軋線35kV配電綜合保護系統改造

董彬

摘要針對高壓系統出現故障后，無法進行指示，不能保證性能穩定，通過裝設高壓綜合保護裝置能夠徹底改變目前高壓系統的保護現狀，有效提高高壓設備的安全運行。

關鍵詞總控單元；保護裝置；測控裝置

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0132-01

萊鋼中小型車間35 kV配電系統由兩路35 kV進線、母聯、兩臺主變壓器，6 kV進線、母聯系統、7臺動力變壓器、9臺整流變壓器、兩路空壓機潰線等組成。

1現狀分析

萊鋼中小型車間35 kV配電系統已運行十多年，系統使用的是老式繼電保護裝置，設備復雜。老式繼電器由于運行時間較長，存在靈敏度、準確值下降、設備受溫度影響大等缺陷，不利于安全穩定運行。在運行維護中存在著參數需要委托專人設定調試，需要定期委托使用專用設備進行各種試驗維護，增加了使用與維護成本。老式保護系統無法實現對運行數據的實時記錄及存檔，不利于對高配系統運行情況進行數據分析和實現擴展功能運用。

2改造方案

1）要實現高壓配電系統的綜合保護，系統必須包括總控單元、變壓器差動保護裝置、變壓器后備保護測控裝置、線路保護測控裝置、電壓并列裝置。在電氣值班室設有模擬屏與綜合保護裝置后臺微機，通過微機畫面值班人員可以讀取當前數據信息，并且可以從數據庫中查詢各數據的歷史記錄。

變壓器保護裝置必須具備以下功能配置。

①保護功能方面：三相（或兩相）式三段電流保護；過負荷告警；PT、CT斷線、線路PT斷線報警；獨立的操作回路和故障錄波等功能。

②遠動功能配置方面：

遙測：Ia，Ib，Ic，P，Q，COSφ，Ula。

遙信：一個斷路器，兩個開關遙信（手車位置確認），輕瓦斯告警，重瓦斯跳閘，變壓器高溫告警。

遙控：一路本間隔開關遙跳、遙合。

事件：保護動作事件、保護報警事件、系統自檢事件及遙信狀態變化的事件等。

③保護邏輯原理必須滿足以下基本條件。

過負荷告警：

Iset：過負荷告警電流；Tset：時間整定值。

零序過流保護（跳閘）：

IOset：零序電流整定值； Tset：時間整定值。

另外系統還必須具有電流速斷、PT、CT線斷告警，變壓器超溫告警，變壓器瓦斯報警、跳閘等信號數據的判斷、計算與動作等功能。

2）在系統裝置布置安裝設計方面，要求在高壓配電室新增中央保護配電屏，屏內安裝35 kV進線、主變壓器、母聯、6 kV進線系統的保護設備。6 kV母聯、整流變壓器、動力變壓器、空壓機保護設備安裝在相應配電開關柜上，各保護設備通過數據線與中央保護設備微處理機通訊，中央處理機可以把相關數據信息通過工業網路傳給后臺保護微機。

為了滿足以上功能，我們決定采用微機測控保護裝置系統。該系統具有保護系統設主變壓器保護屏2面，主要保護1＃、2＃主變壓器。其中保護屏上安裝有主變壓器差動保護裝置模塊2臺，主變高后備保護及測控裝置模塊2臺，主變低后備保護及測控裝置模塊2臺。主變非電量保護裝置2臺。中央設備屏上安裝有總控單元臺，測控裝置各2臺，35 kV進線保護測控裝置2臺，35 kV分段保護測控裝置1臺。整流變壓器、動力變壓器保護模塊共15臺分散安裝在6 kV配電柜門上。空壓機保護模塊2臺分別安裝在2臺開關柜門上。6 kV分段保護測控裝置與電壓并列/切換裝置分散安裝在柜門上。

