수력발전소 10kV 전력보호장치 재구축

개요: 10kV 발전소의 원래 통합 보호 측정 및 제어 장치 전자 부품의 노후화가 심각하고 자동화 수준이 낮으며 인간-기계 인터페이스가 부족하고 소프트웨어 친화적이며 유지 관리 작업이 어려운 신뢰성을 향상시키기 위해 수력 발전소는 10kV 발전소를 업그레이드하기로 결정했습니다. 전원 보호 장치.새로운 보호 및 제어 장치는 다양한 보호 기능, 친숙한 작동 인터페이스, 편리한 작동 및 유지 관리 기능을 갖추고 있어 수력 발전소의 전력 소비에 대한 안정적인 작동을 개선하고 발전소의 안전과 안정성을 보장합니다.

핵심 단어: 10kV 보호 및 제어 장치;신뢰할 수 있음;수력 발전소 보호

0 소개

수력발전소는 광시(廣西)성 현청 소재지 상류 15km 지점에 위치해 있다.이는 "서동 송전"의 랜드마크 프로젝트이자 중국 서부 개발을 위한 중요한 프로젝트입니다.수력발전소 건설은 2001년 7월 1일 착공해 2009년 말까지 본격 가동됐다. 설계수위는 400m, 댐 높이는 216.5m, 댐 최상 길이는 836m, 저수용량은 규모는 273억m3, 설비용량은 630만kW, 연간 발전량은 187억kWh이다.건설은 두 단계에 걸쳐 완료됩니다.발전소의 출력 용량이 크기 때문에 사회에 큰 영향을 미칩니다.전력 공급의 품질과 장기적으로 안전하고 신뢰할 수 있는 전력 에너지 공급을 보장하기 위해 수력 발전소는 10kV 발전소 전력 소비에 대한 새로운 종합 보호 측정 및 제어 장치를 점차적으로 변화시켜 왔습니다.

1. 10kV 플랜트 전력 시스템의 간략한 소개

수력발전소의 10kV 시스템은 저전류 접지 시스템이다.배선 형태는 다중 전원 공급 장치 독립 전원 공급 장치를 채택하고 섹션 I~VI 버스는 "손에 손잡고" 링 대기 상태이며 전원 공급 장치의 신뢰성을 보장하는 중요한 부하 분산 구성입니다.전체 10kV 전력 시스템에는 7개의 버스 바가 있습니다. 섹션 I, II, III, I IV, V 및 VI는 각각 장치 1,2,3,4,5 및 7의 저압 변압기 측에서 가져옵니다.섹션 VII는 10kV 섹션 I, III, VI 버스의 백업 전원으로 사용되는 외부 전원 공급 장치, 보안 전원 공급 장치 및 디젤 발전기의 도입 지점입니다.플랜트의 모든 10kV 부하는 분산 및 독립의 원리에 따라 I~VI 모선에 균등하게 분배됩니다.10kV 공장 버스로 연결된 장비는 부하 특성에 따라 배전 변압기, 고전압 모터, 전압 변압기 및 접점 스위치로 구분됩니다.연결된 수력 발전소의 10kV 전원 공급 시스템은 그림 1을 참조하십시오.

10KV용 보호계전기

그림 1 10kV 플랜트 전력 배선

1. 10kV 전력보호장치 재구축 이유

10kV 발전소의 원래 종합 보호 측정 및 제어 장치는 수입된 Shanghai Areva MiCOM-P122 통합 보호 장치를 채택합니다.해당 장비는 2007년 5월부터 가동됐다. 보호장치의 전자부품 노후화 현상이 심각하고, 보호용 광커플링 진입 부품의 손상이 자주 발생해 발전소의 안전하고 안정적인 생산에 영향을 미치고 있다.게다가 제조업체는 더 이상 동일한 유형의 예비 부품을 생산하지 않고 업그레이드 장치 교체만 구매할 수 있으며 보호 장치 데이터가 요구 사항을 충족하지 않지만 대기 스위치 보호의 예비 부품은 없습니다.자동화 수준이 높지 않고, 디지털화가 취약하며, 장치 정보 관리가 불편하고, 오늘날의 요구 사항을 충족할 수 없으며, 인간-기계 인터페이스와 모든 영어 소프트웨어가 친숙하지 않아 더 지루한 작업이 발생하고 작업 효율성이 떨어집니다.위의 요소를 고려하여 10kV 전력 소비 종합 보호 측정 및 제어 시스템의 기술적 혁신을 수행할 필요가 있습니다.

