Retrofit van 10kV voedingsapparaat in een waterkrachtstation
Samenvatting: Om de betrouwbaarheid van de 10KV-installatie te verbeteren van de oorspronkelijke van 10 kV-fabriek originele geïntegreerde beveiligingsmeting en besturingsapparaat elektronische componenten veroudering van ernstig, laag automatiseringsniveau, onvoldoende man-machine interface en softwarevriendelijk, moeilijk onderhoudswerkzaamheden. Het waterkrachtstation besloot om het vermogensbeveiligingsapparaat van 10 kV te upgraden. Het nieuwe beschermings- en besturingsapparaat heeft tal van beveiligingsfuncties, vriendelijke operatie -interface en handige werking en onderhoud, die de betrouwbare werking van het stroomverbruik van de waterkrachtcentrale verbetert en de veiligheid en stabiliteit van de energiecentrale waarborgt.
Sleutelwoorden: 10KV bescherming en bedieningsapparaat; betrouwbaarheid; Bescherming voor waterkrachtstation
0 Inleiding
Een waterkrachtstation bevindt zich 15 km stroomopwaarts van een provinciale zetel in Guangxi. Het is een mijlpaalproject van "Power Transmission van west naar oost" en een belangrijk project voor de ontwikkeling van West -China. De bouw van het waterkrachtstation gestart op 1,2001 en werd eind 2009 volledig in werking gesteld. Het ontworpen waterniveau is 400 m, de damhoogte is 216,5 m, de bovenste lengte van de dam is 836m, de opslagcapaciteit is 27,3 miljard m³, de geïnstalleerde capaciteit is 6,3 miljoen kW en de jaarlijkse vermogensgeneratie is 18,7 miljard kWh. De constructie is voltooid in twee fasen. Vanwege de enorme outputcapaciteit van de energiecentrale heeft het een grote impact op de samenleving. Om de kwaliteit van de stroomvoorziening en de langdurige veilige en betrouwbare levering van stroomergie-energie te waarborgen, heeft het waterkrachtstation geleidelijk de nieuwe uitgebreide beschermingsmeting en het bedieningsapparaat van het stroomverbruik van 10 kV veranderd.
1. Brief introductie van 10kV Plant Power System
Het 10KV -systeem van het waterkrachtstation is een aardingssysteem met lage stroom. Het bedradingsformulier hanteert meerdere stroomvoorziening onafhankelijke voeding, sectie I ~ VI -bus is "hand in hand" ringstandby en belangrijke configuratie van de dispersie van de belasting om de betrouwbaarheid van de voeding te waarborgen. Het hele 10KV -stroomsysteem heeft 7 busstaven: secties I, II, III, I iv, V en VI zijn afkomstig van de laagspanningstransformatorzijde van respectievelijk eenheden 1,2,3,4,5 en 7; Sectie VII is het introductiepunt van externe voeding, beveiligingsvoeding en dieselgenerator, die worden gebruikt als de back -up voeding van sectie I, III en VI -bus van 10kV. Alle 10KV -ladingen in de fabriek worden gelijkmatig verdeeld over de I ~ VI -buslijn volgens het principe van dispersie en onafhankelijkheid. De apparatuur die wordt aangesloten door de 10KV -fabrieksbus is verdeeld in distributietransformator, hoogspanningsmotor, spanningstransformator en contactschakelaar volgens de load -aard. Zie figuur 1 voor het 10kV voedingssysteem van het waterkrachtstation in verband.