保護系統中央處理器與外部插件關系示意圖見下圖。

在網絡通訊方面，采用獨立的標準CANBUS通信接口以及一路基于RS232 方式的調試接口（采用RJ11 接線方式）。其常用通信介質為屏蔽雙絞線。這兩路通信接口的信息完全獨立，且信息完整，可配置成獨立的雙通信網絡。系統組成雙現場總線網，使用屏蔽雙絞線進行設備間互連，連接時通信線不能交叉分支，位于起始節點和終端節點應接入終端匹配電阻以減少終端信號反射。

3改進后效果

中小型車間35kV綜合保護系統改造完成后，經過近一年的運行，設備穩定性、可靠性得到了增強，高配供電保護系統的性能有了顯著提高，可以通過通訊在后臺微機中顯示變配電系統內所有用電回路的瞬時電量（三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因數、頻率等）、各回路斷路器的運行狀態、故障情況，提高了對系統運行的實時監控，值班人員可根據變配電系統的運行情況進行負荷分析、出現故障能夠及時準確處理。

4結論

綜合保護系統投入使用后，可以有效杜絕老式繼電保護系統因自身原因產生誤動作造成的停電，對上級供電站的穩定運行提供了良好的支持，確保了供電的穩定，電氣值班人員對高配系統實時的運行情況有了準確的了解，便于有針對性的開展工作，系統參數調試與維護簡單，減輕了工作強度。為車間生產創造了可靠的保障，每年可節約維護費用30余萬元，具有良好的經濟效益。

參考文獻

[1]董明，魏秉政.變電站直流系統運行現狀及存在問題分析[J].繼電器，2006（03）.

endprint

摘要針對高壓系統出現故障后，無法進行指示，不能保證性能穩定，通過裝設高壓綜合保護裝置能夠徹底改變目前高壓系統的保護現狀，有效提高高壓設備的安全運行。

關鍵詞總控單元；保護裝置；測控裝置

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0132-01

萊鋼中小型車間35 kV配電系統由兩路35 kV進線、母聯、兩臺主變壓器，6 kV進線、母聯系統、7臺動力變壓器、9臺整流變壓器、兩路空壓機潰線等組成。

1現狀分析

萊鋼中小型車間35 kV配電系統已運行十多年，系統使用的是老式繼電保護裝置，設備復雜。老式繼電器由于運行時間較長，存在靈敏度、準確值下降、設備受溫度影響大等缺陷，不利于安全穩定運行。在運行維護中存在著參數需要委托專人設定調試，需要定期委托使用專用設備進行各種試驗維護，增加了使用與維護成本。老式保護系統無法實現對運行數據的實時記錄及存檔，不利于對高配系統運行情況進行數據分析和實現擴展功能運用。

2改造方案

1）要實現高壓配電系統的綜合保護，系統必須包括總控單元、變壓器差動保護裝置、變壓器后備保護測控裝置、線路保護測控裝置、電壓并列裝置。在電氣值班室設有模擬屏與綜合保護裝置后臺微機，通過微機畫面值班人員可以讀取當前數據信息，并且可以從數據庫中查詢各數據的歷史記錄。

變壓器保護裝置必須具備以下功能配置。

①保護功能方面：三相（或兩相）式三段電流保護；過負荷告警；PT、CT斷線、線路PT斷線報警；獨立的操作回路和故障錄波等功能。

②遠動功能配置方面：

遙測：Ia，Ib，Ic，P，Q，COSφ，Ula。

遙信：一個斷路器，兩個開關遙信（手車位置確認），輕瓦斯告警，重瓦斯跳閘，變壓器高溫告警。

遙控：一路本間隔開關遙跳、遙合。

事件：保護動作事件、保護報警事件、系統自檢事件及遙信狀態變化的事件等。

③保護邏輯原理必須滿足以下基本條件。

過負荷告警：

Iset：過負荷告警電流；Tset：時間整定值。

零序過流保護（跳閘）：

IOset：零序電流整定值； Tset：時間整定值。

另外系統還必須具有電流速斷、PT、CT線斷告警，變壓器超溫告警，變壓器瓦斯報警、跳閘等信號數據的判斷、計算與動作等功能。

2）在系統裝置布置安裝設計方面，要求在高壓配電室新增中央保護配電屏，屏內安裝35 kV進線、主變壓器、母聯、6 kV進線系統的保護設備。6 kV母聯、整流變壓器、動力變壓器、空壓機保護設備安裝在相應配電開關柜上，各保護設備通過數據線與中央保護設備微處理機通訊，中央處理機可以把相關數據信息通過工業網路傳給后臺保護微機。

