Retrofit do dispositivo de proteção de energia de 10kV em uma estação hidrelétrica
Resumo: Para melhorar a confiabilidade da planta de 10kV original de medição integrada de proteção e dispositivo de controle componentes eletrônicos que envelhecem um nível de automação grave, baixo nível de automação, interface de homem-máquina insuficiente e trabalho de manutenção difícil de software. O novo dispositivo de proteção e controle possui inúmeras funções de proteção, interface de operação amigável e operação e manutenção convenientes, o que melhora a operação confiável do consumo de energia da planta hidrelétrica e garante a segurança e a estabilidade da usina.
Palavras -chave: dispositivo de proteção e controle de 10kV; confiabilidade; proteção para a estação hidrelétrica
0 Introdução
Uma estação hidrelétrica está localizada a 15 km a montante de um assento no condado em Guangxi. É um projeto histórico de "transmissão de energia do oeste para o leste" e um projeto importante para o desenvolvimento do oeste da China. A construção da estação hidrelétrica começou em 1,2001 de julho e foi totalmente colocada em operação até o final de 2009. O nível da água projetado é de 400m, a altura da barragem é de 216,5m, o comprimento superior da barragem é de 836 milhões, a capacidade de armazenamento anual é de 18.3 bilhões de bilhões de bilhões. A construção é concluída em duas fases. Devido à enorme capacidade de produção da usina, ela tem um grande impacto na sociedade. Para garantir a qualidade da fonte de alimentação e o suprimento seguro e confiável de energia de energia, a estação hidrelétrica transformou gradualmente a nova medição abrangente de proteção e dispositivo de controle do consumo de energia da planta de 10kV.
1. Introdução do BRIEF do sistema de energia da planta de 10kV
O sistema de 10kV da estação hidrelétrica é um sistema de aterramento de baixa corrente. Seu formulário de fiação adota várias fontes de alimentação independentes da fonte de alimentação, o barramento da seção I ~ VI é o standby do anel "de mãos dadas" e uma importante configuração de dispersão de carga para garantir a confiabilidade da fonte de alimentação. O sistema de energia de 10kV inteiro possui 7 barras de barramento: as seções I, II, III, I IV, V e VI são retiradas do lado do transformador de baixa tensão das unidades 1,2,3,4,5 e 7, respectivamente; A Seção VII é o ponto de introdução da fonte de alimentação externa, fonte de alimentação de segurança e gerador a diesel, que são usados como fonte de alimentação de backup da seção I, III e VI do barramento de 10kV. Todas as cargas de 10kV na planta são distribuídas uniformemente na linha de ônibus i ~ vi, de acordo com o princípio de dispersão e independência. O equipamento conectado pelo barramento de fábrica de 10kV é dividido em transformador de distribuição, motor de alta tensão, transformador de tensão e interruptor de contato de acordo com a natureza de carga. Veja a Figura 1 para o sistema de fonte de alimentação de 10kV da estação hidrelétrica em conexão.
Fig. 1 Fiação de energia da planta de 10kV
2.reasons para proteção de energia e transformação da planta de 10kV
O dispositivo de medição e controle de proteção abrangente original da usina de 10kV adota o dispositivo de proteção integrado de Shanghai Areva Micom-P122 importado. O equipamento está em operação desde maio de 2007. Os componentes eletrônicos do dispositivo de proteção estão seriamente envelhecendo e os componentes de entrada de acoplamento óptico protetor são danificados com mais frequência, o que afeta a produção segura e estável da usina. Além disso, o fabricante não produz mais partes sobressalentes do mesmo tipo, pode comprar apenas a substituição do dispositivo de atualização e os dados do dispositivo de proteção não atendem aos requisitos, mas nenhuma peça de reposição da proteção da chave em espera; O nível de automação não é alto, digitalização fraca, gerenciamento inconveniente de informações do dispositivo, não pode atender aos requisitos hoje, a interface homem-máquina e todo o software em inglês não são amigáveis, o que traz trabalho mais tedioso e reduz a eficiência do trabalho. Considerando os fatores acima, é necessário realizar a transformação técnica do sistema de medição e controle de proteção abrangente do consumo de energia de 10kV.
