障電弧傳感器、隔離電源絕緣監測裝置、醫療機構絕緣報警顯示儀、醫療醫院用隔離變壓器、工業用絕緣監測裝置、電氣防火限流式保護器；

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.       數據中心/鐵塔基站：數據采集模塊、機房數據柜監控裝置、多回路電表、母線監控裝置、電力監控屏；

11.       智能網關：通信管理機、無線通信終端（無線通訊轉換器）、數據轉換模塊、串口服務器；

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、低壓電動機保護器專用互感器、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、浪涌保護器；

13.       環保監控：油煙在線監測儀、環保數據采集傳輸裝置；

進儲能群、電力群、光伏群；找供應商、找客戶、找圈子，

衛星：CDD-9888（分享資源 合作共贏）