原标题:Acrel-3000WEB电能管理系统在玉石高速公路配电工程项目的应用
石阡至玉屏高速公路,是《贵州省高速公路网规划(2008-2030年)》“678”网的重要加密线,项目起于石阡县大沙坝乡龙硐,接思剑高速公路,终点位于玉屏县大龙镇,接江大高速公路,路线公里,双向四车道,设计速度80公里/时,路基宽度24.5米。预算总投资118亿元,途经石阡县大沙坝乡、泉都街道、汤山街道、花桥镇、石固乡、坪地场乡、青阳乡7个乡镇(街道)。2021年9月9日上午,石阡至玉屏(大龙)高速公路通车仪式在石阡东服务区举行,标志着该项目顺利建成通车。
本项目配电工程共有从木湾隧道、周家湾隧道、花桥隧道、石板坡隧道、白岩湾服务区、罗家山停车区、青阳匝道收费站等41个变电所,其中,天马服务区(南区)、天马服务区(北区)、白岩湾服务区(南区)、白岩湾服务区(北区)、花桥收费站(管理分中心)由于房建问题,暂时待定。变电所高压柜采用KYN28-12型移开式金属铠装高压开关柜,配线KA,箱式变电站高压柜采用XGN15-12环网开关柜,配线KA。所有高压开关柜均需安装微机保护装置,实现过流、速断、零序、超温等继电保护及实现遥控、遥测、遥信三遥功能。变电站操作电源由专用UPS提供,且UPS满足电力监控系统接口要求。为确保供电的可靠性,各站区10/0.4kV变电所均设置一台柴油发电机组作为备用电源,发电机容量在200kW-500kW之间。在市电停电后,柴油发电机组可以自启动,为重要负荷供电。柴油发电机组各项状态数据,由发电机控制屏数据接口,通过电力监控系统的智能通信管理机传输至路段监控分中心。主电源和备用电源之间利用电源切换屏,使其不能并联运行。
为实时监视整个配电室的运行以及数据采集,该项目配置一套电力监控系统,主要实现对石阡至玉屏各个变电所的用电监控与管理。监控范围为变电所的微机保护装置、电能表、变压器温控仪、EPS、UPS、无功补偿、柴发、发电机控制屏、邮箱液位仪、风机软启动器和照明控制器。本系统由用户管理层、网络通信层、现场设备层三部分组成,现场设置的电能表采用屏蔽双绞线连接至各分区数据采集器,各分区数据采集器将数据分类处理后,通过网线连接至局域网交换机上传至电力监控系统主机,实现电力监控功能。整个系统的架构如下:
1)实时监测:以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态,可以实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息,动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态。各个监控设备的监测界面如下:
2)电参量查询:在配电一次图中,可以直接查看该回路详细电参量,包括三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能等。
3)运行报表: 查询各回路或设备指定时间的运行参数,报表中显示电参量信息应包括:各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等,报表格式有日报表、月报表、年报表等。
4)实时告警:能够对配电回路断路器、隔离开关、接地刀分、合动作等遥信变位,保护动作、事故跳闸等事件发出告警。
5)历史事件查询:能够对遥信变位,保护动作、事故跳闸,以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警信息进行历史追溯,查询统计、事故分析。
6)故障录波: 能够在系统发生故障时,自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况,通过对这些电气量的分析、比较,对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用。
7)事故追忆:能够自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息,包括开关位置、 保护动作状态、遥测量等,形成事故分析的数据基础。
8)曲线查询:能够查询实时曲线和历史曲线,包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等所有遥测量。
图9 毛栗坪隧道1#变电所1#进线)用户权限管理:设置了用户权限管理功能,通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作,数据库修改等)。系统可以定义不同操作权限的权限组(如管理员组、工程师组、操作员组等),在每个权限组里分配不同用户,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。10)网络拓扑图:支持实时监视接入系统的各设备的通讯状态,能够完整的显示整个系统网络结构;可在线诊断设备通讯状态,发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
11)遥控功能:根据电力规程要求,可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。
12)通信管理:可以对整个配电系统范围内的设备通信情况进行管理、控制、数据的实时监测。
本项目微机保护就地分散安装在各个高压开关柜上,保护装置以及电能表现场安装如下图所示。
微机保护装置在电力系统中具有举足轻重的地位,它能够反应设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地、有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除,保证无故障设备继续正常运行,将事故限制在较小范围,提高系统运行的可靠性,保证用户安全、连续供电。本文介绍的AM4-I电流型微机保护装置和AM4-U1电压型微机保护装置,可以针对高速公路配电工程中不同保护对象提供对应的保护功能,并且通过电力监控系统采集相关遥测、遥信数据进行监控,能大大提高变电站运行的可靠性、安全性、提高供电质量,有利于实现变电站综合自动化,实现无人或少人值班。参考文献
[2] 安科瑞35KV以及下变电所智能配电系统设计与产品二次原理图集.2020.10月版