Modification du dispositif de protection de puissance de 10 kV dans une station hydroélectrique
Résumé: Afin d'améliorer la fiabilité des composants électroniques de protection intégrés d'origine de 10 kV, les composants électroniques vieillissants vieillissants, le niveau d'automatisation faible, l'interface de la machine d'homme insuffisante et les travaux de maintenance des logiciels, la station hydroélectrique ont décidé de mettre à niveau le dispositif de protection de la centrale de 10 kV. Le nouveau dispositif de protection et de contrôle a de nombreuses fonctions de protection, une interface de fonctionnement conviviale et un fonctionnement et une maintenance commode, ce qui améliore le fonctionnement fiable de la consommation électrique de la centrale hydroélectrique et assure la sécurité et la stabilité de la centrale électrique.
Mots clés: dispositif de protection et de contrôle de 10 kV; fiabilité; protection contre la station hydroélectrique
0 Introduction
Une station hydroélectrique est située à 15 km en amont d'un siège de comté à Guangxi. Il s'agit d'un projet historique de «transmission de puissance de l'ouest en est» et un projet important pour le développement de la Chine occidentale. La construction de la centrale hydroélectrique a commencé le 1er juillet 2001 et a été entièrement mise en service d'ici la fin de 2009. Le niveau d'eau conçu est de 400 m, la hauteur du barrage est de 216,5 m, la longueur supérieure du barrage est de 836 m, la capacité de stockage est de 27,3 milliards de m³, la capacité installée est de 6,3 millions de kW, et la production annuelle est de 18,3 milliards de kWh. La construction est achevée en deux phases. En raison de l'énorme capacité de production de la centrale, elle a un grand impact sur la société. Afin d'assurer la qualité de l'alimentation électrique et l'approvisionnement en toute sécurité et fiable à long terme, la centrale hydroélectrique a progressivement transformé le nouveau dispositif complet de mesure et de contrôle de la protection de la consommation d'énergie de 10 kV.
1. Introduction du système de puissance de 10 kV
Le système de 10 kV de la centrale hydroélectrique est un système de mise à la terre à faible courant. Son formulaire de câblage adopte l'alimentation indépendante de l'alimentation multiple, la section I ~ VI Le bus est en veille du cycle "main dans la main" et une configuration de dispersion de charge importante pour assurer la fiabilité de l'alimentation électrique. L'ensemble du système d'alimentation de 10 kV a 7 barres de bus: les sections I, II, III, I IV, V et VI sont prises du côté transformateur basse tension des unités 1,2,3,4,5 et 7 respectivement; La section VII est le point d'introduction de l'alimentation externe, de l'alimentation de sécurité et du générateur diesel, qui sont utilisés comme alimentation de section de section I, III et VI de 10 kV. Toutes les charges de 10 kV dans la plante sont réparties uniformément sur la ligne de bus I ~ VI selon le principe de dispersion et d'indépendance. L'équipement connecté par le bus d'usine de 10 kV est divisé en transformateur de distribution, moteur haute tension, transformateur de tension et interrupteur de contact en fonction de la nature de la charge. Voir la figure 1 pour le système d'alimentation de 10 kV de la centrale hydroélectrique en relation.
Fig. 1 10 kV Câblage de puissance de l'usine
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Le dispositif de mesure et de contrôle de protection complet d'origine de la centrale de 10 kV adopte le dispositif de protection intégré Shanghai Areva Micom-P122 importé. L'équipement est en activité depuis mai 2007. Les composants électroniques du dispositif de protection vieillissent sérieusement, et les composants d'entrée de couplage optique protecteurs sont plus fréquemment endommagés, ce qui affecte la production sûre et stable de la centrale électrique. En outre, le fabricant ne produit plus de pièces de rechange du même type, ne peut acheter que le remplacement des périphériques de mise à niveau, et les données des périphériques de protection ne répondent pas aux exigences, mais pas de pièces de rechange de la protection de l'interrupteur de secours; Le niveau d'automatisation n'est pas élevé, la faible numérisation, la gestion de l'information des appareils gênants, ne peut pas répondre aux exigences aujourd'hui, l'interface homme-machine et tous les logiciels anglais ne sont pas amicaux, ce qui apporte un travail plus fastidieux et réduit l'efficacité du travail. Compte tenu des facteurs ci-dessus, il est nécessaire d'effectuer une transformation technique du système de mesure et de contrôle complet de la consommation d'énergie de 10 kV.
