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      Acrel-3000WEB電能管理系統(tǒng)在玉石高速公路配電工程項目應用

      2023年02月07日 10:11:20人氣:699來源:安科瑞電氣股份有限公司

        隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國變電站正朝著現(xiàn)代化的方向不斷發(fā)展,自動化設備以及繼電保護裝置憑借自身優(yōu)異性能而獲得廣泛應用。本文介紹的Acrel-3000電能管理系統(tǒng)對現(xiàn)場的智能設備進行監(jiān)控,能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量,有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化,實現(xiàn)無人或少人值班。
       
        1 概述
       
        石阡至玉屏高速公路,是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2008-2030年)》“678”網(wǎng)的重要加密線,項目起于石阡縣大沙壩鄉(xiāng)龍硐,接思劍高速公路,終點位于玉屏縣大龍鎮(zhèn),接江大高速公路,路線全長88.6公里,雙向四車道,設計速度80公里/時,路基寬度24.5米。預算總投資118億元,途經(jīng)石阡縣大沙壩鄉(xiāng)、泉都街道、湯山街道、花橋鎮(zhèn)、石固鄉(xiāng)、坪地場鄉(xiāng)、青陽鄉(xiāng)7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道)。
       
        本項目配電工程共有從木灣隧道、周家灣隧道、花橋隧道、石板坡隧道、白巖灣服務區(qū)、羅家山停車區(qū)、青陽匝道收費站等41個變電所,其中,天馬服務區(qū)(南區(qū))、天馬服務區(qū)(北區(qū))、白巖灣服務區(qū)(南區(qū))、白巖灣服務區(qū)(北區(qū))、花橋收費站(管理分中心)由于房建問題,暫時待定。變電所高壓柜采用KYN28-12型移開式金屬鎧裝高壓開關柜,配真空斷路器HVX-12/T630A-31.5KA,箱式變電站高壓柜采用XGN15-12環(huán)網(wǎng)開關柜,配真空斷路器HVX-12/T630A-31.5KA。所有高壓開關柜均需安裝微機保護裝置,實現(xiàn)過流、速斷、零序、超溫等繼電保護及實現(xiàn)遙控、遙測、遙信三遙功能。變電站操作電源由專用UPS提供,且UPS滿足電力監(jiān)控系統(tǒng)接口要求。為確保供電的可靠性,各站區(qū)10/0.4kV變電所均設置一臺柴油發(fā)電機組作為備用電源,發(fā)電機容量在200kW-500kW之間。在市電停電后,柴油發(fā)電機組可以自啟動,為重要負荷供電。柴油發(fā)電機組各項狀態(tài)數(shù)據(jù),由發(fā)電機控制屏數(shù)據(jù)接口,通過電力監(jiān)控系統(tǒng)的智能通信管理機傳輸至路段監(jiān)控分中心。主電源和備用電源之間利用電源切換屏,使其不能并聯(lián)運行。
       
        2 系統(tǒng)需求
       
        為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數(shù)據(jù)采集,該項目配置一套電力監(jiān)控系統(tǒng),主要實現(xiàn)對石阡至玉屏各個變電所的用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍為變電所的微機保護裝置、電能表、變壓器溫控儀、EPS、UPS、無功補償、柴發(fā)、發(fā)電機控制屏、郵箱液位儀、風機軟啟動器和照明控制器。本系統(tǒng)由用戶管理層、網(wǎng)絡通信層、現(xiàn)場設備層三部分組成,現(xiàn)場設置的電能表采用屏蔽雙絞線連接至各分區(qū)數(shù)據(jù)采集器,各分區(qū)數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)分類處理后,通過網(wǎng)線連接至局域網(wǎng)交換機上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)主機,實現(xiàn)電力監(jiān)控功能。整個系統(tǒng)的架構如下:
       
      圖3 系統(tǒng)架構圖
       
        整個電力監(jiān)控系統(tǒng)的高速公路主界面顯示如下:
       
      圖4 石阡至玉屏高速公路主界面監(jiān)視圖
       
        電力監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能如下:
       
        1)實時監(jiān)測:以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態(tài),可以實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態(tài)。各個監(jiān)控設備的監(jiān)測界面如下:
       
      圖5 毛栗坪隧道1#變電所10kV配電監(jiān)測界面
       
      圖6 毛栗坪隧道1#變電所0.4kV配電監(jiān)測界面
       
        2)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(shù)、正向有功電能等。
       
        3)運行報表: 查詢各回路或設備時間的運行參數(shù),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(shù)、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。
       
      圖7 毛栗坪隧道1#變電所用電報表
       
        4)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(fā)出告警。
       
      圖8 石阡至玉屏高速公路報警信息
       
        5)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(shù)越限等事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警信息進行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析。
       
        6)故障錄波: 能夠在系統(tǒng)發(fā)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、提高電力系統(tǒng)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(wěn)態(tài)信息,包括開關位置、 保護動作狀態(tài)、遙測量等,形成事故分析的數(shù)據(jù)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(shù)等所有遙測量。
       
      圖9 毛栗坪隧道1#變電所1#進線有功功率查詢
       
        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(jīng)授權的操作(如遙控的操作,數(shù)據(jù)庫修改等)。系統(tǒng)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(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
       
        10)網(wǎng)絡拓撲圖:支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構;可在線診斷設備通訊狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)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。
       
      圖10 石板坡隧道2#變電所儀表通信狀態(tài)
       
        3 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柜上,保護裝置以及電能表現(xiàn)場安裝如下圖所示。
       
      圖11 微機保護裝置以及電能表在石阡至玉屏高速公路配電工程現(xiàn)場安裝圖片
       
        4 結語
       
        微機保護裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位,它能夠反應設備的故障和不正常工作狀態(tài)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(tǒng)中切除,保證設備繼續(xù)正常運行,將事故限制在較小范圍,提高系統(tǒng)運行的可靠性,保證用戶安全、連續(xù)供電。本文介紹的AM4-I電流型微機保護裝置和AM4-U1電壓型微機保護裝置,可以針對高速公路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(jiān)控系統(tǒng)采集相關遙測、遙信數(shù)據(jù)進行監(jiān)控,能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量,有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化,實現(xiàn)無人或少人值班。
       
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