Pembinaan semula peranti perlindungan kuasa 10kV bagi Stesen Tenaga Hidro
Abstrak: Untuk meningkatkan kebolehpercayaan loji 10kV pengukuran perlindungan bersepadu asal dan peranti kawalan komponen elektronik penuaan serius, tahap automasi rendah, antara muka manusia-mesin yang tidak mencukupi dan kerja penyelenggaraan yang mesra perisian, sukar. Stesen kuasa hidro memutuskan untuk menaik taraf loji 10kV peranti perlindungan kuasa.Peranti perlindungan dan kawalan baharu mempunyai pelbagai fungsi perlindungan, antara muka operasi mesra dan operasi dan penyelenggaraan yang mudah, yang meningkatkan operasi boleh dipercayai bagi penggunaan kuasa loji kuasa hidro dan memastikan keselamatan dan kestabilan loji kuasa.
Kata kunci: perlindungan dan peranti kawalan 10kV;kebolehpercayaan;perlindungan untuk stesen janakuasa hidro
0 Pengenalan
Sebuah stesen janakuasa hidro terletak 15km di hulu tempat duduk daerah di Guangxi.Ia merupakan projek mercu tanda "Transmisi Kuasa dari Barat ke Timur" dan projek penting untuk pembangunan barat China.Pembinaan stesen janakuasa hidro bermula pada Julai 1,2001, dan mula beroperasi sepenuhnya pada penghujung tahun 2009. Paras air yang direka ialah 400m, ketinggian empangan ialah 216.5m, panjang atas empangan ialah 836m, kapasiti penyimpanan ialah 27.3 bilion m³, kapasiti terpasang ialah 6.3 juta kW, dan penjanaan kuasa tahunan ialah 18.7 bilion kWj.Pembinaan siap dalam dua fasa.Oleh kerana kapasiti keluaran yang besar bagi loji janakuasa, ia memberi impak yang besar kepada masyarakat.Untuk memastikan kualiti bekalan kuasa dan bekalan tenaga kuasa jangka panjang yang selamat dan boleh dipercayai, stesen janakuasa hidro telah secara beransur-ansur mengubah ukuran perlindungan komprehensif dan peranti kawalan penggunaan kuasa loji 10kV yang baharu.
1. Pengenalan Ringkas Sistem Kuasa Loji 10kV
Sistem 10kV stesen janakuasa hidro ialah sistem pembumian arus rendah.Bentuk pendawaiannya menggunakan bekalan kuasa bebas berbilang bekalan kuasa, bas seksyen I~VI adalah siap sedia gelang "berpegangan tangan", dan konfigurasi penyebaran beban penting untuk memastikan kebolehpercayaan bekalan kuasa.Keseluruhan sistem kuasa 10kV mempunyai 7 bar bas: bahagian I, II, III, I IV, V dan VI diambil dari bahagian pengubah voltan rendah unit 1,2,3,4,5 dan 7 masing-masing;bahagian VII ialah titik pengenalan bekalan kuasa luaran, bekalan kuasa keselamatan dan penjana diesel, yang digunakan sebagai bekalan kuasa sandaran bas seksyen I, III dan VI 10kV.Semua beban 10kV di loji diagihkan sama rata pada laluan bas I~VI mengikut prinsip serakan dan bebas.Peralatan yang disambungkan oleh bas kilang 10kV dibahagikan kepada pengubah agihan, motor voltan tinggi, pengubah voltan dan suis sesentuh mengikut sifat beban.Lihat Rajah 1 untuk sistem bekalan kuasa 10kV stesen kuasa hidro yang berkaitan.
