Acrel-EMS平臺在某食品加工廠35kV變電站應用

劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘 要：35kV變電站的日常運維需要大量的人力物力，通常35kV變電站會設有變電站綜自自動化系統(tǒng)與低壓電力監(jiān)控系統(tǒng)，多套系統(tǒng)應用造成運維人員的負擔，而Acrel-EMS企業(yè)微電網能效管理平臺集測量、控制、保護及通信等功能于一身,正是解決運維資源嚴重不足現(xiàn)狀的出路，針對不同硬件設備管理監(jiān)控的需求，Acrel-EMS企業(yè)微電網能效管理平臺可以對規(guī)約進行現(xiàn)場實時添加，從而簡化變電站二次接線并切實降低運維成本，推廣和應用價值。

關鍵詞：35kV變電站；變電站綜合自動化系統(tǒng)；Acrel-EMS；企業(yè)微電網能效管理平臺

1.概述

該食品加工廠變電站工程規(guī)模：電壓等級：35/10.5kV，規(guī)劃主變容量1×6.3MVA+1臺8MVA。有一個總配電室，包括35kV開關柜、10kV開關柜和0.4kV配電柜，兩個獨立變壓器室，變壓器為干式變壓器。35kV供電系統(tǒng)采用單母線接線，共有4面高壓開關柜，進線1回，變壓器出線2回，PT間隔1回。10kV供電系統(tǒng)采用單母線分段系統(tǒng)，進線2回，電容器間隔2回，站用變間隔2回，PT間隔2回，分段間隔2回，出線8回。共有18面高壓開關柜。

根據(jù)用戶配電系統(tǒng)管理需求，需要對35kV開關柜、10kV開關柜、35kV/10kV主變、交直流系統(tǒng)等進行全方面監(jiān)控與保護，及時發(fā)現(xiàn)故障故障，保證配電系統(tǒng)可靠運行。

結合用戶實際生產工藝要求，為實現(xiàn)本項目35kV變電站的監(jiān)控與管理，在35kV和10kV配電回路中配置AM5SE系列進線保護、主變保護及各種出線保護裝置；在總進線處配置APView500電能質量在線監(jiān)測裝置；在每面高壓開關柜配置ASD200開關柜智能操控裝置和AMC96L-E4多功能儀表；在0.4kV各配電回路中配置一只AMC96L-E4多功能儀表。

在電氣監(jiān)控室配置一套Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)監(jiān)控屏和一套Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控屏，通過通信管理機及網絡交換機實時采集微機保護裝置、電能質量等二次設備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整個廠區(qū)供配電系統(tǒng)的電力監(jiān)控與自動化管理。并配置一套電源系統(tǒng)，為整個變電站的斷路器、二次設備及監(jiān)控主機等重要設備運行提供穩(wěn)定可靠的電源。同時利用Acrel-EMS企業(yè)微電網能效管理平臺匯總Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)與Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)，同時進行web發(fā)布與手機APP訪問，減少運維人員運維巡檢工作，豐富的能效分析可以方便運維人員排查能耗問題。

圖2 食品加工廠35kV變電站平面布局圖

2.系統(tǒng)結構

AcrelEMS企業(yè)微電網能效管理平臺，采用B/S架構，集成Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)與Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)，企業(yè)微電網能效管理平臺實現(xiàn)了從35kV配電到0.4kV用電側的整體監(jiān)控，提供變電站綜自系統(tǒng)，電力監(jiān)控，電能質量監(jiān)測，電氣保護，電能統(tǒng)計。對企業(yè)的用電管理起到的幫助。

系統(tǒng)功能需求：

變電站綜自系統(tǒng):通過一次系統(tǒng)圖監(jiān)測企業(yè)35kV中高壓側用電情況，數(shù)據(jù)均實時刷新。

電力監(jiān)控：監(jiān)測企業(yè)0.4kV低壓側用電情況，提供配電室監(jiān)測，無功補償柜監(jiān)測，電力報表等功能。

電能質量：提供電能質量檢測儀的穩(wěn)態(tài)監(jiān)測，諧波頻譜，穩(wěn)態(tài)曲線，諧波曲線，SOE事件等參數(shù)。

電能統(tǒng)計：提供用電集抄，用電統(tǒng)計，分時段用電統(tǒng)計，用電同環(huán)比分析，分組用電統(tǒng)計等功能。

變電站綜合自動化系統(tǒng)是指：通過執(zhí)行規(guī)定功能來實現(xiàn)某一給定目標的一些相互關聯(lián)單元的組合，變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現(xiàn)對變電站二次設備的功能進行重新組合、優(yōu)化設計，對變電站全部設備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量，并將主要數(shù)據(jù)上傳至地方調度平臺，同時接受調度端的調控指令，實現(xiàn)站內功率調節(jié)。