Fig. 1 10kV PLAATSVOERDRAAG
2. RESURENS VOOR POWER BESCHERMING EN TRANSFORMATIE VAN 10KV PLANT
De oorspronkelijke uitgebreide beveiligingsmeting en besturingsapparaat van de 10KV-energiecentrale hanteert het geïmporteerde Shanghai AREVA MICOM-P122 geïntegreerde beschermingsapparaat. De apparatuur is sinds mei 2007 in werking. De elektronische componenten van het beveiligingsapparaat zijn ernstig verouderd en de beschermende optische koppelingsinvoercomponenten zijn vaker beschadigd, wat de veilige en stabiele productie van de energiecentrale beïnvloedt. Bovendien produceert de fabrikant niet langer reserveonderdelen van hetzelfde type, kan alleen upgrade -apparaatvervanging kopen en de gegevens van de beveiligingsapparaat voldoen niet aan de vereisten, maar geen reserveonderdelen tegen Standby Switch Protection; Het automatiseringsniveau is niet hoge, zwakke digitalisering, ongemakkelijke apparaatinformatiebeheer, kan niet voldoen aan de vereisten vandaag, de MAN-machine-interface en alle Engelse software zijn niet vriendelijk, wat meer vervelend werk brengt en de werkefficiëntie vermindert. Gezien de bovenstaande factoren, is het noodzakelijk om technische transformatie uit te voeren van het uitgebreide beschermingsmeting en het besturingssysteem van 10 kV stroomverbruik.
3. VERWEGELINGEN VOOR POWER BESCHERMING EN TRANSFORMATIE VAN 10KV PLANT
De SwitchGear en de installatiepositie blijven ongewijzigd, vervang alle oorspronkelijke feederbelastingsschakelaars, busschakelaars, PT -kast, interne secundaire kabel en terminalrij; Het schakelpaneel wordt opnieuw ontworpen en gewijzigd volgens de grootte van het nieuwe apparaat; Voltooi de bedrading van het nieuwe apparaattoegangsmonitoringsysteem en de set -set -adres van de communicatie -interface. In het transformatieproces wordt de operatielus geoptimaliseerd wanneer de oorspronkelijke beschermingsconfiguratie ongewijzigd wordt gehouden.
4.selectie van nieuwe uitgebreide beveiligingsmeting en controleapparatuur
Het nieuwe geïntegreerde beveiligingsmeting en het besturingsapparaat moeten de regeling, bescherming, foutgolfopname, meting, signaalalarm, schakelvolume -acquisitie- en communicatiefuncties integreren. Met de drie-fasen niet-rirectionele stroombescherming als de kern, is deze uitgerust met de monitoring- en verzamelfunctie van lijnparameters en kunnen de meetgegevens en beschermingsinformatie via de communicatiepoort naar het stroommonitoringsysteem worden geüpload om de automatisering van het distributienetwerk te vergemakkelijken. Volgens de openbare biedingsresultaten van de nationale leveranciers voor het 10kV Plant Power Protection Device Transformation Project van het waterkrachtstation, werd het AM5SE -serie -meting- en besturingsapparaat geproduceerd door Acrel Co., Ltd. uiteindelijk geselecteerd. Volgens de verschillende load-eigenschappen van de PLAINE-busbus van 10KV-installaties, AM5SE-F Line Protection Measurement and Control Device, AM5SE-T Transformator Protection Monitoring and Control Device, AM5SE-M Motorbeschermingsmeting en besturingsapparaat, AM5SE-B Zelfbeheersing Beschermingsmeting en besturingsapparaat, PT Cabinet AM5SE-UB PT PT-monitoringsapparaat, Beveiligingsfuncties van elk model zijn getoond in de volgende tabel:
afbeelding | model | Beschermingsfunctie |
