摘 要：微機(jī)保護(hù)裝置能夠有效監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，并實時記錄電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的類型及參數(shù)，從而為故障的快速處理提供有效的參考依據(jù)。本文介紹的AM系列微機(jī)保護(hù)裝置針對天然氣回收站配電工程不同保護(hù)對象提供對應(yīng)的保護(hù)功能，提高變電站運(yùn)行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化，實現(xiàn)無人或少人值班。

關(guān)鍵詞：微機(jī)保護(hù)；監(jiān)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，此公司是一家專注于輸配電及控制設(shè)備、箱式變電站箱體等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。公司高度重視質(zhì)量管理，通過了ISO9001：2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證（認(rèn)證編號：117.17 Q0 0034-05 ROS），認(rèn)證范圍涵蓋箱式變電站和開關(guān)柜的箱體生產(chǎn)、木制包裝箱包裝服務(wù)。同時注重技術(shù)創(chuàng)新，積極開展研發(fā)工作，在箱式變電站外觀設(shè)計等領(lǐng)域取得了多項專利成果。

本天然氣回收站配電工程位于中東地區(qū)。6kV中壓開關(guān)站中開關(guān)柜采用KYN28-12柜型，模塊化結(jié)構(gòu)，便于擴(kuò)展和維護(hù)。采用兩進(jìn)線無母聯(lián)雙電源供電系統(tǒng)，具有1面母線PT柜、6面壓縮機(jī)出線柜、1個備用柜和1面電容器出線柜。項目整體涵蓋電流、電壓、接地故障等多重保護(hù)，符合中壓配電系統(tǒng)要求。保護(hù)裝置分布在開關(guān)柜上布置，開關(guān)柜在現(xiàn)場就地控制。

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(jī)保護(hù)裝置，并根據(jù)國外供電系統(tǒng)的需求，為其定制符合要求的保護(hù)功能及語言顯示。整個項目共配置安科瑞11臺AM系列微機(jī)保護(hù)裝置，以下為中壓就和低壓配電室微機(jī)保護(hù)的上圖方案：

圖1 中壓系統(tǒng)上圖

圖2 中壓配電平面布置圖

圖3 低壓系統(tǒng)上圖

該項目在進(jìn)線柜配置AM6-L線路保護(hù)裝置，電動機(jī)柜配置AM6-M電動機(jī)保護(hù)裝置，電容器出線柜配置AM6-C電容器保護(hù)裝置，PT柜配置AM6-UB電壓監(jiān)測裝置，中壓聯(lián)絡(luò)柜配置AM6-B備自投保護(hù)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(jī)保護(hù)裝置主要通過以下保護(hù)功能實現(xiàn)對該項目開關(guān)柜的設(shè)備運(yùn)行情況實時監(jiān)視和保護(hù)：

3.程序定制化

每個微機(jī)保護(hù)除了具有不同應(yīng)用場景所需的功能外，還需要根據(jù)項目實際情況，調(diào)整部分保護(hù)功能的條件定制程序，以滿足項目需求。

中壓系統(tǒng)中配置的線路保護(hù)、電容器保護(hù)和電動機(jī)保護(hù)除需具備速斷、過流、零流、過壓和欠壓等功能，還要集成斷路器失靈保護(hù)、合閘閉鎖及跳閘回路監(jiān)視等功能。同時這些功能均需具有獨立的繼電器輸出節(jié)點，以滿足不同電氣連鎖需求。此外，裝置增加故障狀態(tài)開入量顯示功能，用于實時監(jiān)測其他關(guān)聯(lián)開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)異常情況。

PT柜配置的PT監(jiān)測裝置內(nèi)部定制母線電壓保護(hù)功能，該功能與零序電壓保護(hù)采用獨立出口并設(shè)置為瞬動節(jié)點。調(diào)試發(fā)現(xiàn)，在母線電壓投入且未觸發(fā)零序電壓保護(hù)時，該功能繼電器輸出存在偶發(fā)性誤動現(xiàn)象。經(jīng)排查確認(rèn)非程序及硬件問題后，通過分析裝置錄波數(shù)據(jù)、現(xiàn)場送電過程及送電設(shè)備，確定故障源于分體式調(diào)壓器運(yùn)行不穩(wěn)定產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致保護(hù)出口誤閉合。

對于兩進(jìn)線無母聯(lián)的供電系統(tǒng)，無論是中壓系統(tǒng)還是低壓系統(tǒng)都需要在一個進(jìn)線柜配置線路保護(hù)，另一個進(jìn)線柜配置備自投裝置。備自投主要實現(xiàn)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瞬動的按鈕控制，該按鈕信號接入綜保裝置的開入量。由于該信號是瞬動性質(zhì)，為確保備自投過程的完整執(zhí)行，需在程序中增加可設(shè)的返回延時讓該信號保持。此外，鑒于中壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)所帶負(fù)載類型存在差異，低壓系統(tǒng)的檢同期功能還增加了負(fù)序電壓判據(jù)，使同期條件更嚴(yán)格可靠。

針對檢同期合環(huán)倒閘功能，裝置檢測到開入“同期并網(wǎng)”狀態(tài)為合，判斷兩個進(jìn)線是否處于同期的狀態(tài)，即兩個進(jìn)線的電壓幅值、相位及頻率等參數(shù)是否處于設(shè)定允許范圍內(nèi)。當(dāng)確認(rèn)滿足同期條件后，備自投裝置先合備用進(jìn)線斷路器，再分主供進(jìn)線斷路器，從而完成電源切換的倒閘操作。該邏輯確保了兩電源在嚴(yán)格滿足電氣參數(shù)匹配的前提下實現(xiàn)平穩(wěn)過渡。
針對不檢同期備自投功能，當(dāng)裝置檢測開入“非同期備投”狀態(tài)為合，實現(xiàn)進(jìn)線備自投和進(jìn)線互投的邏輯。進(jìn)線備自投模式下兩個進(jìn)線有主備之分，當(dāng)主用進(jìn)線失電后，先分?jǐn)嘀饔眠M(jìn)線斷路器，再合上備用進(jìn)線斷路器；若主供恢復(fù)來電，則先分?jǐn)鄠溆眠M(jìn)線斷路器，再合上主用進(jìn)線斷路器。進(jìn)線互投模式下兩個進(jìn)線沒有主備之分，任一進(jìn)線失電即切換至另一進(jìn)線供電，且電源恢復(fù)后保持現(xiàn)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(xiàn)場應(yīng)用

本項目微機(jī)保護(hù)就地分散安裝在各個高、低壓開關(guān)柜上，現(xiàn)場安裝如下圖所示，該項目所需保護(hù)功能已驗證無誤。

圖4 現(xiàn)場安裝圖片

4.結(jié)語

在電力系統(tǒng)中采用微機(jī)保護(hù)裝置是電網(wǎng)智能化發(fā)展的必然趨勢。與傳統(tǒng)的繼電器相比，盡管微機(jī)保護(hù)的價格偏高，但它能大大提高變電站運(yùn)行的可靠性、安全性、提高供電質(zhì)量，有利于實現(xiàn)變電站綜合自動化，實現(xiàn)無人或少人值班，以另一種方式大大節(jié)約了成本。本文介紹的中東天然氣回收站配電工程通過對各個保護(hù)對象裝設(shè)定制化保護(hù)裝置，不但使整個配電工程實現(xiàn)了綜合自動化，還有效地降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。