Retrofit del dispositivo di protezione da alimentazione da 10 kV in una stazione idroelettrica
Abstract: al fine di migliorare l'affidabilità dell'impianto da 10kV per la protezione integrata originale di protezione e il controllo dei componenti elettronici che invecchiano gravi, basso livello di automazione, interfaccia man-machine insufficienti e lavori di manutenzione idonei, difficili. Il nuovo dispositivo di protezione e controllo ha numerose funzioni di protezione, interfaccia operativa amichevole e comodo funzionamento e manutenzione, che migliora il funzionamento affidabile del consumo energetico dell'impianto idroelettrico e garantisce la sicurezza e la stabilità della centrale elettrica.
Parole chiave: dispositivo di protezione e controllo 10KV; affidabilità; Protezione per la stazione idroelettrica
0 Introduzione
Una stazione idroelettrica si trova a 15 km a monte di un seggio della contea a Guangxi. È un progetto di riferimento di "trasmissione di potenza da ovest a est" e un progetto importante per lo sviluppo della Cina occidentale. La costruzione della stazione idroelettrica è iniziata il 1.2001 luglio ed è stata completamente messa in funzione entro la fine del 2009. Il livello dell'acqua progettato è di 400 m, l'altezza della diga è di 216,5 m, la lunghezza massima della diga è di 836 m, la capacità di stoccaggio è di 27,3 miliardi di m³, la capacità installata è di 6,3 milioni di kW e la generazione di energia annuale è di 18,7 miliardi di kwh. La costruzione è completata in due fasi. A causa dell'enorme capacità di produzione della centrale elettrica, ha un grande impatto sulla società. Al fine di garantire la qualità dell'alimentazione e la fornitura sicura e affidabile a lungo termine di energia elettrica, la stazione idroelettrica ha gradualmente trasformato il nuovo dispositivo completo di misurazione e controllo della protezione del consumo di energia da 10 kV.
1. INTRODUZIONE DI INTRODUZIONE DELLA PIANTA 10KV Sistema
Il sistema da 10 kV della stazione idroelettrica è un sistema di messa a terra a bassa corrente. Il suo modulo di cablaggio adotta più alimentatore di alimentazione indipendente dall'alimentazione, la sezione I ~ VI è in attesa di ad anello e una configurazione di dispersione del carico importante per garantire l'affidabilità dell'alimentazione. L'intero sistema di alimentazione da 10kV ha 7 barre di bus: sezioni I, II, III, I IV, V e VI sono prelevate dal lato trasformatore a bassa tensione delle unità rispettivamente 1,2,3,4,5 e 7; La sezione VII è il punto di introduzione dell'alimentazione esterna, dell'alimentatore di sicurezza e del generatore diesel, che vengono utilizzati come alimentazione di backup della sezione I, III e VI bus di 10kV. Tutti i carichi da 10 kV nell'impianto sono distribuiti uniformemente sulla linea di autobus I ~ VI secondo il principio di dispersione e indipendenza. L'apparecchiatura collegata dal bus di fabbrica da 10 kV è divisa in trasformatore di distribuzione, motore ad alta tensione, trasformatore di tensione e interruttore di contatto in base alla natura di carico. Vedere la Figura 1 per il sistema di alimentazione da 10 kV della stazione idroelettrica in relazione.
Fig. 1 cablaggio di potenza vegetale da 10kv
2. Riesoni per la protezione dell'alimentazione e la trasformazione di un impianto da 10kV
Il dispositivo di misurazione e controllo della protezione completa originale della centrale elettrica da 10 kV adotta il dispositivo di protezione integrato Shanghai Areva Micom-P122 importato. L'apparecchiatura è in funzione dal maggio 2007. I componenti elettronici del dispositivo di protezione sono seriamente invecchiati e i componenti di ingresso di accoppiamento ottico protettivo sono più frequentemente danneggiati, il che influisce sulla produzione sicura e stabile della centrale elettrica. Inoltre, il produttore non produce più parti di ricambio dello stesso tipo, può solo acquistare la sostituzione del dispositivo di aggiornamento e i dati del dispositivo di protezione non soddisfano i requisiti, ma senza pezzi di ricambio dalla protezione dello switch di standby; Il livello di automazione non è alto, una digitalizzazione debole, una gestione delle informazioni sui dispositivi scomodi, non può soddisfare i requisiti oggi, l'interfaccia uomo-macchina e tutto il software inglese non sono amichevoli, il che porta un lavoro più noioso e riduce l'efficienza del lavoro. Considerando i fattori di cui sopra, è necessario effettuare la trasformazione tecnica del sistema di misurazione e controllo della protezione completa del consumo di energia 10kV.