為了滿足以上功能，我們決定采用微機測控保護裝置系統。該系統具有保護系統設主變壓器保護屏2面，主要保護1＃、2＃主變壓器。其中保護屏上安裝有主變壓器差動保護裝置模塊2臺，主變高后備保護及測控裝置模塊2臺，主變低后備保護及測控裝置模塊2臺。主變非電量保護裝置2臺。中央設備屏上安裝有總控單元臺，測控裝置各2臺，35 kV進線保護測控裝置2臺，35 kV分段保護測控裝置1臺。整流變壓器、動力變壓器保護模塊共15臺分散安裝在6 kV配電柜門上。空壓機保護模塊2臺分別安裝在2臺開關柜門上。6 kV分段保護測控裝置與電壓并列/切換裝置分散安裝在柜門上。

保護系統中央處理器與外部插件關系示意圖見下圖。

在網絡通訊方面，采用獨立的標準CANBUS通信接口以及一路基于RS232 方式的調試接口（采用RJ11 接線方式）。其常用通信介質為屏蔽雙絞線。這兩路通信接口的信息完全獨立，且信息完整，可配置成獨立的雙通信網絡。系統組成雙現場總線網，使用屏蔽雙絞線進行設備間互連，連接時通信線不能交叉分支，位于起始節點和終端節點應接入終端匹配電阻以減少終端信號反射。

3改進后效果

中小型車間35kV綜合保護系統改造完成后，經過近一年的運行，設備穩定性、可靠性得到了增強，高配供電保護系統的性能有了顯著提高，可以通過通訊在后臺微機中顯示變配電系統內所有用電回路的瞬時電量（三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因數、頻率等）、各回路斷路器的運行狀態、故障情況，提高了對系統運行的實時監控，值班人員可根據變配電系統的運行情況進行負荷分析、出現故障能夠及時準確處理。

4結論

綜合保護系統投入使用后，可以有效杜絕老式繼電保護系統因自身原因產生誤動作造成的停電，對上級供電站的穩定運行提供了良好的支持，確保了供電的穩定，電氣值班人員對高配系統實時的運行情況有了準確的了解，便于有針對性的開展工作，系統參數調試與維護簡單，減輕了工作強度。為車間生產創造了可靠的保障，每年可節約維護費用30余萬元，具有良好的經濟效益。

參考文獻

[1]董明，魏秉政.變電站直流系統運行現狀及存在問題分析[J].繼電器，2006（03）.

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摘要針對高壓系統出現故障后，無法進行指示，不能保證性能穩定，通過裝設高壓綜合保護裝置能夠徹底改變目前高壓系統的保護現狀，有效提高高壓設備的安全運行。

關鍵詞總控單元；保護裝置；測控裝置

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0132-01

萊鋼中小型車間35 kV配電系統由兩路35 kV進線、母聯、兩臺主變壓器，6 kV進線、母聯系統、7臺動力變壓器、9臺整流變壓器、兩路空壓機潰線等組成。

1現狀分析

萊鋼中小型車間35 kV配電系統已運行十多年，系統使用的是老式繼電保護裝置，設備復雜。老式繼電器由于運行時間較長，存在靈敏度、準確值下降、設備受溫度影響大等缺陷，不利于安全穩定運行。在運行維護中存在著參數需要委托專人設定調試，需要定期委托使用專用設備進行各種試驗維護，增加了使用與維護成本。老式保護系統無法實現對運行數據的實時記錄及存檔，不利于對高配系統運行情況進行數據分析和實現擴展功能運用。

2改造方案

1）要實現高壓配電系統的綜合保護，系統必須包括總控單元、變壓器差動保護裝置、變壓器后備保護測控裝置、線路保護測控裝置、電壓并列裝置。在電氣值班室設有模擬屏與綜合保護裝置后臺微機，通過微機畫面值班人員可以讀取當前數據信息，并且可以從數據庫中查詢各數據的歷史記錄。