3 10kV 발전소의 전력 보호 및 변전을 위한 요구사항

스위치기어와 설치 위치는 변경되지 않고 원래의 피더 부하 스위치, 버스 스위치, PT 캐비닛, 내부 보조 케이블 및 터미널 행을 모두 교체합니다.스위치기어 패널은 새로운 장치의 크기에 따라 재설계되고 수정됩니다.새로운 장치 액세스 전원 모니터링 시스템 및 통신 인터페이스 주소 설정의 배선을 완료합니다.변환 과정에서 원래 보호 구성이 변경되지 않고 유지되면 작업 루프가 최적화됩니다.

4 새로운 종합 보호 측정 및 제어 장비 선정

새로운 통합 보호 측정 및 제어 장치는 제어, 보호, 고장파 기록, 측정, 신호 경보, 스위칭 볼륨 획득 및 통신 기능을 통합해야 합니다.3단계 무방향 전류 보호를 핵심으로 선로 매개변수의 모니터링 및 수집 기능을 갖추고 있으며 측정 데이터 및 보호 정보를 통신 포트를 통해 전력 모니터링 시스템에 업로드하여 자동화를 촉진할 수 있습니다. 유통 네트워크.수력발전소 10kV 발전소 전력보호장치 전환사업 국내 공급업체의 공개입찰 결과에 따라 (주)아크렐에서 생산하는 AM5SE 시리즈 계측제어장치가 최종 선정됐다.10kV 플랜트 전원 버스의 다양한 부하 특성에 따라 AM5SE-F 라인 보호 측정 및 제어 장치, AM5SE-T 변압기 보호 모니터링 및 제어 장치, AM5SE-M 모터 보호 측정 및 제어 장치, AM5SE-B 자체 제어 보호 측정 및 제어 장치, PT 캐비닛 AM5SE-UB PT 모니터링 장치, 각 모델의 보호 기능은 다음 표에 나와 있습니다.

보호 계전기

모델

보호 기능

AM5SE-F

라인 보호 측정 및 제어 장치

3단계 과전류 보호(저압 폐쇄 가능, 방향 보호 가능), 역한시 과전류 보호(저압 폐쇄 W로 보호 가능, 2단계 영차 101 과전류/역한시 초과 전류 보호, 2단 영차 1. 2 전류/역시간 과전류 보호, 재투입, 가속 과전류 보호(저전압 투입에 의한), 과부하 경보, 과부하 트립, 압력 손실 트립, 압력 손실 경보, 과전압 보호, 영차 과전압 보호, 역전력 보호, 저주파 부하저감/고주파 보호(슬립차이에 의한), PT단선경보, 제어회로단선경보, 과전류 잠금기능부착 FC루프, 무전원보호, CT단선경보, 그리고 확인

AM5SE-T

배전 보호 측정 및 제어 장치

3단계 과전류 보호(복합 전압 폐쇄로 완료 가능), 역방향 시간 제한 과전류 보호(복합 전압 잠금으로 완료 가능), 2단계 영차 101 과전류 보호, 2단계 영차 102 과전류 보호, 영차 역한시 과전류 보호, 과부하 경보, 과부하 트립, PT 단선 경보, 제어회로 단선 경보, 무전원 보호, CT 단선 경보, 과전류 잠금 기능이 있는 FC 루프

AM5SE-B

자체 투영 보호 측정 및 제어 장치

3개 섹션 과전류 보호(복합 전압 잠금, 방향 잠금 포함), 역시간 과전류 보호(복합 전압 잠금 사용), 가속 과전류 보호(복합 전압 잠금 사용), 대기 기능(11가지 전원 공급 시스템 지원) , PT 차단 경보, 제어 회로 차단 경보, 버스 충전 보호, 재투입, 과부하 결합/경보, 두 섹션 영차 과전류 보호, 영순 가속 과전류 보호, 동일 기간 확인

AM5SE-M

모터 보호 측정 및 제어 장치

전류 보호(기동, 실행), 전류 2단계 보호, 역시간 보호, 2단계 역순 보호, 역순 역시간 제한 보호, 2단계 영차 과전류 보호, 고온 과부하, 과부하 보호, 과부하 경보, 과부하 트립, 차단 보호, 긴 기동 시간, 무전원 보호, PT 차단 경보, 제어 회로 차단 경보, 저전압 보호, 영차 과전압 경보, 과전류 잠금 기능이 있는 FC 루프, 전압 불균형 보호, 상순 보호, 전압 위상 보호 , 과전압 보호

위의 보호 기능 외에도 각 마이크로컴퓨터 보호 측정 및 제어 장치에는 RS485 통신 인터페이스가 있으며, 전력 모니터링 시스템과의 통신을 실현하고, 독립적인 작동 회로 모니터링 기능을 실현하고, 스위치 상태를 실현하며, 스위치 회로 모니터링이 더욱 완벽해집니다. ;홉 기능이 내장되어 있어 사용자가 투자 여부를 선택할 수 있습니다.새로 구성된 마이크로컴퓨터 보호 측정 및 제어 장치 AM5SE 시리즈 보호 기능은 풍부하며 각 메뉴는 중국어 또는 영어로 자유롭게 설정할 수 있어 운영 및 유지 관리에 도움이 됩니다.