3. Recursioni per la protezione dell'alimentazione e la trasformazione di un impianto da 10kV
Il quadro e la sua posizione di installazione rimangono invariati, sostituiscono tutti gli interruttori di carico dell'alimentatore originali, gli interruttori del bus, l'armadio PT, il cavo secondario interno e la riga di terminale; Il pannello dei quadri viene riprogettato e modificato in base alle dimensioni del nuovo dispositivo; Completare il cablaggio del nuovo sistema di indirizzo di monitoraggio dell'alimentazione dell'accesso al dispositivo e l'indirizzo dell'interfaccia di comunicazione. Nel processo di trasformazione, il circuito di funzionamento viene ottimizzato quando la configurazione di protezione originale viene mantenuta invariata.
4.Selezione di nuove apparecchiature di misurazione e controllo della protezione completa
Il nuovo dispositivo di misurazione e controllo della protezione integrata deve integrare le funzioni di controllo, protezione, registrazione delle onde di guasto, misurazione, allarme del segnale, acquisizione del volume di commutazione e funzioni di comunicazione. Con la protezione della corrente non merizionale a tre stadi come core, è dotata della funzione di monitoraggio e raccolta dei parametri di linea e i dati di misurazione e le informazioni di protezione possono essere caricate nel sistema di monitoraggio dell'alimentazione attraverso la porta di comunicazione per facilitare l'automazione della rete di distribuzione. Secondo i risultati delle offerte pubbliche dei fornitori nazionali per il progetto di trasformazione del dispositivo di protezione dell'alimentazione per impianti da 10kV della stazione idroelettrica, è stato finalmente selezionato il dispositivo di misurazione e controllo della serie AM5se prodotto da Acrel Co., Ltd.. According to the different load properties of the 10kV plant power bus, AM5SE-F line protection measurement and control device, AM5SE-T transformer protection monitoring and control device, AM5SE-M motor protection measurement and control device, AM5SE-B self-control protection measurement and control device, PT cabinet AM5SE-UB PT monitoring device, protection functions of each model are shown in the following table:
| immagine | modello | funzione di protezione |
| | Am5Se-F Dispositivo di misurazione e controllo della protezione della linea | 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 Protezione, Ordine zero rispetto alla protezione della tensione, protezione della potenza inversa, riduzione del carico a bassa frequenza / Protezione ad alta frequenza (per differenza di slittamento), allarme di rottura Pt, allarme di rottura del circuito di controllo, anello FC con funzione di blocco di corrente, protezione non potenza, allarme di interruzione CT e allarme CT |
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| Am5se-t Dispositivo di misurazione e controllo della protezione della distribuzione dell'alimentazione | Protezione a tre stadi su corrente (può essere completata mediante chiusura di tensione composita), limite di tempo inverso sulla protezione della corrente (può essere completato mediante blocco di tensione composita), ordine zero a due stadi 101 protezione da corrente su corrente, ordine zero a due stadi 102 protezione da corrente rispetto al limite di inversione su corrente inversa su corrente di protezione da sovraccarico di sovraccarico di sovraccarico di sovraccarico. |
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| Am5Se-B Il dispositivo di misurazione e controllo della protezione dell'autoproiezione | Tre sezione sulla protezione della corrente (mediante bloccaggio di tensione composita, con bloccaggio di direzione), tempo inverso sulla protezione della corrente (mediante bloccaggio di tensione composita), protezione accelerata sulla corrente (mediante blocco di tensione composita), funzione di supporto a due tipi di alimentazione zero) Protezione corrente, controlla lo stesso periodo |
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| Am5se-M Dispositivo di misurazione e controllo della protezione del motore | Current protection (startup, running), current two stage protection, reverse time protection, two stage negative sequence protection, negative order reverse time limit protection, two stage zero order over current protection, hot overload, overload protection, overload alarm, overload trip, blocking protection, long start time, non-power protection, PT break alarm, control circuit break alarm, low voltage protection, zero order over voltage alarm, FC loop with over current lock function, voltage imbalance protection, phase Protezione da sequenza, protezione della fase di tensione, protezione da tensione |
Oltre alla funzione di protezione di cui sopra, ciascun dispositivo di misurazione e controllo della protezione del microcomputer ha un'interfaccia di comunicazione RS485, realizzare la comunicazione con il sistema di monitoraggio dell'alimentazione, realizza la funzione di monitoraggio del circuito di funzionamento indipendente, realizzare lo stato dell'interruttore e il monitoraggio del circuito dell'interruttore è più completo; Funzione Hop integrata, gli utenti possono scegliere se investire. La funzione di protezione della serie e di controllo del microcomputer di nuova configurazione è ricca e ogni menu può essere impostato liberamente in cinese o inglese, favorevole al funzionamento e alla manutenzione.