變壓器保護裝置必須具備以下功能配置。

①保護功能方面：三相（或兩相）式三段電流保護；過負荷告警；PT、CT斷線、線路PT斷線報警；獨立的操作回路和故障錄波等功能。

②遠動功能配置方面：

遙測：Ia，Ib，Ic，P，Q，COSφ，Ula。

遙信：一個斷路器，兩個開關遙信（手車位置確認），輕瓦斯告警，重瓦斯跳閘，變壓器高溫告警。

遙控：一路本間隔開關遙跳、遙合。

事件：保護動作事件、保護報警事件、系統自檢事件及遙信狀態變化的事件等。

③保護邏輯原理必須滿足以下基本條件。

過負荷告警：

Iset：過負荷告警電流；Tset：時間整定值。

零序過流保護（跳閘）：

IOset：零序電流整定值； Tset：時間整定值。

另外系統還必須具有電流速斷、PT、CT線斷告警，變壓器超溫告警，變壓器瓦斯報警、跳閘等信號數據的判斷、計算與動作等功能。

2）在系統裝置布置安裝設計方面，要求在高壓配電室新增中央保護配電屏，屏內安裝35 kV進線、主變壓器、母聯、6 kV進線系統的保護設備。6 kV母聯、整流變壓器、動力變壓器、空壓機保護設備安裝在相應配電開關柜上，各保護設備通過數據線與中央保護設備微處理機通訊，中央處理機可以把相關數據信息通過工業網路傳給后臺保護微機。

為了滿足以上功能，我們決定采用微機測控保護裝置系統。該系統具有保護系統設主變壓器保護屏2面，主要保護1＃、2＃主變壓器。其中保護屏上安裝有主變壓器差動保護裝置模塊2臺，主變高后備保護及測控裝置模塊2臺，主變低后備保護及測控裝置模塊2臺。主變非電量保護裝置2臺。中央設備屏上安裝有總控單元臺，測控裝置各2臺，35 kV進線保護測控裝置2臺，35 kV分段保護測控裝置1臺。整流變壓器、動力變壓器保護模塊共15臺分散安裝在6 kV配電柜門上。空壓機保護模塊2臺分別安裝在2臺開關柜門上。6 kV分段保護測控裝置與電壓并列/切換裝置分散安裝在柜門上。

保護系統中央處理器與外部插件關系示意圖見下圖。

在網絡通訊方面，采用獨立的標準CANBUS通信接口以及一路基于RS232 方式的調試接口（采用RJ11 接線方式）。其常用通信介質為屏蔽雙絞線。這兩路通信接口的信息完全獨立，且信息完整，可配置成獨立的雙通信網絡。系統組成雙現場總線網，使用屏蔽雙絞線進行設備間互連，連接時通信線不能交叉分支，位于起始節點和終端節點應接入終端匹配電阻以減少終端信號反射。

3改進后效果

中小型車間35kV綜合保護系統改造完成后，經過近一年的運行，設備穩定性、可靠性得到了增強，高配供電保護系統的性能有了顯著提高，可以通過通訊在后臺微機中顯示變配電系統內所有用電回路的瞬時電量（三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、功率因數、頻率等）、各回路斷路器的運行狀態、故障情況，提高了對系統運行的實時監控，值班人員可根據變配電系統的運行情況進行負荷分析、出現故障能夠及時準確處理。

4結論

綜合保護系統投入使用后，可以有效杜絕老式繼電保護系統因自身原因產生誤動作造成的停電，對上級供電站的穩定運行提供了良好的支持，確保了供電的穩定，電氣值班人員對高配系統實時的運行情況有了準確的了解，便于有針對性的開展工作，系統參數調試與維護簡單，減輕了工作強度。為車間生產創造了可靠的保障，每年可節約維護費用30余萬元，具有良好的經濟效益。

參考文獻

[1]董明，魏秉政.變電站直流系統運行現狀及存在問題分析[J].繼電器，2006（03）.

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