Rajah 1 pendawaian kuasa loji 10kV
1. Sebab pembinaan semula peranti perlindungan kuasa 10kV
Peranti pengukuran dan kawalan perlindungan komprehensif asal loji kuasa 10kV menggunakan peranti perlindungan bersepadu Shanghai Areva MiCOM-P122 yang diimport.Peralatan telah beroperasi sejak Mei 2007. Komponen elektronik peranti perlindungan semakin tua, dan komponen kemasukan gandingan optik pelindung lebih kerap rosak, yang menjejaskan pengeluaran loji janakuasa yang selamat dan stabil.Selain itu, pengilang tidak lagi menghasilkan alat ganti jenis yang sama, hanya boleh membeli penggantian peranti naik taraf, dan data peranti perlindungan tidak memenuhi keperluan, tetapi tiada alat ganti daripada perlindungan suis siap sedia;tahap automasi tidak tinggi, pendigitalan lemah, pengurusan maklumat peranti yang menyusahkan, tidak dapat memenuhi keperluan hari ini, antara muka manusia-mesin dan semua perisian bahasa Inggeris tidak mesra, yang membawa kerja yang lebih membosankan dan mengurangkan kecekapan kerja.Memandangkan faktor di atas, adalah perlu untuk menjalankan transformasi teknikal sistem pengukuran perlindungan dan kawalan komprehensif penggunaan kuasa 10kV.
3 Keperluan untuk perlindungan kuasa dan transformasi loji 10kV
Alat suis dan kedudukan pemasangannya kekal tidak berubah, gantikan semua suis beban penyuap asal, suis bas, kabinet PT, kabel sekunder dalaman dan baris terminal;panel suis direka bentuk semula dan diubah suai mengikut saiz peranti baharu;lengkapkan pendawaian sistem pemantauan kuasa capaian peranti baharu dan set alamat antara muka komunikasi.Dalam proses transformasi, gelung operasi dioptimumkan apabila konfigurasi perlindungan asal dikekalkan tidak berubah.
4 Pemilihan peralatan pengukuran dan kawalan perlindungan komprehensif baharu
Peranti pengukuran dan kawalan perlindungan bersepadu baharu harus menyepadukan kawalan, perlindungan, rakaman gelombang kerosakan, pengukuran, penggera isyarat, pemerolehan volum pensuisan dan fungsi komunikasi.Dengan perlindungan arus bukan arah tiga peringkat sebagai teras, ia dilengkapi dengan fungsi pemantauan dan pengumpulan parameter talian, dan data pengukuran dan maklumat perlindungan boleh dimuat naik ke sistem pemantauan kuasa melalui port komunikasi untuk memudahkan automasi rangkaian pengedaran.Mengikut keputusan bidaan awam pembekal negara untuk projek transformasi peranti perlindungan kuasa loji 10kV stesen kuasa hidro, peranti pengukuran dan kawalan siri AM5SE yang dihasilkan oleh Acrel Co., Ltd. akhirnya dipilih.Mengikut sifat beban yang berbeza bagi bas kuasa loji 10kV, peranti pengukuran dan kawalan perlindungan talian AM5SE-F, peranti pemantauan dan kawalan perlindungan pengubah AM5SE-T, peranti pengukuran dan kawalan perlindungan motor AM5SE-M, perlindungan kawalan diri AM5SE-B peranti pengukuran dan kawalan, kabinet PT AM5SE-UB PT peranti pemantauan, fungsi perlindungan setiap model ditunjukkan dalam jadual berikut:
| model | fungsi perlindungan |
| AM5SE-F Peranti pengukuran & kawalan perlindungan talian | Perlindungan arus atas tiga peringkat (boleh ditutup dengan tekanan rendah, boleh dilindungi ke arah), had masa terbalik ke atas perlindungan arus (boleh dilindungi oleh tekanan rendah ditutup W, perintah sifar dua peringkat 101 melebihi had masa semasa / terbalik. perlindungan semasa, tertib sifar dua peringkat 1. 2 Masa semasa / terbalik ke atas perlindungan arus, menutup semula, dipercepatkan atas perlindungan arus (dengan penutupan voltan rendah), penggera beban lampau, perjalanan beban lampau, perjalanan kehilangan tekanan, penggera kehilangan tekanan, perlindungan voltan lebih, perintah sifar ke atas perlindungan voltan, perlindungan kuasa songsang, pengurangan beban frekuensi rendah / perlindungan frekuensi tinggi (mengikut perbezaan gelinciran), penggera pecah PT, penggera pemutus litar kawalan, gelung FC dengan fungsi kunci arus lebih, perlindungan bukan kuasa, penggera pemutus CT, dan semak |
