Retrofit Perangkat Pelindung Daya 10kV di stasiun tenaga air
Abstrak: Untuk meningkatkan keandalan pengukuran perlindungan dan pengukuran perlindungan asli pabrik 10kV. Perangkat perlindungan dan kontrol baru memiliki banyak fungsi perlindungan, antarmuka operasi yang ramah dan operasi dan pemeliharaan yang nyaman, yang meningkatkan operasi yang andal dari konsumsi daya pembangkit listrik tenaga air dan memastikan keamanan dan stabilitas pembangkit listrik.
Kata kunci: Perlindungan dan Perlindungan 10kV; keandalan; Perlindungan untuk stasiun tenaga air
0 Pendahuluan
Stasiun tenaga air terletak 15 km di hulu kursi county di Guangxi. Ini adalah proyek penting dari "transmisi daya dari barat ke timur" dan proyek penting untuk pengembangan Cina Barat. Konstruksi stasiun tenaga air dimulai pada 1 Juli 2001, dan sepenuhnya dioperasikan pada akhir 2009. Level air yang dirancang adalah 400m, ketinggian bendungan adalah 216,5m, panjang teratas bendungan adalah 836m, kapasitas penyimpanannya adalah 27,3 miliar m³, kapasitas terpasang adalah 6,3 juta kW, dan pembangkit listrik tahunan adalah 18,7 miliar kWh. Konstruksi selesai dalam dua fase. Karena kapasitas output yang sangat besar dari pembangkit listrik, ia memiliki dampak besar pada masyarakat. Untuk memastikan kualitas catu daya dan pasokan energi listrik yang aman dan andal jangka panjang, stasiun pembangkit listrik tenaga air telah secara bertahap mengubah pengukuran perlindungan komprehensif yang baru dan perangkat kontrol konsumsi daya 10kV.
1. Pendahuluan Sistem Daya Tanaman 10kV
Sistem 10kV dari stasiun tenaga air adalah sistem pentanahan arus rendah. Formulir kabelnya mengadopsi catu daya independen catu daya, Bus I ~ VI adalah cincin cincin "tangan", dan konfigurasi dispersi beban yang penting untuk memastikan keandalan catu daya. Seluruh sistem daya 10kV memiliki 7 bar bus: Bagian I, II, III, I IV, V dan VI diambil dari sisi transformator tegangan rendah unit 1,2,3,4,5 dan 7 masing -masing; Bagian VII adalah titik pengantar catu daya eksternal, catu daya keamanan dan generator diesel, yang digunakan sebagai catu daya cadangan Bagian I, III dan VI bus 10kV. Semua beban 10kV di pabrik didistribusikan secara merata pada jalur bus I ~ VI sesuai dengan prinsip dispersi dan kemandirian. Peralatan yang dihubungkan oleh bus pabrik 10kV dibagi menjadi transformator distribusi, motor tegangan tinggi, transformator tegangan dan sakelar kontak sesuai dengan sifat beban. Lihat Gambar 1 untuk sistem catu daya 10kV dari stasiun tenaga air sehubungan.
Gbr. 1 10kV Power Power Wiring
2.Reason untuk Perlindungan Daya dan Transformasi Tanaman 10kV
Perangkat pengukuran dan kontrol perlindungan komprehensif asli dari pembangkit listrik 10kV mengadopsi perangkat perlindungan terintegrasi Shanghai Areva Micom-P122 yang diimpor. Peralatan telah beroperasi sejak Mei 2007. Komponen elektronik perangkat perlindungan sangat menua, dan komponen entri kopling optik pelindung lebih sering rusak, yang mempengaruhi produksi pembangkit listrik yang aman dan stabil. Selain itu, pabrikan tidak lagi menghasilkan suku cadang dari jenis yang sama, hanya dapat membeli penggantian perangkat peningkatan, dan data perangkat perlindungan tidak memenuhi persyaratan, tetapi tidak ada suku cadang dari perlindungan sakelar siaga; Tingkat otomatisasi tidak tinggi, digitalisasi lemah, manajemen informasi perangkat yang tidak nyaman, tidak dapat memenuhi persyaratan hari ini, antarmuka manusia-mesin dan semua perangkat lunak bahasa Inggris tidak ramah, yang membawa lebih banyak pekerjaan yang membosankan dan mengurangi efisiensi kerja. Mempertimbangkan faktor -faktor di atas, perlu untuk melakukan transformasi teknis dari sistem pengukuran dan kontrol perlindungan komprehensif daya 10kV.
