浅谈35 kV 综合自动化变电站主接线设计及微机保护配置
摘要: 结合 35 kV 综合自动化变电站的建设要求,就 35 kV 变电站的主接线设计及主要设备选型、继电保护配置原则、微机继电保护及自动化装置选型等方面进行了广泛探讨,对 35 kV 变电站标准化设计与建设方案提供了技术
关键词:35KV变电站;主接线;微机保护
本35/10KV总降站, 按照无人值班要求设计综合自动化系统。由供电部门提供二路电源的35KV的电缆线路对其供电,内部装设2台35/10KV、10000KVA主变,10KV线路对内的8座地下变电站供电:1号变电站 1600KVA变压器、2号变电站 1600KVA变压器,3号变电站 2000KVA变压器,4号变电站1000KVA变电站,5号变电站1000KVA变压器,6号变电站500KVA。7号变电站500KVA及8号变电站500KVA。35KV的供电进线电网为接地系统,内部10KV系统为不接地系统。站内的35KV电气设备采用电缆下进下出方式联络、10KV主变及开关柜设备采用电缆上进上出方式联络。
一、35K综合自动化变电站主接线设计
35/10KV总降站内主要设备:
1.装设气体封闭GIS、35KV开关柜共4台(下进下出方式);
2.35/10主变室:2台35/10KV-10000KVA(带有温控通风)干式变压器。
3.装设10KV开关柜中置式开关柜共14台(上进上出方式)
4.控制室:装设挂墙式模拟信号屏1块、直流屏2台,站用交流屏1台、供电计量柜2台、通讯柜1台。
二、微机继电保护及自动装置
本站 35 kV,10 kV 系统的继电保护及自动装置配置按照无人值班综合自动化变电站进行设计,均采用微机保护。
1 继电保护配置原则
1)35 kV 主变压器。本站 2 台两圈有载调压主变压器35 kV 侧为电源侧,一般主变保护有: 差动保护,后备保护( 35 kV 线路过流保护作为主变后备保护) ,瓦斯保护,35 kV 复合电压启动的过流保护,35 kV 零序过流保护,35 kV 间隙零序过流保护,10 kV 过流保护,三侧对称过负荷保护。
2)10 kV 线路。线路保护应配置一套完整的主保护和后备保护。一般 10 kV 线路应有电流速断,过流,单相接地,低周减载,三相一次重合闸,过负荷等保护。
3)站用变压器。站用变应配置一套完整的保护,主要有: 电流速断、过流,零序过流,小电流接地选线,过负荷保护等。站用变 380 V 侧应配置备用电源自投装置。
4)35 kV( 10 kV) 分段断路器装设充电保护及延时动作的过流保护。
5)电压无功自动调节( VQC) 。35 kV 变电站原则上不设 VQC 装置,变电站电压无功调节功能宜通过与自动化系统配套的软件来实现。VQC 通过自动化系统来接收各种数据,同时通过自动化系统发送各种调节命令对变电站内电压、无功进行综合调节控制。
2 微机继电保护及自动装置的选用
根据 35 kV 主接线系统方案、继电保护配置原则,以及Acrel 2000 系列综合自动化系统等技术要求,本站选用的微机继电保护及自动装置属于 Acrel 2000系列保护测控装置,均具有“四合一”保护( 即保护、遥测、遥控以及遥信) ,充分满足变电站综合自动化和无人值班的要求 。
结束语
根据无人值班变电站建设要求,优化 35 kV 变电站主接线设计,合理选购微机继电保护及自动化装置,合理配置自动化监控系统及网络构架等方面,将进一步推动并实现电网调度自动化、运行管理现代化以及**电网安全稳定运行具有重大意义。
2.1.7电动机综合保护装置
容量在2000kW以下的异步电动机应配置电动机综合保护装置,其主要功能如下:
保护功能
过流一段保护(启动中、已运行)
过流二段保护
反时限过流保护
两段式负序过流保护
负序反时限过流保护
两段式零序过流保护
热过载保护
过负荷告警
过负荷跳闸
堵转保护
启动时间过长
非电量保护
PT断线告警
控制回路断线告警
低电压保护
零序过压告警
FC回路配合的过流闭锁功能
电压不平衡保护
相序保护
电压断相保护
过电压保护
监控功能
独立操作回路,可适应0.25A-5A开关跳合闸电流
20路有源开关量输入
10路无源继电器输出
I,U,P,Q,PF,f,Ep,Eq等电参量测量
2路4-20mA变送输出
通讯功能
2路RS485串行通讯接口,支持Modbus-RTU、IEC60870-5-103规约
2路以太网接口,支持 TCP Modbus-RTU和 TCP IEC60870-5-103规约
其他功能
故障录波功能,保护动作时触发录波,可录故障前8周波、故障后4周波
IRIG-B格式对时
微机保护装置的作用是什么?
在输配电过程中,微机保护装置的作用是继承了继电保护的电压保护、监测、报警、自查等功能,简化了继电保护的程序部和组成,使得在保护过程更加精细与经济,灵活简便的操作方式更便于安装和操控。下面将对微机保护装置的作用进行分析:
首先是过电压保护
过电压保护对任何配电工程来说都是致命保护,它可能对一切配电设备做出不可挽救的损害。在实际运行中具体指峰值大于在正常工作状态下大的稳定电压的响应峰值的任何一种电压。一般是在正常运行中如果有出现雷击或是工作人员进行试验操作等原因,这时微机保护装置就能系统地进行保护作用。
其次是非电量保护
非电量保护指的是不是由电气量反映出来的故障动作或是发出信号的保护,电量包括电压、电流、电阻以及频率等参数,而非电量则指的是压力、温度的高低(如高温告警,**温跳闸)火灾探头的信息等等与电力无关的参数。微机保护装置可以对非电量的数据进行记录和保护,对于失控的参数及时延时,发出告警或跳闸信号,也就是自动拉闸。
后是过热保护
微机保护装置的过热保护这个功效则更加简单*。电流通过线路或是继电器时会产生热量,由于金属的特性导致受热膨胀,继电器中的双金属片会因为热膨胀系数不一样从而发生弯曲变形,到了一定程度继电器就会因为断连而使线路崩溃,微机保护装置就可以对其进行密切监测,防止这类情况的发生。
上面只是介绍了微机保护装置的三种重要的保护。除此之外,微机保护装置的功能还有很多,如电流保护、电压保护、负荷保护以及功率、频率甚至启动时间的保护系统都比较完善,随着电力科技的发展,在配电输送过程中,根据项目现场的需要选择合适功能的微机保护,并不是保护装置的功能越多越强大就越好,这是个错误的选择。在保护功能满足现场的需要后,保护装置的其它功能越少越好,这样配电输送过程中装置运行的稳定系数会增加。
3AM3技术参数
1 额定参数
1.1 工作电源
额定电压:AC220V/DC220V 或DC110V
范围:额定电压×(1±20%)
大功耗:≤10W (直流)
1.2 信号电压输入
额定值:AC 100V 或100/ 3 V
测量范围:1~120V
准确度:±0.5%
1.3 信号电流输入
额定值:AC 5A 或1A
测量范围:0.04In~15In
准确度:±0.5%
2 技术指标
2.1 测量元件特性
整定偏差:≤±2%
温度变差:在正常工作环境温度范围内≤±2%
综合偏差:≤±4%
2.2 接点容量
接点负载:直流220V 5A(不断弧)
3 使用环境
环境温度: -10℃~+55℃
装置的储存、运输允许的环境温度为-25℃~+70℃
相对湿度:5%~95%(产品内部不凝露,不结冰)
海拔高度:≤2500m