3. Réquisitions pour la protection et la transformation de l'énergie de 10 kV
L'appareillage de commutation et sa position d'installation restent inchangés, remplacent tous les interrupteurs de charge d'alimentation d'origine, interrupteurs de bus, armoire PT, câble secondaire interne et ligne de borne; Le panneau d'appareillage de commutation est repensé et modifié en fonction de la taille du nouveau dispositif; Terminez le câblage du nouveau système de surveillance d'alimentation d'accès de l'appareil et le jeu d'adresses d'interface de communication. Dans le processus de transformation, la boucle de fonctionnement est optimisée lorsque la configuration de protection d'origine est maintenue inchangée.
4.Sélection de nouveaux équipements de mesure et de contrôle de la protection complète
Le nouveau dispositif de mesure et de contrôle de protection intégrés doit intégrer la commande, la protection, l'enregistrement des ondes de défaut, la mesure, l'alarme du signal, l'acquisition de volume de commutation et les fonctions de communication. Avec la protection du courant non résectionnel en trois étapes comme noyau, il est équipé de la fonction de surveillance et de collecte des paramètres de ligne, et les données de mesure et les informations de protection peuvent être téléchargées sur le système de surveillance de l'alimentation via le port de communication pour faciliter l'automatisation du réseau de distribution. Selon les résultats des enchères publiques des fournisseurs nationaux pour le projet de transformation de la protection de puissance de la centrale de 10 kV de la station hydroélectrique, le dispositif de mesure et de contrôle de la série AM5SE produit par Arel Co., Ltd. a finalement été sélectionné. Selon les différentes propriétés de charge du bus d'alimentation de l'usine de 10 kV, le dispositif de mesure et de contrôle de la protection des lignes AM5SE-F, le dispositif de surveillance et de contrôle de la protection des transformateurs AM5SE-T, le dispositif de mesure et de contrôle de la protection moteur AM5SE-M, le dispositif de surveillance de la protection AM5SE-B de la maîtrise de la maîtrise de la maîtrise de chaque modèle sont indiqués dans le tableau suivant:
| image | modèle | fonction de protection |
| | AM5SE-F Dispositif de mesure et de contrôle de la protection des lignes | La protection à trois étapes sur le courant (peut être fermée par basse pression, peut être protégée dans la direction), limite de temps inverse sur la protection du courant (peut être protégé par une basse pression fermée W W, la commande zéro à deux étapes 101 sur la protection du courant / inverse sur le temps sur le courant, la protection de la pertes de courant à deux étapes (par une fermeture à faible teneur en fonction de la tension, une alarme de surcharge, une alarme de surcharge, une perte de pression sur la pertinence, une alarme à faible tension), une alarme de surcharge, une alarme à la protection contre la protection, une protection contre la protection, une protection contre la protection, une protection contre la protection, une alarme de la pression, une contre-tension, une alarme de pression sur la pertinence, une pertinence de la pression, une alarme de tension à faible teneur Commande zéro sur la protection de la tension, protection contre la puissance inverse, réduction de la charge basse fréquence / protection à haute fréquence (par différence de glissement), alarme de rupture PT, alarme de rupture du circuit de commande, boucle FC avec fonction de verrouillage sur le courant, protection non-puissance, alarme de rupture CT et vérifier |
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| AM5SE-T Mesure et dispositif de contrôle de la protection de la distribution de puissance | Protection à trois étapes sur le courant (peut être complété par fermeture de tension composite), limite de temps inverse sur la protection du courant (peut être complété par verrouillage de tension composite), commande de la protection inverse à deux étapes sur la protection actuelle, alarme de surcharge à deux étapes, alarme de surcharge, alarme de rupture de la commande de la commande, alarme de contrôle de la commande de contrôle de contrôle, alarme CT, alarme CT, pt. |
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| AM5SE-B le dispositif de mesure et de contrôle de la protection d'auto-projection | Trois section sur la protection du courant (par verrouillage de tension composite, avec verrouillage de direction), temps d'inversion sur la protection du courant (par verrouillage de tension composite), accéléré sur la protection du courant (par verrouillage de tension composite), fonction de secours (support 11 types de système d'alimentation), alarme de rupture PT, alarme de rupture du circuit de commande, protection de la charge de la charge du bus, procédure de protection contre la protection / alarme, alarme, deux coupe la même période |
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| AM5SE-M Dispositif de mesure et de contrôle de la protection du moteur | Protection actuelle (démarrage, fonctionnement), protection actuelle à deux étapes, protection contre le temps inverse, protection contre les séquences négatives à deux étapes, protection contre la limite de temps inverse de commande négative, commande zéro à deux étapes sur la protection du courant, surcharge à chaud, protection contre la surcharge, alarme de surcharge, déclenchement de surcharge, protection contre le blocage, temps de démarrage long, alarme non puissante, alarme de rupture PT FC avec une alarme de verrouillage sur le vol de la phase avec une protection zéro de l'alarme de voltage, avec une fonction de verrouillage sur le vol de la commande Protection, protection de la phase de tension, protection contre la tension |
En plus de la fonction de protection ci-dessus, chaque dispositif de mesure et de contrôle de protection des micro-ordinateurs a une interface de communication RS485, réalisez la communication avec le système de surveillance de l'alimentation, réalise la fonction de surveillance du circuit de fonctionnement indépendant, réalisez l'état de l'interrupteur et la surveillance du circuit de commutation est plus complète; Fonction de houblon intégrée, les utilisateurs peuvent choisir d'investir. La fonction de protection contre la protection des micro-ordinateurs et le dispositif de contrôle de la série AM5SE de la série AM5SE est riche, et chaque menu peut être librement réglé en chinois ou en anglais, propice à l'exploitation et à la maintenance.