3. Perjanjian untuk Perlindungan Daya dan Transformasi Tanaman 10kV
Switchgear dan posisi pemasangannya tetap tidak berubah, ganti semua sakelar beban pengumpan asli, sakelar bus, kabinet PT, kabel sekunder internal dan baris terminal; Panel switchgear didesain ulang dan dimodifikasi sesuai dengan ukuran perangkat baru; Lengkapi kabel sistem pemantauan daya akses perangkat baru dan set alamat antarmuka komunikasi. Dalam proses transformasi, loop operasi dioptimalkan ketika konfigurasi perlindungan asli dijaga tidak berubah.
4. Pemilihan Pengukuran Perlindungan Komprehensif Baru dan Peralatan Kontrol
Perangkat Pengukuran dan Kontrol Perlindungan Terpadu baru harus mengintegrasikan kontrol, perlindungan, perekaman gelombang kesalahan, pengukuran, alarm sinyal, perolehan perolehan volume dan fungsi komunikasi. Dengan perlindungan arus nondirectional tiga tahap sebagai inti, dilengkapi dengan fungsi pemantauan dan pengumpulan parameter garis, dan data pengukuran dan informasi perlindungan dapat diunggah ke sistem pemantauan daya melalui port komunikasi untuk memfasilitasi otomatisasi jaringan distribusi. Menurut hasil penawaran publik dari pemasok nasional untuk proyek transformasi Perangkat Perlindungan Daya 10kV dari stasiun tenaga air, alat pengukuran dan kontrol seri AM5SE yang diproduksi oleh Acrel Co., Ltd. akhirnya dipilih. Menurut sifat beban yang berbeda dari bus listrik 10kV, pengukuran perlindungan dan pengukuran perlindungan saluran AM5SE, perangkat pemantauan dan pengendalian perlindungan transformator AM5SE-T, pengukuran perlindungan motor AM5SE-M, perangkat pengukuran pengendalian diri AM5SE-B, perangkat pengukuran dan perangkat Kabinet PT yang ditunjukkan: Tabel PT: Perangkat pemantauan PT, Tabel PT: Perangkat Perlindungan pada setiap model.
| gambar | model | fungsi perlindungan |
| | Am5se-f Perangkat Pengukuran & Kontrol Perlindungan Garis | Three-stage over current protection (can be closed by low pressure, can be protected in direction), reverse time limit over current protection (can be protected by low pressure closed W, two-stage zero order 101 over current / reverse time limit over current protection, two-stage zero order 1. 2 Current / reverse time over current protection, reclosing, accelerated over current protection (by low voltage closure), overload alarm, overload trip, pressure loss trip, pressure loss alarm, over voltage Perlindungan, Pesanan Nol Lapangan Tegangan, Perlindungan Daya Terbalik, Pengurangan Beban Frekuensi Rendah / Perlindungan Frekuensi Tinggi (dengan Perbedaan Slip), Alarm Pecah PT, Alarm Istirahat Sirkuit Kontrol, Loop FC dengan Fungsi Kunci Saat Ini, Perlindungan Non-Power, Alarm Istirahat CT, dan Periksa |
|
