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    應用案例

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    AM系列微機保護裝置在上海馬橋萬達廣場配電工程中的設計與應用

     摘要:目前,微機保護裝置廣泛應用于電力系統中,該類裝置能夠監測電力系統的運行狀況,并實時記錄電力系統出現故障的位置及性質,從而為故障的快速處理提供參考信息。本文介紹的微機保護裝置,可以針對上海馬橋萬達廣場配電工程中不同保護對象提供對應的保護功能,能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量,有利于實現變電站綜合自動化,實現無人或少人值班。

    關鍵詞:可靠性;安全性;微機保護;供電質量。
     
    01 項目概述
    上海馬橋萬達廣場位于上海閔行區銀林路與銀康路交匯處,是萬達商管集團落子閔行的第3座萬達廣場,總建筑面積約13.33萬平方米,地下兩層地上6層,自帶兩個主題街區及一個大型公共綠地,建成后填補并滿足了西南大區域近70萬市民生活體驗及商業需求。馬橋萬達廣場以中產收入為家庭群體核心,輻射周邊莘莊工業區、紫竹高新科學園區、航天城白領園區內消費群體,及本地居民社區家庭消費,面向中青年為主的家庭型客群。因此,馬橋萬達廣場針對不同地理區域不同消費者結構情況進行產品比例等結構調整,引進超市、餐飲、健身房、電影院、兒童樂園等休閑娛樂、生活零售便利等商業配套。其中,引進的永輝超市7000多平方米。
    本項目為馬橋萬達廣場的配電工程,本工程共有一個35kV配電站和四個10kV子站,其中35kV配電柜采用鎧裝式金屬封閉開關柜,且開關柜均帶有五防功能,進出線方式為下進下出。10kV配電柜采用金屬鎧裝中置柜,且均帶有五防功能,進出線方式為下進下出。操作電源采用65Ah、直流110V成套裝置。站用交流電源采用雙電源供電,并設置雙電源自動切換開關自動切換?;ジ衅?、計量表精度不低于:高壓互感器0.2級;計量柜0.5級;并聯電容器組的電流測量應按并聯電容器組持續通過的電流為其額定電流的1.35倍設計,且由供電部門認可。本工程要求10kV進線負荷開關或隔離開關與進線主斷路器,母聯斷路器與母聯隔離柜,進線與母聯斷路器之間均設置機械連鎖(程序鎖)裝置和電氣閉鎖裝置,此外,1#變電站中的兩個進線柜和母聯柜之間需設計電氣及機械連鎖,三鎖兩鑰匙,三只斷路器只能允許同時合兩個。無高壓用電設備時,無功補償均采用低壓自動補償,有高壓設備時,增設高壓補償柜補償,補償后,高壓側功率因數0.9。高壓配電裝置繼電保護采用變電站綜合自動化系統,并預留通訊接口,除滿足繼電保護功能外,將系統數據傳送至能源管理平臺,保護裝置分布在開關柜上布置,每個變電站(主站)分別設置一套中壓信號屏及配電系統模擬顯示屏。開關柜在現場就地控制,后臺只監視不控制。