5.Design di una pianta da 10kV
Il dispositivo di misurazione e controllo integrato di protezione integrato della serie AM5SE di nuova configurazione e disegni sono progettati da Acrel Co., Ltd. Il design schematico del circuito secondario deve essere basato sui disegni secondari originali ad alta tensione ad alta tensione. Il layout della riga del terminale si basa sul design del disegno e il disegno di disegno deve soddisfare i requisiti delle normative pertinenti. Per il disegno di disegno con la stessa natura di carico, il numero terminale e il numero di linea sono altamente uniformi e hanno determinate regole. L'accuratezza del disegno di disegno determina se la costruzione e la messa in servizio sono fluide e la produzione sicura dopo il funzionamento.
6.10kv Processo di trasformazione della protezione ausiliaria ausiliaria
Processo di protezione e trasformazione dell'alimentazione di 6 impianti da 10 kV L'impianto da 10 kV deve soddisfare le condizioni di costruzione: piano di costruzione dettagliato e disegni; I gestori delle attrezzature devono completare l'accettazione di nuove attrezzature; personale di costruzione per completare l'educazione alla sicurezza; e strumenti e materiali completi. La costruzione viene effettuata in stretto conformità con lo schema e i disegni, per garantire il completamento regolare di ciascun collegamento. 6.1 Trasformazione hardware di protezione da potenza da 10 kV La costruzione di ristrutturazione di un impianto da 10 kV ha principalmente tre collegamenti: la sostituzione della riga del terminale nell'armadio dell'interruttore, la rimozione della vecchia misurazione e il dispositivo di controllo della protezione completa e la catena di installazione e la catena di montaggio e la disposizione del cavo del nuovo dispositivo di protezione completa. 6.1.1. Sostituire la sostituzione del terminale della riga del terminale deve essere sostituito uno per uno, per sostituire un terminale; vietato sostituire due o più terminali contemporaneamente per prevenire l'errore di malinnessione, causare errati errati, sostituire la riga del terminale in un gabinetto da solo e impedire efficacemente il cattiva caduta; L'alimentazione CA, l'alimentazione CC, il circuito di viaggio, il circuito del segnale per aggiungere l'isolamento, devono essere isolati per evitare che il cortometraggio tra i terminali debba essere premuto senza allentamento. Per sostituire la riga del terminale, per garantire che il terminale e il numero di linea del ciclo originale rimangano invariato e che il passaggio successivo del cablaggio e dei lavori di controllo della linea possano essere eseguiti senza intoppi. 6.1.2 Demolizione del vecchio dispositivo di misurazione e controllo della protezione completa in base al piano di costruzione e ai disegni, rimuovere i componenti per essere aboliti, compresi i vecchi dispositivi di misurazione e controllo della protezione integrati, i relè intermedi nei quadri, i relè di tensione, i relè di tempo e altri componenti e i cavi secondari correlati. Durante lo smantellamento, presta attenzione per prevenire danni artificiali ai componenti e rimuovere erroneamente utili cavi secondari. Organizzare e abolire i componenti e classificare, specificare l'archiviazione locale, per prevenire il caos del sito di lavoro, il cantiere dovrebbe soddisfare i requisiti 6S. 6.1.3 Truffa di installazione e assemblaggio e disposizione del cavo della misurazione completa di protezione e del dispositivo di controllo a causa delle diverse dimensioni di nuovi e vecchi dispositivi di misurazione e controllo della protezione completa, le dimensioni della finestra di installazione sul pannello del gabinetto dello switch non soddisfa le dimensioni del nuovo dispositivo completo di protezione e controllo della protezione. La finestra di installazione sul pannello dell'armadio dell'interruttore deve essere tagliata e ampliata per installare il nuovo dispositivo di misurazione e controllo della protezione completa e impedire il pannello di raschiatura durante il taglio. Il cavo collegato al nuovo dispositivo deve essere un nuovo cavo e tutti i cavi inutilizzati devono essere rimossi per impedire l'esistenza di un circuito parassita. Il cablaggio deve essere condotto in stretto conformità con i disegni di progettazione per prevenire perdite, malinnection e perdita di lavoro per un lavoro di lavoro. Il cablaggio del nuovo dispositivo dovrebbe essere ordinato, unificato, ragionevole, conveniente per l'ispezione e la manutenzione. 6.2 Protezione da energia e messa in servizio di protezione e debug per impianti da 10 K V sono principalmente divisi in quattro collegamenti: controllo della linea di anello secondario, verifica della funzione di loop, debug statico del dispositivo di protezione e test di trasmissione. Controllare con cura ogni terminale e ciascun numero di riga in base ai disegni di costruzione. Concentrarsi sul controllo del circuito secondario CT senza circuito aperto, circuito secondario PT, polarità e cablaggio dovrebbe essere corretto; Controllare la telemetria, la comunicazione remota, il cablaggio del telecomando dovrebbe essere corretto; Controllare il circuito di controllo CC senza cortocircuito, nessun cortocircuito tra il circuito di terra LN; Misurare la resistenza all'isolamento del circuito di controllo DC soddisfa i requisiti (1000 V); Misurare se il circuito AC / DC con elettricità. Vale la pena notare che, poiché l'unità di outsourcing non ha familiarità con il circuito secondario della fabbrica, è facile perdere e non collegare male nel processo di trasformazione.