| Am5se-t Pengukuran Perlindungan Distribusi Daya dan Perangkat Kontrol | Tiga tahap atas perlindungan arus (dapat diselesaikan dengan penutupan tegangan komposit), batas waktu terbalik atas perlindungan arus (dapat diselesaikan dengan kunci tegangan komposit), urutan nol dua tahap 101 atas perlindungan arus, orde nol dua tahap 102 atas perlindungan saat ini, alarm pemutus lock yang berlebihan, alarm yang berlebihan, alarm yang tidak ada pada alarm, alarm pemecahan lock, non-alarm. |
|
| Am5se-b Perangkat Pengukuran dan Kontrol Perlindungan Proyeksi Diri | Tiga bagian atas perlindungan arus (dengan penguncian tegangan komposit, dengan penguncian arah), waktu terbalik atas perlindungan arus (dengan penguncian tegangan komposit), dipercepat dari perlindungan arus (dengan penguncian tegangan komposit), fungsi standby (mendukung 11 jenis sistem catu daya), alarm pemecah nol. Periksa periode yang sama |
|
| Am5se-m Perangkat Pengukuran & Kontrol Perlindungan Motor | Perlindungan saat ini (startup, berjalan), perlindungan dua tahap saat ini, perlindungan waktu terbalik, perlindungan urutan negatif dua tahap, perlindungan batas waktu reverse negatif, urutan dua tahap nol atas perlindungan arus, kelebihan hot, perlindungan kelebihan beban, alarm kelebihan beban, perjalanan kelebihan beban, perlindungan pemblokiran, waktu awal, perlindungan non-power, alarm pemutus luncur saat ini. Perlindungan urutan, perlindungan fase tegangan, perlindungan tegangan berlebih |
Selain fungsi perlindungan di atas, setiap pengukuran perlindungan komputer mikro dan perangkat kontrol memiliki antarmuka komunikasi RS485, mewujudkan komunikasi dengan sistem pemantauan daya, mewujudkan fungsi pemantauan sirkuit operasi independen, mewujudkan status sakelar, dan pemantauan sirkuit sakelar lebih lengkap; Fungsi hop bawaan, pengguna dapat memilih apakah akan berinvestasi. Pengukuran perlindungan komputer mikro yang baru dikonfigurasi dan perangkat perlindungan seri AM5SE Series kaya, dan setiap menu dapat diatur secara bebas dalam bahasa Cina atau Inggris, kondusif untuk operasi dan pemeliharaan.
5. Desain tanaman 10kv
Pengukuran perlindungan terintegrasi komputer AM5SE yang baru dikonfigurasi dan perangkat dan gambar kontrol dirancang oleh Acrel Co., Ltd. Desain skematis dari sirkuit sekunder harus didasarkan pada gambar sekunder kabinet tegangan tinggi 10kV asli. Tata letak baris terminal didasarkan pada desain gambar, dan desain gambar harus memenuhi persyaratan peraturan yang relevan. Untuk desain gambar dengan sifat beban yang sama, nomor terminal dan nomor garis sangat seragam dan memiliki aturan tertentu. Keakuratan desain gambar menentukan apakah konstruksi dan commissioning lancar dan produksi yang aman setelah operasi.