5.Cesign d'une plante de 10 kV
Le dispositif de mesure et de contrôle intégrés de la série AM5SE de la série AM5SE nouvellement configurés et des dessins sont conçus par Acrel Co., Ltd. La conception schématique du circuit secondaire doit être basée sur les dessins secondaires de l'armoire haute tension d'origine. La disposition des lignes du terminal est basée sur la conception du dessin et la conception du dessin doit répondre aux exigences des réglementations pertinentes. Pour la conception de dessin avec la même nature de charge, le numéro de terminal et le numéro de ligne sont très uniformes et ont certaines règles. La précision de la conception du dessin détermine si la construction et la mise en service sont lisses et la production sûre après l'opération.
6.10kV Processus de transformation de la protection des puissances auxiliaire
Processus de protection et de transformation de l'énergie de 6 plante de 10 kV L'usine de 10 kV doit remplir les conditions de construction: plan de construction détaillé et dessins; Les gestionnaires d'équipement doivent terminer l'acceptation de nouveaux équipements; Personnel de construction pour terminer les études de sécurité; et compléter les outils et les matériaux. La construction est effectuée en stricte conforme au régime et aux dessins, pour assurer l'achèvement fluide de chaque lien. 6.1 Transformation du matériel de protection de puissance de 10 kV La construction de rénovation de l'usine de 10 kV a principalement trois liens: le remplacement de la ligne du terminal dans l'armoire de commutation, la suppression de l'ancien dispositif complet de mesure et de commande de protection et la chaîne d'installation et la disposition des câbles du nouveau dispositif de protection complet. 6.1.1. Remplacer le remplacement de la borne de la ligne du terminal doit être remplacé un par un, pour remplacer une borne; Interdit de remplacer deux ou plusieurs terminaux en même temps pour éviter la fausse connexion, provoquer un mauvais câblage, remplacer la ligne du terminal dans une armoire d'interrupteur seule et empêcher efficacement un mauvais pivot; L'alimentation AC, l'alimentation CC, le circuit de déclenchement, le circuit de signal pour ajouter l'isolement, doivent être isolés pour empêcher la connexion courte entre les bornes doivent être pressées sans relâchement. Pour remplacer la ligne du terminal, pour s'assurer que la borne et le numéro de ligne de la boucle d'origine restent inchangés et que l'étape suivante de câblage et de vérification de ligne peut être effectuée en douceur. 6.1.2 Démolition de l'ancien dispositif complet de mesure et de contrôle de la protection en fonction du plan de construction et des dessins, supprimez les composants à supprimer, y compris les anciennes dispositifs de mesure et de contrôle de la protection intégrés, les relais intermédiaires dans les services de commutation, les relais de tension, les relais temporels et autres composants et les câbles secondaires associés. Lors du démantèlement, faites attention à prévenir les dommages artificiels aux composants et à éliminer par erreur les câbles secondaires utiles. Organiser et abolir les composants et classer, spécifier le stockage local, pour empêcher le chaos du lieu de travail, le chantier de construction doit répondre aux exigences 6S. 6.1.3 Ligne d'installation et de montage et disposition des câbles du dispositif complet de mesure et de contrôle de la protection en raison des différentes tailles de nouveaux et anciens périphériques de mesure et de contrôle de protection complets, la taille de la fenêtre d'installation sur le panneau de l'armoire de commutation ne répond pas à la taille de la nouvelle mesure et de la nouvelle mesure de la protection et de la commande. La fenêtre d'installation du panneau de l'armoire de commutation doit être coupée et étendue pour installer le nouveau dispositif complet de mesure et de commande de protection et d'empêcher le panneau de grattage lors de la coupe. Le câble connecté au nouvel appareil doit être un nouveau câble, et tous les câbles inutilisés doivent être retirés pour empêcher l'existence d'un circuit parasite. Le câblage doit être effectué en strict conformément aux dessins de conception pour éviter les fuites, la fausse connexion et la disparus. Le câblage du câble du nouvel appareil doit être soigné, unifié, un câblage raisonnable, pratique pour l'inspection et la maintenance. 