5. 10kV 플랜트 설계

새롭게 구성된 AM5SE 시리즈 컴퓨터 통합 보호 측정 및 제어 장치와 도면은 (주)아크렐에서 설계하였습니다.2차 회로의 개략적인 설계는 원래의 10kV 고전압 캐비닛 2차 도면을 기반으로 해야 합니다.터미널 열 레이아웃은 도면 설계를 기반으로 하며 도면 설계는 관련 규정의 요구 사항을 충족해야 합니다.동일한 하중 특성을 갖는 도면 설계의 경우 터미널 번호와 라인 번호는 매우 균일하며 특정 규칙이 있습니다.도면 설계의 정확성은 시공 및 시운전이 원활하고 작업 후 안전한 생산 여부를 결정합니다.

6. 10kV 발전소 6기의 전력보호 및 변전과정

10kV 발전소는 건설 조건을 충족해야 합니다: 세부 건설 계획 및 도면;장비 관리자는 새로운 장비의 승인을 완료해야 합니다.건설 인력은 안전 교육을 이수해야 합니다.완벽한 도구와 재료.건설은 각 링크의 원활한 완성을 보장하기 위해 계획과 도면에 따라 엄격하게 수행됩니다.

6.1 10kV 발전소 전력보호 하드웨어 전환

10kV 발전소의 개조 공사에는 주로 스위치 캐비닛의 단자 열 교체, 기존 종합 보호 측정 및 제어 장치 제거, 새로운 종합 보호 장치의 설치 및 조립 라인 및 케이블 배열의 세 가지 링크가 있습니다.

6.1.1.터미널 행 교체

터미널 교체는 하나의 터미널을 교체하기 위해 하나씩 교체해야 합니다.잘못된 연결을 방지하고 잘못된 배선을 유발하고 스위치 캐비닛의 터미널 행만 교체하여 잘못된 배선을 효과적으로 방지하기 위해 동시에 두 개 이상의 터미널을 교체하는 것을 금지합니다.AC 전원 공급 장치, DC 전원 공급 장치, 트립 회로, 절연을 추가하는 신호 회로는 단자 사이의 단락 연결을 방지하기 위해 절연되어야 하며 느슨해지지 않고 눌려야 합니다.터미널 행을 교체하려면 원래의 루프 터미널과 라인 번호가 변경되지 않은 상태로 유지되어야 하며 다음 단계의 배선 및 라인 점검 작업이 원활하게 수행될 수 있습니다.

6.1.2 노후종합보호측정제어장치의 철거

건설 계획 및 도면에 따라 기존 통합 보호 측정 및 제어 장치, 개폐 장치의 중간 계전기, 전압 계전기, 시간 계전기 및 기타 구성 요소 및 관련 보조 케이블을 포함하여 폐지할 구성 요소를 제거합니다.분해 시에는 구성품이 인위적으로 손상되지 않도록 주의하고, 실수로 유용한 보조 케이블을 제거하십시오.구성 요소를 구성 및 폐지하고 로컬 스토리지를 분류, 지정하여 작업 현장 혼란을 방지하려면 건설 현장이 6S 요구 사항을 충족해야 합니다.

6.1.3 종합 보호 측정 및 제어 장치의 설치 및 조립라인과 케이블 배치

신규 및 기존 종합 보호 측정 및 제어 장치의 크기가 다르기 때문에 스위치 캐비닛 패널의 설치 창 크기가 새로운 종합 보호 측정 및 제어 장치의 크기를 충족하지 않습니다.새로운 종합 보호 측정 및 제어 장치를 설치하고 절단시 패널이 긁히는 것을 방지하려면 스위치 캐비닛 패널의 설치 창을 절단 및 확장해야합니다.새 장치에 연결되는 케이블은 새 케이블이어야 하며, 기생 회로의 존재를 방지하기 위해 사용하지 않는 케이블을 모두 제거해야 합니다.배선은 설계 도면에 따라 엄격하게 수행하여 누출, 오접속 및 오스위칭을 방지해야 합니다.새 장치의 케이블 배선은 깔끔하고 통일적이며 합리적인 배선이어야 하며 검사 및 유지 관리가 편리해야 합니다.