| AM5SE-T Pengukuran perlindungan pengagihan kuasa dan peranti kawalan | Perlindungan arus atas tiga peringkat (boleh diselesaikan dengan penutupan voltan komposit), had masa terbalik ke atas perlindungan arus (boleh dilengkapkan dengan kunci voltan komposit), tertib sifar dua peringkat 101 atas perlindungan arus, tertib sifar dua peringkat 102 melebihi arus perlindungan, had masa terbalik pesanan sifar ke atas perlindungan semasa, penggera beban lampau, perjalanan lebihan beban, penggera pemutus PT, penggera pemutus litar kawalan, perlindungan bukan kuasa, penggera pemutus CT, gelung FC dengan fungsi kunci lebihan semasa |
| AM5SE-B peranti pengukuran dan kawalan perlindungan unjuran kendiri | Tiga bahagian atas perlindungan arus (dengan penguncian voltan komposit, dengan penguncian arah), masa terbalik ke atas perlindungan arus (dengan penguncian voltan komposit), dipercepatkan atas perlindungan arus (dengan penguncian voltan komposit), fungsi siap sedia (menyokong 11 jenis sistem bekalan kuasa) , penggera putus PT, penggera pemutus litar kawalan, perlindungan pengecasan bas, penutupan semula, gandingan / penggera beban lampau, dua bahagian tertib sifar ke atas perlindungan semasa, pecutan jujukan sifar ke atas perlindungan semasa, semak tempoh yang sama |
| AM5SE-M Peranti pengukuran & kawalan perlindungan motor | Perlindungan semasa (permulaan, berjalan), perlindungan dua peringkat semasa, perlindungan masa terbalik, perlindungan jujukan negatif dua peringkat, perlindungan had masa terbalik tertib negatif, perintah sifar dua peringkat ke atas perlindungan semasa, beban panas, perlindungan beban, penggera beban, perjalanan beban, perlindungan menyekat, masa mula lama, perlindungan bukan kuasa, penggera pecah PT, penggera pemutus litar kawalan, perlindungan voltan rendah, tertib sifar atas penggera voltan, gelung FC dengan fungsi kunci arus lebih, perlindungan ketidakseimbangan voltan, perlindungan jujukan fasa, perlindungan fasa voltan , perlindungan voltan lebih |
Sebagai tambahan kepada fungsi perlindungan di atas, setiap pengukuran perlindungan mikrokomputer dan peranti kawalan mempunyai antara muka komunikasi RS485, merealisasikan komunikasi dengan sistem pemantauan kuasa, merealisasikan fungsi pemantauan litar operasi bebas, merealisasikan status suis, dan pemantauan litar suis lebih lengkap. ;fungsi hop terbina dalam, pengguna boleh memilih sama ada untuk melabur.Pengukuran perlindungan mikrokomputer yang baru dikonfigurasikan dan fungsi perlindungan siri AM5SE peranti kawalan adalah kaya, dan setiap menu boleh ditetapkan secara bebas dalam bahasa Cina atau Inggeris, kondusif untuk operasi dan penyelenggaraan.
5. Reka bentuk loji 10kV
Peranti dan lukisan perlindungan bersepadu komputer siri AM5SE yang baru dikonfigurasikan dan lukisan direka oleh Acrel Co., LTD.Reka bentuk skema litar sekunder mestilah berdasarkan lukisan sekunder kabinet voltan tinggi 10kV asal.Susun atur baris terminal adalah berdasarkan reka bentuk lukisan, dan reka bentuk lukisan mesti memenuhi keperluan peraturan yang berkaitan.Untuk reka bentuk lukisan dengan sifat beban yang sama, nombor terminal dan nombor baris adalah sangat seragam dan mempunyai peraturan tertentu.Ketepatan reka bentuk lukisan menentukan sama ada pembinaan dan pentauliahan adalah lancar dan pengeluaran selamat selepas operasi.
6. Perlindungan kuasa dan proses transformasi loji 6 10kV
Loji 10kV mesti memenuhi syarat pembinaan: pelan pembinaan dan lukisan terperinci;pengurus peralatan hendaklah melengkapkan penerimaan peralatan baharu;kakitangan pembinaan untuk melengkapkan pendidikan keselamatan;dan alatan dan bahan yang lengkap.Pembinaan dijalankan mengikut ketat mengikut skema dan lukisan, untuk memastikan kelancaran penyiapan setiap pautan.
