摘要：針對某水電站10kV廠用電原綜合保護測控裝置電子元器件老化嚴重、自動化水平低開放以來、人機界面和軟件不夠友好綜合措施、維護工作困難等問題資源配置，為提高廠用電系統(tǒng)供電的可靠性技術創新，該水電站對10kV廠用電保護裝置進行了全新改造相結合。新微機保護裝置的應用攜手共進，保護功能全方面共同、操作界面友好進一步、運維方便，提高了該水電廠廠用電可靠運行強大的功能，保障了電廠運行安全實際需求、穩(wěn)定。

　　關鍵詞：微機保護優勢；可靠性交流；水電站

　　0 引言

　　某水電站位于廣西某縣城上游15km處，是“西電東送"的標志性工程提供堅實支撐，是西部大開發(fā)的著重工程還不大。水電站于2001年7月1日開工建設，2009年底全部投產建成信息化技術。設計蓄水位400m發揮作用，壩高216.5m，壩頂長度是836m逐步顯現，庫容273億m3銘記囑托，裝機容量630萬kW，年發(fā)電量187億kWh自動化裝置，分兩期建設完成示範。因電廠輸出容量巨大，對社會有較大影響有很大提升空間。為保障供電質量運行好、電力能源長期安全可靠供應，該水電站逐步對10kV廠用電綜合保護測控裝置進行全新改造可能性更大。

　　1 水電站10kV廠用電系統(tǒng)簡介

　　該水電站10kV系統(tǒng)屬于小電流接地系統(tǒng)部署安排，其接線形式采用多路電源獨立供電、I～VI段母線互為“手拉手"環(huán)形備用技術、重要負荷分散配置等特點以保證供電的可靠性推廣開來。整個10kV廠用電系統(tǒng)共有7段母線：I、II技術研究、III重要的、IV、V姿勢、VI段分別取自1相互融合、2、3綠色化、4不同需求、5、7號機組對應的高壓變壓器低壓側保持穩定；VII段為外來電源總之、保安電源和柴油發(fā)電機的引入點面向，通過3個聯(lián)絡開關分別作為10kV的I、III同時、VI段母線的備用電源互動式宣講。廠內的所有10kV負荷按照分散、獨立的原則均勻分布在I～VI母線上模式。10kV廠用母線所接設備按負荷性質劃分類型為配電變壓器自動化、高壓電動機、電壓互感器高品質、聯(lián)絡開關不折不扣。該水電站10kV廠用電系統(tǒng)接線見圖1。

圖1 10kV廠用電接線

　　2 10kV廠用電保護換型改造原因

　　該電廠10kV廠用電原綜合保護測控裝置采用進口上海阿嘿Y源優勢，mMiCOM-P122綜合保護裝置高效利用，從2007年5月份設備投產至今，運行年限較長估算。保護裝置電子元器件老化嚴重講理論，保護光耦開入元件損壞比較頻繁，對電廠的安全穩(wěn)定生產造成影響奮戰不懈。且廠家已不再生產同型號裝置的備品備件市場開拓，只能購買升級裝置更換措施，檢修發(fā)現(xiàn)保護裝置數(shù)據(jù)不符合要求大大縮短，因無備品備件，只能從備用開關保護上調換緊密相關；其自動化水平不高更默契了，數(shù)字化程度弱，裝置信息管理不方便培訓，在自動化程度普遍提高的今天已不能滿足要求不合理波動；同時由于設備人機界面和全英文軟件不夠友好，給運維帶來更多的繁瑣工作重要工具，降低工作效率積極拓展新的領域。綜合考慮以上因素，有必要對10kV廠用電綜合保護測控系統(tǒng)進行技術改造更優質。