6.2 10kV 설비의 전원 보호 및 시운전

보호 및 디버깅은 주로 보조 루프 회선 검사, 루프 기능 확인, 보호 장치의 정적 디버깅 및 전송 테스트의 네 가지 링크로 나뉩니다.시공도면에 따라 각 터미널과 각 라인번호를 꼼꼼히 확인하세요.개방 회로가 없는 CT 2차 회로, PT 2차 회로, 극성 및 배선을 점검하는 데 중점을 두십시오.원격 측정, 원격 통신, 원격 제어 배선을 확인하십시오.단락이 없는 DC 제어 회로, 접지 회로 LN 사이에 단락이 없는지 확인하십시오.DC 제어 회로 절연 저항을 측정하여 요구 사항(1000V)을 충족합니다.AC/DC 회로가 전기로 작동하는지 측정합니다.아웃소싱 부서가 공장의 2차 회로에 익숙하지 않기 때문에 변환 과정에서 놓치거나 연결이 잘못되기 쉽다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

각 루프의 기능을 확인하기 위해 AC 전압 및 DC 제어 루프에 전원이 공급됩니다.원격 측정, 원격 신호 및 원격 제어 신호가 올바른지 확인하고 미터, 표시등, 조명 및 히터 회로가 정상인지 확인하십시오.스위치 본체의 점프 방지 기능이 정확합니다.각 루프의 배선이 올바른지 추가로 확인하려면 제어 루프의 전원을 켜십시오.

보호 장치의 정적 디버깅은 장치의 샘플링 검사, 고정 값의 업로드 및 확인, 장치의 기능 검사를 수행하는 것입니다.선로보호장치 AM5SE-F, 변압기 보호장치 AM5SE-T, 모터보호장치 AM5SE-M, 대기자체개폐장치 AM5SE-B, CT 2차측에 전류를 인가하고 아날로그 전압을 인가하여 PT 모니터링을 확인한다. PT 캐비닛 터미널.AM5SE-UB 장치, 전압계, 전류계 및 모니터링 시스템이 올바르게 표시되고 AC 전압 및 AC 전류 루프의 위상 순서와 위상이 올바른 것으로 확인됩니다.고정값 단일쌍 보호 장치에 따라 고정값을 설정하고 고정값이 올바른지 확인하십시오.보호 기능 검사는 아날로그 수량을 추가하여 AM5SE 시리즈 마이크로컴퓨터 보호 측정 및 제어 장치의 동작 논리와 동작 시간의 정확성을 검증하는 것이며 거부 및 오작동이 없으며 동작 시간이 요구 사항을 충족해야 합니다.보호 장치의 정적 디버깅은 보호 장치가 결함에 민감하게 반응하고 경보 신호와 트립 지침을 안정적이고 신속하게 보낼 수 있도록 보장합니다.

종합 보호 측정 및 제어 장치와 전력 모니터링 시스템 간의 데이터 연결이 정확하며 보호 장치의 작동 상태, 설정 값, 이벤트 기록 및 기타 정보를 백그라운드에서 실시간으로 수집할 수 있습니다.보호 장치가 백그라운드에 연결되어 계전기 보호 시스템의 관리 및 오류 정보 처리의 자동화 수준이 향상됩니다.

전송 테스트는 보호 장치가 수집한 오류의 양을 시뮬레이션하는 것이며 보호 장치는 트립 스위치를 종료하여 장치 보호 논리, 트립 회로 및 신호 회로의 정확성을 확인해야 합니다.호스트 컴퓨터의 작동을 통해 원격으로 스위치가 제대로 열리고 닫힐 수 있는지 확인합니다.각 스위치 캐비닛 보호 장치의 보호 논리, 보호 콘센트 트리핑, 원격 개폐 스위치 및 올바른 신호 표시를 보장하기 위해 각 보호 장치 세트에 대해 완전한 전송 테스트를 수행해야 합니다.

