一. 背 景

制酸廠一般用于硫酸生產(chǎn)工程，而在其生產(chǎn)過程中，具有工藝連續(xù)生產(chǎn)不可中斷的特征，一旦發(fā)生因電力系統(tǒng)失能導致生產(chǎn)過程終端會導致產(chǎn)生大量肥料以及增加極大成本的后果，因此變配電站電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定對于制酸廠項目來說是十分重要的，作為全廠電力供應的核心樞紐，其安全穩(wěn)定運行是制酸廠連續(xù)生產(chǎn)的根本保障。

因此，對于變電站站內(nèi)的開關柜配置微機保護可以反應電力系統(tǒng)故障及不正常運行的狀態(tài)，并且可以作用在斷路器跳閘上，配置智能操控裝置可以實時顯示開關柜一次狀態(tài)，以及綜合顯示控制開關柜內(nèi)環(huán)境，對開關柜內(nèi)易發(fā)熱部位配置無線測溫裝置，可以實時監(jiān)測開關柜內(nèi)的節(jié)點溫度，配置局放產(chǎn)品可以通過超聲波，地電波以及特高頻三種方式綜合監(jiān)測放電產(chǎn)生的波信號，實現(xiàn)對開關柜放電情況的監(jiān)測，最后再配置弧光保護裝置以及弧光探頭可以完成對柜內(nèi)放電情況，絕緣情況的監(jiān)測以及保護。通過使用微機保護裝置，智能操控裝置，無線測溫產(chǎn)品和弧光保護產(chǎn)品，再將其數(shù)據(jù)上傳至安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)從就地側到平臺的整體電力監(jiān)控解決方案，完成對整個變配電站的配電系統(tǒng)的綜合智能管理。

二. 實際案例

2.1 項目概況

本工程為遼寧某制酸廠10KV變配電站項目，本次將會在10KV配電房中使用微機保護裝置來反映電力系統(tǒng)狀態(tài)，以及控制斷路器跳閘，使用弧光保護裝置實現(xiàn)對開關柜內(nèi)放電產(chǎn)生的電弧光的監(jiān)測以及對開關柜的保護；使用智能操控產(chǎn)品完成對開關柜一次狀態(tài)的指示以及對柜內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測和控制；使用無線測溫產(chǎn)品對易發(fā)熱的節(jié)點完成節(jié)點在線溫度監(jiān)測，預防因長期載流，電氣間隙導致的節(jié)點溫度異常升高；使用局放監(jiān)測產(chǎn)品實現(xiàn)對開關柜內(nèi)局部放電情況的監(jiān)測，一定程度上反應開關柜的絕緣情況；使用弧光保護產(chǎn)品可以通過對電弧光和電流的監(jiān)測來實現(xiàn)對開關柜的母線保護。

最后將以上全部產(chǎn)品采集到的信息上傳至Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)中完成從就地側到系統(tǒng)平臺的整體電力監(jiān)控方案，實現(xiàn)能源流每個節(jié)點的監(jiān)測、保護與控制功能，確保供電系統(tǒng)的可靠運行。

2.2 產(chǎn)品需求

本次針對某制酸廠項目，需要配置微機保護裝置、智能操控裝置、無線測溫產(chǎn)品、局放產(chǎn)品、弧光保護裝置，對廠區(qū)內(nèi)配電工程中的10KV開關柜進行的監(jiān)測。

下面是配電室內(nèi)10KV開關柜一次圖：

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該項目的微機保護要求如下：

繼電保護裝置采用性能穩(wěn)定可靠具有良好運行經(jīng)驗的綜合保護繼電器。

當開關柜在線工作時，所有保護繼電器性能均應能夠被測試。只有在實際測試時，被測試繼電器的跳閘回路暫時不能工作。所有動作跳閘的保護繼電器均應有指示標志或裝有指示器，并且只能在就地手動復位。

10kV進線：三段式過流、重合閘、過負荷、PT斷線告警；獨立的操作回路；10kV母聯(lián)：過流保護、速斷保護、備自投保護；獨立的操作回路；10kVPT: PT監(jiān)測、PT并列；10kV變壓器：三段式過流、過負荷、PT斷線告警、非電量保護；獨立的操作回路；10kV電動機：三段式過流、熱過載、堵轉(zhuǎn)保護、電壓不平衡保護；獨立的操作回路；10kV電容：二段式過流、不平衡電壓保護、不平衡電流保護、欠電壓保護；獨立的操作回路；