　　3 10kV廠用電保護換型改造要求

　　開關柜及其安裝位置保持不變相對開放，對原來所有饋線負荷開關、母聯(lián)開關脫穎而出、PT柜綜合保護測控裝置及內部二次線纜拓展應用、端子排全部進行更換；開關柜面板根據(jù)新裝置的尺寸重新設計改造註入新的動力；完成新裝置接入電力監(jiān)控系統(tǒng)接線領先水平、通信接口地址設置工作。在改造過程中，保持原有保護配置不變的情況下戰略布局，對操作回路等進行優(yōu)化事關全面。

　　4 新綜合保護測控裝置設備的選擇

　　新綜合保護測控裝置應集控制、保護狀態、故障錄波規模、測量、信號報警基石之一、開關量采集聯動、通訊功能于一體。以三段式無方向電流保護為核心共同努力，配備線路參數(shù)的監(jiān)視及采集功能行業內卷，并可通過通訊口將測量數(shù)據(jù)及保護信息上傳電力監(jiān)控系統(tǒng)，方便實現(xiàn)配網自動化逐漸完善。根據(jù)該水電站10kV廠用電保護裝置換型改造項目對全國供應商進行公開招標結果參與能力，終選擇采用安科瑞電氣股份有限公司生產的AM5SE系列微機保護測控裝置。

　　根據(jù)10kV廠用電母線所接設備負荷性質的不同是目前主流，進線柜采用AM5SE-F線路保護測控裝置充分發揮、變壓器柜采用AM5SE-T配電變保護測控裝置、電動機柜采用AM5SE-M電動機保護測控裝置充分發揮、母聯(lián)柜采用AM5SE-B備自投保護測控裝置選擇適用、PT柜采用AM5SE-UB PT監(jiān)測并列裝置，各型號保護功能如下表所示：

5 10kV廠用電保護改造圖紙設計

　　新配置的AM5SE系列微機綜合保護測控裝置及圖紙由安科瑞電氣股份有限公司負責設計設計，開關柜全部二次回路原理圖設計工作須以原水電站10kV高壓柜二次圖紙為基礎進行圖紙設置業務指導，端子排布置以該圖紙設計為基準，圖紙設計須符合相關規(guī)程要求就此掀開。負荷性質相同的圖紙設計長足發展，其端子號、線號等要求高度統(tǒng)一穩步前行，有一定的規(guī)律結構不合理。圖紙設計的準確性決定著施工調試是否順利和投運后的安全生產。

　　6 10kV廠用電保護換型改造過程

　　10kV廠用電保護換型改造施工須具備施工條件：有詳細的施工方案逐步改善、圖紙效果較好；設備管理師完成新設備的驗收工作；施工人員完成安全教育工作快速增長；工具開放以來、材料齊備。嚴格按照方案高質量、圖紙進行施工提供了有力支撐，保證每一個環(huán)節(jié)順利完成激發創作。

　　6.1 10kV廠用電保護硬件改造

　　10kV廠用電保護硬件改造施工主要有3個環(huán)節(jié)：開關柜內端子排更換、舊綜合保護測控裝置拆除和新綜合保護裝置的安裝配線及線纜整理進一步意見。

　　6.1.1 端子排更換

　　接線端子的更換需要注意的問題：接線端子需逐一更換增幅最大，要求拆開一個接線端子就換一個接線端子；禁止同時拆開兩個及以上的接線端子進行更換生產能力，防止交叉接錯接線端子標準，造成誤接線，盡量獨自完成一個開關柜內的端子排更換任務堅持好，也合理防止誤接線即將展開；交流電源、直流電源特性、跳閘回路傳承、信號回路等接線端子添加隔離片，要做好隔離建言直達，防止竄通回路多種；端子間的短接片要壓緊無松動。更換端子排充分發揮，要保證原回路端子及線號保持不變發展成就，下步配線、查線工作才能順利進行重要方式。

　　6.1.2 舊綜合保護測控裝置拆除

　　根據(jù)施工方案和圖紙開展面對面，拆除需廢除的元器件，包括舊綜合保護測控裝置模式、開關柜內的中間繼電器自動化、電壓繼電器、時間繼電器等元器件高品質，以及相關的二次線纜。拆除時注意防止人為損壞元器件支撐能力、誤拆除有用的二次線纜文化價值。整理廢除元器件并分類，局域存放置之不顧，防止工作現(xiàn)場一團亂不斷完善，施工現(xiàn)場應滿足6S要求。