I circuiti di tensione CA e CC sono alimentati per verificare le funzioni di ciascun ciclo. Verificare che i segnali di telemetria, segnalazione remoto e telecomando siano corretti, i metri, le luci degli indicatori, l'illuminazione e i circuiti del riscaldatore siano normali; La funzione anti-salto del corpo dell'interruttore è corretta. Power sul ciclo di controllo per verificare ulteriormente che il cablaggio di ciascun ciclo sia corretto.
Il debug statico del dispositivo di protezione è quello di eseguire l'ispezione di campionamento del dispositivo, il caricamento e il controllo del valore fisso e l'ispezione della funzione del dispositivo. Controllare il dispositivo di protezione della linea AM5SE-F, il dispositivo di protezione del trasformatore AM5SE-T, il dispositivo di protezione del motore AM5SE-M, il dispositivo di commutazione di auto-urbano AM5SE-B e il monitoraggio PT mediante applicare la corrente sul lato secondario CT e applicare la tensione analogica al terminale del mobile PT. Il dispositivo AM5SE-UB, Voltmetro, Amperometry e Monitoraggio sono visualizzati correttamente e la sequenza di fase e la fase della tensione CA e del ciclo di corrente CA sono verificati per essere corretti. Impostare il valore fisso in base al valore di protezione a coppia a singolo valore e verificarlo per garantire che il valore fisso sia corretto. L'ispezione delle funzioni di protezione è quella di verificare la correttezza della logica di azione e del tempo di azione del dispositivo di protezione e controllo del microcomputer Serie AM5SE aggiungendo una quantità analogica, non vi sarà alcun rifiuto e malfunzionamento e il tempo di azione dovrebbe soddisfare i requisiti. Il debug statico del dispositivo di protezione garantisce che il dispositivo di protezione possa rispondere in modo sensibile ai guasti e inviare segnali di allarme e istruzioni di viaggio in modo affidabile e rapido.
La connessione dati tra il dispositivo di misurazione e controllo della protezione completa e il sistema di monitoraggio dell'alimentazione è corretta e lo stato dell'operazione, il valore di impostazione, la registrazione degli eventi e altre informazioni sul dispositivo di protezione possono essere raccolte in tempo reale in background. Il dispositivo di protezione è collegato allo sfondo, che migliora la gestione del sistema di protezione del relè e il livello di automazione dell'elaborazione delle informazioni sui guasti.
Il test di trasmissione consiste nel simulare la quantità di guasto raccolti dal dispositivo di protezione e il dispositivo di protezione dovrebbe uscire dall'interruttore di viaggio per verificare la correttezza della logica di protezione del dispositivo, del circuito di viaggio e del circuito del segnale; e per verificare che l'interruttore possa essere aperto correttamente e chiuso in remoto attraverso il funzionamento del computer host. È necessario eseguire un test di trasmissione completo per ciascun set di dispositivi di protezione per garantire che la logica di protezione di ciascun dispositivo di protezione del gabinetto dell'interruttore, l'interruzione dell'uscita di protezione, l'interruttore di apertura e chiusura remoto e l'indicazione del segnale corretta.