3. Requisitos para proteção de energia e transformação da planta de 10kV
O painel de chave e sua posição de instalação permanecem inalterados, substitua todos os interruptores de carga do alimentador original, interruptores de barramento, gabinete PT, cabo secundário interno e linha terminal; O painel da porta -chave é redesenhado e modificado de acordo com o tamanho do novo dispositivo; Preencha a fiação do novo sistema de monitoramento de energia de acesso e conjunto de endereços de interface de comunicação. No processo de transformação, o loop de operação é otimizado quando a configuração de proteção original é mantida inalterada.
4. Seleção de novos equipamentos abrangentes de medição e controle de proteção
O novo dispositivo de medição e controle de proteção integrado deve integrar o controle, proteção, gravação de ondas de falha, medição, alarme de sinal, aquisição de volume de comutação e funções de comunicação. Com a proteção de corrente não-direcional em três estágios como núcleo, ele está equipado com a função de monitoramento e coleta dos parâmetros de linha, e as informações de dados e proteção de medição podem ser carregadas no sistema de monitoramento de energia através da porta de comunicação para facilitar a automação da rede de distribuição. De acordo com os resultados públicos de licitação dos fornecedores nacionais para o projeto de transformação do dispositivo de proteção de energia de 10kV da estação hidrelétrica, o dispositivo de medição e controle da série AM5SE produzido pela Acrel Co., Ltd. foi finalmente selecionado. De acordo com as diferentes propriedades de carga do barramento de potência de 10kV da planta, o dispositivo de medição e controle de proteção de linha AM5SE-F, Monitoramento de Proteção ao transformador AM5SE-T e dispositivo de controle de proteção ao motor AM5SE-T, Medição de Proteção do Motor AM5SE-M, dispositivo de controle de autocontrole AM5SE-B: Medição de proteção e dispositivo de controle PT A seguir, o dispositivo de Monitoramento de PT: PT
| foto | modelo | função de proteção |
| | AM5SE-F Dispositivo de medição e controle de proteção de linha | A proteção de três estágios sobre a corrente (pode ser fechada por baixa pressão, pode ser protegida em direção), o limite de tempo reverso sobre a proteção da corrente (pode ser protegido por baixa pressão fechada W, ordem zero de dois estágios 101 sobre o limite de tempo de corrente / reverso sobre a proteção de pressão, a pressão de dois estágios, a reversão de pressão, o fechamento da corrente 1. Cunda de baixo / reverso sobre proteção contra corrente, reversão de corrente em relação à corrente (por volta de baixa volta), por mais baixo, por meio de reverso, o fechamento da corrente), o fechamento da corrente), o fechamento da corrente), o fechamento da corrente), o reverso da corrente), o reverso da corrente), o voltamento da corrente 1. Proteção, ordem zero sobre proteção de tensão, proteção de energia reversa, redução de carga de baixa frequência / proteção de alta frequência (por diferença de deslizamento), alarme de quebra de pt, alarme de interrupção do circuito de controle, loop de FC com função de bloqueio excessiva, proteção sem potência, alarme de interrupção do CT e verificação |
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| AM5SE-T Dispositivo de medição e controle de proteção de distribuição de energia | Three-stage over current protection (can be completed by composite voltage closure), reverse time limit over current protection (can be completed by composite voltage lock), two-stage zero order 101 over current protection, two-stage zero order 102 over current protection, zero order reverse time limit over current protection, overload alarm, overload trip, PT break alarm, control circuit break alarm, non-power protection, CT break alarm, FC loop with over current lock function |
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| AM5SE-B O dispositivo de medição e controle de proteção de auto-projeção | 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 protection, check o mesmo período |
|
| AM5SE-M Medição do motor Medição e dispositivo de controle | Proteção de corrente (inicialização, funcionamento), proteção atual em dois estágios, proteção contra o tempo reverso, proteção contra sequência negativa em dois estágios, proteção contra limite de tempo reverso da ordem negativa, ordem zero de dois estágios Proteção sobre a corrente, sobrecarga a quente, proteção contra sobrecarga, alarme de sobrecarga, troca de sobrecarga, proteção de bloqueio, altura do tempo de partida de longo prazo, alarmamento de tempo de alimentação, alerta de fase de fase de pt de interrupção do circuito de falha, baixa volta volta sobre volta sobre volta sobre volta sobre volta volta sobre volta volta Proteção, proteção de fase de tensão, proteção de tensão |
Além da função de proteção acima, cada dispositivo de medição e controle de proteção ao microcomputador possui interface de comunicação RS485, percebe a comunicação com o sistema de monitoramento de energia, realiza a função de monitoramento de circuito de operação independente, realize o status do comutador e o monitoramento do circuito da chave está mais completo; Função de lúpulo interno, os usuários podem escolher se devem investir. A função de proteção AM5SE de Medição de Medição e Controle de Medição e Controle de Proteção de Microcomputadores configurada é rica e cada menu pode ser definido livremente em chinês ou inglês, propício à operação e manutenção.