AM5SE-F Lijnbeschermingsmeting en bedieningsapparaat | Drie-fasen boven stroombeveiliging (kan worden gesloten door lage druk, kan worden beschermd in richting), omgekeerde tijdslimiet ten opzichte van de stroombeveiliging (kan worden beschermd door lage druk gesloten W, tweetraps nulorde 101 over stroom / omgekeerde tijdslimiet over stroombeveiliging, tweetraps nulorde 1. 2 stroomverlies alarm, overbelastingsbescherming, overbelasting, overbelastingsbescherming, overbelasting, overbelastingsbescherming, overbelasting, overbelastingsbescherming. Zero-volgorde over spanningsbeveiliging, omgekeerde vermogensbescherming, lage frequentiebelastingreductie / hoogfrequentbeveiliging (door slipverschil), PT-breekalarm, besturingscircuit Break-alarm, FC-lus met overstroom vergrendelingsfunctie, niet-vermogensbescherming, CT-breekalarm en controleer | |
| Am5se-t Meting en bedieningsapparaat voor vermogensdistributiebeveiliging | Drie-fasen over stroombeveiliging (kan worden voltooid door composietspanningsafsluiting), omgekeerde tijdslimiet boven stroombeveiliging (kan worden voltooid door composiet spanningsvergrendeling), tweetraps nulorder 101 over stroombeveiliging, tweetraps nulorde 102 over stroombeveiliging, nul bestelling reverse tijdslimiet over de huidige limiet, overbelasting, overbelaste break-break alarm. |
| AM5SE-B De zelfprojectiebeschermingsmeting en bedieningsapparaat | Three section over current protection (by composite voltage locking, with direction locking), reverse time over current protection (by composite voltage locking), accelerated over current protection (by composite voltage locking), standby function (support 11 kinds of power supply system), PT break alarm, control circuit break alarm, bus charging protection, reclosing, overload coupling / alarm, two section zero order over current protection, zero sequence acceleration over current bescherming, controleer dezelfde periode |
| AM5SE-M Motorbeveiligingsmeting en bedieningsapparaat | 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 sequence protection, spanningsfase bescherming, over spanningsbeveiliging |
Naast de bovenstaande beveiligingsfunctie, heeft elke microcomputerbeschermingsmeting en besturingsapparaat RS485 -communicatie -interface, realiseert de communicatie met het energiebewakingssysteem de onafhankelijke werkingscircuitbewakingsfunctie, realiseer de schakelstatus en de schakelcircuitbewaking is completer; Ingebouwde hopfunctie kunnen gebruikers kiezen of ze moeten investeren. De nieuw geconfigureerde Microcomputer Protection Measurement and Control Device AM5SE Series Protection -functie is rijk en elk menu kan vrij worden ingesteld in Chinees of Engels, bevorderlijk voor bediening en onderhoud.
5. Ontwerp van een plant van 10 kV
De nieuw geconfigureerde AM5SE -serie computer Integrated Protection Meting and Control Device en Tekeningen zijn ontworpen door Acrel Co., LTD. Het schematische ontwerp van het secundaire circuit moet gebaseerd zijn op de originele secundaire tekeningen van 10kV hoogspanningskast. De terminalrijlay -out is gebaseerd op het tekenontwerp en het tekenontwerp moet voldoen aan de vereisten van relevante voorschriften. Voor het tekenontwerp met dezelfde load -aard zijn het terminalnummer en het lijnnummer zeer uniform en hebben ze bepaalde regels. De nauwkeurigheid van het tekenontwerp bepaalt of de constructie en inbedrijfstelling soepel zijn en de veilige productie na operatie.