變電站綜合自動化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)均可可分為三層結構：即現(xiàn)場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設備層：包含微機保護、智能操控、多功能儀表、計量表等設備，用于采集站內配電柜內電氣運行參數(shù)、開關狀態(tài)、電氣接點溫度等數(shù)據(jù)，同時分別在35kV變電站和10kV變電所配置多套直流電源，保障現(xiàn)場設備良好的運行環(huán)境。

網絡通訊層：包含ANet-2E8S智能網關。網關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據(jù)存儲，分散10kV變電站通過數(shù)據(jù)采集箱（內置智能網關）采集數(shù)據(jù)通過光纖上傳至通信室變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)平臺；同時網關充當遠動通信裝置，將現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)采集后通過交換機經縱向加密數(shù)據(jù)加密后上傳調度網。

平臺管理層：l變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)平臺、電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺、企業(yè)微電網能效管理平臺。

3.解決方案

3.1方案綜述

本項目本次工程在35kV、10kV配電系統(tǒng)中配置AM5SE系列微機保護裝置，其中35kV主變配置整套主變保護屏，實現(xiàn)主變的差動保護、后備保護、非電量保護及主變溫度監(jiān)測；35kV其他回路及10kV各回路就地配置AM5SE系列微機保護裝置。

圖4 35kV開關柜現(xiàn)場圖

                                              圖5 10kV開關柜現(xiàn)場圖

在電氣監(jiān)控室配置一套電源系統(tǒng)，為整個變電站的斷路器、二次設備及監(jiān)控主機等重要設備運行提供穩(wěn)定可靠的電源。

在電氣監(jiān)控室配置一面時鐘同步屏，實現(xiàn)變電站內所有微機保護裝置的時鐘同步。

在電氣監(jiān)控室配置一面公用測控屏，實現(xiàn)變電站內總進線電能質量監(jiān)測；35kV側母線電壓/10kV側站用變電壓等模擬量遙測；微機保護裝置異常信號等遙信。

在電氣監(jiān)控室配置一套變電站綜合自動化系統(tǒng)，通過通訊管理機實現(xiàn)變電站綜合自動化監(jiān)控與管理。

在電氣監(jiān)控室配置一套微機五防監(jiān)控系統(tǒng)，在35kV及10kV開關柜內配置機械五防鎖具及電氣五防鎖具，通過五防系統(tǒng)實現(xiàn)對全站設備的五防操作閉鎖功能。在五防工作站上進行操作預演，檢驗、打印和傳輸操作票，并對一次設備實施五防強制閉鎖。

在電氣監(jiān)控室配置一面計量屏，實現(xiàn)站內的總電能計量與主變電能計量。

圖6 電氣監(jiān)控室屏柜布置效果圖

35kV變電所1座，區(qū)域變電所3座，35kV變電所為獨立二層建筑物，其中一層為35kV開關室、35kV變壓器室、10kV開關室，二層為10kV變壓器及0.4kV開關室、通信室。區(qū)域變電所為裝置樓一層獨立區(qū)域，配置10kV開關柜、變壓器及0.4kV低壓柜。

35kV變電所內35kV開關室一次系統(tǒng)圖如圖1所示，共有4面開關柜，分別為：1面進線柜、1面出線柜、1面計量柜、1面PT柜。

圖3 35kV開關室一次系統(tǒng)圖

35kV變電所內10k開關室一次系統(tǒng)圖如圖2所示，共有16面開關柜、其中2面10kV進線柜、9面變壓器出線柜（含備用出線柜3面）、1面母聯(lián)柜、1面隔離柜、2面PT柜、1面計量柜。

3.2 配置設備方案

4.結語

Acrel-EMS企業(yè)微電網能耗管理平臺解決方案，通過一個平臺即可整體對用電進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調度、統(tǒng)一運維，滿足用戶可靠、、節(jié)約、、有序用電的要求。對用戶提供運維服務，實現(xiàn)能源互聯(lián)，信息互通，打破信息孤島；根據(jù)用電設備負荷重要性分級管理，錯峰有序用電，提高運維人員的技能，保證電網穩(wěn)定運行。

Acrel-EMS企業(yè)微電網能耗管理平臺解決方案，通過一個平臺即可整體對用電進行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調度、統(tǒng)一運維，滿足用戶可靠、、節(jié)約、、有序用電的要求。對用戶提供運維服務，實現(xiàn)能源互聯(lián)，信息互通，打破信息孤島；根據(jù)用電設備負荷重要性分級管理，錯峰有序用電，提高運維人員的技能，保證電網穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.05版.