    02產品需求
    本次針對上海馬橋萬達廣場配電工程中10kV變電站不同保護對象配置不同微機保護裝置,進線柜、變壓器柜配置AM3SE-I電流型微機保護裝置,電容補償柜配置AM5-C電容器保護裝置,此外,1#變電站中PT柜配置AM5SE-UB PT監測及并列裝置,母聯柜由于不需要備自投功能,配置AM3SE-I電流型微機保護裝置,3#變電站中有三臺高壓冷機柜原配置方案為AM5-M電動機保護裝置,經后期現場調試溝通,三臺高壓冷機是經由軟啟動柜啟動電動機,啟動柜中已配置電動機保護,故按照現場需求通過更新邏輯的方式更改為AM5-F線路保護裝置。這幾款微機保護裝置主要通過以下保護功能實現對高壓柜的設備運行情況實時監視和保護:
    2.1 AM5-F線路保護裝置
    三段式過流保護(可經低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖)、反時限過流保護(可經低電壓閉鎖)、兩段式零序I01過流/反時限過流/后加速過流保護、兩段式零序I02過流/反時限過流/后加速過流保護、重合閘、后加速過流保護(可經低電壓閉鎖)、過負荷告警、過負荷跳閘、失壓跳閘、失壓告警、低頻減載/高頻保護(可經滑差閉鎖)、PT斷線告警、控故障告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、非電量保護、逆功率保護、零序過壓跳閘、零序過壓告警、過電壓跳閘、過電壓告警、二次諧波閉鎖。
    2.2 AM3SE-I電流型保護裝置
    三段式過流保護(可經低電壓閉鎖、可經二次諧波閉鎖)、反時限過流保護(可經低電壓閉鎖)、過負荷告警/跳閘、三段式零序I01過流/反時限過流保護、三段式零序I02過流/反時限過流保護、FC回路配合的過流閉鎖功能、控故障告警、零序過壓告警/跳閘、過電壓告警/跳閘、PT斷線告警、低電壓告警/跳閘、兩段式負序過流保護、負序反時限過流保護、非電量保護(高溫/超溫/重瓦斯/輕瓦斯/變壓器門開等)、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流保護(可經低電壓閉鎖)、零序I01/I02后加速過流保護、檢修狀態閉鎖。
    2.3 AM5-C電容器保護裝置
    兩段式過流保護、反時限過流保護、兩段式零序過流保護、欠電壓保護、過電壓保護、零序過電壓保護、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、非電量保護、PT斷線告警、控故障告警、FC回路配合的過流閉鎖功能、二次諧波閉鎖。
    2.4 AM5SE-UB PT監測及并列裝置
    I母PT投入、II母PT投入、PT自動并列解列、PT遙控并列解列、I母PT低電壓告警、I母PT過電壓告警、I母PT零序過壓告警、I母PT斷線告警、II母PT低電壓告警、II母PT過電壓告警、II母PT零序過壓告警、II母PT斷線告警。
    除上述原有功能外,在配合現場調試過程中,根據供電局相關人員要求,對1#變電站的兩個進線柜中零序二段保護功能配置成兩個出口,在單相接地時,既可以跳本柜,也可以跳上級35kV斷路器;對部分出線柜增加過流一段告警、過流二段告警、零序一段告警、零序二段告警功能。在后期配合其他廠家系統調試時,由于該系統無法讀取保護事件記錄,故此增加過流、零序保護、過電壓、低電壓等相關保護事件記錄虛遙信,修改后的邏輯均通過485通訊方式更新進裝置里。

    03 系統方案
    本工程10kV配電工程共有四個配電站,4#變電站為高壓無功補償柜配合負荷開關,不需要配置微機保護裝置。其他三個變電站上圖方案如下:
    圖1 1#變電站上圖
    圖2 2#變電站上圖
    圖3 3#變電站上圖
    整個10kV配電工程所設微機保護型號與數量如下:
     
     
     04 現場安裝圖片
    本項目微機保護就地分散安裝在各個高壓開關柜上,現場安裝如下圖所示,該項目已于2020年送電使用,運行正常,馬橋萬達廣場已于2020年12月23日開業。
     
     
     
     圖4 微機保護在上海馬橋萬達廣場配電工程現場安裝圖片
     
     
    05 結束語
    在10kV電力系統中采用微機保護裝置是電網智能化發展的必然趨勢,盡管微機保護的價格比傳統繼電器高出了許多,但它能大大提高變電站運行的可靠性、安全性、提高供電質量,有利于實現變電站綜合自動化,實現無人或少人值班,以另一種方式大大節約了成本。本文介紹的上海馬橋萬達廣場配電工程通過對各個保護對象裝設對應的保護裝置,不但使整個配電工程實現了綜合自動化,還降低了工作人員的勞動強度,提高了設備運行的可靠性。