Proses transformasi perlindungan daya bantu 6.10kv
Proses Perlindungan Daya dan Transformasi 6 10kV Pabrik 10kV harus memenuhi kondisi konstruksi: Rencana dan gambar konstruksi terperinci; Manajer peralatan harus menyelesaikan penerimaan peralatan baru; personel konstruksi untuk menyelesaikan pendidikan keselamatan; dan lengkap alat dan bahan. Konstruksi dilakukan sesuai dengan skema dan gambar, untuk memastikan kelancaran penyelesaian setiap tautan. 6.1 10kV Pabrik Perlindungan Daya Perangkat Keras Transformasi Renovasi Konstruksi pabrik 10kV terutama memiliki tiga tautan: Penggantian baris terminal di kabinet sakelar, penghapusan pengukuran perlindungan komprehensif dan perangkat kontrol yang lama, dan jalur pemasangan dan perakitan dan pengaturan kabel dari perangkat perlindungan komprehensif yang baru. 6.1.1. Ganti Penggantian Terminal Terminal perlu diganti satu per satu, untuk mengganti satu terminal; Terlarang untuk mengganti dua atau lebih terminal secara bersamaan untuk mencegah kesalahan koneksi, menyebabkan kesalahan, mengganti baris terminal di kabinet sakelar saja, dan secara efektif mencegah kesalahan; Catu daya AC, catu daya DC, sirkuit trip, sirkuit sinyal untuk menambahkan isolasi, harus diisolasi untuk mencegah koneksi pendek antara terminal harus ditekan tanpa melonggarkan. Untuk mengganti baris terminal, untuk memastikan bahwa terminal loop asli dan nomor saluran tetap tidak berubah, dan langkah selanjutnya dari pekerjaan kabel dan pemeriksaan saluran dapat dilakukan dengan lancar. 6.1.2 Pembongkaran Pengukuran Perlindungan Komprehensif Lama dan Perangkat Kontrol sesuai dengan rencana konstruksi dan gambar, lepaskan komponen yang akan dihapuskan, termasuk alat pengukuran dan pengukuran perlindungan terintegrasi lama, relay perantara dalam switchgear, relay tegangan, relay waktu dan komponen lainnya, dan kabel sekunder terkait. Saat membongkar, perhatikan untuk mencegah kerusakan buatan pada komponen dan keliru menghapus kabel sekunder yang berguna. Mengatur dan menghapuskan komponen dan mengklasifikasikan, menentukan penyimpanan lokal, untuk mencegah kekacauan lokasi kerja, lokasi konstruksi harus memenuhi persyaratan 6S. 6.1.3 Jalur Instalasi dan Perakitan dan Pengukuran Kabel Pengukuran Perlindungan Komprehensif dan Perangkat Kontrol karena berbagai ukuran pengukuran perlindungan dan kontrol komprehensif baru dan lama, ukuran jendela pemasangan pada panel kabinet sakelar tidak memenuhi ukuran pengukuran perlindungan komprehensif dan perangkat kontrol yang komprehensif. Jendela pemasangan pada panel kabinet sakelar harus dipotong dan diperluas untuk memasang pengukuran perlindungan komprehensif dan perangkat kontrol yang baru dan mencegah panel pengikis saat memotong. Kabel yang terhubung ke perangkat baru harus berupa kabel baru, dan semua kabel yang tidak digunakan harus dilepas untuk mencegah keberadaan sirkuit parasit. Pengkabelan harus dilakukan sesuai dengan gambar desain untuk mencegah kebocoran, kesalahan koneksi dan misswitching. Pengkabelan kabel perangkat baru harus rapi, bersatu, kabel yang masuk akal, nyaman untuk inspeksi dan pemeliharaan. 6.2 Perlindungan Daya dan Commissioning 10 K V Perlindungan dan debugging terutama dibagi menjadi empat tautan: pemeriksaan jalur loop sekunder, verifikasi fungsi loop, debugging statis perangkat perlindungan dan uji transmisi. Periksa dengan hati -hati setiap terminal dan setiap nomor baris sesuai dengan gambar konstruksi. Fokus untuk memeriksa sirkuit sekunder CT tanpa sirkuit terbuka, sirkuit sekunder PT, polaritas dan kabel harus benar; Periksa telemetri, komunikasi jarak jauh, kabel remote control harus benar; Periksa sirkuit kontrol DC tanpa sirkuit pendek, tidak ada sirkuit pendek antara sirkuit tanah LN; mengukur resistensi isolasi sirkuit kontrol DC memenuhi persyaratan (1000V); Ukur apakah sirkuit AC / DC dengan listrik. Perlu dicatat bahwa, karena unit outsourcing tidak terbiasa dengan sirkuit sekunder pabrik, mudah untuk dilewatkan dan salah terhubung dalam proses transformasi.