　　6.1.3 綜合保護測控裝置的安裝配線及線纜整理

　　由于新方便、舊綜合保護測控裝置尺寸不同基礎上，開關柜面板上的安裝窗口尺寸不符合新綜合保護測控裝置的尺寸，須對開關柜面板上的安裝窗口進行切割開孔擴大應用領域，才能安裝新綜合保護測控裝置保持競爭優勢，切割時防止刮花面板進行培訓。與新裝置連接線纜應為新線纜，把不用的線纜全部拆除長效機製，防止有寄生回路存在法治力量。配線時嚴格按照設計圖紙進行，防止漏接分享、誤接共享、誤甩線。新裝置線纜配線應整齊方式之一、統(tǒng)一生動，走線合理，便于檢查和檢修創新能力。

　　6.2 10kV廠用電保護調試

　　保護調試主要分4個環(huán)節(jié)：二次回路查線引人註目、回路功能驗證、保護裝置靜態(tài)調試及傳動試驗溝通機製。

　　根據(jù)施工圖紙認真核對每個端子好宣講、每根線號。著重檢查CT二次回路不能開路領先水平、PT二次回路不能短路及極性和接線應正確；檢查遙測、遙信戰略布局、遙控等接線應正確事關全面；檢查直流控制回路無短路或接地、交流電壓回路LN之間無短路狀態；測量直流控制回路對地絕緣電阻滿足要求（1000V）技術節能；測量交直流回路是否有電互相竄人。值得注意的是研究與應用，由于外包單位對該廠二次回路不熟悉飛躍，在改造過程中易漏接、誤接全面協議、誤甩線等問題重要部署，所以二次回路查線是很關鍵的一項工作，二次回路接線正確與否將影響到主設備的正常運行工具，若保護二次回路接線錯誤智慧與合力，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，則可能會使開關拒動或誤動重要的角色，造成設備損壞或影響電力系統(tǒng)運行開放要求。

　　交流電壓、直流控制回路上電，對各回路功能進行驗證服務機製。檢查遙測貢獻力量、遙信、遙控信號正確薄弱點，表計覆蓋範圍、指示燈、照明積極性、加熱器回路正常奮勇向前；開關本體防跳功能正確嵤w系？刂苹芈飞想娊M建，進一步驗證各回路接線正確無誤。

　　保護裝置靜態(tài)調試是進行裝置采樣檢查效果較好、定值上傳核對重要的意義、裝置功能檢驗。通過CT二次側加電流等多個領域、PT柜端子加電壓模擬量的方法檢查線路保護裝置AM5SE-F再獲、變壓器保護裝置AM5SE-T、電動機保護裝置AM5SE-M應用擴展、備自投裝置AM5SE-B體驗區、PT監(jiān)測并列裝置AM5SE-UB、電壓表活動上、電流表新格局、監(jiān)控系統(tǒng)顯示正確，同時驗證交流電壓安全鏈、交流電流回路相序顯示、相位正確。根據(jù)定值單對保護裝置設置定值并核對真正做到，確保定值正確科普活動。保護功能檢驗是通過加模擬量驗證AM5SE系列微機保護測控裝置的動作邏輯和動作時間正確性，不會出現(xiàn)拒動和誤動習慣，且動作時間應符合要求充足。保護裝置的靜態(tài)調試，確保保護裝置能靈敏地反應故障的積極性，可靠地、快速地發(fā)出報警信號和跳閘指令至關重要。

　　綜合保護測控裝置與電力監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接正確不久前，在后臺能實時采集保護裝置上的運行情況、定值、事件記錄等信息能力建設。保護裝置接入后臺關註，提高了繼保系統(tǒng)的管理和故障信息處理的自動化水平。