6.3 변환 및 최적화에서 발생하는 문제

새로운 종합 보호 측정 및 제어 장치의 변형이 완료된 후 전송 테스트 중에 스위치를 한 번만 닫을 수 있는 것으로 나타났습니다.다시 닫히면 제어 전원 공급 장치를 다시 시작한 후에만 닫힐 수 있습니다.분석을 통해 차단기의 투입코일에는 상시 폐로점이 없는 것으로 확인되었습니다.차단기가 확실하게 투입될 수 있도록 보호장치에 투입릴레이를 설정하므로, 이때 차단기의 투입코일에는 상시폐로점이 없으므로 투입 후 차단점이 없으면, 닫힘 및 유지 릴레이의 에너지는 해제될 수 없으므로 다시 시작해야 하며 닫힘 및 유지 릴레이는 다음 닫힘 전에 해제될 수 있습니다.회로 차단기 제조업체 및 수력발전소 관련 담당자와 여러 차례 의사소통한 후, 폐쇄 코일 앞에 일반적으로 폐쇄된 지점 세트를 직렬로 연결하여 위의 문제를 해결했습니다.AM5SE-T 변압기 보호 측정 및 제어 장치를 예로 들면 수력 발전소 재구성의 개폐 회로의 2차 다이어그램이 그림 2에 나와 있습니다.

10KV 보호 계전기

그림 2 AM5SE-T 분할 회로의 2차 다이어그램

7 10kV 전력감시시스템 전환

전체 배전실의 작동 및 데이터 수집을 실시간으로 모니터링하기 위해 Acrel-2000Z 전력 모니터링 시스템 세트가 수력 발전소에 구성되어 전력 모니터링을 실현하기 위해 마이크로컴퓨터 보호 데이터를 전력 모니터링 시스템에 업로드합니다. 10kV 변전소 관리 및 자동 관리 수준을 향상시킵니다.주요 기능은 다음과 같습니다: 실시간 모니터링, 전기 매개변수 쿼리, 작동 보고서, 실시간 경보, 과거 이벤트 쿼리, 전력 통계 보고서, 사용자 권한 관리, 네트워크 토폴로지, 전력 품질 모니터링, 원격 제어 기능, 통신 관리, 오류 기록 파동, 사고 회수, 곡선 쿼리, 웹 액세스, 앱 액세스.

8. 결론

수력발전소의 10kV 전력 보호 장치의 전환은 전자 부품의 심각한 노후화, 낮은 자동화 수준, 비우호적인 인간-기계 인터페이스 및 소프트웨어, 어려운 유지 관리 작업 등의 문제를 해결했습니다.AM5SE 시리즈 마이크로컴퓨터 보호 측정 및 제어 장치의 대체는 더욱 기능적이고 인간화되었으며, 장치 액정은 전압, 전류 샘플링 양 및 다양한 이벤트 기록을 보다 직관적으로 표시합니다.디버그 소프트웨어 기능은 강력하고 작동하기 쉽고 마스터하기 쉽고 친숙한 소프트웨어 인터페이스입니다.작동 회로에는 스위치 스위치 및 제어 회로 분리를 모니터링하는 기능이 있습니다.장치 패널 표시등은 스위치 점프 위치와 닫힘 상태를 직접 보여줍니다. 작동 및 유지 보수 담당자가 더 직관적입니다.구성된 AM5SE-M 모터 보호 측정 및 제어 장치는 모터 시동/실행 상태 인식을 추가하고 시동 섹션, 실행 섹션, 두 섹션 실행 및 기타 보호 기능을 갖추고 있으며 모터 시동 전류가 큰 문제를 해결합니다. 잘못된 점프 문제를 야기합니다.보호 장치에는 RS485 통신 인터페이스가 장착되어 있습니다. 통신 인터페이스는 보호 장치 간 "손잡이"로 연결되며, 데이터는 Acrel-2000Z 전력 모니터링 시스템으로 전달되며, 보호 정보 보기 및 고장 정보 관리가 편리합니다.새로운 종합 보호 측정 및 제어 장치의 변형이 가동된 이후 장비는 정상적으로 작동하고 있습니다.새로운 종합 보호 장치의 적용은 풍부한 보호 기능, 친숙한 작동 인터페이스, 편리한 작동 및 유지 관리를 갖추고 있어 수력 발전소의 안정적인 작동을 개선하고 발전소의 안전과 안정적인 생산을 보장하며 이는 분명한 의미를 갖습니다.

 

참조

[1] 수력발전소의 계전기 보호 설계를 위한 Nb/T 35010-2013 코드

[2] DL/T 5164-2002 발전소 보조전원 설계 기술코드

[3] 전기 장비 설치 엔지니어링의 패널, 캐비닛 및 2차 회로 배선의 구성 및 승인을 위한 GB/T 50171-2012 코드

[4] 황진신.롱탄 수력발전소 10kV 보조전원 보호장치 개조

[5] 안크루이 사용자 변전소의 통합 자동화 및 운영 및 유지 관리 솔루션.2021년 11월


게시 시간: 2022년 8월 17일