根據(jù)上述繼電保護要求，故此選擇AM5SE系列微機保護裝置。

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第二，對于智能操控產(chǎn)品的要求如下：

開關柜智能操控裝置具備以下功能：斷路器分合位置動態(tài)顯示；接地開關位置動態(tài)顯示；彈簧儲能動態(tài)顯示；語音防誤提示功能；LCD顯示多項數(shù)據(jù)；事件記錄，故障報警；分合閘轉(zhuǎn)換開關，遠方就地開關；兩路溫濕度控制器功能；兩路加熱和一路降溫輸出；節(jié)點在線無線測溫功能，針對開關柜的斷路器梅花觸頭6點、電纜接頭3點、銅排3點進行實時溫度監(jiān)測，測溫傳感器使用感應取電供能，感應電流不小于5A，人體紅外感應探頭；現(xiàn)場可編程；高壓帶電顯示和閉鎖裝置；RS485通訊功能，Modbus 通訊協(xié)議。

根據(jù)上述要求，故此選擇安科瑞的智能操控裝置及無線測溫產(chǎn)品如下表:

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第三對于局放產(chǎn)品的要求如下:

局放產(chǎn)品需要能通過超聲波、地電波、特高頻三種方法來監(jiān)測局放信號，通過環(huán)境的溫濕度以及噪聲輔助監(jiān)測環(huán)境中的局部放電信號，并且可以通過RS485有線通訊接口，通過MODBUS通訊協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。

根據(jù)以上要求故選擇APD300YG-L

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最后，對于弧光保護裝置的要求如下:

要求需要對本段進線以及各個開關柜母線室實現(xiàn)多組弧光保護邏輯，以及分區(qū)域選擇性的跳閘功能，能對產(chǎn)生弧光放電的故障點定位，可以自定義弧光產(chǎn)生后動作的門檻值，以及電流電壓的定值，具備弧光裝置以及弧光探頭的自檢功能，支持modbus以及IEC60870-5-103通訊協(xié)議。

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三. 電力監(jiān)控系統(tǒng)平臺

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)或 RS-485總線與間隔層的設備直接進行通信，系統(tǒng)設計遵循國際標準 IEC 60870-5-103、IEC 60870-5-104、Modbus RTU、Modbus TCP、DLT-645、CDT、MQTT 等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開放性都得到了極大的提高。

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙設、事件報警、曲線、報表和用戶管理等功能?？梢员O(jiān)控電力系統(tǒng)中設備的運行狀況，實現(xiàn)快速報警響應，預防嚴重故障發(fā)生。

Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)主要特點是采用開放式系統(tǒng)結構，模塊化設計，硬件兼容性強，軟件移植性好，應用功能豐富。具有處理能力，快速的事件響應，友好的人機界面，方便的擴充手段。設計依據(jù)軟件工程的設計規(guī)范，模塊劃分合理，接口簡捷明了，主要包括人機界面、實時事件、事件處理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)監(jiān)視、綜合控制、圖形組態(tài)、綜合配置等幾大模塊。

3.1 主界面顯示：

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3.2 告警界面顯示：

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3.3 實時曲線界面顯示：

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3.4 歷史曲線界面顯示：

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3.5 實時報表界面顯示：

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3.6 弧光保護界面顯示:

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3.7 無線測溫界面顯示：

3.8 局放裝置顯示界面:

3.9 現(xiàn)場安裝照片:

四. 總 結

制酸廠作為典型的化工連續(xù)性生產(chǎn)裝置，工藝流程環(huán)環(huán)相扣，任何因電力系統(tǒng)失穩(wěn)導致的生產(chǎn)中斷，均可能造成大量廢料產(chǎn)生、設備不可逆損傷，甚至引發(fā)有毒有害氣體泄漏等重大安全事故。因此，10kV變配電站作為全廠電力供應的核心樞紐，其安全穩(wěn)定運行是制酸廠連續(xù)生產(chǎn)的根本保障。本項目針對遼寧某制酸廠10kV變配電站，安科瑞構建了從就地側到系統(tǒng)平臺的一體化電力監(jiān)控解決方案有效提升了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，為制酸廠長周期安全連續(xù)運行提供了堅實的電力保障。

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