6.10KV Auxiliary Power Protectation Transformation Proces
Power Protection and Transformation Process of 6 10KV Plant De fabriek van 10 kV moet voldoen aan de bouwomstandigheden: gedetailleerd bouwplan en tekeningen; Apparatuurbeheerders moeten de acceptatie van nieuwe apparatuur voltooien; bouwpersoneel om de veiligheidsopleiding te voltooien; en complete gereedschappen en materialen. De constructie wordt uitgevoerd in strikte overeenstemming met het schema en tekeningen, om de soepele voltooiing van elke link te waarborgen. 6.1 10KV Plant Power Protection Hardware Transformatie De renovatieconstructie van 10KV -installatie heeft hoofdzakelijk drie links: de vervanging van de terminalrij in de schakelkast, de verwijdering van de oude uitgebreide beveiligingsmeting en bedieningsapparaat en de installatie- en assemblagelijn en kabelregeling van het nieuwe uitgebreide beschermingsapparaat. 6.1.1. Vervang de terminale rij -terminalvervanging een voor een moet worden vervangen om één terminal te vervangen; verboden om twee of meer terminals tegelijkertijd te vervangen om misconcurratie te voorkomen, verkeerd te verwachten, de terminale rij in een schakelkast alleen te vervangen en effectief miswiring te voorkomen; AC -voeding, DC -voeding, tripcircuit, signaalcircuit om isolatie toe te voegen, moet worden geïsoleerd om te voorkomen dat de korte verbinding tussen de terminals moet worden ingedrukt zonder los te gaan. Om de terminalrij te vervangen, blijven om ervoor te zorgen dat de oorspronkelijke lusterminal en lijnnummer ongewijzigd blijven en de volgende stap van bedrading en lijncontrolewerk soepel kan worden uitgevoerd. 6.1.2 Sloop van het oude uitgebreide beschermingsmeting en bedieningsapparaat Volgens het bouwplan en tekeningen verwijdert u de te schenken componenten, inclusief de oude geïntegreerde beschermingsmeting en besturingsapparatuur, tussenliggende relais in de schakelapparatuur, spanningsrelais, tijdrelais en andere componenten en gerelateerde secundaire cabels. Let bij het ontmantelen op om kunstmatige schade aan componenten te voorkomen en verwijder ten onrechte nuttige secundaire kabels. Organiseer en afschaffen de componenten en classificeer, specificeer lokale opslag, om de werkplaats chaos te voorkomen, moet de bouwplaats voldoen aan de 6S -vereisten. 6.1.3 Installatie- en assemblagelijn en kabelregeling van uitgebreide beveiligingsmeting en bedieningsapparaat vanwege de verschillende maten van nieuwe en oude uitgebreide beschermingsmeting en besturingsapparaten, de grootte van het installatievenster op het schakelkabinetpaneel voldoet niet aan de grootte van het nieuwe uitgebreide beschermingsmeting en besturingsapparaat. Het installatievenster op het schakelkastpaneel moet worden gesneden en uitgebreid om de nieuwe uitgebreide beveiligingsmeting en bedieningsapparaat te installeren en het schraappaneel te voorkomen bij het snijden. De kabel die op het nieuwe apparaat is aangesloten, moet een nieuwe kabel zijn en alle ongebruikte kabels moeten worden verwijderd om het bestaan van een parasitair circuit te voorkomen. De bedrading moet worden uitgevoerd in strikte in overeenstemming met de ontwerptekeningen om lekkage, verkeerde connectie en miswitching te voorkomen. De kabelbedrading van het nieuwe apparaat moet netjes, uniforme, redelijke bedrading, handig zijn voor inspectie en onderhoud. 6.2 Stroombescherming en inbedrijfstelling van 10 k v -plantenbescherming en foutopsporing zijn voornamelijk verdeeld in vier links: secundaire luslijncontrole, lusfunctieverificatie, statische foutopsporing van het beschermingsapparaat en de transmissietest. Controleer zorgvuldig elke terminal en elk lijnnummer volgens de bouwtekeningen. Focus op het controleren van het CT -secundaire circuit zonder open circuit, PT Secundair Circuit, Polarity en bedrading moeten correct zijn; Controleer de telemetrie, communicatie op afstand, de externe besturingsbedrading moeten correct zijn; Controleer het DC -besturingscircuit zonder kortsluiting, geen kortsluiting tussen grondcircuit LN; Meet de DC -besturingscircuitisolatieweerstand voldoet aan de vereisten (1000V); Meet of het AC / DC -circuit met elektriciteit. Het is vermeldenswaard dat, omdat de outsourcing -eenheid niet bekend is met het secundaire circuit van de fabriek, het gemakkelijk is om te missen en verkeerd te verbinden in het transformatieproces.