Tegangan AC dan loop kontrol DC didukung untuk memverifikasi fungsi setiap loop. Periksa apakah telemetri, pensinyalan jarak jauh, dan sinyal remote control benar, meter, lampu indikator, pencahayaan, dan sirkuit pemanas normal; Fungsi anti-jump dari bodi sakelar sudah benar. Tenaga pada loop kontrol untuk lebih memverifikasi bahwa kabel setiap loop sudah benar.
Debugging statis perangkat perlindungan adalah melakukan inspeksi pengambilan sampel perangkat, pengunggahan dan pengecekan nilai tetap, dan inspeksi fungsi perangkat. Periksa perangkat perlindungan garis AM5SE-F, Perangkat Perlindungan Transformer AM5SE-T, Perangkat Perlindungan Motor AM5SE-M, Perangkat Berdampingan Sendiri AM5SE-B, dan pemantauan PT dengan menggunakan arus di sisi sekunder CT dan menerapkan analog tegangan ke terminal kabinet PT. Perangkat AM5SE-UB, voltmeter, ammeter, dan sistem pemantauan ditampilkan dengan benar, dan urutan fase dan fase tegangan AC dan loop arus AC diverifikasi untuk benar. Atur nilai tetap sesuai dengan nilai tetap perangkat perlindungan pasangan tunggal dan periksa untuk memastikan bahwa nilai tetap sudah benar. Inspeksi fungsi perlindungan adalah untuk memverifikasi kebenaran logika aksi dan waktu tindakan dari pengukuran perlindungan mikrokomputer seri AM5SE dan perangkat kontrol dengan menambahkan jumlah analog, tidak akan ada penolakan dan kerusakan, dan waktu tindakan harus memenuhi persyaratan. Debugging statis perangkat perlindungan memastikan bahwa perangkat perlindungan dapat merespons kesalahan secara sensitif, dan mengirimkan sinyal alarm dan instruksi perjalanan dengan andal dan cepat.
Koneksi data antara pengukuran perlindungan komprehensif dan perangkat kontrol dan sistem pemantauan daya sudah benar, dan status operasi, nilai pengaturan, catatan peristiwa dan informasi lain pada perangkat perlindungan dapat dikumpulkan secara real time di latar belakang. Perangkat perlindungan terhubung ke latar belakang, yang meningkatkan pengelolaan sistem perlindungan relai dan tingkat otomatisasi pemrosesan informasi kesalahan.
Tes transmisi adalah untuk mensimulasikan jumlah kesalahan yang dikumpulkan oleh perangkat perlindungan, dan perangkat perlindungan harus keluar dari sakelar perjalanan untuk memverifikasi kebenaran logika perlindungan perangkat, sirkuit trip dan sirkuit sinyal; dan untuk memverifikasi bahwa sakelar dapat dibuka dengan benar dan ditutup dari jarak jauh melalui pengoperasian komputer host. Tes transmisi lengkap harus dilakukan untuk setiap set perangkat perlindungan untuk memastikan bahwa logika perlindungan dari setiap perangkat perlindungan kabinet sakelar, outlet perlindungan tersandung, sakelar pembukaan dan penutupan jarak jauh, dan indikasi sinyal yang benar.