5.Design da planta de 10kV
O dispositivo e desenhos de medição e controle de proteção integrados de medição e controle da série AM5SE recém -configurada são projetados pela Acrel Co., Ltd. O projeto esquemático do circuito secundário deve ser baseado nos desenhos secundários de gabinete de alta tensão de 10kV originais. O layout da linha do terminal é baseado no design do desenho e o design do desenho deve atender aos requisitos dos regulamentos relevantes. Para o design do desenho com a mesma natureza de carga, o número do terminal e o número da linha são altamente uniformes e têm certas regras. A precisão do design do desenho determina se a construção e o comissionamento são suaves e a produção segura após a operação.
6.10KV Processo de transformação de proteção de energia auxiliar
Processo de proteção e transformação de energia de 6 10kV A fábrica de 10kV deve atender às condições de construção: plano de construção e desenhos detalhados; Os gerentes de equipamentos devem concluir a aceitação de novos equipamentos; Pessoal da construção para concluir o ensino de segurança; e ferramentas e materiais completos. A construção é realizada em estrita conformidade com o esquema e os desenhos, para garantir a conclusão suave de cada link. 6.1 Transformação de hardware de proteção à usina de 10kV A construção de renovação da planta de 10kV possui principalmente três links: a substituição da linha do terminal no gabinete do comutador, a remoção do antigo dispositivo de medição e controle de proteção abrangente e a linha de instalação e montagem e arranjo do cabo do novo dispositivo de proteção compreensiva. 6.1.1. Substitua a substituição do terminal da linha do terminal precisa ser substituída uma por uma, para substituir um terminal; proibido de substituir dois ou mais terminais ao mesmo tempo para evitar a deficiência de mal, causar erros, substituir a linha do terminal apenas em um gabinete do interruptor e impedir efetivamente a malha; Fonte de alimentação CA, fonte de alimentação CC, circuito de viagem, circuito de sinal para adicionar isolamento, deve ser isolado para evitar que a conexão curta entre os terminais deve ser pressionada sem afrouxamento. Para substituir a linha do terminal, para garantir que o terminal do loop original e o número da linha permaneçam inalterados, e a próxima etapa da fiação e do trabalho de verificação de linha pode ser realizada sem problemas. 6.1.2 Demolição do antigo dispositivo de medição e controle de proteção abrangente De acordo com o plano de construção e desenhos, remova os componentes a serem abolidos, incluindo os antigos dispositivos de medição e controle de proteção integrada, relés intermediários nos registros de comutação, relés de tensão, relés de tempo e outros componentes relacionados. Ao desmontar, preste atenção para evitar danos artificiais aos componentes e remover erros de cabos secundários úteis. Organizar e abolir os componentes e classificar, especificar armazenamento local, para impedir o caos do local de trabalho, o canteiro de obras deve atender aos requisitos do 6S. 6.1.3 A linha de instalação e montagem e arranjo do cabo do dispositivo abrangente de medição e controle de proteção devido aos diferentes tamanhos de dispositivos de medição e controle de proteção abrangente e antigos, o tamanho da janela de instalação no painel do gabinete do comutador não atende ao tamanho do novo dispositivo de medição e controle de proteção abrangente. A janela de instalação no painel do gabinete do interruptor deve ser cortada e expandida para instalar o novo dispositivo de medição e controle de proteção abrangente e impedir o painel de raspagem ao cortar. O cabo conectado ao novo dispositivo deve ser um novo cabo e todos os cabos não utilizados devem ser removidos para impedir a existência de um circuito parasitário. A fiação deve ser conduzida em estrita conformidade com os desenhos de projeto para evitar vazamentos, erro de varredura e falta de falta. A fiação do cabo do novo dispositivo deve ser organizada, unificada e razoável, conveniente para inspeção e manutenção. 