6.3 Problemi riscontrati nella trasformazione e nell'ottimizzazione
Dopo che la trasformazione del nuovo dispositivo di misurazione e controllo della protezione completa è stata completata, durante il test di trasmissione, si è scoperto che l'interruttore poteva essere chiuso solo una volta. Se è stato di nuovo chiuso, potrebbe essere chiuso solo dopo aver riavviato l'alimentazione di controllo. Attraverso l'analisi, si è scoperto che non esiste un punto normalmente chiuso nella bobina di chiusura dell'interruttore. Poiché il relè di chiusura è impostato nel dispositivo di protezione per garantire che l'interruttore possa essere chiuso in modo affidabile, in questo momento, poiché non esiste un punto normalmente chiuso nella bobina di chiusura dell'interruttore a circuito, dopo la chiusura se non c'è punto di interruzione, l'energia della chiusura e la relè di tenuta non può essere rilasciata, quindi non può essere rilasciata, la chiusura non può essere rilasciata prima della chiusura successiva. Dopo molte volte di comunicazione con il produttore dell'interruttore e il personale pertinente della stazione idroelettrica, un insieme di punti normalmente chiusi sono collegati in serie prima della bobina di chiusura, risolvendo così i problemi di cui sopra. Prendendo come esempio il dispositivo di misurazione e controllo della protezione del trasformatore AM5se-T, il diagramma secondario del circuito di apertura e chiusura della ricostruzione della stazione idroelettrica è mostrato nella Figura 2.
Figura 2 Diagramma quadratico del circuito diviso AM5SE-T
7. Trasformazione del sistema di monitoraggio elettrico a 10 kV
Al fine di monitorare il funzionamento e la raccolta dei dati dell'intera sala di distribuzione in tempo reale, è configurata una serie di sistema di monitoraggio dell'alimentazione ACREL-200z per la stazione idroelettrica per caricare i dati di protezione dei microcomputer nel sistema di monitoraggio dell'alimentazione per realizzare il monitoraggio dell'alimentazione e la gestione della sottostazione 10kV e migliorare il livello di gestione automatica. Le sue funzioni principali possono essere realizzate sono le seguenti: monitoraggio in tempo reale, query di parametri elettrici, rapporto operativo, allarme in tempo reale, query di eventi storici, rapporto di statistica di potenza, gestione dei diritti degli utenti, topologia di rete, monitoraggio della qualità dell'alimentazione, funzione di controllo remoto, gestione della comunicazione, onda di registrazione degli errori, richiamo degli incidenti, query di curve, accesso al web, accesso all'app.
8.Conclusione
La trasformazione del dispositivo di protezione dell'alimentazione da 10 kV nella stazione idroelettrica ha risolto i problemi come l'invecchiamento grave dei componenti elettronici, il basso livello di automazione, l'interfaccia e il software ostile della macchina e la manutenzione difficili. La sostituzione della misurazione e del dispositivo di controllo della protezione e di controllo del microcomputer Serie AM5SE è più funzionale e umanizzata, la tensione del display più intuitiva del cristallo liquido del dispositivo, la quantità di campionamento di corrente e vari record di eventi; La funzione software di debug è potente, facile da usare, facile da padroneggiare e amichevole interfaccia software; Il circuito di funzionamento ha la funzione dell'interruttore di monitoraggio e della disconnessione del circuito di controllo; La luce dell'indicatore del pannello del dispositivo mostra direttamente la posizione di salto di commutazione e lo stato di chiusura, per il personale di funzionamento e manutenzione è più intuitivo; Il dispositivo di misurazione e controllo della protezione del motore AM5SE-M configurato aggiunge il riconoscimento dello stato di avvio / in esecuzione del motore e dotato della sezione iniziale, eseguendo la sezione, eseguendo la sezione e altre funzioni di protezione, risolvere la corrente di avvio del motore è grande, facile causare un problema di salto falso; Il dispositivo di protezione è dotato di un'interfaccia di comunicazione RS485, l'interfaccia di comunicazione è collegata tra i dispositivi di protezione per "mano nella mano", i dati vengono consegnati al sistema di monitoraggio dell'alimentazione ACREL-200z, conveniente per visualizzare le informazioni di protezione e la gestione delle informazioni sui guasti. Poiché la trasformazione del nuovo dispositivo di misurazione e controllo della protezione completa è stata messa in funzione, l'apparecchiatura è stata operativa normale. L'applicazione del nuovo dispositivo di protezione completa ha ricche funzioni di protezione, interfaccia operativa amichevole e comodo funzionamento e manutenzione, che migliora il funzionamento affidabile dell'impianto di stazione idroelettrica e garantisce la sicurezza e la produzione stabile dell'impianto, che è di evidente significato.
Tempo post: ottobre-31-2022