De AC -spanning en DC -regelklanen worden aangedreven om de functies van elke lus te verifiëren. Controleer of de telemetrie-, externe signalering en afstandsbedieningssignalen correct zijn, de meters, indicatielampen, verlichting en verwarmingscircuits normaal zijn; De anti-jumpfunctie van de schakellichaam is correct. Power op de besturingslus om verder te controleren of de bedrading van elke lus correct is.
De statische foutopsporing van het beveiligingsapparaat is het uitvoeren van de bemonsteringsinspectie van het apparaat, het uploaden en controleren van de vaste waarde en de functie -inspectie van het apparaat. Controleer het lijnbeveiligingsapparaat AM5SE-F, transformatorbeschermingsapparaat AM5SE-T, motorbeveiligingsapparaat AM5SE-M, stand-by zelfschakelende apparaat AM5SE-B en PT-monitoring door middel van het toepassen van stroom aan de CT-secundaire zijde en het toepassen van spanningsanaloog op de PT-kastterminal. Het apparaat AM5SE-ub, voltmeter, ampèremeter en bewakingssysteem worden correct weergegeven en de fasevolgorde en fase van de AC-spanning en AC-stroomlus worden geverifieerd om correct te zijn. Stel de vaste waarde in op basis van het vaste waarde van de vaste waarde en controleer deze om ervoor te zorgen dat de vaste waarde correct is. De inspectie van de beveiligingsfunctie is om de juistheid van de actielogica en actietijd van de AM5SE -serie Microcomputer Protection -meting en besturingsapparaat te verifiëren door de analoge hoeveelheid toe te voegen, er zal geen afstoting en storingen zijn, en de actietijd zou moeten voldoen aan de vereisten. De statische foutopsporing van het beveiligingsapparaat zorgt ervoor dat het beveiligingsapparaat gevoelig kan reageren op fouten en betrouwbaar en snel alarmsignalen en reisinstructies verzenden.
De gegevensverbinding tussen het uitgebreide beschermingsmeting en het besturingsapparaat en het stroombewakingssysteem is correct en de werkingsstatus, het instellen van waarde, gebeurtenisrecord en andere informatie op het beveiligingsapparaat kunnen in realtime op de achtergrond worden verzameld. Het beveiligingsapparaat is verbonden met de achtergrond, die het beheer van het relaisbeveiligingssysteem en het automatiseringsniveau van foutinformatieverwerking verbetert.
De transmissietest is om de hoeveelheid fout die door het beveiligingsapparaat is verzameld te simuleren, en het beveiligingsapparaat moet de reisschakelaar verlaten om de juistheid van de logica van de apparaatbescherming, het reiscircuit en het signaalcircuit te verifiëren; en om te controleren of de schakelaar correct kan worden geopend en op afstand gesloten door de werking van de hostcomputer. Voor elke set beveiligingsapparaten moet een volledige transmissietest worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de beveiligingslogica van elke schakelkastbeschermingsapparaat, de struikelbeveiliging, de externe openings- en sluitingsschakelaar en de juiste signaalindicatie.
6.3 Problemen die zich voordoen in de transformatie en optimalisatie
Nadat de transformatie van het nieuwe uitgebreide beveiligingsmeting en besturingsapparaat was voltooid, bleek tijdens de transmissietest dat de schakelaar slechts één keer kon worden gesloten. Als het weer werd gesloten, kon het alleen worden gesloten na het opnieuw opstarten van de voeding van de besturing. Door analyse is gebleken dat er geen normaal gesloten punt is in de slotspoel van de stroomonderbreker. Aangezien het slotrelais in het beveiligingsapparaat wordt ingesteld om ervoor te zorgen dat de stroomonderbreker betrouwbaar kan worden gesloten, is er op dit moment, omdat er geen normaal gesloten punt is in de slotspoel van de stroomonderbreker, na het sluiten als er geen breekpunt is, kan de energie van het slot- en houdings -relay niet worden vrijgegeven, dus het moet worden herstart en de slotrelay kan worden vrijgegeven. Na vele malen communicatie met de fabrikant van de stroomonderbreker en het relevante personeel van het waterkrachtstation, zijn een set normaal gesloten punten in serie verbonden vóór de slotspoel, waardoor de bovenstaande problemen worden opgelost. Als u de AM5SE-T-transformatorbeschermingsmeting en het besturingsapparaat als voorbeeld neemt, wordt het secundaire diagram van het openings- en sluitcircuit van de reconstructie van het waterkrachtstation weergegeven in figuur 2.