6.2 Proteção e comissionamento de energia A proteção e depuração de 10 K V são divididas principalmente em quatro links: verificação da linha de loop secundária, verificação da função de loop, depuração estática do dispositivo de proteção e teste de transmissão. Verifique cuidadosamente cada terminal e cada número da linha de acordo com os desenhos da construção. Concentre -se em verificar o circuito secundário da TC sem circuito aberto, o circuito secundário do PT, a polaridade e a fiação devem estar corretos; Verifique a telemetria, a comunicação remota e a fiação de controle remoto devem estar corretos; Verifique o circuito de controle CC sem curto -circuito, sem curto -circuito entre o circuito do solo LN; Meça a resistência do isolamento do circuito de controle CC atende aos requisitos (1000V); Meça se o circuito AC / CC com eletricidade. Vale a pena notar que, como a unidade de terceirização não está familiarizada com o circuito secundário da fábrica, é fácil perder e equiver a equivalente no processo de transformação.
Os loops de tensão CA e DC são ligados para verificar as funções de cada loop. Verifique se os sinais de telemetria, sinalização remota e controle remoto estão corretos, os medidores, as luzes indicadoras, a iluminação e os circuitos do aquecedor são normais; A função anti-salto do corpo do interruptor está correta. Poder no loop de controle para verificar ainda mais se a fiação de cada loop está correta.
A depuração estática do dispositivo de proteção é realizar a inspeção de amostragem do dispositivo, o upload e a verificação do valor fixo e a inspeção da função do dispositivo. Verifique o dispositivo de proteção de linha AM5SE-F, Dispositivo de Proteção do Transformador AM5SE-T, Dispositivo de Proteção do Motor AM5SE-M, Dispositivo de auto-desbotamento em espera AM5SE-B e Monitoramento de PT por meio da aplicação de corrente no lado secundário da CT e aplicando análogo de tensão ao terminal do gabinete PT. O sistema AM5SE-UB, voltímetro, amperímetro e monitoramento do dispositivo são exibidos corretamente, e a sequência de fases e a fase da tensão CA e do loop de corrente CA são verificadas para estar correta. Defina o valor fixo de acordo com o dispositivo de proteção de par de pares fixo e verifique-o para garantir que o valor fixo esteja correto. A inspeção da função de proteção é verificar a correção da lógica de ação e do tempo de ação do dispositivo de medição e controle de proteção de microcomputadores da série AM5SE, adicionando quantidade analógica, não haverá rejeição e mau funcionamento e o tempo de ação deve atender aos requisitos. A depuração estática do dispositivo de proteção garante que o dispositivo de proteção possa responder com sensibilidade a falhas e enviar sinais de alarme e instruções de viagem de maneira confiável e rápida.
A conexão de dados entre o dispositivo abrangente de medição e controle de proteção e o sistema de monitoramento de energia está correto, e o status da operação, o valor de definição, o registro de eventos e outras informações no dispositivo de proteção podem ser coletadas em tempo real em segundo plano. O dispositivo de proteção está conectado ao plano de fundo, o que melhora o gerenciamento do sistema de proteção de relés e o nível de automação do processamento de informações de falhas.
O teste de transmissão é simular a quantidade de falha coletada pelo dispositivo de proteção e o dispositivo de proteção deve sair da chave de viagem para verificar a correção da lógica de proteção do dispositivo, circuito de viagem e circuito de sinal; e para verificar se o comutador pode ser aberto e fechado corretamente através da operação do computador host. Um teste de transmissão completo deve ser feito para cada conjunto de dispositivos de proteção para garantir que a lógica de proteção de cada dispositivo de proteção do gabinete do interruptor, a saída de proteção, o interruptor de abertura e fechamento remoto e a indicação de sinal correto.