6.1 Transformasi perkakasan perlindungan kuasa loji 10kV
Pembinaan pengubahsuaian loji 10kV terutamanya mempunyai tiga pautan: penggantian baris terminal dalam kabinet suis, penyingkiran peranti pengukuran dan kawalan perlindungan komprehensif lama, dan pemasangan dan pemasangan talian dan susunan kabel peranti perlindungan komprehensif baharu.
6.1.1.Gantikan baris terminal
Penggantian terminal perlu diganti satu demi satu, untuk menggantikan satu terminal;dilarang untuk menggantikan dua atau lebih terminal pada masa yang sama untuk mengelakkan salah sambungan, menyebabkan salah pendawaian, menggantikan baris terminal dalam kabinet suis sahaja, dan berkesan mencegah salah pendawaian;Bekalan kuasa AC, bekalan kuasa DC, litar perjalanan, litar isyarat untuk menambah pengasingan, harus diasingkan untuk mengelakkan sambungan pendek antara terminal harus ditekan tanpa longgar.Untuk menggantikan baris terminal, untuk memastikan terminal gelung asal dan nombor talian kekal tidak berubah, dan langkah seterusnya bagi kerja-kerja pemeriksaan pendawaian dan talian dapat dijalankan dengan lancar.
6.1.2 Perobohan alat pengukuran dan kawalan perlindungan komprehensif lama
Menurut pelan pembinaan dan lukisan, keluarkan komponen yang akan dimansuhkan, termasuk pengukuran perlindungan bersepadu lama dan peranti kawalan, geganti perantaraan dalam suis, geganti voltan, geganti masa dan komponen lain, dan kabel sekunder yang berkaitan.Apabila membongkar, beri perhatian untuk mengelakkan kerosakan buatan pada komponen dan tersilap tanggalkan kabel sekunder yang berguna.Susun dan hapuskan komponen dan klasifikasikan, nyatakan storan tempatan, untuk mengelakkan kekacauan tapak kerja, tapak pembinaan harus memenuhi keperluan 6S.
6.1.3 Pemasangan dan talian pemasangan dan susunan kabel pengukuran perlindungan komprehensif dan peranti kawalan
Disebabkan oleh saiz yang berbeza bagi peranti pengukuran dan kawalan perlindungan komprehensif baharu dan lama, saiz tetingkap pemasangan pada panel kabinet suis tidak memenuhi saiz peranti pengukuran dan kawalan perlindungan komprehensif baharu.Tetingkap pemasangan pada panel kabinet suis mesti dipotong dan dikembangkan untuk memasang peranti pengukuran dan kawalan perlindungan komprehensif baharu dan menghalang panel pengikis semasa memotong.Kabel yang disambungkan ke peranti baru hendaklah kabel baru, dan semua kabel yang tidak digunakan hendaklah ditanggalkan untuk mengelakkan kewujudan litar parasit.Pendawaian hendaklah dijalankan mengikut ketat dengan lukisan reka bentuk untuk mengelakkan kebocoran, salah sambungan dan salah suis.Pendawaian kabel peranti baru hendaklah kemas, bersatu, pendawaian munasabah, mudah untuk pemeriksaan dan penyelenggaraan.
6.2 Perlindungan kuasa dan pentauliahan loji 10 k V
Perlindungan dan nyahpepijat terbahagi terutamanya kepada empat pautan: pemeriksaan talian gelung sekunder, pengesahan fungsi gelung, penyahpepijatan statik peranti perlindungan dan ujian penghantaran.Periksa dengan teliti setiap terminal dan setiap nombor baris mengikut lukisan pembinaan.Fokus pada memeriksa litar sekunder CT tanpa litar terbuka, litar sekunder PT, kekutuban dan pendawaian hendaklah betul;periksa telemetri, komunikasi jauh, pendawaian alat kawalan jauh harus betul;semak litar kawalan DC tanpa litar pintas, tiada litar pintas antara litar tanah LN;mengukur rintangan penebat litar kawalan DC memenuhi keperluan (1000V);mengukur sama ada litar AC / DC dengan elektrik.Perlu diingat bahawa, kerana unit penyumberan luar tidak biasa dengan litar sekunder kilang, ia mudah terlepas dan tersalah sambung dalam proses transformasi.