6.3 Masalah yang dihadapi dalam transformasi dan optimasi
Setelah transformasi pengukuran perlindungan komprehensif dan perangkat kontrol yang baru selesai, selama uji transmisi, ditemukan bahwa sakelar hanya dapat ditutup sekali. Jika ditutup lagi, itu hanya bisa ditutup setelah memulai kembali catu daya kontrol. Melalui analisis, ditemukan bahwa tidak ada titik tertutup yang biasanya dalam kumparan penutup dari pemutus sirkuit. Karena relai penutupan diatur dalam perangkat perlindungan untuk memastikan bahwa pemutus sirkuit dapat ditutup dengan andal, pada saat ini, karena tidak ada titik tertutup yang biasanya dalam kumparan penutup dari pemutus sirkuit, setelah ditutup jika tidak ada breakpoint, energi penutupan dan penutup dapat dilepaskan berikutnya, sehingga perlu di -restart dan penutupan penutupan dan penutup dapat dilepaskan. Setelah beberapa kali berkomunikasi dengan produsen pemutus sirkuit dan personel yang relevan dari stasiun tenaga air, satu set titik tertutup yang biasanya terhubung secara seri sebelum kumparan penutup, sehingga menyelesaikan masalah di atas. Mengambil pengukuran perlindungan dan kontrol transformator AM5SE-T sebagai contoh, diagram sekunder dari sirkuit pembukaan dan penutupan rekonstruksi stasiun tenaga air ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2 Diagram Kuadratik Sirkuit AM5SE-T Split
7. Transformasi sistem pemantauan daya 10kV
Untuk memantau operasi dan pengumpulan data seluruh ruang distribusi secara real time, satu set sistem pemantauan daya Acrel-2000Z dikonfigurasi untuk stasiun tenaga air untuk mengunggah data perlindungan komputer mikro ke sistem pemantauan daya untuk mewujudkan pemantauan daya dan pengelolaan substasi 10kV dan meningkatkan tingkat manajemen otomatis. Fungsi utamanya dapat direalisasikan adalah sebagai berikut: pemantauan waktu-nyata, kueri parameter listrik, laporan operasi, alarm waktu-nyata, kueri acara historis, laporan statistik daya, manajemen hak pengguna, topologi jaringan, pemantauan kualitas daya, fungsi kendali jarak jauh, manajemen komunikasi, gelombang perekam kesalahan, penarikan kecelakaan, kueri kurva, akses web, akses aplikasi.
8.klusi
Transformasi perangkat perlindungan daya 10kV di stasiun tenaga air telah memecahkan masalah seperti penuaan yang serius komponen elektronik, tingkat otomatisasi rendah, antarmuka dan perangkat lunak manusia-mesin yang tidak ramah, dan pekerjaan pemeliharaan yang sulit. Penggantian pengukuran perlindungan mikrokomputer AM5SE Series dan perangkat kontrol lebih fungsional dan dimanusiakan, kristal cair perangkat yang lebih intuitif tegangan tampilan, jumlah pengambilan sampel saat ini dan berbagai catatan peristiwa; Fungsi perangkat lunak debug sangat kuat, mudah dioperasikan, mudah dikuasai, antarmuka perangkat lunak yang ramah; Sirkuit Operasi memiliki fungsi pemantauan sakelar sakelar dan pemutusan sirkuit kontrol; Lampu indikator panel perangkat secara langsung menunjukkan posisi lompat sakelar dan tutup status, untuk personel operasi dan pemeliharaan lebih intuitif; Perangkat pengukuran dan kontrol motor AM5SE-M yang dikonfigurasi menambahkan pengenalan status awal / berjalan, dan dilengkapi dengan bagian awal, menjalankan bagian, menjalankan kedua bagian dan fungsi perlindungan lainnya, menyelesaikan arus awal motor besar, mudah menyebabkan masalah lompatan yang salah; Perangkat perlindungan dilengkapi dengan antarmuka komunikasi RS485, antarmuka komunikasi terhubung antara perangkat perlindungan dengan "tangan di tangan", data dikirim ke sistem pemantauan daya Acrel-2000, nyaman untuk melihat informasi perlindungan dan manajemen informasi kesalahan. Karena transformasi pengukuran perlindungan komprehensif dan perangkat kontrol baru telah dioperasikan, peralatan telah beroperasi normal. Penerapan perangkat perlindungan komprehensif yang baru memiliki fungsi perlindungan yang kaya, antarmuka operasi yang ramah dan operasi dan pemeliharaan yang nyaman, yang meningkatkan operasi yang andal dari pembangkit listrik tenaga air dan memastikan keamanan dan produksi stabil dari pabrik, yang sangat penting.
Waktu posting: Okt-31-2022