6.3 Problemas encontrados na transformação e otimização
Após a transformação do novo dispositivo abrangente de medição e controle de proteção, durante o teste de transmissão, verificou -se que o comutador só poderia ser fechado uma vez. Se estivesse fechado novamente, só poderia ser fechado após reiniciar a fonte de alimentação de controle. Através da análise, verificou -se que não há ponto normalmente fechado na bobina de fechamento do disjuntor. Como o relé de fechamento está definido no dispositivo de proteção para garantir que o disjuntor possa ser fechado de maneira confiável, pois neste momento não há um ponto normalmente fechado na bobina de fechamento do disjuntor, após o fechamento, se não houver ponto de interrupção, a energia do relé de fechamento e retenção não pode ser liberada, o que se precisa. Após muitas vezes a comunicação com o fabricante do disjuntor e o pessoal relevante da estação hidrelétrica, um conjunto de pontos normalmente fechados é conectado em série antes da bobina de fechamento, resolvendo assim os problemas acima. Tomando o dispositivo de medição e controle de proteção do transformador AM5SE-T como exemplo, o diagrama secundário do circuito de abertura e fechamento da reconstrução da estação hidrelétrica é mostrado na Figura 2.
Figura 2 Diagrama quadrático do circuito Split AM5SE-T
7. Transformação do sistema de monitoramento de energia elétrica de 10kV
Para monitorar a operação e a coleta de dados de toda a sala de distribuição em tempo real, um conjunto de um sistema de monitoramento de energia ACREL-200Z é configurado para a estação hidrelétrica para carregar os dados de proteção do microcomputador para o sistema de monitoramento de energia para realizar o monitoramento e o gerenciamento de energia da subestação de 10kV e melhorar o nível do gerenciamento automático. Suas principais funções podem ser realizadas são as seguintes: monitoramento em tempo real, consulta de parâmetros elétricos, relatório de operação, alarme em tempo real, consulta histórica de eventos, relatório de estatísticas de energia, gerenciamento de direitos do usuário, topologia de rede, monitoramento da qualidade da energia, função de controle remoto, gerenciamento de comunicação, onda de gravação de falhas, recall de acidentes, consulta de curva, acesso à Web, acesso a aplicativos.
8. CONCLUSÃO
A transformação do dispositivo de proteção de energia de 10kV na estação hidrelétrica resolveu os problemas como o envelhecimento grave de componentes eletrônicos, o baixo nível de automação, a interface e o software de homem-máquina hostis e o trabalho de manutenção difícil. A substituição do dispositivo de medição e controle de proteção de microcomputadores da série AM5SE é mais funcional e humanizada, cristal líquido de dispositivo mais intuitivo tensão de exibição, quantidade de amostragem de corrente e vários registros de eventos; A função de software de depuração é poderosa, fácil de operar, fácil de dominar, interface de software amigável; O circuito de operação tem a função de monitorar o interruptor e a desconexão do circuito de controle; A luz indicadora do painel do dispositivo mostra diretamente a posição de salto do interruptor e o status de fechamento, para o pessoal de operação e manutenção é mais intuitivo; O dispositivo de medição e controle de proteção do motor AM5SE M AM5SE configurado adiciona o reconhecimento do estado / funcionamento do motor e equipado com a seção inicial, executando a seção, executando a seção e outras funções de proteção, resolver a corrente de partida do motor é grande, fácil de causar um problema de salto falso; O dispositivo de proteção está equipado com uma interface de comunicação RS485, a interface de comunicação é conectada entre os dispositivos de proteção por "manual na mão", os dados são entregues ao sistema de monitoramento de energia acrel-2000z, conveniente para visualizar as informações de proteção e o gerenciamento de informações de falha. Desde a transformação do novo dispositivo de medição e controle de proteção abrangente foi colocado em operação, o equipamento está em operação normal. A aplicação do novo dispositivo de proteção abrangente possui ricas funções de proteção, interface de operação amigável e operação e manutenção convenientes, o que melhora a operação confiável da planta da estação hidrelétrica e garante a segurança e a produção estável da planta, o que é de significado óbvio.
Hora de postagem: outubro-31-2022