Voltan AC dan gelung kawalan DC dihidupkan untuk mengesahkan fungsi setiap gelung.Periksa sama ada telemetri, isyarat jauh dan isyarat kawalan jauh adalah betul, meter, lampu penunjuk, lampu dan litar pemanas adalah normal;fungsi anti-lompat badan suis adalah betul.Hidupkan gelung kawalan untuk mengesahkan lagi bahawa pendawaian setiap gelung adalah betul.
Penyahpepijatan statik peranti perlindungan adalah untuk menjalankan pemeriksaan pensampelan peranti, memuat naik dan menyemak nilai tetap, dan pemeriksaan fungsi peranti.Semak peranti perlindungan talian AM5SE-F, peranti perlindungan pengubah AM5SE-T, peranti perlindungan motor AM5SE-M, peranti pensuisan diri siap sedia AM5SE-B, dan pemantauan PT dengan menggunakan arus pada bahagian kedua CT dan menggunakan analog voltan ke terminal kabinet PT.Peranti AM5SE-UB, voltmeter, ammeter, dan sistem pemantauan dipaparkan dengan betul, dan urutan fasa dan fasa voltan AC dan gelung arus AC disahkan betul.Tetapkan nilai tetap mengikut peranti perlindungan pasangan tunggal nilai tetap dan semaknya untuk memastikan bahawa nilai tetap adalah betul.Pemeriksaan fungsi perlindungan adalah untuk mengesahkan ketepatan logik tindakan dan masa tindakan siri AM5SE ukuran perlindungan mikrokomputer dan peranti kawalan dengan menambah kuantiti analog, tidak akan ada penolakan dan kerosakan, dan masa tindakan harus memenuhi keperluan.Penyahpepijatan statik peranti perlindungan memastikan peranti perlindungan boleh bertindak balas secara sensitif terhadap kerosakan, dan menghantar isyarat penggera dan arahan perjalanan dengan pasti dan cepat.
Sambungan data antara pengukuran perlindungan komprehensif dan peranti kawalan dan sistem pemantauan kuasa adalah betul, dan status operasi, nilai tetapan, rekod peristiwa dan maklumat lain pada peranti perlindungan boleh dikumpulkan dalam masa nyata di latar belakang.Peranti perlindungan disambungkan ke latar belakang, yang meningkatkan pengurusan sistem perlindungan geganti dan tahap automasi pemprosesan maklumat kerosakan.
Ujian penghantaran adalah untuk mensimulasikan jumlah kesalahan yang dikumpul oleh peranti perlindungan, dan peranti perlindungan harus keluar dari suis perjalanan untuk mengesahkan ketepatan logik perlindungan peranti, litar perjalanan dan litar isyarat;dan untuk mengesahkan bahawa suis boleh dibuka dan ditutup dengan betul dari jauh melalui pengendalian komputer hos.Ujian penghantaran lengkap perlu dilakukan untuk setiap set peranti perlindungan untuk memastikan logik perlindungan setiap peranti perlindungan kabinet suis, saluran keluar perlindungan tersandung, suis buka dan tutup jauh, dan petunjuk isyarat yang betul.
6.3 Masalah yang dihadapi dalam transformasi dan pengoptimuman
Selepas transformasi ukuran perlindungan komprehensif dan peranti kawalan selesai, semasa ujian penghantaran, didapati suis hanya boleh ditutup sekali.Jika ia ditutup semula, ia hanya boleh ditutup selepas memulakan semula bekalan kuasa kawalan.Melalui analisis, didapati tiada titik tertutup biasa dalam gegelung penutup pemutus litar.Oleh kerana geganti penutup ditetapkan dalam peranti perlindungan untuk memastikan bahawa pemutus litar boleh ditutup dengan pasti, pada masa ini, kerana tiada titik tertutup biasanya dalam gegelung penutup pemutus litar, selepas ditutup Jika tiada titik putus, tenaga geganti penutup dan penahan tidak boleh dilepaskan, jadi ia perlu dimulakan semula dan geganti penutup dan penahan boleh dilepaskan sebelum penutupan seterusnya.Selepas berkali-kali berkomunikasi dengan pengeluar pemutus litar dan kakitangan stesen janakuasa hidro yang berkaitan, satu set mata yang biasanya tertutup disambungkan secara bersiri sebelum gegelung penutup, sekali gus menyelesaikan masalah di atas.Mengambil pengukuran perlindungan pengubah AM5SE-T dan peranti kawalan sebagai contoh, rajah sekunder litar pembukaan dan penutup pembinaan semula stesen janakuasa hidro ditunjukkan dalam Rajah 2.