　　傳動試驗是模擬保護裝置采集到故障量無障礙，保護裝置應出口跳閘開關以驗證裝置保護邏輯連日來、跳閘回路和信號回路的正確性；以及驗證通過上位機操作能遠方正確分合開關認為。每套保護裝置都要做一個完整的傳動試驗系統，保證每面開關柜保護裝置保護邏輯、保護出口跳閘重要意義、遠方分合開關交流等、信號指示正確。

　　6.3 改造中遇到的問題及優(yōu)化

　　新綜合保護測控裝置改造完成后規劃，在做傳動試驗時發(fā)現(xiàn)開關只能進行一次合閘提高，如果再次合閘，只能重啟控制電源后才能合閘進入當下。通過分析發(fā)現(xiàn)斷路器合閘線圈內沒有常閉點紮實，由于保護裝置里設置了合保持繼電器以確保斷路器能夠可靠合閘，此時斷路器合閘線圈內由于沒有常閉點新體系，在合閘之后沒有斷點形成等地，導致合保持繼電器能量無法釋放，以致需重啟完成的事情，釋放合保持繼電器物聯與互聯，才能進行下一次合閘。經過與斷路器廠家以及該水電站相關人員多次溝通改造層面，在合閘線圈前串入一組常閉點供給，從而解決了上述產生的問題。以AM5SE-T變壓器保護測控裝置為例經驗分享，該水電站改造的分合閘回路二次圖如圖2所示解決方案。

圖2 AM5SE-T分合閘回路二次圖

　　7 10kV電力監(jiān)控系統(tǒng)改造

　　為實時監(jiān)視整個配電室的運行以及數(shù)據(jù)采集，針對該水電站配置一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)有力扭轉，將微機保護的數(shù)據(jù)上傳至電力監(jiān)控系統(tǒng)上高質量，實現(xiàn)對10kV變電站的用電監(jiān)控與管理，提高自動化管理水平廣度和深度。其可實現(xiàn)的主要功能如下：實時監(jiān)測深入交流、電參量查詢、運行報表加強宣傳、實時報警臺上與臺下、歷史事件查詢用的舒心、電能統(tǒng)計報表、用戶權限管理集聚效應、網絡拓撲圖集成、電能質量監(jiān)測、遙控功能互動講、通信管理穩定性、故障錄波、事故追憶過程中、曲線查詢去突破、Web訪問、APP訪問重要部署。

　　8 結語

　　該水電站10kV廠用電保護裝置換型改造具體而言，解決了原綜合保護測控裝置電子元器件老化嚴重、自動化水平低智慧與合力、人機界面和軟件不夠友好喜愛、維護工作困難等問題。更換后的AM5SE系列微機保護測控裝置更加功能化和人性化數據顯示，裝置液晶更直觀顯示電壓高質量、電流采樣量以及各種事件記錄；調試軟件功能強大記得牢、易操作註入了新的力量、易掌握、軟件界面友好更多可能性；操作回路具有監(jiān)視開關分合閘狀態(tài)及控制回路斷線功能去創新；裝置面板指示燈直接顯示了開關跳位、合位狀態(tài)緊迫性，對于運行維護人員來說更為直觀結構；配置的AM5SE-M電動機保護測控裝置加入了電動機啟動中/已運行的狀態(tài)識別，并配備有啟動中過流一段高效、運行過流一段溝通協調、運行過流二段等保護功能，解決了電動機啟動電流較大體系，容易造成誤跳的問題保障性；保護裝置配置有RS485通信接口，各保護裝置之間通過“手拉手"將通信接口連接責任製，數(shù)據(jù)送至Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)十分落實，方便查看保護信息及故障信息管理。

　　自10kV廠用電新綜合保護測控裝置換型改造完成投運以來規則製定，設備運行情況正常擴大。新綜合保護裝置的應用多樣性，保護功能全方面發揮效力、操作界面友好新格局、運維方便，提高了該水電站廠用電可靠運行安全鏈，保障了該廠安全顯示、穩(wěn)定生產，具有明顯意義真正做到。