Figuur 2 Quadratic Diagram van AM5SE-T gesplitst circuit
7. Transformatie van het 10kV elektrische stroombewakingssysteem
Om de werking en gegevensverzameling van de hele distributieruimte in realtime te controleren, is een set Acrel-2000Z Power Monitoring System geconfigureerd voor het waterkrachtstation om de microcomputerbeschermingsgegevens te uploaden naar het energiebewakingssysteem om de energiebewaking en het beheer van 10KV-substation te realiseren en het niveau van automatisch management te verbeteren. De belangrijkste functies kunnen worden gerealiseerd zijn als volgt: Real-time monitoring, elektrische parameterquery, bedieningsrapport, real-time alarm, historische gebeurtenisquery, Power Statistics Report, gebruikersrechtenbeheer, netwerktopologie, monitoring van energiekwaliteit, externe besturingsfunctie, communicatiebeheer, foutopname-golf, Curve Query, Web Toegang, APP-toegang.
8. Conclusie
De transformatie van het 10kV-apparaat voor stroombescherming in het waterkrachtstation heeft de problemen opgelost, zoals ernstige veroudering van elektronische componenten, laag automatiseringsniveau, onvriendelijke interface en software voor man-machine en moeilijk onderhoudswerkzaamheden. De vervanging van AM5SE -serie Microcomputer Protection -meting en besturingsapparaat is functioneeler en gehumaniseerd, apparaat Liquid Crystal Meer intuïtieve weergavespanning, huidige bemonsteringshoeveelheid en verschillende gebeurtenisrecords; Debug -softwarefunctie is krachtig, gemakkelijk te bedienen, gemakkelijk te beheersen, vriendelijke software -interface; Het bedieningscircuit heeft de functie van de schakelaarschakelaar en de ontkoppeling van het besturingscircuit; De indicatielamp van het apparaatpaneel toont rechtstreeks de schakelsprongpositie en het sluiten van de status, want de bedienings- en onderhoudspersoneel is intuïtiever; De geconfigureerde AM5SE-M motortoelmeting en het bedieningsapparaat voegt de start- / hardloopstatusherkenning en uitgerust met het startgedeelte, het uitvoeren van de sectie, het uitvoeren van de twee sectie en andere beveiligingsfuncties, de motor startstroom oplossen is groot, gemakkelijk om een vals springprobleem te veroorzaken; Het beveiligingsapparaat is uitgerust met een RS485-communicatie-interface, de communicatie-interface is verbonden tussen de beveiligingsapparaten door "hand in hand", gegevens worden geleverd aan het Acrel-2000Z Power Monitoring System, handig om de beschermingsinformatie en foutinformatiebeheer te bekijken. Sinds de transformatie van het nieuwe uitgebreide beveiligingsmeting en besturingsapparaat in werking is gesteld, is de apparatuur normaal. De toepassing van het nieuwe uitgebreide beveiligingsapparaat heeft rijke beschermingsfuncties, vriendelijke operatie -interface en handige werking en onderhoud, die de betrouwbare werking van de fabriek voor waterkrachtstation verbetert en zorgt voor de veiligheid en stabiele productie van de fabriek, wat van duidelijk belang is.
Posttijd: oktober-31-2022