6.2 Protection et mise en service de l'énergie de la protection et du débogage des plantes de 10 K V sont principalement divisés en quatre liens: vérification de la ligne de boucle secondaire, vérification des fonctions de boucle, débogage statique du dispositif de protection et test de transmission. Vérifiez soigneusement chaque terminal et chaque numéro de ligne en fonction des dessins de construction. Concentrez-vous sur la vérification du circuit secondaire CT sans circuit ouvert, le circuit secondaire PT, la polarité et le câblage doivent être corrects; Vérifier la télémétrie, la communication à distance, le câblage à distance doivent être corrects; Vérifiez le circuit de commande DC sans court-circuit, pas de court-circuit entre le circuit de terre LN; Mesurer la résistance à l'isolation du circuit de commande DC répond aux exigences (1000v); Mesurez si le circuit AC / DC avec l'électricité. Il convient de noter que, parce que l'unité d'externalisation ne connaît pas le circuit secondaire de l'usine, il est facile de manquer et de faire mal au processus de transformation.
La tension AC et les boucles de commande CC sont allumées pour vérifier les fonctions de chaque boucle. Vérifiez que les signaux de télémétrie, de signalisation à distance et de télécommande sont corrects, les compteurs, les lumières des indicateurs, l'éclairage et les circuits de chauffage sont normaux; La fonction anti-saut du corps de l'interrupteur est correcte. Alimentation sur la boucle de commande pour vérifier davantage que le câblage de chaque boucle est correct.
Le débogage statique du dispositif de protection consiste à effectuer l'inspection d'échantillonnage de l'appareil, le téléchargement et la vérification de la valeur fixe et l'inspection de la fonction de l'appareil. Vérifiez le dispositif de protection de ligne AM5SE-F, le dispositif de protection du transformateur AM5SE-T, le dispositif de protection moteur AM5SE-M, le dispositif d'auto-commandant de secours AM5SE-B et la surveillance PT en appliquant un courant sur le côté secondaire CT et en appliquant une analogue de tension à la borne PT de l'armoire. L'appareil AM5SE-UB, voltmètre, ampèreter et système de surveillance est affiché correctement, et la séquence de phase et la phase de la tension AC et de la boucle de courant CA sont vérifiées pour être correctes. Définissez la valeur fixe en fonction du dispositif de protection à une seule paire de valeur fixe et vérifiez-le pour vous assurer que la valeur fixe est correcte. L'inspection de la fonction de protection consiste à vérifier l'exactitude de la logique d'action et du temps d'action du dispositif de mesure et de contrôle de la protection des micro-ordinateurs AM5SE en ajoutant la quantité analogique, il n'y aura pas de rejet et de dysfonctionnement, et le temps d'action devrait répondre aux exigences. Le débogage statique du dispositif de protection garantit que le dispositif de protection peut répondre avec sensibilité aux défauts et envoyer des signaux d'alarme et des instructions de déclenchement de manière fiable et rapide.
La connexion de données entre le dispositif complet de mesure et de contrôle de la protection et le système de surveillance de l'alimentation est correcte, et l'état de l'opération, la valeur de réglage, l'enregistrement des événements et d'autres informations sur le dispositif de protection peuvent être collectés en temps réel en arrière-plan. Le dispositif de protection est connecté à l'arrière-plan, ce qui améliore la gestion du système de protection des relais et le niveau d'automatisation du traitement des informations sur les défauts.
Le test de transmission consiste à simuler la quantité de défauts collectés par le dispositif de protection, et le dispositif de protection doit quitter l'interrupteur de déclenchement pour vérifier l'exactitude de la logique de protection de l'appareil, du circuit de déclenchement et du circuit de signal; et pour vérifier que le commutateur peut être correctement ouvert et fermé à distance via le fonctionnement de l'ordinateur hôte. Un test de transmission complet doit être effectué pour chaque ensemble de dispositifs de protection pour garantir la logique de protection de chaque dispositif de protection de l'armoire de commutateur, le déclenchement de la prise de protection, l'interrupteur d'ouverture et de fermeture à distance et l'indication du signal correct.
