摘 要：微機保護裝置能夠有效監測電力系統的運行狀況，并實(shí)時(shí)記錄電力系統出現故障的類(lèi)型及參數，從而為故障的快速處理提供有效的參考依據。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(shí)現變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現無(wú)人或少人值班。

關(guān)鍵詞：微機保護；監測；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(zhuān)注于輸配電及控制設備、箱式變電站箱體等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)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(guò)了ISO9001：2015質(zhì)量管理體系認證（認證編號：117.17 Q0 0034-05 ROS），認證范圍涵蓋箱式變電站和開(kāi)關(guān)柜的箱體生產(chǎn)、木制包裝箱包裝服務(wù)。同時(shí)注重技術(shù)創(chuàng )新，積極開(kāi)展研發(fā)工作，在箱式變電站外觀(guān)設計等領(lǐng)域取得了多項專(zhuān)*成果。

本天然氣回收站配電工程位于中東地區。6kV中壓開(kāi)關(guān)站中開(kāi)關(guān)柜采用KYN28-12柜型，模塊化結構，便于擴展和維護。采用兩進(jìn)線(xiàn)無(wú)母聯(lián)雙電源供電系統，具有1面母線(xiàn)PT柜、6面壓縮機出線(xiàn)柜、1個(gè)備用柜和1面電容器出線(xiàn)柜。項目整體涵蓋電流、電壓、接地故障等多重保護，符合中壓配電系統要求。保護裝置分布在開(kāi)關(guān)柜上布置，開(kāi)關(guān)柜在現場(chǎng)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，并根據國外供電系統的需求，為其定制符合要求的保護功能及語(yǔ)言顯示。整個(gè)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 中壓系統上圖

圖2 中壓配電平面布置圖

圖3 低壓系統上圖

該項目在進(jìn)線(xiàn)柜配置AM6-L線(xiàn)路保護裝置，電動(dòng)機柜配置AM6-M電動(dòng)機保護裝置，電容器出線(xiàn)柜配置AM6-C電容器保護裝置，PT柜配置AM6-UB電壓監測裝置，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(guò)以下保護功能實(shí)現對該項目開(kāi)關(guān)柜的設備運行情況實(shí)時(shí)監視和保護：

  程序定制化

每個(gè)微機保護除了具有不同應用場(chǎng)景所需的功能外，還需要根據項目實(shí)際情況，調整部分保護功能的條件定制程序，以滿(mǎn)足項目需求。

中壓系統中配置的線(xiàn)路保護、電容器保護和電動(dòng)機保護除需具備速斷、過(guò)流、零流、過(guò)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視等功能。同時(shí)這些功能均需具有獨立的繼電器輸出節點(diǎn)，以滿(mǎn)足不同電氣連鎖需求。此外，裝置增加故障狀態(tài)開(kāi)入量顯示功能，用于實(shí)時(shí)監測其他關(guān)聯(lián)開(kāi)關(guān)柜的運行狀態(tài)異常情況。

PT柜配置的PT監測裝置內部定制母線(xiàn)電壓保護功能，該功能與零序電壓保護采用獨立出口并設置為瞬動(dòng)節點(diǎn)。調試發(fā)現，在母線(xiàn)電壓投入且未觸發(fā)零序電壓保護時(shí)，該功能繼電器輸出存在偶發(fā)性誤動(dòng)現象。經(jīng)排查確認非程序及硬件問(wèn)題后，通過(guò)分析裝置錄波數據、現場(chǎng)送電過(guò)程及送電設備，確定故障源于分體式調壓器運行不穩定產(chǎn)生嚴重干擾，導致保護出口誤閉合。

對于兩進(jìn)線(xiàn)無(wú)母聯(lián)的供電系統，無(wú)論是中壓系統還是低壓系統都需要在一個(gè)進(jìn)線(xiàn)柜配置線(xiàn)路保護，另一個(gè)進(jìn)線(xiàn)柜配置備自投裝置。備自投主要實(shí)現檢同期合環(huán)倒閘和不檢同期備自投的功能，是否需要檢同期由一個(gè)瞬動(dòng)的按鈕控制，該按鈕信號接入綜保裝置的開(kāi)入量。由于該信號是瞬動(dòng)性質(zhì)，為確保備自投過(guò)程的完整執行，需在程序中增加可設的返回延時(shí)讓該信號保持。此外，鑒于中壓系統和低壓系統所帶負載類(lèi)型存在差異，低壓系統的檢同期功能還增加了負序電壓判據，使同期條件更嚴格可靠。

（1）針對檢同期合環(huán)倒閘功能，裝置檢測到開(kāi)入“同期并網(wǎng)”狀態(tài)為合，判斷兩個(gè)進(jìn)線(xiàn)是否處于同期的狀態(tài)，即兩個(gè)進(jìn)線(xiàn)的電壓幅值、相位及頻率等參數是否處于設定允許范圍內。當確認滿(mǎn)足同期條件后，備自投裝置先合備用進(jìn)線(xiàn)斷路器，再分主供進(jìn)線(xiàn)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格滿(mǎn)足電氣參數匹配的前提下實(shí)現平穩過(guò)渡。

（2）針對不檢同期備自投功能，當裝置檢測開(kāi)入“非同期備投”狀態(tài)為合，實(shí)現進(jìn)線(xiàn)備自投和進(jìn)線(xiàn)互投的邏輯。進(jìn)線(xiàn)備自投模式下兩個(gè)進(jìn)線(xiàn)有主備之分，當主用進(jìn)線(xiàn)失電后，先分斷主用進(jìn)線(xiàn)斷路器，再合上備用進(jìn)線(xiàn)斷路器；若主供恢復來(lái)電，則先分斷備用進(jìn)線(xiàn)斷路器，再合上主用進(jìn)線(xiàn)斷路器。進(jìn)線(xiàn)互投模式下兩個(gè)進(jìn)線(xiàn)沒(méi)有主備之分，任一進(jìn)線(xiàn)失電即切換至另一進(jìn)線(xiàn)供電，且電源恢復后保持現有供電模式不切換。兩種模式均確保在非同期條件下的安全電源切換。

4現場(chǎng)應用

本項目微機保護就地分散安裝在各個(gè)高、低壓開(kāi)關(guān)柜上，現場(chǎng)安裝如下圖所示，該項目所需保護功能已驗證無(wú)誤。

圖4 現場(chǎng)安裝圖片

5 結語(yǔ)

在電力系統中采用微機保護裝置是電網(wǎng)智能化發(fā)展的必然趨勢。與傳統的繼電器相比，盡管微機保護的價(jià)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(shí)現變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現無(wú)人或少人值班，以另一種方式大大節約了成本。本文介紹的中東天然氣回收站配電工程通過(guò)對各個(gè)保護對象裝設定制化保護裝置，不但使整個(gè)配電工程實(shí)現了綜合自動(dòng)化，還有效地降低了工作人員的勞動(dòng)強度，提高了設備運行的可靠性。

參考文獻

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)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(chǎn)品二次原理圖集.2020.10月版

[3] 安科瑞用戶(hù)變電站綜合自動(dòng)化與運維解決方案.2021.11月版