Rajah 2 rajah kuadratik litar belah AM5SE-T
7 Transformasi sistem pemantauan kuasa elektrik 10kV
Untuk memantau operasi dan pengumpulan data seluruh bilik pengedaran dalam masa nyata, satu set sistem pemantauan kuasa Acrel-2000Z dikonfigurasikan untuk stesen janakuasa hidro untuk memuat naik data perlindungan mikrokomputer ke sistem pemantauan kuasa untuk merealisasikan pemantauan kuasa dan pengurusan pencawang 10kV dan meningkatkan tahap pengurusan automatik.Fungsi utamanya boleh direalisasikan adalah seperti berikut: pemantauan masa nyata, pertanyaan parameter elektrik, laporan operasi, penggera masa nyata, pertanyaan peristiwa sejarah, laporan statistik kuasa, pengurusan hak pengguna, topologi rangkaian, pemantauan kualiti kuasa, fungsi kawalan jauh, pengurusan komunikasi, gelombang rakaman kesalahan, ingat semula kemalangan, pertanyaan lengkung, akses Web, akses APP.
8. Kesimpulan
Transformasi peranti perlindungan kuasa 10kV di stesen janakuasa hidro telah menyelesaikan masalah seperti penuaan serius komponen elektronik, tahap automasi rendah, antara muka dan perisian manusia-mesin yang tidak mesra, dan kerja penyelenggaraan yang sukar.Penggantian peranti pengukuran dan kawalan perlindungan mikrokomputer siri AM5SE adalah lebih berfungsi dan berperikemanusiaan, Peranti kristal cecair lebih voltan paparan intuitif, jumlah pensampelan semasa dan pelbagai rekod peristiwa;Fungsi perisian nyahpepijat adalah berkuasa, mudah dikendalikan, mudah dikuasai, antara muka perisian yang mesra;Litar operasi mempunyai fungsi suis pemantauan suis dan pemotongan litar kawalan;Lampu penunjuk panel peranti secara langsung menunjukkan kedudukan lompat suis dan status tutup, Untuk kakitangan operasi dan penyelenggaraan adalah lebih intuitif;Pengukuran dan peranti kawalan perlindungan motor AM5SE-M yang dikonfigurasikan menambah pengecaman keadaan permulaan / berjalan motor, Dan dilengkapi dengan bahagian permulaan, menjalankan bahagian, menjalankan dua bahagian dan fungsi perlindungan lain, Selesaikan arus permulaan motor adalah besar, Mudah untuk menyebabkan masalah lompat palsu;Peranti perlindungan dilengkapi dengan antara muka komunikasi RS485, Antara muka komunikasi disambungkan antara peranti perlindungan dengan "berpegangan tangan", Data dihantar ke Sistem Pemantauan Kuasa Acrel-2000Z, Mudah untuk melihat maklumat perlindungan dan pengurusan maklumat kesalahan.Memandangkan transformasi peranti pengukuran dan kawalan perlindungan komprehensif baharu telah digunakan, peralatan tersebut telah beroperasi secara normal.Aplikasi peranti perlindungan komprehensif baharu mempunyai fungsi perlindungan yang kaya, antara muka operasi yang mesra dan operasi dan penyelenggaraan yang mudah, yang meningkatkan operasi loji stesen janakuasa hidro yang boleh dipercayai dan memastikan keselamatan dan pengeluaran loji yang stabil, yang jelas kepentingannya.
Rujukan
[1] Kod Nb / T 35010-2013 untuk reka bentuk perlindungan geganti loji kuasa hidro
[2] DL / T 5164-2002 kod teknikal untuk reka bentuk kuasa tambahan loji kuasa
[3] Kod GB / T 50171-2012 untuk pembinaan dan penerimaan pendawaian panel, kabinet dan litar sekunder bagi kejuruteraan pemasangan peralatan elektrik
[4] Huang Jinxin.Transformasi peranti perlindungan kuasa tambahan 10kV Stesen Kuasa Hidro Longtan
[5] Automasi bersepadu dan penyelesaian operasi dan penyelenggaraan pencawang pengguna ankrui.November 2021
Masa siaran: 17 Ogos 2022