6.3 Problèmes rencontrés dans la transformation et l'optimisation
Une fois la transformation du nouveau dispositif complet de mesure et de contrôle de la protection, pendant le test de transmission, il a été constaté que le commutateur ne pouvait être fermé qu'une seule fois. S'il était à nouveau fermé, il ne pouvait être fermé qu'après le redémarrage de l'alimentation de commande. Grâce à l'analyse, il est constaté qu'il n'y a pas de point normalement fermé dans la bobine de fermeture du disjoncteur. Étant donné que le relais de clôture est défini dans le dispositif de protection pour s'assurer que le disjoncteur peut être fermé de manière fiable, à l'heure actuelle, car il n'y a pas de point normalement fermé dans la bobine de clôture du disjoncteur, après la fermeture s'il n'y a pas de point de rupture, l'énergie du relais de clôture et de la clôture ne peut pas être libérée, donc il doit être redémarré et que le relais de clôture peut être libéré avant la fermeture suivante. Après plusieurs fois de communication avec le fabricant de disjoncteurs et le personnel pertinent de la station hydroélectrique, un ensemble de points normalement fermés est connecté en série avant la bobine de clôture, résolvant ainsi les problèmes ci-dessus. En prenant le dispositif de mesure et de contrôle de la protection du transformateur AM5SE-T à titre d'exemple, le diagramme secondaire du circuit d'ouverture et de fermeture de la reconstruction de la station hydroélectrique est illustré à la figure 2.
Figure 2 Diagramme quadratique du circuit divisé AM5SE-T
7.Transformation du système de surveillance de l'énergie électrique de 10 kV
Afin de surveiller le fonctionnement et la collecte de données de l'ensemble de la salle de distribution en temps réel, un ensemble de systèmes de surveillance d'alimentation ACREL-2000Z est configuré pour la station hydroélectrique pour télécharger les données de protection des micro-ordinateurs au système de surveillance de l'alimentation afin de réaliser la surveillance et la gestion de l'alimentation de la sous-station de 10 kV et améliorer le niveau de gestion automatique. Ses principales fonctions peuvent être réalisées sont les suivantes: surveillance en temps réel, requête de paramètres électriques, rapport d'opération, alarme en temps réel, requête d'événement historique, rapport de statistiques de puissance, gestion des droits des utilisateurs, topologie du réseau, surveillance de la qualité de l'alimentation, fonction de télécommande, gestion de la communication, vague d'enregistrement des défauts, rappel d'accident, requête de courbe, accès Web, accès aux applications.
8. Conclusion
La transformation du dispositif de protection de puissance de 10 kV dans la station hydroélectrique a résolu les problèmes tels que le vieillissement grave des composants électroniques, un faible niveau d'automatisation, une interface et un logiciel hostiles-machine et un travail de maintenance difficile. Le remplacement du dispositif de mesure et de contrôle de la protection des micro-ordinateurs de la série AM5SE est plus fonctionnel et humanisé, la tension d'affichage liquide plus intuitive de dispositif, la quantité d'échantillonnage de courant et divers enregistrements d'événements; La fonction logicielle de débogage est puissante, facile à utiliser, facile à maîtriser et une interface logicielle conviviale; Le circuit de fonctionnement a la fonction de surveillance du commutateur et de la déconnexion du circuit de commande; Le voyant du panneau de périphérique indique directement la position de saut de commutation et l'état de fermeture, car le personnel de fonctionnement et de maintenance est plus intuitif; Le dispositif de mesure et de contrôle de la protection du moteur AM5SE-M configurés ajoute la reconnaissance de l'état de démarrage / fonctionnement du moteur, et équipé de la section de départ, exécutant la section, exécutant la section des deux et autres fonctions de protection, résoudre le courant de démarrage du moteur est grande, facile à provoquer un faux problème de saut; Le dispositif de protection est équipé d'une interface de communication RS485, l'interface de communication est connectée entre les périphériques de protection par "main dans la main", les données sont fournies au système de surveillance d'alimentation ACREL-2000z, commode de visualiser les informations de protection et la gestion des informations sur les défauts. Étant donné que la transformation du nouveau dispositif complet de mesure et de contrôle de la protection a été mise en service, l'équipement a été en fonctionnement normal. L'application du nouveau dispositif de protection complet a de riches fonctions de protection, une interface de fonctionnement conviviale et un fonctionnement et un entretien pratique, ce qui améliore le fonctionnement fiable de l'usine de la centrale hydroélectrique et assure la sécurité et la production stable de l'usine, ce qui est d'une importance évidente.
Heure du poste: 31 octobre 2022
